JTG-T-D65-06-2015公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)推薦性標準JTG/TD65-06—2015公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范發(fā)布中華人民共和國交通運輸部發(fā)布第41號2015年8月31日2015年9月8日印發(fā)根據(jù)交通運輸部廳公路字〔2009〕190號《關于下達2009年度公路工程標準制修訂項目計劃的通知》的要求，由四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設計研究院作為主編單位，承擔《公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范》(JTG/TD65-06)(以下簡稱“本規(guī)范”)編寫組在總結已建鋼管混凝土拱橋設計、施工等經(jīng)驗和吸收有關研究成果的基礎本規(guī)范包括10章和4個附錄等內(nèi)容。其中，第1~3章為本規(guī)范的總則、術語和符號及材料的常用性能指標；第4章～第7章為鋼管混凝土拱橋及構件的設計計算，包括計算基本規(guī)定、承載能力極限狀態(tài)計算、正常使用極限狀態(tài)計算和施工過程計算；第8章為鋼管混凝土拱橋的總體設計及構造要求；第9章和第10章從橋梁結構耐久性方面考慮，對檢修養(yǎng)護設施等附屬構造、鋼管結構的防腐構造與涂裝等作出規(guī)定；附錄A為鋼管混凝土徐變系數(shù)的計算；附錄B為本規(guī)范采用的鋼管混凝土本構關系；附錄C人：牟廷敏(地址：成都市武侯橫街1號，四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設計研究院；郵政編碼：610041;電話傳真電子郵箱：林小軍王劫耘周水興陳寶春陳樂生張聯(lián)燕顧安邦‘程懋芳蔣自強曹瑞李毅謙熊國斌周孝軍—1— 12術語和符號 32.1術語 32.2符號 43材料 73.1鋼材 73.2連接材料 83.3混凝土 83.4鋼管混凝土 4計算基本規(guī)定 4.1一般規(guī)定 4.2作用及作用效應組合 4.3主拱內(nèi)力計算 5承載能力極限狀態(tài)計算 5.1一般規(guī)定 225.2單管受壓構件 225.3組合受壓構件 275.4軸心受拉構件 5.5受剪構件 5.6節(jié)點承載力計算 5.7節(jié)點及連接疲勞驗算 5.8吊索和系桿索計算 5.9主拱穩(wěn)定性分析 6正常使用極限狀態(tài)計算 406.1一般規(guī)定 406.2主拱變形及預拱度設置 6.3動力特性 417施工過程計算 427.1一般規(guī)定 427.2主拱鋼管節(jié)段安裝成拱 7.3主拱管內(nèi)混凝土灌注 公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范(JTG/T2——7.4拱上結構安裝 —— 8.1總體設計 458.2主拱 8.3橫撐 8.4拱上立柱 8.6系桿索 8.7橋面系構造 8.8輔助結構 9.1防排水構造 9.2檢修養(yǎng)護設施 61 附錄A鋼管混凝土徐變系數(shù) 63附錄B鋼管混凝土本構關系 64附錄C鋼管混凝土構件應力計算 66附錄D鋼—混凝土組合橋面板 68本規(guī)范用詞用語說明 11總則1.0.1為規(guī)范和指導公路鋼管混凝土拱橋設計，保障設計質(zhì)量，按照安全可靠、適圓形鋼管對混凝土的約束力強，研究理論與構造設計技術成熟，建造的拱橋數(shù)量1.0.3鋼管混凝土拱橋應采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)法設計，并進行以下兩1承載能力極限狀態(tài)：對應于鋼管混凝土拱橋及其構件達到最大承載能力或出現(xiàn)2正常使用極限狀態(tài)：對應于鋼管混凝土拱橋及其構件達到正常使用或耐久性的1.0.4鋼管混凝土拱橋應根據(jù)不同種類的作用(或荷載)及其對橋梁的影響、橋梁1持久狀況：橋梁建成后承受自重、車輛等荷載的狀況。應進行承載能力極限狀2短暫狀況：橋梁施工過程中承受臨時性作用的狀況。應進行承載能力極限狀態(tài)3偶然狀況：橋梁在服役期內(nèi)可能偶然出現(xiàn)異常的狀況。應進行承載能力極限狀4地震狀況：橋梁在遭受地震作用時的狀況，在抗震設防地區(qū)應計入地震設計狀1.0.5鋼管混凝土拱橋設計時，應提出相應的施工方法、施工步驟和結構體系轉換拱橋的施工方法、施工步驟和結構體系轉換影響到拱橋總體布局1.0.6施工階段，在管內(nèi)混凝土未達到設計強度前，構件的承載力、變形和穩(wěn)定應按鋼結構計算。施工階段的荷載應包括鋼管和混凝土等的自重、溫度作用、風荷載及可1.0.7鋼管混凝土拱橋主體結構設計使用年限應為100年，吊索、系桿索的設計使用年限應為20年，鋼結構防腐涂層體系保護年限應為15年。吊索、系桿索錨固設計應鋼管混凝土拱橋主體結構包括主拱、橫撐、橋面梁(板)、拱上立柱、橋墩、基礎及連接結構。吊索、系桿索設計使用年限及鋼結構涂層的設計保護年限低于主體結構1.0.8鋼管混凝上拱橋中的鋼結構構造細節(jié)應滿足完整急速惡化擴展，縮短了橋梁設計服役期甚至導致橋梁垮塌。鋼管混凝土橋梁因鋼管的連接主要采用焊接，并且空中安裝焊接工作量大，在連接接頭處可能造成鋼管結構的局部1.0.9鋼管混凝土拱橋設計除應符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有32術語和符號2.1.11脫空折減系數(shù)de-fillreductioncoe2.1.12單管主拱singletubearch在鋼管結構材質(zhì)、荷載、構造、制造、安裝、維護等環(huán)節(jié)設度和剛度要求，又規(guī)定構件損傷容限和抗斷裂要求，以保證達到結構的設計使用目標S——作用(或荷載)效應的組合設計值；f;——鋼材的屈服強度；fu——混凝土軸心抗壓強度設計值；A——鋼管混凝土的組合截面面積；6接方式、環(huán)境條件等因素確定強度和質(zhì)量等級。鋼材常用強度等級為Q235、Q345、Q390,鋼材質(zhì)量等級應根據(jù)使用環(huán)境溫度選用B級或B級以上。3.1.2鋼材質(zhì)量應符合現(xiàn)行《碳素結構鋼》(GB/T700)和《低合金高強度結構3.1.3鋼管宜采用卷制焊接直縫管當鋼管徑厚比不滿足卷制要求時，鋼管可采用符合國家和行業(yè)現(xiàn)行相關標準的螺旋焊接管或無縫鋼管。卷制焊接直縫管制造精度高，質(zhì)量可靠，成本較低。3.1.4當鋼管有防止層狀撕裂的需要時，其材質(zhì)應符合現(xiàn)行《厚度方向性能鋼板》3.1.5鋼材的物理力學性能指標應滿足表3.1.5的要求。彈性模量E。(MPa)剪切模量G。(MPa)線膨脹系數(shù)α(1/℃)密度p(kg/m33.1.6鋼管的強度設計值應滿足表3.1.6的要求?？估?、抗壓和抗彎牌號厚度(mm)抗拉、抗壓和抗彎厚度(mm)3.2.2用于鋼管混凝土構件或鋼構件連接的緊固件，應符合國家關于普通螺栓、高相關標準包括適用于普通螺栓的《六角頭螺栓C級》(GB/T5780)和《螺栓》(GB/T5782),適用于高強度螺栓的《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》(GB/T3.3.1鋼管內(nèi)灌注的混凝土應采用自密實補償收縮混凝土，其強度等級宜為2體積穩(wěn)定性能：密閉環(huán)境下混凝土自由膨脹率應控制在2×10~?~6×10-?,其穩(wěn)定收斂期應小于60d。3工作性能：其各項指標應滿足表3.3.2的要求。9注時間通過時間初凝時間終凝時間4外加劑選擇：應摻加高效減水劑和膨脹劑。選用的高效減水劑應具有保塑、緩凝的功能，減水率應大于25%,且制備的混凝土拌和物含氣量應小于2.5%。選用的膨脹劑應對混凝土工作性能影響小、膨脹性能穩(wěn)定，水中限制膨脹率7d大于0.05%,空氣中[溫度20℃±2℃,相對濕度(60±5)%]21d大于0。自密實補償收縮混凝土工作性能，其評價指標根據(jù)《自密實混凝土應用技術規(guī)程》(CECS203:2006)的性能測試方法，采用坍落擴展度法測試流動性能，用V形漏斗法測試黏稠性和抗離析性，用U形箱法測試自填充性。測試的混凝土工作性能指標應符武漢理工大學的試驗研究表明，鋼管內(nèi)混凝土在密閉環(huán)境下的膨脹率在60d內(nèi)穩(wěn)定收斂，有利于施工控制和橋梁結構的穩(wěn)定。當密閉環(huán)境下鋼管內(nèi)混凝土自由膨脹率在2×10~?~6×10-4,含氣量小于2.5%時，鋼管內(nèi)混凝土容易密實。如果密閉環(huán)境下混凝土中膨脹劑摻量高，自由膨脹率過大，就會影響混凝土的工作性能、力學性能和結構主管內(nèi)混凝土一般采用泵送頂升灌注，依靠混凝土的自重而密實，因此，混凝土應具有良好的自密實性能。如果初始坍落度小于20cm,擴展度小于50cm,T?大于20s,V形漏斗通過時間大于25s,U形箱填充高度小于30cm,則混凝土的工作性能不能滿足自密實性能要求；混凝土坍落度大于26cm,擴展度大于65cm,T??小于5s,V形漏斗通過時間小于10s,則混凝土黏聚性不良，容易離析而堵管或分層，影響鋼管混凝土均勻性。工程實踐表明，如果泵送頂升灌注6h內(nèi)完成，則控制3h坍落度宜大于18cm,擴展度大于40cm,初凝時間12～18h,終凝時間14～20h;如果泵送頂升灌注10h內(nèi)完成，則3h坍落度應無損失，控制5h坍落度宜大于18cm,擴展度大于40cm,初凝時間16～22h,終凝時間18～24h。在泵送壓力作用下，混凝土中氣體會部分逸出，積聚在鋼管和混凝土之間形成氣膜，造成鋼管和混凝土脫粘，所以對減水劑含氣量提出要求。3.3.3混凝土軸心抗壓強度標準值fx、軸心抗壓強度設計值fa、軸心抗拉強度標準值fπ、軸心抗拉強度設計值fa、彈性模量E。應按表3.3.3采用?；炷恋募羟心Ａ縂?？砂幢?.3.3中彈性模量E。的0.4倍采用，混凝土的泊松比μ?？刹捎?.2。公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范(JTG/TD65-0混凝土強度等級彈性模量E。(×10)1鋼管外徑不宜小于300mm,也不宜大于1500mm。2鋼管混凝土主拱的主管壁厚不宜小于10mm;橫撐、立柱等采用鋼管混凝土時，鋼管壁厚不宜小于8mm。3鋼管徑厚比(D/T)不宜大于90,其中卷制焊接鋼管徑厚比(D/T)不宜小于40。4含鋼率a。取值宜為0.04～0.20,其值應按式(3.4.1-1)計算。5約束效應系數(shù)標準值ξ不宜小于0.6,其值應按式(3.4.1-2)計算。3.4.2鋼管與混凝土的強度等級匹配表3.4.2鋼管與混凝土的強度等級匹配關系3.4.3鋼管混凝土設計強度應采用組合軸心抗壓強度f,f.(3.4.3-2)計算。當T≤16mm時f=(1.14+1.02ξ?)faaf=0.96×(1.14+1.025o)fa應按式(3.4.3-1)、式50——鋼管混凝土的約束效應系數(shù)設計值，按式(3.4.3-3)計算；固有缺陷，降低鋼材強度；同時，壁厚大于16mm的鋼管直徑一般較大，而大直徑鋼管的修正系數(shù)為0.96。表3.4.4取值；當T>16mm時，E應按表3.4.4取值乘以0.96后確定。表3.4.4組合彈性軸壓模量Es(×10?混凝土強度等級3.4.5鋼管混凝土組合抗剪強度設計值r應按式(3.4.5-1)、式(3.4.5-2)計算。當T>16mm時表3.4.6取值；當T>16mm時，G應按表3.4.6取值乘以0.96后確定。表3.4.6組合彈性剪切模量Gs。(×10?MPa)混凝土強度等級3.4.7鋼管混凝土的線膨脹系數(shù)α應取1.2×10~?。鋼管混凝土的鋼管外表面直接暴露于大氣中，且鋼管內(nèi)混凝土對鋼管的軸向約束較小，因此，選用鋼材的線膨脹系數(shù)作為鋼管混凝土的線膨脹系數(shù)。4計算基本規(guī)定4.1.1鋼管混凝土拱橋應進行強度、剛度、穩(wěn)定驗算和動力性能分析，并應符合下1鋼管混凝土主拱應采用靜力方法計算內(nèi)力和累計變形、按照對單管主拱進行單管受壓構件的強度驗算；對啞鈴型主拱進行組合受壓構件的強度驗2鋼管混凝土拱橋整體穩(wěn)定與動力特性，應建立全橋空間模型進行分析，包括主3計算主拱穩(wěn)定安全系數(shù)，當主拱跨徑大于300m時，尚應計入材料、幾何非線鋼管混凝土拱橋的主拱和鋼管混凝土構件的強度、剛度和動力性能按本規(guī)范提出的計算方法進行驗算。當計算主拱穩(wěn)定安全系數(shù)時，主拱跨徑大于300m的鋼管混凝土拱橋，材料、幾何非線性對主拱穩(wěn)定性能影響顯著,不容忽視。4.1.2鋼管混凝土拱橋的結構分析(靜力、穩(wěn)定、動力),可采用平面或空間有限主拱與下部結構固結的下承式系桿拱橋，被稱為下承式剛架系桿拱橋。由于下部結構的水平剛度對下承式剛架系桿拱橋各構件的內(nèi)力、變形和4.1.3鋼管混凝土拱橋的承載力計算應計入鋼管初應力和混4.1.4鋼管混凝土拱橋主拱截面尺寸、主管和支管規(guī)格、拱軸線形等幾何參數(shù)應綜4.1.5鋼管混凝土拱橋，當橋面梁(板)為連續(xù)結構時，橋面梁(板)內(nèi)力計算應4.2.1有關作用的分類、組合及結構重要性系數(shù)，應符合現(xiàn)行《公路橋涵設計通用4.2.2鋼管混凝土主拱的活載沖擊系數(shù)μ,可按式(4.2.2)計算。當計算結果μ<0.05時，取μ=0.05。沖擊系數(shù)與結構基頻的計算方法。福州大學根據(jù)鋼管混凝土拱橋實測沖擊系數(shù)和頻率，建立了實測沖擊系數(shù)和頻率的關系，見式(4-1):橋梁沖擊系數(shù)的影響因素較多，研究難度較大，雖然研究資料較多，但尚無共識。性差別較大。幾座鋼管混凝土拱橋的沖擊系數(shù)(采用不同方法計算和實測結果)對比表4-1鋼管混凝土橋梁實測頻率和沖擊系數(shù)表橋名結構體系實測主拱的沖擊系數(shù)的沖擊系數(shù)下承式中承式中承式中承式中承式丫髻沙大橋中承式中承式橋面平整度對主拱沖擊系數(shù)的影響顯著,同時，不同結構體系、不同吊索長度、不同橋梁寬度等多種因素影響橋梁的沖擊系數(shù)，導致實測沖擊系數(shù)與幾種擊系數(shù)結果差異較大。在此情況下，為了橋梁安全和計算簡便，參考國內(nèi)外相關規(guī)范，本規(guī)范采用式(4.2.2)計算主拱沖擊系數(shù)。4.2.3地震效應的計算應符合現(xiàn)行《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01)的4.2.4計算體系溫差引起的效應時，宜按當?shù)貥O端最高和最低溫度確定。當橋位缺取值。溫度變化值應自結構合龍時起算。合龍溫度應為主拱鋼管節(jié)段安裝合龍成拱時的4.2.5計算單管主拱截面的溫差效應時，可采用圖4.2.5a)的溫度梯度曲線；計算啞鈴型或桁式主拱上、下主管的溫差效應時，可采用圖4.2.5b)的溫度梯度曲線。溫度T?、T?應按表4.2.5取值。表4.2.5溫度T?、T?(℃)啞鈴型或桁式主拱深色(紅色、灰色等)680淺色(白色、銀白色等)8650條文說明啞鈴型或桁式主拱的溫度梯度在主拱截面上的變化復雜，根據(jù)調(diào)查資料分析總結，結合相關規(guī)范對溫度梯度的規(guī)定，啞鈴型或桁式主拱按上、下主管溫差5～8℃計算。4.2.6鋼管混凝土拱橋風荷載計算應按現(xiàn)行《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60)4.3.1單圓管混凝土主拱，宜采用梁單元計算；啞鈴型鋼管混凝土主拱，宜采用組一個梁單元進行模擬。桁式梁單元指將桁式主拱的上、下主管及支管分別視為梁單元，1當桁式主拱按桁式梁單元建模計算時，其主拱的組合內(nèi)力應按式(4.3.2-1)、式(4.3.2-2)計算。桁式主拱計算參數(shù)如圖4.3.2所示。N'——桁式主拱各支管的軸向力設計值(kN); h——桁式主拱的主管重心之間的距離(m);0——計算截面處主管與支管軸線間的夾角(°)。2當桁式主拱按組合構件梁單元直接計算主拱內(nèi)力時，其參數(shù)按下列要求計算：1)主拱組合截面抗彎慣性矩應計入支管的影響，其值按式(4.3.2-3)計算?？箯潙T性矩為21;當主拱采用兩肋(4片主桁)時，主拱截面內(nèi)抗彎慣L?——主拱凈跨徑(m);h——計算截面處上弦與下弦主管重心之間的距離(m);A?——支管截面面積(m2);0?——計算截面處主管與豎支管軸線間的夾角(°);θ.——計算截面處主管與斜支管軸線間的夾角(°);主管組合材料與支管鋼材的彈性模量比。2)桁式主拱按組合構件梁單元建模計算時，桁式主拱組合構件計算的組合面積ZA?為各主弦鋼管混凝土面積之和。3)桁式主拱按組合構件梁單元建模計算時，桁式主拱組合構件計算的彈性模量E。為主鋼管混凝土彈性模量的平均值。4.3.3啞鈴型鋼管混凝土主拱計算時，腹腔內(nèi)的混凝土不應計入主拱截面受力，而僅計算其自重的影響。鋼管混凝土啞鈴型主拱，因為腹腔內(nèi)混凝土不能采用壓力灌注、混凝土收縮等因素，導致混凝土與上下弦主管、腹板無約束作用，主拱鋼腹板應計入截面受力，而混凝土不能計入截面受力，只能計其自重，其計算參數(shù)如圖4-1所示。啞鈴型主拱截面組合受力面積：啞鈴型主拱截面組合抗彎慣性矩：啞鈴型主拱截面組合抗壓彈性模量：A——啞鈴型組合主拱截面中的腹腔內(nèi)灌注混凝土后的混凝土面積(m2I?——啞鈴型組合主拱截面中的鋼腹板抗彎慣性矩(4.3.4鋼管混凝土雙肋拱橋橫向分配系數(shù)應按“杠桿法”計算；鋼管混凝土多肋拱橋，橫向分配系數(shù)宜按“偏心受壓法”計算，也可按“杠桿法”計算。鋼管混凝土拱橋的雙肋主拱，由于橫向間距較大，橫向聯(lián)系較弱配系數(shù)應該按照“杠桿法”計算；對于多肋拱橋，由于橫撐間距變短，剛度增加，橫向連接作用加強，因此，宜按“偏心受壓法”計算橫向分配系數(shù)，偏于保守計算，也4.3.5鋼管混凝土主拱徐變內(nèi)力及變形計算時，徐變系數(shù)可按照附錄A計算，或按鋼管內(nèi)混凝土收縮，其對主拱內(nèi)力的影響已經(jīng)在鋼管混凝土脫空折減系數(shù)中計入，根據(jù)不同試驗研究成果，本規(guī)范提出的按主拱降溫15℃計算徐變影響，與按附錄A計算結果相當。4.3.6鋼管混凝土等截面主拱的長細比λ應按式(4.3.6)計算。式中：S?——主拱的等效計算長度(m),可按表4.3.6計算；表4.3.6主拱的等效計算長度拱的類型計算長度S?拱的類型4.3.7鋼管混凝土拱橋設計時，主拱截面的偏心距宜滿足下列要求式中：e?——構件截面的偏心距(m),按式(4.3.7-4)計算；ep——界限偏心率，按式(4.3.7-5)計算；——ξ——鋼管混凝土的約束效應系數(shù)標準值。主拱可通過優(yōu)化拱軸系數(shù)降低彎矩，保證主拱各構件為小偏心受壓構件，因此，特5承載能力極限狀態(tài)計算合受壓構件承載力驗算；桁式主拱應分別進行單管受壓構件和組合受壓構件承載力γ條文說明5.2.1鋼管混凝土軸心受壓構件的承載力應按式(5.2.1)驗算?！猠?——構件截面的偏心距(m),按式(4.3.7-4)計算；Ne——歐拉臨界力(103kN),按式(5.2.2-4)計算；受力的特點，提出了偏心距增大系數(shù)計算方法。5.2.3受壓構件長細比折減系數(shù)φ?(φí)應按表5.2.3取值。牌號強度等級長細比λ強度等級5.2.4鋼管混凝土構件鋼管初應力折減系數(shù)K。應按式(5.2.4-1)計算。式中：w——鋼管初應力度，按式(5.2.4-2)計算，o不應超過0.65;和管內(nèi)混凝土強度等級等因素，將綜合影響鋼管初應力對鋼管混凝土的承載能力。因數(shù)較大，而鋼管初應力水平較低，鋼管不容易出現(xiàn)失穩(wěn)，因此，初應當鋼管最大初應力度超過0.65時，對鋼管混凝土承載能力及變形影響較大，特對鋼管初應力度提出限制值。當大于0.65時，應重新擬定鋼管截面。5.2.5鋼管混凝上承載能力極限狀態(tài)驗算時，應計入鋼管內(nèi)混凝土脫空影響，脫空折減系數(shù)K?取值0.95,并應符合下列要求：1當鋼管混凝上球冠型脫空率大于0.6%,或脫空高度大于5mm時，應對鋼管內(nèi)型脫空面積均按I類球冠型計算。試驗研究表明，當脫空率大于0.6%時，核心混凝土支撐鋼管的作用減弱，對鋼管 混凝土承載能力和剛度影響較大，應補充灌注脫空缺陷。當鋼管混凝土脫空率小于0.6%,但鋼管混凝土脫空高度h大于5mm時，具備補充灌注脫空缺陷的工藝條件，因5.3.1當?shù)冉孛嬷鞴鞍唇M合受壓構件驗算時，其軸心受壓承載力應按式(5.3.1)N——組合受壓構件軸向力設計值(103kN);φl——組合構件換算長細比折減系數(shù)，根據(jù)組合受壓構件的換算長細比Ag、λα,按表5.3.1-1、表5.3.1-2計算；f?——單管鋼管混凝土組合軸心抗壓強度設計值(MPa),按本規(guī)范第3.4.3條主管類別支管類別(空心管)xxxx5y。bx續(xù)表5.3.1-1主管類別支管類別(空心管)四管x5ybxy表5.3.1-2組合構件換算長細比(二)主管類別支管類別(空心管)其其XX5Sbx續(xù)表5.3.1-2主管類別支管類別(空心管)四管xcbx1?—組合構件主管對x-x軸的截面慣性矩(m?),力應按式(5.3.2-1)驗算。表5.3.2彎矩折減系數(shù)φ公式條件啞鈴型式(5.3.3-2)計算。Ne——主拱的歐拉臨界力(103kN),按式(5.3.3-4)計算；研究報告《拱橋偏心距增大系數(shù)研究報告》(2011年)等資料，結合鋼管混凝土拱橋1等效截面的慣性矩I按式(5.3.4-1)計算。J——計算參數(shù)，按式(5.3.4-2)計算；2等效截面的高度h。按式(5.3.4-3)計算。iw—等效截面回轉半徑(m),按式(5.3.4-4)計算；3等效長細比λ.按式(5.3.4-6)計算。公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范(JTG/TD65-06—2015)第2期)資料介紹，結合已有工程計算經(jīng)驗，提出了變截面組合主拱等效截面參數(shù)近試算拱頂撓度δ,直至與變截面(P=1)拱頂δ相近，此時的h?=hu。5.4.1鋼管混凝土軸心受拉構件承載力應按式(5.4.1)驗算。受拉和徑向受壓的狀態(tài)，提高軸向受拉承載能力。 5.5受剪構件5.5.1鋼管混凝土構件的抗剪承載力應按式(5.5.1)計算。γv——截面抗剪修正系數(shù)，當ξ≥0.85時，γ=0.85;當ξ<0.85時，γ=1.0;5.6節(jié)點承載力計算5.6.1空心主管的節(jié)點承載力應按表5.6.1計算。節(jié)點承載力適用范圍1上N-NX形節(jié)點2Ne或NNe或N?θ上當β≤0.6時當β>0.6時3θe——受壓支管軸線與主管軸線的夾角(°);φ?——參數(shù)，按式(5.6.1-1)計算；φ?——參數(shù)，按式(5.6.1-2)和式(5.6.1-3)計算：φa——參數(shù)，按式(5.6.1-4)計算；1受壓支管徑厚比宜滿足表5.6.2-1的要求。2受壓支管徑厚比不滿足表5.6.2-1要求時，其承載力應按表5.6.2-2的系數(shù)折減。條文說明主拱主管灌注混凝土后，桁式主拱節(jié)點承載力提高，節(jié)點破壞行為為支管壓潰破壞，因此，需要控制支管的穩(wěn)定承載力；為了避免支管受壓破壞，需要控制受壓支管的徑厚比。當受壓支管的徑厚比不滿足表5.6.2-1的規(guī)定時，應按表5.6.2-2的規(guī)定對受壓支管的承載力進行折減。5.7節(jié)點及連接疲勞驗算5.7.1對管—管相貫、管一板連接和管—管對接三類焊接接頭的細節(jié)構造，應進行節(jié)點疲勞驗算。5.7.2疲勞荷載應采用等效的車道荷載，集中荷載為0.7P,均布荷載為0.3qk。P和qk應按現(xiàn)行《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60)取值。疲勞荷載應加載在最不利的荷載位置，并按規(guī)定計算疲勞荷載的沖擊系數(shù)作用。條文說明疲勞荷載采用《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》(JTGD64)的疲勞荷載模型I,驗算鋼管混凝土拱橋主拱各構件的疲勞強度；鋼管混凝土拱橋的主拱僅存在承受整體荷載產(chǎn)生的疲勞問題，而沒有直接承受車輪荷載作用的局部疲勞現(xiàn)象。[σ?]——疲勞容許應力幅(MPa),按本規(guī)范第5.7.4條取值；5.7.4節(jié)點及連接疲勞容許應力幅應滿足表5.7.4的要求。表5.7.4節(jié)點及連接疲勞容許應力幅類別1T、Y、K、N相貫管節(jié)點制相貫線坡口，全熔透焊縫連接。焊趾處需焊后修磨。超聲波探傷B處支管正截面應力2板—管焊接節(jié)點管—板T形接頭采用坡口全熔透焊縫。節(jié)點板兩端打磨勻順，打磨范圍及要求參見現(xiàn)行范》(TB10002.2)方法驗算焊接接頭處應力3(僅限次要桿件應力據(jù)國內(nèi)鋼管混凝土節(jié)點及連接疲勞試驗研究成果，結合鋼橋疲勞驗算的通用方法，通過分析和總結，本條分別對不同的鋼管混凝土節(jié)點及連接構造形式，提出了N=2×10?次等幅加載的疲勞容許應力幅[o?],同時規(guī)定了疲勞應力檢算部位，以方便設計者使用。表5.7.4中提出的疲勞容許應力幅限值，是根據(jù)鋼管混凝土節(jié)點疲勞試驗成果總結5.8.1中、下承式鋼管混凝土拱橋吊索和系桿索承載能力，應按式(5.8.1)的要鋼絲、鋼絞線系桿索鋼絲、鋼絞線安全性和耐久性。吊索一般穿過主拱和橋面梁，直接支撐橋面系，其工作環(huán)境條件最5.8.2選用鋼絲繩作吊索時，其構造、錨固和保護技術等應按懸索橋規(guī)范關于鋼絲5.9.1在施工和使用階段，應根據(jù)拱橋的結構特點、施工方法和不同工況狀態(tài)，對鋼管混凝土主拱的整體和局部進行彈性穩(wěn)定分析。主拱彈性整體穩(wěn)定系數(shù)不應小于4.0,局部構件穩(wěn)定系數(shù)不應小于主拱彈性整體穩(wěn)定系數(shù)?！€(wěn)時，導致主拱整體穩(wěn)定系數(shù)大大降低，因此，局部構件穩(wěn)定系5.9.2對跨徑大于300m的鋼管混凝土拱橋，使用階段應計入幾何、材料非線性1材料非線性的影響采用修正鋼管混凝土主拱軸壓剛度的方式計入，主拱修正軸壓剛度(EA)應按式(5.9.2-1)計算。2幾何非線性影響中應計入主拱的初始缺陷，主拱最大橫向偏位值應符合式(5.9.2-2)的要求。3計入非線性影響的主拱非線性穩(wěn)定安全系數(shù)不應小于1.75。鋼管混凝土本構關系應按附錄B執(zhí)行。彈性階段結構加載時，主拱保持一種平衡狀態(tài)；隨著荷載的增加，主拱的變形不斷增加快；當荷載達到峰值時，荷載不變或增加很少，而主拱的變形鋼管和管內(nèi)混凝土視為同一種材料，材料的本構關系采用“統(tǒng)一理論”模型。計第1或第2階失穩(wěn)模態(tài)向量的方法模擬。材料、幾何非線性的計算方法是根據(jù)巫山長江大橋、合江長江一橋、萬縣長江大主拱計入材料、幾何非線性影響的穩(wěn)定為第二力而失穩(wěn)(主拱被壓潰),因此，安全系數(shù)為極限承載能力狀態(tài)下的安全儲備，其規(guī)定限值按式(5-1)計算。(取穩(wěn)定極限承載力與設計荷載效應的比值)不應小于1.75。6正常使用極限狀態(tài)計算6.1.2正常使用極限狀態(tài)的計算，鋼管混凝土構件應進行變形驗算。鋼管混凝土構件采用應力疊加法驗算強度時，應按附錄C執(zhí)行。6.2.1鋼管混凝土主拱在車道荷載(不計沖擊力)作用下的最大豎向撓度(正負撓度絕對值之和)不應大于L/1000;橋面梁(板)的最大豎向撓度不應大于L/800。6.2.3鋼管混凝土主拱應設置預拱度，計算預拱度值應為恒載累計變形、鋼管混凝土徐變撓度和1/2活載撓度之和；預拱度計入非線性影響后，可按式(6.2.3)計算。對主拱跨徑小于50m的拱橋，主拱預拱度宜設置在(1/400～1/600)L范圍內(nèi)。δ—-主拱計算預拱度值(m);K,——預拱度非線性修正系數(shù)，主跨50～100m,取1.05;主跨100～150m,取1.11;主跨150～220m,取1.16;主跨220～340m,取1.20;主跨大于340m,取1.25。凝土“脫空”缺陷、鋼管初始應力、鋼管混凝土徐變、節(jié)點塑性變形、彎曲開裂和不合理的施工加載程序等原因，往往引起計算預拱度小于實際變形。根據(jù)多6.2.4橋面梁(板)的預拱度應計入主拱、吊索及橋面梁(板)的變形。6.3.1主拱跨徑大于或等于150m,或寬跨比小于或等于1/20的鋼管混凝土拱橋，取2.5～3.5Hz。當有可靠研究資料和橋梁具體要求時，宜單鋼管混凝土拱橋主拱的動力特性包括橫向、豎向自振頻率和振型體剛度。主拱跨徑大于或等于150m,或寬跨比小于或等于1/20的鋼管混凝土拱橋，主拱縱向或者橫向較柔，在地震、風荷載和車輛等動荷載作用下，振動6.3.2主跨跨徑大于或等于150m的中承式或下承式鋼管混凝土拱橋，應按現(xiàn)行程進行抗風驗算。7.1.1應按鋼管節(jié)段安裝成拱、主拱管內(nèi)混凝土灌注、拱上結構安裝三個階段進行7.1.2各階段所形成的結構體系應進行內(nèi)力、穩(wěn)定和抗風性能分析，并應驗算體系7.2.1根據(jù)橋位地形地貌、水文地質(zhì)和運輸條件等因素，主拱鋼管節(jié)段安裝可采用7.2.2主拱鋼管節(jié)段安裝成拱階段，應以形成的結構體系為計算模型，驗算該體系2采用斜拉扣掛法安裝主拱時，應按不同的施工階段分別對扣索、錨索、扣塔、3采用轉體施工法安裝主拱時，應對扣索、錨索、扣塔、轉盤體系、牽引體系、4采用大節(jié)段提升法安裝主拱時，應對提升支架、基礎、提升系統(tǒng)等進行結構分7.2.3主拱安裝應進行線形擬合設計，主拱合龍后應滿4節(jié)段安裝線形調(diào)整值的計算應以主拱成拱理論線形為控制目標，根據(jù)安裝結構體系在安裝過程中主拱線形變化量，進行主拱成拱線形擬合計1主拱節(jié)段安裝過程中的撓度d,應按式(7.2.5-1)計算。d,?——解除扣索或支點產(chǎn)生的撓度(m)。2主拱節(jié)段安裝線形調(diào)整值δ.應按式(7.2.5-2)計算。線形不一致，但其差值應滿足設計要求。如果D,=d,,則節(jié)段安裝調(diào)整值為0,即主拱制造線形就是主拱安裝線形。但主拱制造為無應力主拱外，其余現(xiàn)有安裝方法因主拱自重作用，而應為有應力狀態(tài)，故D,≠d,。在制造線形的基礎上，加上安裝調(diào)整值δ,其線形變化量為D,=δ。+d,,主拱合龍并解除扣7.3.1主拱管內(nèi)混凝土應遵循兩岸對稱的原則一次性灌注，橫向灌注順序應遵循上7.3.2主拱合龍后，鋼管內(nèi)混凝土灌注順序應通過加載計算來確定，并應符合下列1當對主拱各主管進行初應力驗算時，應只計入鋼管成拱階段及灌注管內(nèi)混凝土階段產(chǎn)生的應力總和；主管的最大初應力σ?不應大于0.65fa。2主拱灌注完成后，軸線最大橫向偏位不應大于L/4000。3對啞鈴型主拱，腹腔混凝土的灌注應在主管7.3.3宜在主管混凝土達到設計強度且齡期大于4d后，再灌注下一根主管。鋼管混凝土主拱的特點之一是分階段形成受力截面，已灌注的鋼管內(nèi)混凝土要參與7.4.1應在主拱管內(nèi)混凝土全部灌注完成并達到設計強度后，再進行拱上結構安裝。7.4.2拱上立柱、吊索橫梁(或蓋梁)、橋面梁、二期恒載的加載程序應符合下列2在滿足強度及穩(wěn)定要求的前提下，主拱截面偏心距應滿足本規(guī)范第4.3.7條的8總體設計及構造8.1.1應根據(jù)橋位地形、地質(zhì)、水文條件和使用要求，合理選擇鋼管混凝土拱橋結鋼管混凝土拱橋結構體系包括上承式(圖8-1a)]、中承式(圖8-1b)和e)]、下承式(圖8-1c)和d]]。中承式包括中承式推力拱橋(圖8-1b)]和無推力的飛燕式拱橋(圖8-1e)];下承式包括下承式系桿拱橋[圖8-1c]]和下承式剛架系桿拱橋(圖8-1d)]。系桿索e)飛燕式系桿拱鋼管混凝土拱橋結構體系1采用單管主拱的拱橋，其跨徑不宜大于80m;采用啞鈴型截面的拱橋，其跨徑不宜大于150m;跨徑大于150m,宜采用桁式主拱；跨徑大于300m,宜采用變截面桁式主拱。主拱截面形式包括單管、啞鈴型和桁式(圖8.1.2)。2主拱矢跨比取值范圍宜為：上承式1/4～1/6,中承式1/3.5～1/5,下承式3拱軸線宜采用拋物線或懸鏈線。當采用懸鏈線拱軸線時，上承式的拱軸系數(shù)m宜為1.2～2.8,中承式的拱軸系數(shù)不宜大于1.9,下承式的拱軸系數(shù)不宜大于1.5。公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范(JTG/TD65-06—201a)單管b)啞鈴型c)三管桁式d)四管桁式圖8.1.2鋼管混凝土主拱常用截面形式4飛燕式鋼管混凝土拱橋，邊跨宜采用鋼筋混凝土結構。邊、中跨跨徑比宜為0.18～0.30;中跨矢跨比宜為1/3.5～1/4.5。6主拱的高度、寬度、主管外徑，宜按式(8.1.2-1)~式(8.1.2-3)計算確定。1)等截面主拱，k?——荷載系數(shù)，公路—I級取1.0,公路—Ⅱ級取0.9;k?——車道系數(shù)，2或3車道取0.9,4車道取1.0,6車道取1.1。2)啞鈴型截面主拱宜為等截面，其主拱截面高度宜取(0.8～1.0)H,且不宜大于3m;鋼管直徑宜取600～1500mm。3)變截面桁式主拱，拱頂截面高宜取(0.6～0.9)H,拱腳截面高宜取(1.4~7主拱主管壁厚不應小于10mm。8中、下承式鋼管混凝土拱橋，吊索和拱上立柱宜等間距布置，間距可取為L?/24~L?/38。上承式鋼管混凝土拱橋拱上立柱間距可取為L?/8～Lφ/15。9宜根據(jù)主拱橫向布置形式，選取整體或分離式的拱座。主拱采用肋式拱時，宜對于跨徑小于150m的鋼管混凝土拱橋，所需的主拱截面尺寸相對較小，為簡化構造和便于制造安裝，單管或由雙管組成的啞鈴型主拱較為適宜。隨著跨徑增大，主拱的穩(wěn)定及承載能力相應增大，宜采用多管桁式主拱。對于跨徑大于300m的鋼管混凝土拱橋，主拱的拱頂與拱腳內(nèi)力相差較大，采用等截面桁式主拱已經(jīng)不經(jīng)濟合理，宜選用變8.1.3多孔鋼管混凝土下承式剛架系桿拱的系桿宜各孔獨立錨固；多孔鋼管混凝土上承式拱橋宜每隔3～5孔設置一個制動墩。8.1.4鋼管混凝土拱橋采用雙肋式主拱時，主拱宜布置成提籃式或平行式，橋面梁8.1.5對于中、下承式鋼管混凝土拱橋，行車道應布置在主拱拱肋之間，行車道與8.1.6在結構和構件滿足強度、剛度、穩(wěn)定的前提下，應確保主拱管節(jié)點、吊索和系桿索錨點、鋼—混凝土組合過渡區(qū)等特殊細節(jié)構8.1.7橋梁鋼管結構的完整性設計由荷載、材料性能、細節(jié)構造、制造工藝、安裝方法、使用環(huán)境及維護方式等多種因素確定，除滿足強度、2構造細節(jié)設計應滿足傳力簡潔、無死角、3根據(jù)荷載、環(huán)境、細節(jié)等因素，宜進行抗疲勞與抗斷裂的損傷分析評估。4根據(jù)鋼管結構焊接應力、焊接變形與焊接收縮量的控制目標，宜確定制造和焊面發(fā)生微小損傷缺陷，在一定外部因素(荷載、溫度、腐蝕等)作用下，損傷缺陷不傷容限是指鋼管結構在規(guī)定的使用周期內(nèi)抵抗由損傷缺陷、裂紋等而導致破壞的能力。(1)材料損傷是指母材在冶煉和軋制過程中的缺陷，如非金屬夾雜物，焊接過程(2)焊接接頭處金屬再結晶過程使熱影響區(qū)(HAZ)的母材強度增高，塑性韌性(3)焊接過程的裂紋、夾渣、未熔合、咬邊等損傷及其短焊縫，常會導致疲勞裂(4)鋼管結構中貫穿板、鑲嵌、隔板等細節(jié)和焊接順序、間隙控制、預熱不當?shù)?5)鋼管結構在腐蝕環(huán)境中，損傷會加速擴展，疲勞荷載作用使早期損傷很快從8.2.1單管與啞鈴型主拱應符合下列規(guī)定1吊索穿過主管處，主管內(nèi)應設置環(huán)向加勁肋，加勁肋的數(shù)量與板厚應滿足主管1)當鋼腹板計算高度與鋼腹板厚度之比(h/δ)小于50時，可不設置豎向加勁肋；2)當鋼腹板計算高度與鋼腹板厚度之比(h/δ)為50～140時，應設置豎向加勁肋，其間距不應大于2m;3)當鋼腹板計算高度與鋼腹板厚度之比(h/δ)大于140時，宜選用桁式主拱。8.2.2設有斜支管的Y、K、N形節(jié)點構造(圖8.2.2)應符合下列規(guī)定：2斜支管軸線交點與主管軸線的偏心距e?不宜大于D/4,超過時應計入偏心彎矩的影響，偏心彎矩應按式(8.2.2-1)計算。3K形節(jié)點或N形節(jié)點支管間的間隙g不應小于50mm。圖8.2.2管節(jié)點構造參數(shù)1支管中心距離不宜大于主管中心距的4倍。2單根支管面積不宜小于單根主管面積的1/4。3支管的長細比不宜大于單根主管長細比的1/2。1節(jié)間間距與主桁高度之比宜為0.5～1.5。2支管與主管直徑比d/D宜為0.30～03主管徑厚比D/T宜為24.0～90.0。4支管與主管壁厚比t/T宜為0.25～1.00。2細長空管桿件長度與鋼管直徑之比不應大于40。3支管與主管間相貫焊接節(jié)點，不應采用加勁肋板或插入式節(jié)點板的連接形式。4板—管節(jié)點不應采用插入式焊縫連接支管的構造形式。5相貫焊接的K形節(jié)點，相貫焊縫與縱、環(huán)焊縫不應相交，焊縫間凈距不應小6支管相貫線和坡口應采用相貫線切割機完成，焊接接頭根部間隙應控制在6mm2不得選擇T形或十字形焊接接頭。3應控制焊接缺陷、焊接應力、焊接變形、焊接收縮量，并提出相應的制造和焊4桁式主拱的相貫連接接頭，其相貫線坡口應采用相貫線切割機成型，支管全熔a=150°~90°詳圖“B”詳圖“C”a=45°~15°5鋼管對接接頭應采用全熔透焊縫，管端坡口可采用圖8.2.6-2的形式。6主管采用直縫焊接管時，對環(huán)焊縫、縱焊縫和節(jié)點的相貫焊縫，應按圖8.2.7焊接接頭應合理配置焊縫韌性和強度，宜采用焊接材料與結構鋼材強度等組配8相貫線焊縫的焊趾應修磨圓順，修磨方法宜采用砂輪打磨；打磨區(qū)的修磨深度宜為0.5～0.8mm,修磨方位應符合圖8.2.6-4的規(guī)定。圖8.2.6-4焊縫修磨方位圖8.2.7吊桿和立柱設置在主拱橫向連接的直支管上時，該支管應采用鋼管混凝土，且宜在支管內(nèi)設置環(huán)向加勁肋，如圖8.2.7所示。其加勁肋構造應滿足下列要求：圖8.2.7中的集中力指吊索或拱上立柱的作用力。1主拱節(jié)段應采用焊接對接接頭。當主拱主管直徑大于600mm時，宜采用內(nèi)法蘭作臨時連接(圖8.2.8-1)。2主拱與拱座的連接構造，宜將鋼管插入拱座預埋，預埋管與主拱節(jié)段宜采用焊接對接接頭。預埋深度不得小于1.5倍主管直徑，預埋鋼管底部應設置承壓板，其下應設置不少于3層鋼筋網(wǎng)，在鋼管周邊應設置分布環(huán)向鋼筋、焊釘或PBL剪力鍵等錨固構造。承壓板與管壁間應按構造要求設置帶孔加勁肋板(圖8.2.8-2)。3主拱施工時，根據(jù)截面形式和結構特點的需要，主拱拱腳可設計為直接固結的連接形式，或先臨時鉸連接、合龍后再固結的形式。拱腳臨時鉸可采用轉軸鉸或銷軸鉸，其構造形式如圖8.2.8-3、圖8.2.8-4所示。4主拱合龍連接應采用焊接對接接頭。主拱合龍應快速準確對位，宜單獨設置合龍段及滿足瞬時合龍的構造措施。桁式主拱合龍構造如圖8.2.8-5所示。為滿足施工過程受力和無應力焊接的需要，當主拱主管直徑大于600mm時，采用內(nèi)法蘭作臨時連接。8.2.9主拱主管在加工制造時宜采用折線形成，折線長度不應大于主拱的主桁間距和有限元計算模型的梁單元長度中的較小值。用折線代替曲線時，其主管接頭位置應避開主桁的節(jié)點位置。主拱制造時不宜采用火焰煨彎的工藝。鋼管混凝土主拱一般采用懸鏈線、拋物線或圓曲線。主拱鋼管采用火焰煨彎的工藝彎曲成主拱時，會造成鋼管圓度、直線度等誤差增大，且工藝要求高、控制難度大，不能保證主拱鋼管質(zhì)量要求，故一般不宜采用。8.3橫撐8.3.1拱肋間應設置橫撐。橫撐形式可采用一字式、K式、X式、米字式等。橫撐構造應與拱肋截面相適應，截面可采用單管、啞鈴型或桁式。肋板8.3.2橫撐與主拱的連接接頭可采用螺栓連接、焊接連接或栓焊連接。焊接連接接肋板8.4.1拱上立柱可采用鋼管混凝土構件、鋼構件或鋼筋混凝土構件。鋼管混凝土立柱宜采用單管或桁式組合柱。蓋梁可采用鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土或8.4.2鋼管混凝土立柱與混凝土蓋梁連接時，伸入蓋梁長度應大于1.5倍立柱主管外徑，且不應小于1.0m;可采用開孔鋼板和預埋錨筋等形式的鋼—混凝土構造連接，如圖8.4.2a)所示。當采用預制蓋梁時，可將蓋梁底部預埋鋼板與鋼管混凝土立柱焊接連接，如圖8.4.2b)所示。穿孔鋼筋98.4.3鋼管混凝土拱上立柱的柱腳分為有墊梁柱腳和無墊梁柱腳。有墊梁柱腳通過墊梁上的預埋鋼板與立柱焊接連接，如圖8.4.3a)所示；無墊梁柱腳采用與主拱相貫焊接的方式連接，如圖8.4.3b)所示。a)墊座式連接構造b)直接焊接式連接構造圖8.4.3拱上立柱與主拱連接構造8.4.4鋼管混凝土立柱的節(jié)段連接宜采用對焊接頭；當立柱為小偏心受壓時，可采8.4.5鋼管混凝土墩柱與基礎的連接宜采用埋入式，其埋入深度應大于2倍立柱鋼管直徑，且不應小于1.5m,在預埋段應設置分布環(huán)向鋼筋、焊釘或開孔鋼板等錨固構造。承壓板直徑(或邊長)宜為1.5～2.0倍立柱鋼管直徑，厚度不宜小于25mm,如圖8.4.5所示。圖8.4.5橋墩與基礎連接一般構造8.5.1吊索應采用平行鋼絲成品索或鋼絞線成品索，鋼絲或鋼絞線應采用環(huán)氧噴涂、環(huán)氧填充或鍍鋅的防腐處理。吊索應設置耐候性的防護外套。8.5.2吊索錨具形式應結合拱、梁和索體構造選用，錨管的出口端應設置減振器。8.5.3吊索錨具的防腐應滿足設計使用年限要求，并應設置完整的防護及排水構造。錨具防護罩構造應便于錨具及其內(nèi)索體的后期檢修。錨具防護罩應有配套的防腐調(diào)查表明，吊索上下端錨具處腐蝕嚴重，是因為錨具防水構造無法保證水、腐蝕氣體完全不進入錨具內(nèi)，一旦進入而無法排除時，將導致吊索上下端錨具處腐蝕環(huán)境惡化，加劇對錨具、吊索的腐蝕。因此，本條要求吊索錨具具有可靠的防腐措施，具有防水保護構造；同時，在錨具的較低位置處，應設置排水構造。8.5.4中、下承式拱橋設計時，最短吊索的自由長度宜滿足縱向位移需要。當不能滿足要求時，應采用限制短吊索橫梁縱向位移、橫梁與橋面梁(板)間設置滑板支座、增加索體錨固端自由轉動幅度等措施。調(diào)查表明，中、下承式拱橋的伸縮縫一般位于兩岸橋臺(交界墩)處，變位零點位于主跨跨中，導致兩岸短吊索水平位移大，使外套鋼管、錨端的彎折角度大，在較大的彎曲應力和腐蝕環(huán)境作用下，形成吊索的“應力腐蝕”而破壞。本條對短吊索進行(1)設置構造，固定短吊索的橫梁與拱肋形成一體，減少橫梁縱橋方向移動；(2)短吊索橫梁與橋面梁(板)間設置滑板支座，減少短吊索橫梁縱向位移；(3)將吊索錨固于主拱上弦，加大索套管直徑，增加短吊索的自由長度，降低錨固端自由轉動幅度。已有工程表明，上述措施對延長短吊索的壽命具有明顯貢獻。8.5.5當?shù)跛鏖L度大于30m時，在滿足吊索綜合系數(shù)要求的同時，宜提高吊索的抗吊索長度大于30m時，吊索彈性伸長量較大，且會產(chǎn)生過大的豎向位移，將影響8.6.1系桿索必須采用平行鋼絲成品索或鋼絞線成品索，其鋼絲或鋼絞線可采用環(huán)8.6.3系桿索錨具的防腐應滿足設計使用年限要求，并應設置完整的防護及排水構8.6.4系桿索的位置設計應綜合考慮主拱結構、橋面系高程、錨固位置及更換索體8.7.1上承式鋼管混凝土拱橋，可采用簡支或連續(xù)結構體系的橋面梁(板)。8.7.2中、下承式鋼管混凝土拱橋的橋面梁(板)必須采用連續(xù)結構體系，連續(xù)結構體系的主縱梁應滿足2倍吊索跨度的承載能力要求。對于橋面梁(板)與吊桿橫梁橋面梁(板)連續(xù)結構體系指在橋面梁的吊索橫梁間設置主縱梁，形成縱橋向連8.7.3橋面梁(板)可采用鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土、鋼或鋼—混凝土組合等結構；對于跨徑大于300m的鋼管混凝土拱橋，宜采用鋼或鋼—混凝土組合結構橋面梁(板)。8.7.4鋼—混凝土組合結構橋面梁(板)的構造應符合附錄D的規(guī)定。8.7.5當橋面單向縱坡大于2%時，應設置縱向限位措施。8.7.6中、下承式拱橋、橋面梁與主拱的間隙應滿足橋面梁(板)縱橫向位移的1扣塔(或提升塔)宜采用型鋼標準件或鋼管(或鋼管混凝土)桁式塔。當采用鋼管混凝土桁式扣塔(或提升塔)時，其構造應符合本規(guī)范的規(guī)定。2扣索(或提升索)應選用鋼絲繩或鋼絞線。鋼絞線錨固應選用低回縮量4扣索(或提升索)的張拉端應設置在塔頂和錨碇處。2主拱扣點(吊點)宜設計為永久結構，其構造、焊接工藝試驗、疲勞細節(jié)構造3主拱鋼管混凝土灌注孔應在結構制造時完成，且位于主管側面，距離節(jié)點位置宜為0.6～1.0m;拱腳灌注孔距離拱座面宜為1.5～2.0m。灌注孔直徑宜為100~150mm,孔周邊應設置加勁環(huán)板，其直徑不宜小于300mm,板厚不宜小于12mm。封孔4主拱拱頂各主管內(nèi)應設置隔艙板，隔艙板兩側應各設一個排漿管。排漿管直徑應大于100mm,高度應大于1.0m。安裝主拱的輔助構造包括設置在主拱上的扣點、主拱混凝土灌注孔和主拱隔艙板等。9附屬結構9.1.1防排水構造應在主體結構設計時綜合設計，局部構造細節(jié)不得影響結構的可9.1.2主體結構上易于積水處應設置相應的泄水孔，其孔徑不應小于50mm。9.1.3當橋面排水采用直排式時，出口排水不得腐蝕和污染鋼結構。當采用匯集式時，泄水管孔徑及數(shù)量應根據(jù)橋面匯水面積確定，排水口應設置于主體結構之外。式的集水管與主體結構的連接，應適應橋面梁、主拱的變形需要?？缭綐蛄荷炜s縫的集9.2.1檢修通道的設置應滿足主拱、橫撐、吊索錨頭、橋面縱橫梁和拱梁交叉處的9.2.2檢修通道鋼構件的焊接工藝與質(zhì)量控制應與主體結構的要求相同。9.2.3在設計階段應根據(jù)構造特點提出橋梁檢查、養(yǎng)護、維10.0.1鋼管混凝土拱橋中的鋼構件，應針對橋址大氣腐蝕環(huán)境和涂層體系保護年限，按現(xiàn)行《公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件》(JT/T722)的規(guī)定，進行防腐10.0.2根據(jù)結構防腐蝕重點、工藝要求，應避免出現(xiàn)易于積水集污的死角、未封閉焊縫及難以實施涂裝施工的不良細節(jié)。根據(jù)《公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件》(JT/T722—2008)中長效型防腐涂層保護年限15～25年的要求，必須針對構造細節(jié)，如防排水、集污死角、未封閉焊縫及難以涂裝施工的不良細節(jié)等進行重點研究，確定其涂裝體系防腐工藝，方能確保涂層體附錄A鋼管混凝土徐變系數(shù)A.0.1鋼管混凝土拱橋內(nèi)力與變形計算應計入徐變的影響。計鋼管約束的混凝土徐φ(t,t?)——混凝土的徐變系數(shù)，可根據(jù)現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋附錄B鋼管混凝土本構關系B.0.1鋼管混凝土受壓本構關系，應采用“統(tǒng)一理論”的全過程曲線，如圖B.0.1鋼管混凝土“統(tǒng)一理論”的具體內(nèi)容是：把鋼管混凝土視為一種組合材料，用構件的整體幾何特性(全截面面積和抵抗矩等)和鋼管混凝土的組合性能指標，來計算(1)導出鋼材和混凝土在多軸應力狀態(tài)下的本構關系數(shù)學表達式。(2)用有限元法計算得到鋼管混凝土在各種應力狀態(tài)下(軸壓、軸拉和受彎、受扭等)的荷載—變形關系曲線。(3)根據(jù)上述全過程曲線，確定極限準則，定出承載力組合設計指標。合設計指標含約束效應。鋼管混凝土組合指標除試驗確定的組合應力f、組合彈性模量E外，尚包括計算確定的組合截面積A,和組合慣性矩I。鋼管混凝土軸心受壓(L/D=3~3.5,L為計算長度，D為外直徑)時的N-e典型全過程曲線圖，縱坐標N是軸壓荷載，也可用截當約束效應系數(shù)標準值ξ≈0.4時，約束效應太小，不出現(xiàn)塑性段，曲線在約附錄C鋼管混凝土構件應力計算C.0.1鋼管混凝土構件作為鋼管和混凝土兩種材料單元，構件滿足平截面假定，應采用疊加法計算各階段累計的截面應力，并符合式(C.0.1-1)、式(C.0.1-2)的oe——鋼管混凝土組合截面中管內(nèi)混凝土應力K?——鋼管混凝土軸心受壓構件的核心混凝土軸心抗壓強度提高系數(shù)，K,可按a,——截面的含鋼率；K?——管內(nèi)混凝土容許應力安全系數(shù)，可取K?=1.7;f?——混凝土軸心抗壓強度標準值(MPa)。鋼管應力為各個施工階段的累計應力、二期恒載引起的應力、溫度應力以及活載、混凝土收縮、徐變應力的累加。鋼管應力計算一般是將鋼管混凝土構件作為土兩種材料單元，根據(jù)各自的材料特性和施工過程，采用有限元法疊加計算而成。鋼管實際應力值一般大于理論分析值，主要是混凝土的彈性模量取值與理論取值有差異與混凝土收縮、徐變有關，目前缺乏這方面的系統(tǒng)性和連續(xù)性實測資料。此外，在工程實踐中往往在沒有達到設計規(guī)定的混凝土強度時，就進行后續(xù)鋼管混凝土了鋼管的應力。為保證鋼管在正常使用極限狀態(tài)下處于彈性階段，應有安全儲備，規(guī)定C.0.2在正常使用極限狀態(tài)下，鋼管混凝土構件的鋼管、混凝土的應力宜按式N——鋼管混凝土組合截面形成后構件中所增加的軸力設計值(103M?—鋼管混凝土組合截面形成后構件中所增加的彎矩設計值(103kN·m),附錄D鋼—混凝土組合橋面板2鋼格子梁應由主縱梁、次縱梁、主橫梁、次橫梁組成，縱橫梁間距比應大于曰回口主橫梁吊索圖D.0.1-1橋面格子梁的構造示意圖鋼板，其高度為10～14cm,開孔間距為10～12cm,開孔直徑不小于4cm,孔內(nèi)穿h?不宜超過板厚度h?的1.5倍，加厚承托倒角的水平寬度b?不小于其高度h?,如鋼—混凝土組合橋面板位置的橋面板頂面27水泥混凝土橋面板采用鋼纖維或混雜纖維混凝土澆注，并注意施工縫位置的預留和處置技術。瀝青混凝土鋪裝a)立面6~8mm鋼底板主(次)橫梁剪力釘/順橋向b)平面橋面板的構造示意圖圖D.0.1-3橋面板承托一般構造示意圖D.0.2鋼—混凝土組合橋面板鋼材的材質(zhì)應符合下列規(guī)定1鋼—混凝土組合橋面板的鋼底板、帶孔鋼板宜采用Q235-B或Q235-C。1)表示很嚴格，非這樣做不可的用詞，正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的用詞，正面詞采用“應”,反面詞采用3)表