鋼管混凝土拱橋設(shè)計技術(shù)規(guī)程征求意見稿+編制說明

1T/SDHTSXXXXX-XXXX鋼管混凝土拱橋設(shè)計技術(shù)規(guī)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼管混凝土拱橋的設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于城市橋梁與公路橋梁中鋼管混凝土拱橋的設(shè)計。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T714橋梁用結(jié)構(gòu)鋼GB/T1591低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼GB/T3323金屬熔化焊焊接接頭射線照相GB/T5210色漆和清漆拉開法附著力試驗GB/T5224預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線GB/T8923.1涂覆涂料前鋼材表面處理-表面清潔度的目視評定GB/T9286色漆和清漆漆膜的劃格試驗GB/T9793熱噴涂金屬和其他無機覆蓋層鋅、鋁及其合金GB/T11374熱噴涂涂層厚度的無損測量方法GB/T13288.2涂覆涂料前鋼材表面處理-噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性GB/T13452.2色漆和清漆漆膜厚度的測定GB/T17101橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲GB/T18365斜拉橋熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索技術(shù)條件GB/T42673鋼管無損檢測鐵磁性無縫和焊接鋼管表面缺欠的磁粉檢測GB50017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB/T50081普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50082普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)2T/SDHTSXXXXX-XXXXGB/T50107混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)GB50164混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)GB50661鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范GB50923鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范城市橋梁設(shè)計規(guī)范CJJ99城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范JGJ55普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程JGJ/T283自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件JTG/TB02-01公路橋梁抗震設(shè)計細則JTG/TH21公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)JTGD60公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTGD61公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范JTG/TD65-06公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范JTG3362公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG/T3365-01公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范JTG/T3650公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG5120公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范TB/T2486鐵路鋼梁涂膜劣化評定3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。鋼管混凝土拱橋concrete-filledsteeltube(CFST)archbridge以圓形鋼管混凝土為基本單元所形成的拱肋為主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁。3.2鋼管混凝土拱肋CFSTarchrib主要承重單元為鋼管混凝土的拱肋。3T/SDHTSXXXXX-XXXX3.3鋼管拱肋steeltubearchrib施工過程中鋼管內(nèi)未填充混凝土的拱肋。3.4管內(nèi)混凝土concreteintube澆注在鋼管內(nèi)的混凝土，又稱核心混凝土。3.5鋼管混凝土構(gòu)件CFSTmember在鋼管內(nèi)澆注混凝土，并由鋼管和管內(nèi)混凝土共同承擔(dān)荷載的構(gòu)件。3.6單圓管拱肋singletubearchrib截面為單個圓鋼管混凝土的拱肋。3.7啞鈴形拱肋dumbbellshapearchrib截面由上下兩個單圓鋼管混凝土和兩塊連接鋼腹板組成的拱肋。3.8桁式拱肋trussarchrib由上下鋼管混凝土弦桿通過腹桿組成桁式的拱肋。3.9鋼管混凝土格構(gòu)柱CFSTlacedcolumn由若干鋼管混凝土主肢和空鋼管綴件組成的柱子。3.10剛架系桿拱rigid-frametiedarch拱肋與橋墩固結(jié)，以系桿索的預(yù)加力來平衡拱部分水平推力的結(jié)構(gòu)。下承式剛架系桿拱rigid-frametiedthrougharch4T/SDHTSXXXXX-XXXX全部橋面系懸掛在拱肋以下的剛架系桿拱。中承式剛架系桿拱rigid-frametiedhalf-througharch由多跨組成，主跨為中承式，兩端邊跨為上承式懸臂半拱，系桿索錨固在邊跨端部的剛架系桿拱，又稱飛鳥式拱或飛燕式拱。3.13約束效應(yīng)系數(shù)confinementorhoopingcoefficient反映鋼管對核心混凝土約束效應(yīng)的系數(shù)，又稱約束套箍系數(shù)。鋼管初應(yīng)力initialstressorpreloadingofsteeltube因鋼管構(gòu)件先于管內(nèi)混凝土施工而在鋼管混凝土組合作用形成前作用于鋼管中的縱向正應(yīng)力，又稱鋼管混凝土初應(yīng)力。3.15初應(yīng)力度initialstressingratioorpreloadingratio鋼管初應(yīng)力與其鋼材屈服強度的比值。3.16計算合龍溫度computionalclosuretemperature管內(nèi)混凝土形成設(shè)計強度時，通過換算確定的鋼管混凝土拱肋溫度內(nèi)力為零時所對應(yīng)的截面平均溫度。3.17相貫節(jié)點intersectionjoint主管和支管直接通過相貫線焊接的節(jié)點。3.18球冠形脫空sphericalgap管內(nèi)混凝土與鋼管之間形成類似球冠形狀空隙的現(xiàn)象。3.195T/SDHTSXXXXX-XXXX月牙形脫空crescentgap由溫度荷載、管內(nèi)混凝土收縮等非施工質(zhì)量原因形成的管內(nèi)混凝土與鋼管之間類似月牙形狀空隙的現(xiàn)象。3.20脫空率debondingrate鋼管混凝土橫截面上產(chǎn)生脫空截面積與鋼管混凝土截面積的比值。3.21脫空角度率debondinganglerate鋼管混凝土橫截面上產(chǎn)生月牙形脫空區(qū)域?qū)?yīng)圓心角與整個截面角度的比值。3.22強健性設(shè)計robustdesign為提高鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)在面臨無法預(yù)料的作用（如沖撞、爆炸、襲擊、主要構(gòu)件失效等）時的抵抗能力，確保結(jié)構(gòu)能以一定比例限制破壞或失效的范圍，并在某段時間內(nèi)繼續(xù)服役所進行的設(shè)計。4符號4.1荷載和荷載效應(yīng)N——截面軸向力設(shè)計值；N1,N2——分配到啞鈴形拱肋兩個肢管上的軸向力值；M——截面彎矩設(shè)計值；M1,M2——分配到啞鈴形拱肋兩個肢管上的彎矩值；Ns——軸向壓力組合設(shè)計值；N0——鋼管混凝土單圓管截面軸心抗壓強度設(shè)計值；'N0——考慮脫空影響的鋼管混凝土單圓管截面軸心抗壓強度設(shè)計值；N——拱肋截面各肢鋼管混凝土截面軸心抗壓強度設(shè)計值；N0i——桁式拱肋第i根弦桿軸心抗壓強度設(shè)計值；6T/SDHTSXXXXX-XXXXN01——鋼管混凝土單圓管截面偏心抗壓強度設(shè)計值；N02——鋼管混凝土單圓管偏心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力設(shè)計值；ND——鋼管混凝土啞鈴形和格構(gòu)柱構(gòu)件截面軸心抗壓強度設(shè)計值；ND1——鋼管混凝土啞鈴形構(gòu)件和格構(gòu)柱偏心抗壓強度設(shè)計值；ND2——考慮吊桿斷裂沖擊的吊桿作用力；N——與鋼管混凝土主肢共同承擔(dān)荷載的連接鋼板的抗壓強度設(shè)計值；S——荷載效應(yīng)的組合設(shè)計值；R——構(gòu)件承載力設(shè)計值；R(.)——構(gòu)件的承載力函數(shù)；Rn——外荷載作用在基本結(jié)構(gòu)上引起的吊桿n處對應(yīng)的支承反力；V1——腹桿所受軸力設(shè)計值；σ——吊索或系桿索的應(yīng)力；σ0——鋼管初應(yīng)力。4.2材料指標(biāo)sc——鋼管混凝土拱肋截面整體壓縮設(shè)計剛度；sc——鋼管混凝土拱肋截面整體彎曲設(shè)計剛度；(EA)sc1——鋼管混凝土毛截面壓縮設(shè)計剛度；(EI)sc1——鋼管混凝土毛截面彎曲設(shè)計剛度；(EA)sc2——單肢鋼管混凝土毛截面壓縮設(shè)計剛度；(EI)sc2——單肢鋼管混凝土毛截面彎曲設(shè)計剛度；Ec——混凝土彈性模量；Es——鋼材彈性模量；Egs——加勁縱梁的彈性模量；7T/SDHTSXXXXX-XXXXfcd——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；fck——混凝土軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值；fd——材料強度設(shè)計值；fvd——鋼材抗剪強度設(shè)計值；fs——鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值；ftd——混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值；ftk——混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值；fy——鋼材強度標(biāo)準(zhǔn)值；c——混凝土剪切變形模量；Gs——鋼材剪切變形模量；ftpk——吊索或系桿索的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值；α——鋼管混凝土拱肋受截面均勻溫度作用時軸線方向的線膨脹系數(shù)；αs——鋼板或鋼材線膨脹系數(shù)；αc——混凝土材料線膨脹系數(shù)；Ps——鋼材的密度；μc——混凝土的泊松比；μs——鋼材的泊松比。4.3幾何參數(shù)ad——幾何參數(shù)設(shè)計值；A——柱肢截面換算面積；Ab——一個節(jié)間內(nèi)各平腹桿面積之和；Ac——鋼管內(nèi)混凝土的截面面積；8T/SDHTSXXXXX-XXXXAd——一個節(jié)間內(nèi)各斜腹桿面積之和；Afs——連接鋼板的截面面積；As——鋼管的截面面積；Asc——鋼管混凝土構(gòu)件的組合截面面積；As1——拱肋截面鋼材面積；Ac1——拱肋截面混凝土面積；ai——鋼管混凝土格構(gòu)柱單根柱肢中心到虛軸y-y的距離；i——鋼管混凝土格構(gòu)柱單根柱肢中心到虛軸x-x的距離；D——鋼管外徑；d——拉索直徑；e0——截面偏心距；f——拱的矢高；f1——橋面系以上拱肋的矢高；h1——啞鈴形截面、格構(gòu)柱截面受彎面內(nèi)兩肢中心距離；h2——啞鈴形截面腹板高度；H——拱肋截面高度；r——截面計算半徑；i——截面回轉(zhuǎn)半徑；Ic——混凝土截面慣性矩；Is——鋼管截面慣性矩；Isc——鋼管混凝土組合截面慣性矩；Is1——鋼材截面慣性矩；Ic1——混凝土截面慣性矩；Ig——加勁縱梁的截面慣性矩；9T/SDHTSXXXXX-XXXXl——構(gòu)件長度；L——拱橋計算跨徑；l0——構(gòu)件的計算長度；l01——拱肋凈跨徑；L0——拱肋的等效計算長度；Ld——吊索長度；Lz——拱肋節(jié)段的直線段長；l0x——構(gòu)件對X軸的計算長度；l0y——構(gòu)件對Y軸的計算長度；l1——格構(gòu)柱柱肢節(jié)間距離；2——啞鈴形截面腹板加勁構(gòu)造間沿拱肋方向的距離；c——鋼管內(nèi)混凝土橫截面的半徑；Sg——拱軸線長度；t——鋼管壁厚或混凝土初凝時間；T——計算合龍溫度；T0——附加升溫值；T28——鋼管內(nèi)混凝土澆注后28d內(nèi)的平均氣溫；εb——界限偏心率；θ——拱肋兩節(jié)段間折角；Δ——支管間隙。4.4計算系數(shù)及其它β——鋼管初應(yīng)力度；ξ0、ξ——鋼管混凝土約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計值、標(biāo)準(zhǔn)值；P——構(gòu)件偏心率；T/SDHTSXXXXX-XXXXPc——鋼管混凝土截面含鋼率；x——計算系數(shù)；xt——脫空率；μ——柔度系數(shù)；μ0——鋼管混凝土拱肋汽車荷載沖擊系數(shù)；Y0——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；η1——單肢鋼管混凝土和整個構(gòu)件截面抗彎剛度之比；φ——穩(wěn)定系數(shù)；φe——偏心率折減系數(shù)；λ——鋼管混凝土構(gòu)件的名義長細比；λn——相對長細比；λ*——鋼管混凝土格構(gòu)柱的換算長細比；λ1——鋼管混凝土格構(gòu)柱單肢名義長細比；λx,λy——鋼管混凝土格構(gòu)柱對X軸、對Y軸的名義長細比；a——有初應(yīng)力的鋼管混凝土極限承載力計算時，考慮長細比影響的系數(shù)；f0——鋼管混凝土拱橋的一階豎向頻率；kc——鋼管混凝土承載力徐變折減系數(shù)；Kp——考慮初應(yīng)力度對鋼管混凝土承載力的折減系數(shù)；k1——荷載系數(shù)；k2——行車道系數(shù)；k3——軸心抗壓強度設(shè)計值換算系數(shù)；Kt——鋼管混凝土承載力脫空折減系數(shù)；K——換算長細比系數(shù)；K’——換算長細比修正系數(shù)；T/SDHTSXXXXX-XXXXm——有初應(yīng)力的鋼管混凝土極限承載力計算時，考慮偏心率影響的系數(shù)；n——桁式拱肋弦桿數(shù)；Rd——脫空角度率；V——輸送泵的額定速度；Q——管內(nèi)混凝土澆注方量。δn,n——力法基本結(jié)構(gòu)中吊桿n處作用Mn=1引起的吊桿n兩側(cè)梁的相對轉(zhuǎn)角；Δn,p——力法基本結(jié)構(gòu)中由外荷載作用引起的吊桿n兩側(cè)梁的相對轉(zhuǎn)角；Cn——斷裂吊桿n的柔度系數(shù)；Ld——吊桿之間的距離；D——斷裂的邊吊桿和加勁縱梁端點之間的距離；Ln——吊桿n的長度；En——吊桿n的彈性模量；An——吊桿n的截面面積。5材料5.1.1鋼管混凝土拱肋中的鋼管宜選用質(zhì)量等級為B級及以上的碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700或《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的規(guī)定。5.1.2鋼管可采用卷制焊接管或無縫鋼管。當(dāng)滿足卷制要求時，宜采用直縫焊接管。5.1.3鋼材的主要強度指標(biāo)應(yīng)按表1采用。表1鋼材強度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值fy（N/mm2）抗拉、抗壓和抗彎fs抗剪fvdT/SDHTSXXXXX-XXXX5.1.4鋼材的物理性能指標(biāo)可按表2采用。表2鋼材的物理性能指標(biāo)Es（N/mm2）（N/mm2）αs（1/℃)（kg/m3）μs5.2混凝土5.2.1鋼管混凝土拱肋的管內(nèi)混凝土應(yīng)采用自密實補償收縮混凝土，其強度等級宜為C30~C80。5.2.2混凝土軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fck、軸心抗壓強度設(shè)計值fcd、軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值ftk、軸心抗拉強度設(shè)計值ftd、彈性模量Ec應(yīng)按表3采用?；炷恋募糇兡Ａ縂c可按表3中彈性模量Ec的0.4倍采用，混凝土的泊松比μc可取為0.2。表3混凝土強度和彈性模量（N/mm2）標(biāo)準(zhǔn)值fck設(shè)計值fcd標(biāo)準(zhǔn)值ftk設(shè)計值ftdEcT/SDHTSXXXXX-XXXX5.2.3自密實補償收縮混凝土性能指標(biāo)應(yīng)滿足以下要求：1力學(xué)性能：應(yīng)滿足設(shè)計要求；2體積穩(wěn)定性能：密閉環(huán)境下混凝土自由膨脹率應(yīng)控制在2×10-4~6×10-4，其穩(wěn)定收斂期應(yīng)小于60d；3工作性能：其各項指標(biāo)應(yīng)滿足表4的要求。表4自密實補償收縮混凝土工作性能T50（s）4外加劑選擇：應(yīng)摻加高效減水劑和膨脹劑。選用的高效減水劑應(yīng)具有保塑、緩凝的功能，減水率應(yīng)大于25%，且制備的混凝土拌和物含氣量應(yīng)小于2.5%。選用的膨脹劑應(yīng)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%，空氣終[溫度20℃±2℃,相對濕度（60±5）%]21d大5.3鋼管混凝土5.3.1鋼管與管內(nèi)混凝土的匹配可按下列材料組合選用：1Q235鋼配C30~C40強度等級混凝土；2Q345鋼配C40~C60強度等級混凝土；3Q390鋼、Q420鋼配C60或C60以上強度等級混凝土。T/SDHTSXXXXX-XXXX35×(235/fy)~100×(235/fy)，鋼材強度標(biāo)準(zhǔn)值fy取值應(yīng)符合本規(guī)范表1的規(guī)定。5.3.3鋼管混凝土約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計值ξ0不宜小于0.60，截面含鋼率Pc宜為0.04～0.20。ξ0、Pc應(yīng)按下列公式計算：Pc=As/Ac式中：ξ0——鋼管混凝土約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計值；Pc——鋼管混凝土截面含鋼率；As——鋼管的截面面積（mm2Ac——鋼管內(nèi)混凝土的截面面積（mm2fs——鋼板（材）抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值（N/mm2fcd——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）。5.4其他材料5.4.1吊索和系桿索的高強鋼絲宜采用φ5mm或φ7mm熱鍍鋅鋼絲，其強度標(biāo)準(zhǔn)值不宜低于1670N/mm2，性能要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》GB/T17101的規(guī)定。5.4.2吊索和系桿索的鋼絞線宜采用高強低松弛預(yù)應(yīng)力鍍鋅或其他防護鋼絞線，其強度標(biāo)準(zhǔn)值不宜低于1860N/mm2，性能要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224的規(guī)定。5.4.3吊索和系桿索的錨具及連接件的鋼材應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，性能要求應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。吊索與系桿索所用防護材料不得含有對鋼材有腐蝕作用的成分。5.4.4焊接材料應(yīng)與結(jié)構(gòu)鋼材的性能相匹配。當(dāng)兩種不同強度等級的鋼材相焊接時，應(yīng)采用與強度較低的一種鋼材相適應(yīng)的焊接材料。5.4.5用于鋼管混凝土構(gòu)件或鋼構(gòu)件連接的緊固件，應(yīng)符合國家關(guān)于普通螺栓、高強度螺栓、焊釘?shù)默F(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。6基本規(guī)定T/SDHTSXXXXX-XXXX6.1一般規(guī)定6.1.1本規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，按分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行設(shè)計。6.1.2鋼管混凝土拱橋應(yīng)按下列兩類極限狀態(tài)進行設(shè)計：1承載能力極限狀態(tài)：對應(yīng)于鋼管混凝土拱橋或其構(gòu)件達到最大承載能力，或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。2正常使用極限狀態(tài)：對應(yīng)于鋼管混凝土拱橋或其構(gòu)件達到正常使用，或耐久性的某項限值的狀態(tài)。6.1.3鋼管混凝土拱橋應(yīng)按持久狀況承載能力極限狀態(tài)和持久狀況正常使用極限狀態(tài)進行設(shè)計。6.1.4鋼管混凝土拱橋抗震設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》CJJ166或《公路橋梁抗震設(shè)計細則》JTG/TB02-01的規(guī)定。6.1.5鋼管混凝土拱橋中鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件之間的連接，包括施工階段管內(nèi)混凝土達到設(shè)計強度前的鋼管拱結(jié)構(gòu)，其承載力、變形和穩(wěn)定性能均應(yīng)按橋梁鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計與計算，并應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.1.6鋼管混凝土拱橋設(shè)計時應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)、交通運輸條件和其它建設(shè)條件，確定指導(dǎo)性的施工方案、主要施工步驟、質(zhì)量要求和施工中允許的不平衡荷載，并應(yīng)明確結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的順序及采取的措施。6.1.7鋼管混凝土拱橋設(shè)計時應(yīng)對主要施工階段進行計算。施工階段的計算應(yīng)包括下列內(nèi)容：1拱肋構(gòu)件的運輸、安裝過程中的應(yīng)力、變形和穩(wěn)定計算；2與拱肋形成有關(guān)的附屬結(jié)構(gòu)的計算；3拱肋形成過程中自身的應(yīng)力、變形和穩(wěn)定計算；4成橋過程中橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形和穩(wěn)定計算。6.1.8施工計算中，應(yīng)計入施工中可能出現(xiàn)的實際荷載，包括架設(shè)機具和材料、施工人群、橋面堆載以及風(fēng)力、溫度變化影響力和其它施工臨時荷載。施工階段結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定特征值不應(yīng)小于4.0。6.1.9鋼管混凝土拱肋、橫撐、立柱、橋面系主梁等，應(yīng)進行滿足使用期間檢查和養(yǎng)護維修要求的設(shè)計。6.1.10鋼管混凝土拱橋的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)依據(jù)橋位處的大氣腐蝕環(huán)境進行防腐設(shè)計，其免維修周期不應(yīng)小于15年。防腐體系宜根據(jù)橋梁所處環(huán)境及不同部位進行設(shè)計，不同防腐體系的鋼材表面除銹等級、表面清潔度、表面粗糙度等指標(biāo)要求應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》JT/T722T/SDHTSXXXXX-XXXX的規(guī)定。6.1.11鋼管混凝土拱橋的防水、排水和其它結(jié)構(gòu)的耐久性要求，應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.1.12大跨徑鋼管混凝土拱橋應(yīng)進行施工監(jiān)測與控制，拱的軸線、內(nèi)力、吊索與系桿索拉力、鋼管應(yīng)力等應(yīng)滿足設(shè)計要求。6.1.13鋼管混凝土拱橋主題結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限應(yīng)為100年，吊索、系桿索的設(shè)計使用年限應(yīng)為20年，鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系保護年限應(yīng)為15年。吊索、系桿索錨固設(shè)計應(yīng)滿足檢查、維修和可更換的需要。6.2作用6.2.1鋼管混凝土拱橋的荷載分類、效應(yīng)組合與荷載計算，除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外，還應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)的不同，符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》CJJ11或《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60的規(guī)定。6.2.2鋼管混凝土拱肋的汽車荷載沖擊系數(shù)μ0，可按下式計算：μ0=0.05736f0+0.0748（3）式中：f0——鋼管混凝土拱橋的一階豎向頻率（Hz）。6.2.3鋼管混凝土拱受溫度變化影響產(chǎn)生的變形值或由此而引起的次內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)橋位處氣溫、橋梁結(jié)構(gòu)和施工設(shè)計等因素計算確定。材料線膨脹系數(shù)和作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下列規(guī)定取用：1鋼管混凝土拱肋受截面均勻溫度荷載時軸線方向的線膨脹系數(shù)α可按下式計算：αA+αA（4）式中：αs——鋼材線膨脹系數(shù)（1/℃),取1.2×10-5；αc——混凝土材料線膨脹系數(shù)（1/℃),取1.0×10-5。2計算鋼管混凝土拱因截面均勻溫度變化引起外加變形或約束變形時，應(yīng)以計算合龍溫度T為基準(zhǔn)溫度，考慮最高和最低有效溫度的荷載效應(yīng)。3計算合龍溫度T可按下式計算：T=T28+（5）式中：T28——鋼管內(nèi)混凝土澆注后28d內(nèi)的平均氣溫(℃);D——鋼管外徑（mT0——考慮管內(nèi)混凝土水化熱荷載的附加升溫值，為3.0℃~5.0℃,冬季取小值，夏季取T/SDHTSXXXXX-XXXX大值；混凝土強度等級低于C40時，在此基礎(chǔ)上減去1.0℃。4最高與最低有效溫度可取當(dāng)?shù)刈罡吲c最低氣溫。6.2.4計算鋼管混凝土拱因管內(nèi)混凝土收縮而產(chǎn)生的變形值或由此而引起的次內(nèi)力時，管內(nèi)混凝土收縮可采用實測值或現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362的規(guī)定計算。6.3結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算6.3.1鋼管混凝土拱橋的結(jié)構(gòu)計算應(yīng)包括靜力計算、穩(wěn)定計算、動力計算和節(jié)點疲勞計算等。結(jié)構(gòu)計算圖式、幾何特性、邊界條件應(yīng)反映實際結(jié)構(gòu)狀況和受力特征。6.3.2當(dāng)剛架系桿拱進行有限元計算時，宜將上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)作為整體。6.3.3鋼管混凝土拱肋截面整體壓縮設(shè)計剛度(EA)sc與彎曲設(shè)計剛度(EI)sc應(yīng)按下列公式計算：sc=EsAs1+EcAc1（6）sc=EsIs1+0.6EcIc1（7）式中：(EA)sc——鋼管混凝土拱肋截面整體壓縮設(shè)計剛度（N(EI)sc——鋼管混凝土拱肋截面整體彎曲設(shè)計剛度（N·mm2As1——拱肋截面鋼材面積（mm2）；Ac1——拱肋截面混凝土面積（mm2Is1——鋼材截面慣性矩（mm4Ic1——混凝土截面慣性矩（mm4）。6.3.4鋼管混凝土拱肋截面回轉(zhuǎn)半徑i宜按下列公式計算：sc1=EsIs1+EcIc1式中：i——截面回轉(zhuǎn)半徑（mm(EA)sc1——鋼管混凝土毛截面壓縮設(shè)計剛度（N可按本規(guī)范公式（6）計算；(EI)sc1——鋼管混凝土毛截面彎曲設(shè)計剛度（N·mm2）。7持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算T/SDHTSXXXXX-XXXX7.1一般規(guī)定7.1.1鋼管混凝土拱橋應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的要求，對結(jié)構(gòu)與構(gòu)件進行強度和穩(wěn)定性驗算。7.1.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算時，鋼管混凝土拱橋的安全等級應(yīng)根據(jù)其重要性、橋梁結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度以及工程性質(zhì)進行劃分，并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》CJJ11和《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60的規(guī)定。7.1.3鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)應(yīng)按下列公式計算：Y0S≤R（10）R=R(fd,ad)（11）式中：Y0——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對安全等級為一級、二級、三級的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件應(yīng)分別取1.1、1.0、0.9；橋梁抗震設(shè)計不考慮結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；S——荷載效應(yīng)的組合設(shè)計值，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60或《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》CJJ11的規(guī)定，其中汽車荷載應(yīng)計入沖擊系數(shù)；R——構(gòu)件承載力設(shè)計值；fd——材料強度設(shè)計值；ad——幾何參數(shù)設(shè)計值。7.1.4鋼管混凝土拱肋強度計算應(yīng)為拱肋各組成構(gòu)件，穩(wěn)定計算應(yīng)包括各組成構(gòu)件與拱肋整體。對桁式拱肋的鋼管混凝土弦管，當(dāng)單肢一個節(jié)間的長細比λ1小于或等于10時，承載力計算可僅進行強度計算，并應(yīng)符合本規(guī)范第7.2.2-7.2.5條的規(guī)定；當(dāng)λ1大于10時，承載力計算應(yīng)進行穩(wěn)定計算，并應(yīng)符合本規(guī)范第7.3.3條的規(guī)定。7.2拱肋強度計算7.2.1拱肋強度計算時，截面的內(nèi)力可采用彈性理論計算。對組成啞鈴形或桁肋的鋼管混凝土單圓管構(gòu)件，其內(nèi)力可由有限元計算結(jié)果或截面內(nèi)力分配計算確定。當(dāng)采用截面內(nèi)力分配計算啞鈴形截面各肢的內(nèi)力且上下兩肢相同時（圖1各肢的內(nèi)力可按下列公式計算：hh1NMN2NN2M1M1T/SDHTSXXXXX-XXXX圖1啞鈴形拱肋內(nèi)力計算示意圖M1=M2=η1M(EI)sc2=EsIs+EcIc式中：N，M——截面軸向力設(shè)計值和彎矩設(shè)計值（N，N·mmM1，M2——分配到兩個肢管上的彎矩值（N·mmN1，N2——分配到兩個肢管上的軸向力值（Nη1——單肢鋼管混凝土和整個構(gòu)件截面抗彎剛度之比；h1——啞鈴形截面受彎面內(nèi)兩肢中心距離（mmx——計算系數(shù)；Ic——混凝土截面慣性矩（mm4Is——鋼管截面慣性矩（mm4(EA)sc2——單肢鋼管混凝土毛截面壓縮設(shè)計剛度（N按本規(guī)范公式（6）計算；(EI)sc2——單肢鋼管混凝土毛截面彎曲設(shè)計剛度（N·mm2按本規(guī)范公式（9）計算。（12）（13）（14）（15）（16）T/SDHTSXXXXX-XXXX7.2.2鋼管混凝土單圓管截面軸心抗壓強度應(yīng)按下列公式計算：Y0Ns≤N0（17）N0)(1+Pc)fcdAc式中：Ns——軸向壓力組合設(shè)計值（NN0——鋼管混凝土單圓管截面軸心抗壓強度設(shè)計值（Nξ0——鋼管混凝土的約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計值，按本規(guī)范公式（1）計算；Pc——鋼管混凝土截面含鋼率，按本規(guī)范公式（2）計算；fcd——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2k3——軸心抗壓強度設(shè)計值換算系數(shù)，當(dāng)鋼管壁厚t≤16mm時，k3=1.0。當(dāng)鋼管壁厚t>16mm時，Q235和Q345鋼，k3=0.96；Q390鋼和Q420鋼，k3=0.94。7.2.3對有脫空影響的鋼管混凝土單圓管截面軸心抗壓強度設(shè)計值N0'應(yīng)按下式計算：'N0=KtN0（19）'式中：N0——考慮脫空影響的鋼管混凝土單圓管截面軸心抗壓強度設(shè)計值（NKt——鋼管混凝土承載力脫空折減系數(shù)，按下式計算：球冠形脫空20）式中：xt——脫空率；Rd——脫空角度率。適用范圍：混凝土C40～C60，鋼材Q235～Q420，鋼管壁厚12mm～20mm，長細比12～60，偏心率0～0.5，脫空率0～5%和脫空角度率0～0.5，管徑600mm～1200mm。7.2.4鋼管混凝土單圓管截面偏心抗壓強度設(shè)計值N01應(yīng)按下列公式計算：Y0Ns≤N01（22）T/SDHTSXXXXX-XXXXN01=φeN0（23）式中：φe——偏心率折減系數(shù)，按本規(guī)范第5.2.5條的規(guī)定計算；N01——鋼管混凝土單圓管截面偏心抗壓強度設(shè)計值（N）。7.2.5鋼管混凝土單圓管偏心抗壓強度的偏心率折減系數(shù)φe應(yīng)按下列公式計算：rcrc（25）rc式中：e0——截面偏心距（mmrc——鋼管內(nèi)混凝土橫截面的半徑（mm）。7.2.6鋼管混凝土啞鈴形截面和格構(gòu)柱截面軸心抗壓強度設(shè)計值ND應(yīng)按下列公式計算：Y0Ns≤NDN=Afsfs式中：ND——鋼管混凝土啞鈴形和格構(gòu)柱構(gòu)件截面軸心抗壓強度設(shè)計值（NN——拱肋截面各肢鋼管混凝土截面軸心抗壓強度設(shè)計值（N按本規(guī)范公式（18）計算；N——與鋼管混凝土主肢共同承擔(dān)荷載的連接鋼板的極限承載力設(shè)計值（NAfs——連接鋼板的截面面積（mm2）。7.2.7鋼管混凝土啞鈴形構(gòu)件和格構(gòu)柱偏心抗壓強度驗算時，軸向壓力組合設(shè)計值Ns應(yīng)取截面軸向力最大設(shè)計值和對應(yīng)于截面彎矩最大設(shè)計值的軸力值，并應(yīng)按下列公式計算：Y0Ns≤ND1（29）ND1=φeND（30）T/SDHTSXXXXX-XXXX式中：φe——偏心率折減系數(shù)，啞鈴形構(gòu)件按本規(guī)范第5.2.8條的規(guī)定計算，格構(gòu)柱按本規(guī)范第7.2.9條的規(guī)定計算。7.2.8鋼管混凝土啞鈴形構(gòu)件的偏心率折減系數(shù)φe應(yīng)按下列公式計算：當(dāng)e0/(2i)≤0.85時：（31）當(dāng)e0/(2i)>0.85時：（32）式中：e0——啞鈴形構(gòu)件截面的偏心距（mm）。7.2.9鋼管混凝土格構(gòu)柱的偏心率折減系數(shù)φe應(yīng)按下列公式計算：當(dāng)e0/h1≤εb時：當(dāng)e0/h1>εb時：εb=0.5+（35）式中：εb——界限偏心率；h1——格構(gòu)柱截面受彎面內(nèi)兩肢中心距離（mme0——格構(gòu)柱截面的偏心距（mm）。7.2.10鋼管混凝土桁式拱肋腹桿所受軸力設(shè)計值V1應(yīng)取實際軸力或按下式計算結(jié)果取較大值：N0i/60（36）式中：V1——腹桿所受軸力設(shè)計值（Nn——桁式拱肋弦桿數(shù)；T/SDHTSXXXXX-XXXXN0i——桁式拱肋第i根弦桿軸心抗壓強度設(shè)計值（N按本規(guī)范公式（18）計算。7.2.11啞鈴形與桁式拱肋除了弦桿鋼管混凝土構(gòu)件外，還應(yīng)對腹板或腹桿、平聯(lián)等其它拱肋組成構(gòu)件和連接構(gòu)造進行受力計算。7.2.12鋼管混凝土節(jié)點和空鋼管節(jié)點應(yīng)按鋼管節(jié)點進行節(jié)點連接承載力計算，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的規(guī)定。7.3拱肋穩(wěn)定計算7.3.1鋼管混凝土拱橋應(yīng)進行空間穩(wěn)定性計算，彈性穩(wěn)定特征值不應(yīng)小于4.0。當(dāng)主拱跨徑大于300m時，尚應(yīng)計入材料非線性和幾何非線性的影響。計算時拱肋截面整體壓縮設(shè)計剛度和彎曲設(shè)計剛度應(yīng)按本規(guī)范第4.3.3條的規(guī)定計算。7.3.2鋼管混凝土拱肋的面內(nèi)整體穩(wěn)定承載力可將其等效成梁柱進行驗算。單圓管拱肋、啞鈴形拱肋和桁式拱肋可分別等效成單圓管構(gòu)件、啞鈴形構(gòu)件和格構(gòu)柱。等效梁柱的計算長度可按表5的規(guī)定計算，等效梁柱的兩端作用力可取拱跨L/4截面處的彎矩與軸力。表5拱肋的等效計算長度等效計算長度L00.58Sg0.54Sg0.36Sg7.3.3鋼管混凝土單圓管偏心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力設(shè)計值N02應(yīng)按下列公式計算：0Ns02（37）N02=eN0（38）式中：N02——鋼管混凝土單圓管偏心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力設(shè)計值（N小——穩(wěn)定系數(shù)，按本規(guī)范第7.3.5條的規(guī)定計算；e——偏心率折減系數(shù)，按本規(guī)范第7.2.5條的規(guī)定計算。7.3.4鋼管混凝土啞鈴形構(gòu)件和格構(gòu)柱偏心受壓穩(wěn)定承載力設(shè)計值ND1應(yīng)按下列公式計算：0Ns（39）T/SDHTSXXXXX-XXXXND1=φφeND（40）式中：ND1——鋼管混凝土啞鈴形構(gòu)件和格構(gòu)柱偏心受壓穩(wěn)定承載力設(shè)計值（Nφe——偏心率折減系數(shù)，啞鈴形構(gòu)件按本規(guī)范第5.2.8條的規(guī)定計算，格構(gòu)柱按本規(guī)范第7.2.9條的規(guī)定計算。7.3.5穩(wěn)定系數(shù)φ應(yīng)按下列公式計算：當(dāng)λn≤1.5時：φ=0.658式中：λn——相對長細比，按本規(guī)范公式（5.3.6）計算。7.3.6鋼管混凝土柱的相對長細比λn應(yīng)按下列公式計算：對單圓管和啞鈴形柱（43）對格構(gòu)柱44）式中：λ——鋼管混凝土單圓管柱、啞鈴形柱的名義長細比，分別按本規(guī)范第7.3.7和7.3.8條的規(guī)定計算；λ*——鋼管混凝土格構(gòu)柱的換算長細比，按本規(guī)范第7.3.10條的規(guī)定計算。7.3.7鋼管混凝土單圓管柱的名義長細比λ應(yīng)按下式計算：λ=4l0/D（45）式中：l0——計算長度；D——鋼管外徑。7.3.8鋼管混凝土啞鈴形柱的名義長細比λ應(yīng)按下式計算：λ=l0/i（46）7.3.9鋼管混凝土格構(gòu)柱對X軸和Y軸的名義長細比λx和λy、單肢名義長細比λ1應(yīng)按下列公式計算：（47）T/SDHTSXXXXX-XXXX（48）（49）Asc=As+Ac（50）Isc=（51）式中：λx,λy——鋼管混凝土格構(gòu)柱對X軸和Y軸的名義長細比；l0y,l0x——鋼管混凝土格構(gòu)柱對Y軸、X軸的計算長度；λ1鋼管混凝土格構(gòu)柱單肢名義長細比；Asc——單根柱肢的組合截面面積；Isc——單根柱肢的組合截面慣性矩；ai,bi——單根柱肢中心到虛軸y—y和x—x的距離（i=1,2圖2 YXX Ya1a2XYXXa1Ya2(a)四肢構(gòu)件(b)三肢構(gòu)件圖2格構(gòu)柱柱肢距離示意圖7.3.10鋼管混凝土格構(gòu)柱的換算長細比λ*應(yīng)按下列公式計算：λ*=K'λy或λ*=K'λx（52）（53）（54）T/SDHTSXXXXX-XXXXl0.5μ>0.5A=As+（56）式中：λ*換算長細比；K’——換算長細比修正系數(shù)；K——換算長細比系數(shù)；μ——柔度系數(shù)；A——柱肢截面換算面積；As,Ac——分別為柱肢鋼管橫截面總面積和管內(nèi)混凝土橫截面總面積；Ad——一個節(jié)間內(nèi)各斜腹桿面積之和；Ab——一個節(jié)間內(nèi)各平腹桿面積之和；λ——鋼管混凝土格構(gòu)柱的名義長細比(λx或λyl1——格構(gòu)柱柱肢節(jié)間距離。7.3.11對鋼管混凝土軸壓構(gòu)件和偏心率P≤0.3的偏壓柱，其承受永久荷載引起的軸壓力占全部軸壓力的30％及以上時，截面軸心抗壓強度設(shè)計值N0應(yīng)乘以混凝土徐變折減系數(shù)kc。徐變折減系數(shù)kc應(yīng)按表6的規(guī)定取值，偏心率ρ應(yīng)按下列公式計算：（57）r＝2i-t（58）r＝2i（59）式中：r——截面計算半徑，單圓管、啞鈴形柱按公式（58）計算；格構(gòu)柱按公式（59）計算；t——鋼管壁厚。表6徐變折減系數(shù)kc名義長細比λT/SDHTSXXXXX-XXXX注：表中名義長細比λ應(yīng)按本規(guī)范第7.3.7~7.3.9條的規(guī)定計算；表內(nèi)中間值可采用線性內(nèi)插法求得。7.3.12鋼管混凝土拱穩(wěn)定承載力計算中，計入初應(yīng)力影響時，按本規(guī)范公式（18）計算的截面軸心抗壓強度設(shè)計值N0應(yīng)乘以初應(yīng)力度影響系數(shù)Kp。初應(yīng)力度影響系數(shù)Kp應(yīng)按下列公式計算：Kp＝1－0.24amβ（60）a=λ80（61）（62）m=0.2P+0.98（63）式中：Kp——考慮初應(yīng)力度對鋼管混凝土承載力的折減系數(shù)；a——考慮長細比影響的系數(shù)；m——考慮偏心率影響的系數(shù)；β——鋼管初應(yīng)力度；λ——構(gòu)件的長細比，按本規(guī)范第7.3.7～7.3.10條的規(guī)定計算；σ0——鋼管初應(yīng)力，在截面上不均勻時，取截面平均應(yīng)力；fy——鋼管強度標(biāo)準(zhǔn)值，取值應(yīng)符合本規(guī)范表1的規(guī)定；P——構(gòu)件偏心率；按本規(guī)范公式（57）計算。7.4吊索和系桿索計算7.4.1吊索和系桿索設(shè)計，宜按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范》JTG/T3365-01中對斜拉索的技術(shù)要求執(zhí)行。7.4.2吊索的應(yīng)力應(yīng)滿足下式要求：σ≤0.33ftpk（64）式中：σ——吊索的應(yīng)力（N/mm2T/SDHTSXXXXX-XXXXftpk——吊索的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）。7.4.3系桿索的應(yīng)力應(yīng)滿足下式要求：σ≤0.5ftpk（65）式中：σ——系桿索的應(yīng)力（N/mm2ftpk——系桿索的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）。7.5強健性設(shè)計計算7.5.1拱橋懸吊橋面系強健性設(shè)計計算流程見圖3。圖3拱橋懸吊橋面系強健性設(shè)計計算流程7.5.2基于彈性支撐連續(xù)梁理論，將橋面系簡化為彈性連續(xù)梁（圖4通過對計算長度的折減，得到拱橋懸吊橋面系強健性設(shè)計簡化計算方法，按下列公式計算：（a）短吊桿斷裂（b）次短吊桿斷裂（c）長吊桿斷裂圖4懸吊橋面系簡化計算模型1短吊桿斷裂工況,M=Δn,pnδnn,2次短吊桿斷裂工況(δn,nδn,n+1)(Mn)(Δn,p)|(δn+1,nδn+1,n+1,.|(Mn+1,=|(Δn+1,p,δn+1,n+1=+++ 3長吊桿斷裂工況(δn,nδn,n+1)(Mn)(Δn,p)|(δn+1,nδn+1,n+1,.|(Mn+1,=|(Δn+1,p,T/SDHTSXXXXX-XXXX式中：δn,n——力法基本結(jié)構(gòu)中吊桿n處作用Mn=1引起的吊桿n兩側(cè)梁的相對轉(zhuǎn)角；Δn,p——力法基本結(jié)構(gòu)中由外荷載作用引起的吊桿n兩側(cè)梁的相對轉(zhuǎn)角；T/SDHTSXXXXX-XXXXCn——斷裂吊桿n的柔度系數(shù)；Rn——外荷載作用在基本結(jié)構(gòu)上引起的吊桿n處對應(yīng)的支承反力；ND2——考慮吊桿斷裂沖擊的吊桿作用力；Ld——吊桿之間的距離；D——斷裂的邊吊桿和加勁縱梁端點之間的距離；Egs——加勁縱梁的彈性模量；Ig——加勁縱梁的截面慣性矩；Ln——吊桿n的長度；En——吊桿n的彈性模量；An——吊桿n的截面面積。8持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算8.0.1鋼管混凝土拱橋的持久狀況設(shè)計應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求，采用荷載的短期效應(yīng)組合、長期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并計入長期效應(yīng)組合的影響，對構(gòu)件的應(yīng)力、撓度進行驗算，各項計算值不應(yīng)超過本規(guī)范規(guī)定的各相應(yīng)限值。各種組合中，汽車荷載效應(yīng)可不計沖擊系數(shù)。8.0.2鋼管混凝土拱肋應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，計算預(yù)拱度應(yīng)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(yù)拱度計入非線性影響后，可按下式進行計算。對于主拱跨徑小于50m的拱橋，主拱預(yù)拱度宜設(shè)置在計算跨徑的1/400~1/600范圍內(nèi)。δs=Kyδj(81)式中：δs——主拱設(shè)計預(yù)拱度值（mδj——主拱計算預(yù)拱度值（m取1.16；主跨220~340m，取1.20；主跨大于340m，取1.25。8.0.3鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形計算中，混凝土徐變系數(shù)在無可靠實測資料時可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362的規(guī)定計算。8.0.4鋼管混凝土拱肋的撓度計算，按短期效應(yīng)組合并消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后，在一個橋跨范圍的正負撓度絕對值之和的最大值不應(yīng)大于計算跨徑的1/1000；橋面梁（板）的最大豎向撓度不應(yīng)大于計算跨徑的1/800。T/SDHTSXXXXX-XXXX8.0.5持久狀況下鋼管混凝土拱肋的鋼管應(yīng)力不宜大于0.8fy。9總體設(shè)計及構(gòu)造9.1結(jié)構(gòu)形式9.1.1應(yīng)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(jié)構(gòu)體系，具體結(jié)構(gòu)體系詳見《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范》GB50923。9.1.2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1/4.5~1/5.5。9.1.3鋼管混凝土中承式剛架系桿拱橋，邊跨與中跨跨徑之比宜為1/4.0～1/5.5，邊跨拱肋與中跨拱肋的矢高之比宜為1/3.5～1/4.5，邊跨拱肋矢跨比與中跨拱肋矢跨比之比宜為1/1.1～1/2.0。9.1.4多跨鋼管混凝土拱橋宜設(shè)置單向推力墩或采用其他抗單向推力措施。單向推力墩宜每隔三跨至五跨設(shè)置一個。下承式多跨連續(xù)剛架系桿拱的系桿宜各跨獨立錨固。9.2主拱9.2.1鋼管混凝土拱肋的截面形式應(yīng)根據(jù)跨徑、橋?qū)捙c車輛荷載等級等進行選擇。截面形式可采用單圓管、啞鈴形和桁式。采用單管主拱的拱橋，其跨徑不宜大于80m；采用啞鈴形截面的拱橋，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。9.2.2對跨徑不大于300m、采用啞鈴形或四肢桁式等高度截面的鋼管混凝土拱橋，拱肋截面高度H可按下式估算，且四肢桁式拱肋的寬度可采用0.40H～0.75H。變高度截面的桁拱，拱頂和拱腳截面高度可分別按下式計算值的0.9倍和1.4倍～1.6倍取用：01)2式中：H——拱肋截面高度（ml01——拱肋凈跨徑（mk1——荷載系數(shù)，公路I級或城－A級取1.0，公路II級或城－B級取0.9；k2——行車道系數(shù)，當(dāng)設(shè)計車道為2或3時取0.9；當(dāng)設(shè)計車道為4時取1.0；當(dāng)設(shè)計車道為6時9.2.3鋼管混凝土拱的拱軸線應(yīng)根據(jù)橋梁跨徑和受力情況選擇，宜為拋物線或拱軸系數(shù)為1.2～2.8的懸鏈線。當(dāng)采用懸鏈線時，其拱軸系數(shù)m對上承式宜為1.2～2.8，對中承式不宜大于1.9，對下承式不宜大于1.5。9.2.4鋼管混凝土拱肋鋼管外徑宜為600mm～1500mm。啞鈴形截面的弦管管徑可采用0.35H～0.46H。T/SDHTSXXXXX-XXXX等高度桁式截面的拱肋弦管直徑可采用0.18H～0.30H，隨拱肋高度的增大可取用低值。9.2.5啞鈴形截面中兩塊腹板間應(yīng)設(shè)置加勁構(gòu)造。加勁構(gòu)造間沿拱肋方向的距離l2不應(yīng)大于3倍的腹2312311(a)橫截面(b)沿拱肋方向截面圖5啞鈴形截面拱肋腹板加勁構(gòu)造示意圖9.2.6橫啞鈴桁式截面中兩塊平聯(lián)板間應(yīng)采用加勁板等構(gòu)造措施。當(dāng)無斜桿時，兩根平聯(lián)桿間的距離宜為平聯(lián)長度的1.5~3.0倍。9.2.7桁式拱肋的吊桿或立柱宜設(shè)置在弦桿與腹桿的節(jié)點處。拱肋在吊桿、立柱等截面處，應(yīng)進行局部加勁。9.2.8提籃拱的拱肋內(nèi)傾角宜為5°~10°。9.2.9拱肋橫撐（風(fēng)撐）可采用空鋼管結(jié)構(gòu)。9.2.10鋼管混凝土拱橋管結(jié)構(gòu)中主管與支管應(yīng)滿足構(gòu)造要求。支管鋼管與主管鋼管直徑比宜為0.40~0.60，壁厚比宜為0.55～1.00，支管與主管的面積比不宜小于0.25。桁式拱肋的主管（鋼管混凝土弦桿）可在節(jié)點處設(shè)置內(nèi)栓釘。9.2.11鋼管混凝土拱橋管結(jié)構(gòu)的節(jié)點構(gòu)造應(yīng)符合《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范》GB50923相關(guān)規(guī)定。9.2.12對分段安裝的拱肋，各拱段接頭間應(yīng)設(shè)置臨時定位設(shè)施。當(dāng)拱肋鋼管對接或合龍采用焊接連接時，應(yīng)采取措施保證焊縫的質(zhì)量；對節(jié)段間的臨時連接，可采用法蘭盤配螺栓連接或其他可靠方式連接。當(dāng)采用內(nèi)法蘭盤連接時，法蘭盤構(gòu)造應(yīng)具有使管內(nèi)混凝土連成一體的通透性。9.2.13鋼管混凝土拱肋施工時應(yīng)在空管階段完成合龍。合龍口宜選在結(jié)構(gòu)對稱處。對無支架施工的大跨徑拱肋宜采用瞬時合龍。9.2.14鋼管混凝土拱肋固結(jié)于拱座的構(gòu)造應(yīng)采用埋入式，埋入長度應(yīng)滿足錨固要求。對單圓管或啞鈴形拱肋，埋入長度應(yīng)大于1倍的拱肋高度。對桁式拱肋，受壓弦桿埋入拱座的長度應(yīng)大于弦桿管徑的1倍，對受拉弦桿其埋入長度應(yīng)根據(jù)計算確定；當(dāng)拉力超出設(shè)計限值時，可通過在鋼管表面設(shè)置剪力T/SDHTSXXXXX-XXXX釘或其他剛性剪力連接件增強其錨固能力。9.2.15鋼管混凝土拱肋應(yīng)設(shè)置灌注管內(nèi)混凝土的構(gòu)造，并應(yīng)采取相應(yīng)的補強措施。9.3拱座與立柱9.3.1拱座宜為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。拱座構(gòu)造應(yīng)能滿足拱肋的固結(jié)要求，并應(yīng)有足夠的強度與抗裂性能。可在拱腳埋入段的鋼管外緣設(shè)置螺旋箍筋，在拱座內(nèi)拱腳截面下宜設(shè)置2～4層分布鋼筋網(wǎng)。9.3.2立柱與鋼管混凝土拱肋間宜設(shè)置柱腳。9.4吊索和系桿索9.4.1鋼管混凝土拱橋的吊索與系桿索必須具有可檢查、可更換的構(gòu)造與措施。9.4.2吊索與系桿索的設(shè)計應(yīng)滿足施工時的安裝與張拉空間的要求，并應(yīng)對使用時檢查、養(yǎng)護和換索進行設(shè)計。9.4.3吊索的上下端錨具宜露出結(jié)構(gòu)外。當(dāng)錨具設(shè)置于結(jié)構(gòu)內(nèi)時，應(yīng)滿足錨具的安裝空間和檢查與養(yǎng)護的要求。吊索和系桿索應(yīng)具有防水、排水措施，橋面處吊索預(yù)埋管上端應(yīng)伸出橋面結(jié)構(gòu)100mm~150mm，伸出口應(yīng)封閉。9.4.4吊索錨具應(yīng)滿足抗疲勞性能要求；吊索上下端的預(yù)留孔道宜填充防腐材料。外露的錨具應(yīng)設(shè)防護罩，防護罩內(nèi)宜注入油脂或其它防護材料進行封錨處理。9.4.5系桿索宜選用具有熱擠PE保護層的預(yù)應(yīng)力鋼絞線或平行鋼絲索。鋼絞線系桿索可采用環(huán)氧噴涂鋼絞線或鍍鋅成品索體。9.4.6系桿索錨具根據(jù)系桿長度可采用冷鑄錨。當(dāng)系桿索錨具采用夾片錨時，應(yīng)有防止失錨裝置。9.4.7系桿索可采用系桿箱防護。系桿箱應(yīng)具有防水、排水性能，并應(yīng)設(shè)檢查口。系桿索的預(yù)埋管應(yīng)伸出結(jié)構(gòu)150mm～200mm。外露的系桿索錨具應(yīng)設(shè)置防護罩。9.4.8吊索與系桿索錨固處應(yīng)有可擴散局部集中應(yīng)力、且將吊索與系桿索索力傳給受力結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施。吊索與系桿索不宜穿過主拱等主要受力結(jié)構(gòu)。當(dāng)無法避免時，應(yīng)采取保證主拱受力性能的補強措施。9.5橋面系9.5.1中承式和下承式拱橋的懸吊橋面系應(yīng)采用整體性結(jié)構(gòu)，以橫梁受力為主的懸吊橋面系必須設(shè)置加勁縱梁，并應(yīng)進行強健性設(shè)計，詳見7.5節(jié)。9.5.2中承式和下承式拱的懸吊橋面系宜在拱梁相交處設(shè)置橫向限位裝置。不承受水平拉力的懸吊橋面系的加勁縱梁不應(yīng)與其端部結(jié)構(gòu)或主拱固接。T/SDHTSXXXXX-XXXX9.5.3中承式拱橋面系肋間橫梁的設(shè)置不應(yīng)影響主拱結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。橋面系與拱肋之間的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)防止因變形不同引起的結(jié)構(gòu)損傷。9.5.4懸吊橋面系的橋面板與橫梁之間，在橋面伸縮裝置附近可設(shè)置支座，其余不宜設(shè)置支座。伸縮縫附近的小支座應(yīng)具有可更換條件，且宜采取限位或固定等防止脫落的措施。10.1.1防排水構(gòu)造應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時綜合設(shè)計，局部構(gòu)造細節(jié)不得影響結(jié)構(gòu)的可維護性和耐久性，并應(yīng)符合環(huán)保相關(guān)規(guī)范要求。10.1.2主體結(jié)構(gòu)上易于積水處應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的泄水孔，其孔徑不應(yīng)小于50mm。10.1.3當(dāng)橋面排水采用直排水時，出口排水不得腐蝕和污染鋼結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用匯集式時，泄水管孔徑及數(shù)量應(yīng)根據(jù)橋面匯水面積確定，排水口應(yīng)設(shè)置于主體結(jié)構(gòu)之外。匯集式的集水管與主體結(jié)構(gòu)的連接，應(yīng)適應(yīng)橋面梁、主拱的變形需要。跨越橋梁伸縮縫的集水管應(yīng)設(shè)置伸縮裝置。10.2檢修養(yǎng)護措施10.2.1檢修通道的設(shè)置應(yīng)滿足主拱、橫撐、吊索錨頭、橋面縱橫梁和拱梁交叉處的檢測和維修需要。橋面梁宜設(shè)計專用檢修車。10.2.2檢修通道鋼構(gòu)件的焊接工藝與質(zhì)量控制應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的要求相同。10.2.3在設(shè)計階段應(yīng)根據(jù)構(gòu)造特點提出橋梁檢查、養(yǎng)護、維修的技術(shù)要求。11防腐構(gòu)造與涂裝11.0.1鋼管混凝土拱橋中的鋼構(gòu)件，應(yīng)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(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》JT/T722的規(guī)定，進行防腐涂裝。10.0.2根據(jù)結(jié)構(gòu)防腐蝕重點、工藝要求，應(yīng)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)。T/SDHTSXXXXX-XXXX鋼管混凝土拱橋設(shè)計技術(shù)規(guī)程編制說明1.1任務(wù)來源本標(biāo)準(zhǔn)的編制任務(wù)來自于山東公路學(xué)會《關(guān)于發(fā)布第一批山東公路學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)立項計劃的通知》（魯1.2編制背景世界上最早修建的鋼管混凝土拱橋在前蘇聯(lián)地區(qū)，但是在橋梁工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用卻是在中國。1990年，我國第一座鋼管混凝土拱橋——四川旺蒼大橋的建成，它是我國橋梁工作者在拱橋技術(shù)方面又一次努力的結(jié)果，也是我國對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)理論研究與實際應(yīng)用上的新的突破。鋼管混凝土在拱橋上的應(yīng)用，同時解決了高強度材料應(yīng)用和施工兩大難題，又恰逢我國大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時期，因此，鋼管混凝土拱橋在我國得到迅速的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，截止到2023年，已建和在建的跨徑不小于50m的鋼管混凝土拱橋已近500座。鋼管混凝土拱橋在短短的幾十年內(nèi)在中國得到如此迅速的發(fā)展，無論是在世界橋梁史上還是在中國橋梁史上都是一個十分特殊的現(xiàn)象。伴隨著鋼管混凝土拱橋在我國的大量應(yīng)用與經(jīng)驗積累，有關(guān)鋼管混凝土拱橋的科學(xué)研究也在不斷深入，設(shè)計計算理論基本體系已經(jīng)形成。參編單位福州大學(xué)于2011年編制了福建省地方建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T13-136-20112013年完成了國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)程》（GB50923-2013）的編制工作，四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院在2015年編制了交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范》（JTG-TD65-06-2015為鋼管混凝土拱橋的設(shè)計與建設(shè)提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。我國目前仍處于交通基礎(chǔ)設(shè)施建議的高峰時期，鋼管混凝土拱橋具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，一些新材料（如Q420鋼材）已逐漸應(yīng)用到工程實際中，然而，由于上述幾本鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范頒布已近十年，一些新材料的設(shè)計指標(biāo)并未體現(xiàn)，無法指導(dǎo)鋼管混凝土拱橋的設(shè)計；此外，由于受當(dāng)時研究和應(yīng)用的限制，已有規(guī)范也未對鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)脫空計算方法、懸吊橋面系強健性設(shè)計方法等做出明確的規(guī)定，因此，有必要開展鋼管混凝土拱橋的制訂工作，從而為增強鋼T/SDHTSXXXXX-XXXX管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)計算分析的科學(xué)性、提高建設(shè)質(zhì)量、降低工程造價提供理論指導(dǎo)?？傊?，鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范的制訂，必將促進山東省鋼管混凝土拱橋的推廣應(yīng)用與技術(shù)進步，提高經(jīng)濟效益和社會效益，具有重大的理論意義與工程意義。1.3起草過程2023年3月6日標(biāo)準(zhǔn)計劃下達后，于2023年3月上旬成立了由山東高速高商公路有限公司、山東省交通規(guī)劃設(shè)計院集團有限公司、福州大學(xué)、山東省公路橋梁建設(shè)集團有限公司等單位共同參與標(biāo)準(zhǔn)制定的標(biāo)準(zhǔn)起草組，起草組討論了工作進度安排、任務(wù)分工及標(biāo)準(zhǔn)的初步思路，正式啟動標(biāo)準(zhǔn)制定工作。2023年3月-2023年8月，編寫組結(jié)合現(xiàn)階段鋼管混凝土拱橋設(shè)計和施工中的關(guān)鍵技術(shù)進行深入分析和研究，完成已有標(biāo)準(zhǔn)、文獻資料的收集、分析和總結(jié)，并結(jié)合依托工程，開展了室內(nèi)模型試驗，有限元參數(shù)分析，計算方法提煉總結(jié)等工作。2023年9月-2023年12月，標(biāo)準(zhǔn)編寫小組開始草案編制工作，針對鋼管混凝土拱橋設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范的范圍、術(shù)語和定義、材料、設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等內(nèi)容進行了詳細編制。結(jié)合鋼管混凝土拱橋相關(guān)研究成果，工程應(yīng)用情況，經(jīng)過內(nèi)部多次討論，于2024年4月完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿編制工作。本規(guī)范主要包括兩大部分：第一部分為通用部分，包括總則、術(shù)語和符號、材料等內(nèi)容；第二部分為鋼管混凝土拱橋設(shè)計部分：包括基本規(guī)定、持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算、施工階段計算、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、耐久性設(shè)計、強健性設(shè)計等內(nèi)容。與現(xiàn)有規(guī)范（國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)程》（GB50923-2013）、交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范》（JTG-TD65-06-2015）相比，本設(shè)計規(guī)范的主要特點如下所示：1、更新相應(yīng)新材料的設(shè)計指標(biāo)，如Q420鋼材，以及Q420鋼材與管內(nèi)混凝土等級的匹配度。2、新增了鋼管混凝土拱橋脫空系數(shù)計算方法內(nèi)容。在依托工程相關(guān)課題研究支持下，通過試驗和有限元模擬分析，進行基于實橋拱肋尺寸的大管徑圓鋼管混凝土（CCFST）柱的脫空折減系數(shù)計算公式研究，提出了適合于大管徑的鋼管混凝土拱橋脫空系數(shù)計算公式。3、新增了鋼管混凝土拱橋懸吊橋面系強健性設(shè)計內(nèi)容。在依托工程相關(guān)課題《多跨連續(xù)下承式剛架系桿拱橋設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)》，以及國家自然基金項目《中、下承式拱橋懸吊橋面系強健性設(shè)計理論與計算方法研究》（51678154）支持下，掌握荷載、吊索、橋面系結(jié)構(gòu)與構(gòu)造等參數(shù)對懸吊橋面系的強健性性能影響規(guī)律，開展了強健性構(gòu)造與縱、橫梁節(jié)點受力性能以及懸吊橋面系強健性分析研究，建立了中、下承式拱橋懸吊橋面系強健性設(shè)計與計算方法。T/SDHTSXXXXX-XXXX2.1標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容為滿足山東省橋梁工程建設(shè)的需要，使鋼管混凝土拱橋的設(shè)計工作符合技術(shù)先進、安全可靠、耐久適用、經(jīng)濟合理的要求，特制定本規(guī)范。本規(guī)范