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风压高度变化系数K3离地面或常水位高度m风压高度变化系数L
1101.
611201.
651301.
691401.
711501.
771601.
811701.
841801.
871901.
902001.
93.4作用在索塔上的纵向风力,可按横向风压乘以索塔的迎风面积计算
4.
2.7温度影响力
4.
2.
7.1斜拉桥各部构件受温度变化产生的影响,应根据当地详细状况,构造使用的材料和施工条件等原因计算确定
4.
2.
7.2体系温差,钢构造可按当地最高和最低气温确定;混凝土构造可按当地平均最高和最低气温确定气温变化值应自构造合拢时的温度起算
4.
2.
7.3拉索与混凝土主梁、索塔间的温差可采用±10℃15℃;塔身左右〜侧温差可采用±5℃;结合梁内钢梁与混凝土桥面板间的温差可采用±10℃15℃;〜混凝土主梁上下缘温差可采用±5℃在斜拉桥设计时,必须对施工中也许出现的施工荷载(如构造重力、架设机械和材料、人群、风力等)进行分析,以考虑所设计构造的施工安全性
4.3拉索及锚具的安全系数拉索的容许应力应符合下列规定[a]
0.4Rb式中——拉索的I容许应力;Rb——拉索的抗拉原则强度验算拉索在多种荷载作用下日勺强度时,其容许应力需乘以表的提高系数Ko拉索容许应力的提高系数K表荷载组合K组合I
1.0组合n,in,iv
1.25组合V
1.3拉索锚具在荷载作用下,应具有比拉索更高日勺安全度
5.计算规定构造计算图式日勺规定.1构造计算简图、几何特性、边界条件必须与实际构造相一致.2构造计算简图必须能反应构造分阶段形成的特点,对的反应各重要工况下的构造特性及荷载状况,如构造形成、体系转换、拉索张拉与索力调整、永久荷载、可变荷载及施工荷载等构造计算的一般规定.1构造计算原则1对于一般跨径的混凝土斜拉桥构造计算,可按经典构造力学或有限元措施计算2对于跨径较大的斜拉桥,应计入构造几何非线性及材料非线性对构造的影响3斜拉桥为空间构造体系,在静力分析时可将空间构造简化为平面构造进行计算动力分析应按空间构造计算4在构造计算中,必须计入拉索垂度对构造日勺非线性影响可采用拉索换算弹性模量的措施计入其影响5除对构造进行总体计算外,尚应对某些特殊部位进行局部分析.2拉索初拉力可按如下原则确定1塔的偏心力矩小;2主粱弯矩小;3索力相对均匀.3截面强度验算应遵照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85及《公路桥涵钢构造及木构造设计规范》JTJ025—86H勺有关规定执行拉索换算弹性模量按下式计算:E°yScoscif21+人12式中——考虑垂度影响的拉索换算弹性模量kPa;EEo——拉索弹性模量kPa;Y拉索换算容重kN/m3,每米拉索及防护结构材料重力kN/m;v=----------------------------------------------------拉索截面桃加2S——拉索长度m;a——拉索与水平线的I夹角;c——拉索应力kPa当将斜拉桥简化为平面构造图式计算时,应计算荷载横向分布对构造的J影响混凝土收缩、徐变及二次力应遵照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85有关规定或其他可靠措施计算计算温度影响日勺项目为1体系温差;2主梁上、下缘温差;3索、梁温差;4桥墩、索塔单侧日照温差计算温差值按本规范条采用应对索塔和主梁进行稳定性分析,构造稳定安全系数应不小于4在计算临界荷载时,可计入拉索弹性扶正力原因的影响在有地震、强风灾害地区的斜拉桥,必须进行构造动力分析构造抗震计算宜遵照《公路工程抗震设计规范》JTJ004—89有关规定执行亦可采用其他可靠的措施计算
5.2施工阶段验算及施工控制施工阶段的划分及分阶段计算的I规定.1应选用切实可行、技术先进、经济合理日勺施工措施,根据施工程序,划分施工阶段..2施工各阶段的计算简图应与施工阶段的划分一致构造在施工阶段应计算拉索索力、内力、应力、支座反力、水平位移、竖向位移、转角构造在施工阶段应考虑的荷载为构造重力,拉索索力、预加应力、混凝土收缩徐变、施工荷载及偶尔荷载.3进行施工阶段的应力计算时,对钢筋混凝土及预应力混凝土构件应符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85的有关规定;钢构件应符合《公路桥涵钢构造及木构造设计规范》JTJ025—86的有关规定卜述两个施工阶段应进行抗风验算:.1索塔浇筑完毕,主梁尚未施工,可按构造受纵向风力作用进行验算计算荷载为构造重力、施工荷载、作用在施工水位或地面以上沿墩身及索塔高度日勺风力纵向风力的风压值按《公路桥涵设计通用规范》JTJ021—89和本规范条计算.2主梁处在最大悬臂状态,可按构造受横向风力作用,并分为两种状态进行验算
1.横向风力的风压值按《公路桥涵设计通用规范》JTJ021—89计算在横向风力作用下,按空间构造进行验算
2.主梁受到横向风力作用,在索塔两侧主梁底面产生不一样的竖向升举力,可按平面体系对构造进行验算其计算措施见附录A根据桥梁日勺重要程度,决定与否需要进行本条第一种计算状态验算对于本条第二种计算状态,不管桥梁主跨大小及桥梁重要程度怎样,均应进行此项验算主梁应设置预拱度成桥主梁预拱度为混凝土收缩徐变挠度及1/2静活载挠度之和恒载挠度应在施工过程中调整消除施工控制.1施工应按照设计规定日勺施工阶段及工作内容施工,不得随意更改如因实际状况变化,确需变动原设计的施工程序时,应重新计算后方能施工.1应严格控制实际施工时的构造几何尺寸、容重、收缩徐变、弹性模量、预加应力、拉索张拉力,并及时采集各类计算参数,按实际参数进行跟踪计算分析,确定下阶段所需拉索索力和施工节段的立模高程构造总体计算时,应设定一种原则温度,施工过程中应考虑由于实际施工温度与原则温度不一样对主梁高程和构造内力的影响
6.构造规定
6.1主梁主梁截面各部分尺寸应符合现行公路桥梁设计规范有关规定并满足必须的构造规定主梁联结系的设置与构造.1主梁横向联结系可采用横隔板(梁),箱形截面也可采用斜撑形式主梁拉索锚固区必须设置横向联结系,并根据主梁横向刚度、桥面板的跨径及索距合适加密布置钢板梁、钢桁架除设置横向联结系外,还应设置纵向联结系.2支座处横隔板必须加强,可采用增长混凝土板厚、施加预应力等措施横隔板的人洞应加强角隅处的配筋.3横隔板的厚度不适宜不不小于16cm,马蹄部分的I宽度不得不不小于25cm钢主梁的J横隔梁宜采用拼装钢板梁或钢箱梁,钢板厚度不适宜不不小于10mmo拉索在梁上的锚固方式与锚固区的构造.1拉索在主梁上锚固应有锚固实体段构造,并将锚固区内的构件截面加大,设置穿索管道及锚下垫板锚下钢垫板厚度应根据张拉吨位、锚具型式等确定,并不适宜不不小于16mm.2拉索通过管道锚固在梁底时,可采用钢锚箱和增长钢筋来加强主粱锚固区,钢锚箱日勺钢板厚度应不不不小于10mm o分段悬拼口勺混凝土主粱端面宜设计成企口缝形式,并需在端面设置定位预埋件主梁接缝应采用胶接缝,构件接触应平整、密贴并做好防水处理;跨径较大时,可加几道湿接缝,便于调整线形钢主梁节段及钢横梁应采用工厂焊接措施制作主梁节段间的连接和主梁与横隔梁间日勺连接可采用高强螺栓连接或焊接混凝土斜拉桥主梁合拢段长度可取L5—
3.0m,并应采用劲性型钢或劲性钢管作为预应力筋套管并施加预应力等方式作为临时固结措施钢主梁合拢应对温度变形进行监测并采用临时固定措施,合拢段钢梁长度需根据合拢温度予以修正主梁应考虑养护维修的需要,因地制宜地设置吊篮脚手架或检查走廊及可以沿主梁和重要构件移动日勺走动式检查车主梁桥面铺装宜采用易于维修养护的沥青混凝土、橡胶沥青混凝土铺装特殊状况下也可采用混凝土铺装桥面铺装混凝土标号不得不不小于30号,铺装下宜设防水层
6.2索塔拉索在索塔上的1布置应防止索塔受扭拉索可在索塔截面的两侧锚固,对矩形与H形截面可采用交叉锚固;箱形截面可分别锚固于横梁(扁担梁)上,或直接锚固在箱壁一侧索塔锚固拉索的I间距,除应满足计算高度外,还须保证张拉、调索的空间,满足孔洞、管道及千斤顶行程与移动需要的富裕高度,并应加厚锚固垫板,加强配筋及埋置螺旋钢筋索塔可配置型钢作为骨架,该型钢可作为受力钢筋的一部分索塔纵向受力钢筋和普遥箍筋应符合下列条件.1纵向受力钢筋区I直径不适宜不不小于20mmo.2纵向受力钢筋的截面积不应不不小于混凝土截面积的1%.3箍筋直径不应不不小于12mm,间距不不小于纵向受力钢筋直径的H5倍,并不不小于20cm o索塔底部的箍筋直径宜合适增大,间距可减小索塔应设置养护及检修用时爬梯与简易停歇台等索塔采用空心塔柱时,爬梯、停歇台宜在塔柱内部设置,并配有照明及良好的通风设备索塔顶部应设置能覆盖全桥的避雷安全设施接地线可运用塔内纵向钢筋,但需上下焊通并不少于二根接地线电阻与防雷覆盖范围的计算,应符合现行建筑防雷设计规范日勺有关规定根据航空管理的规定,必要时可考虑设置航空障碍标志灯
6.3拉索与锚具拉索的I钢丝或钢绞线排列必须整洁、规则,构成的断面应紧密并易于成型平行钢丝束拉索,截面宜采用正六边形或缺角六边形排列,并宜扭绞20—4°,以以便运送拉索规格应根据起重、运送、张拉等条件选用拉索锚具可采用冷铸锚、热铸锚、墩头锚、夹片式锚等,或采用通过耐疲劳及强度试验证明其可靠性的其他锚具锚具应镀锌或做其他防护处理拉索锚具应便于张拉和换索,宜采用冷铸锚及墩头锚等拉锚体系锚具,拉索穿越的预留孔道不应压浆,并不可将锚头封死’拉索采用的防护材料不得具有腐蚀钢材的成分,重要防护层材料老化寿命不适宜低于25年采用热挤聚乙烯拉索时应符合《斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件》(JT/T6—94)拉索与锚具的结合部应有可靠的防止水气侵入拉索内部的密封构造对锚具外露部分宜设防护罩,锚具防锈可采用聚乙烯、玻璃钢、防锈涂料及防锈酯等材料作为防护层为减少拉索的疲劳影响,宜采用能承担高应力变幅H勺冷铸锚具;为减小拉索H勺振动,应在拉索与主梁的连接口部位设置减振块减振块宜采用高阻尼粘弹性橡胶材料必要时,可在拉索上设置分隔夹或在拉索梁端处设置减振三角架在拉索与主梁和索塔的连接口部位,应有可靠的密封防水构造
6.4支座与伸缩缝支座可采用盆式橡胶支座或其他形式支座悬浮体系应在索塔及两边跨处设置横向限位的板式橡胶支座斜拉桥边跨端支点或辅助墩承受活载产生的I正负反力的支座应进行特殊设计,可采用拉索式组合支座,对跨径较小口勺也可安装链杆支座为了使公路斜拉桥设计到达技术先进、经济合理、安全合用、保证质量,特制定本规范本规范合用于混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥、钢斜拉桥的设计,为现行公路桥涵设计规范的补充除本规范明确规定外,应遵照现行有关公路桥涵设计规范规定执行斜拉桥总体方案,应与环境协调并综合考虑经济与安全、设计与施工、材料与机具、营运与管理,以及桥位处地质、水文、气象、地震等原因确定构造体系桥宽应满足交通发展的规定,并应符合《公路工程技术原则》JTJ01-881995年版的规定设计主梁、索塔与拉索时,宜进行多方案比较・.所选方案除进行静力分析外,应重视动力分析,构造体系应满足强度、刚度、稳定性规定,并有很好的抗震性能,混凝土斜拉桥宜注意减小收缩徐变影响2术语混凝土斜拉桥主梁为钢筋混凝土或预应力混凝土的斜拉桥设有支座口勺索塔及墩、台帽,宜预留进行更换支座时搁置千斤顶H勺位置与高度,并应在该部位加强配筋墩台宜附设检查爬梯及护栏;对通航孔处,应按航道部门规定设置导航灯标应根据桥梁伸缩量采用性能好日勺伸缩缝伸缩缝锚固部位混凝土标号不适宜不不小于40号,并做好接缝处理附录A施工阶段斜拉桥在横向风力作用下的抗风验算在横向风力作用下,斜拉桥构造体系抗风验算的I计算简图如附图A—1所示;假设主梁右_______f f附图A-1计算简图处在合拢前口勺最大悬臂状态,图中P1及P2分别为索塔两侧主梁所承受的均布风荷载N/m,按下式计算:式中C L——升举系数,一般由风洞试验确定;初步设计估算时,或不规定做风洞试验日勺斜拉桥,可按如下规定C L
1.当上部构造超高角不不小于1时,由附图A-2确定;
2.当上部构造超高角度为1°〜5°时,C L值应取为
0.75;
3.当上部构造超高角超过5°时,G.值应由试验确定S一一阵风系数索塔两侧应取不一样日勺S值,如附图AT,当左侧(L侧)的阵风系数根据附表AT确定后,右侧L侧)的J阵风系数,一般状况下应取为左侧阵风系数曰勺1/2;V——设计风速(m/s),根据桥梁日勺重要性及桥址地形条件,取频率为1/101/30日勺风速;施工期间〜如能获得估计合拢日期前后的I风速,亦可按此风速计算;b主梁宽度(m)o阵风系数S值附表AT水平风载长度(m)地面以〈20406010020040060010002023上高度m
51.
471.
431.
401.
351.
271.
191.
151.
101.
06101.
561.
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16151.
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661.
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731.
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35401.
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561001.
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881.84L
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601501.
991.
971.
951.
921.
861.
801.
771.
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702002.
042.
022.
011.
981.
921.
871.
841.
801.77注
①位于或近于陡坡顶部的桥梁,地面以上高度应由地面以上量计或由施工水位以上量计
②风载长度取索塔两侧主梁悬臂长度(图所示上A-
1、Li L2©全桥构造在图示荷载及自重作用下,按照施工阶段采用时离散图及程序进行计算Na附图升举系*A-Z CL承杳声索宣d-图中为施工荷载,包括施工机具、材料及施工人员等重力勺作用位置及大A-1Wi WiH小按实际状况决定.图中为不平衡日勺施工荷载,集中作用在悬臂端部,当采用挂篮悬浇主梁的施工措施A-1W2时,取半个主梁节段的重力;当采用悬拼主梁预制块件的施工措施时,取一种主梁块件重力W2W2的两倍附加阐明主编单位交通部重庆公路科学研究所参编单位交通部公路规划设计院四川省公路规划勘察设计院山东省交通规划设计院四川省桥梁工程企业重要起草人樊仕成杨共树柴清福郑明珠李正熔杨开域宋肇书李禄锌WWWalkv BTMM.CON钢斜拉桥主梁及桥面系均为钢构造的斜拉桥结合梁斜拉桥主梁为钢构造,桥面系为混凝土构造,主梁与桥面系结合在一起共同受力的I斜拉桥拉索承受拉力并作为主梁重要支承的构造构件索塔用以锚固拉索,并将其索力直接传递给下部构造的受力构件主梁重要由拉索支承,直接承受荷载的构造构件辅助墩为改善主跨的受力状态,在边跨内设置日勺既能承受压力又能承受拉力的墩初拉力安装拉索时,给拉索施加欧I张拉力拉索调整力为改善主梁及索塔的截面内力状态而调整拉索的拉力跨径原则上为两支座中心线间的距离,中跨为两个索塔中心线间的距离,边跨为后锚索处日勺墩上支座中心线与临近的索塔中心线间的距离
3.一般规定
3.1材料混凝土用于斜拉桥各部分构件的混凝土标号、混凝土设计强度和原则强度、混凝土受压及受拉时的弹性模量,按交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85的规定采用预应力混凝土主梁的混凝土标号不适宜低于40号,预应力混凝土索塔的混凝土标号不适宜低于30号,钢筋混凝土主梁的混凝土标号不适宜低于30号,钢筋混凝土索塔的I混凝土标号不适宜低于30号钢材钢筋混凝土及预应力混凝土构件所采用欧I钢筋类别、钢筋的设计强度和原则强度、钢筋的弹性模量按交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85的规定采用拉索采用强度及弹性模量较高的高强钢丝、钢绞线及高强粗钢筋钢斜拉桥主梁所用钢板、高强螺栓、粗制螺栓、钾钉等材料的技术规定,焊接材料及钢材的弹性模量等按交通部现行《公路桥涵钢构造及木构造设计规范JTJ025—86日勺规定采用锚具用钢材拉索锚具及预应力锚头应采用45号钢及其他优质钢材,拉索防护材料拉索防护材料应选用品有防锈蚀、耐老化及经济日勺聚乙烯、玻璃钢、防腐涂料等材料
3.2构造型式斜拉桥基本体系斜拉桥基本体系按力学性能可分为飘浮体系、支承体系、塔梁固结体系、刚构体系按塔数分为独塔体系、双塔体系和多塔体系斜拉桥辅助墩应根据边孔高度、通航规定、施工期安全、全桥刚度以及经济、使用条件进行设置构造型式及总体尺寸确定.1斜拉桥的跨径比应考虑全桥刚度,拉索疲劳强度、锚固墩承载能力等多种原因确定双塔斜拉桥日勺边跨与主跨比一般为
0.
250.50,从经济角度考虑,宜取
0.4;但在〜特殊的地形条件下可采用更小时边跨与主跨比或边跨为地锚形式独塔斜拉桥的双侧跨比还需要考虑地形条件及跨越能力,可取
0.
51.0〜.2索塔设计应满足强度、刚度、稳定等使用规定,并充足考虑施工简便、造价低及造型美观等规定斜拉桥索塔的型式有柱式a,门式b、c,A型d,倒丫型e及菱型f等如图-1所示b cd«图T双塔斜拉桥索塔高与主跨比宜选用0・18~
0.25,独塔斜拉桥的塔高与主跨比宜选用
0.3CT
0.45,并宜使边索与水平线夹角控制在25°45左右〜.3斜拉桥梁高与主跨比一般为1/50~1/100;对密索体系大跨径斜拉桥,比值可不不小于1/200;单索面应按抗扭刚度确定主梁截面型式应根据跨径、索距、桥宽等不一样需要,综合考虑构造的力学规定、抗风稳定性、施工措施等选用混凝土斜拉桥的经典截面型式如图-2所示,有实心板型(a)、整体箱型(e、f)、分离式箱型(b、c、g、h)和梁板型d o图-
2.4斜拉桥索型应根据设计总体构思、受力状况、美学规定等原因在竖直面内可选择扇型、竖琴型、辐射型,如图
3.
2.2-3所示在平面内可选单面索、平行双面索、空间斜双面索等型式图-3拉索索距应根据主梁内力、拉索张拉力、锚固构造、施工中吊装能力、材料规格及经济等综合考虑,一般密索体系日勺混凝土主梁索距宜采用412m,钢主梁〜索距宜采用824m〜
3.3容许变形主梁在汽车荷载不计冲击力作用下的最大竖向挠度当为混凝土主梁时不应不小于L/500;钢主梁时不应不小于L/400L为中跨跨径当采用平板挂车或履带荷载验算时,上述限值可增长20%荷载在一种桥跨范围内移动产生正负不一样挠度时,计算挠度应为正负挠度的最大绝对值之和
4.设计荷载
4.1一般规定公路斜拉桥设计荷载分类与组合应符合现行《公路桥涵设计通用规范》JTJ021—89的|有关规定,拉索初拉力及拉索调整力应作为永久荷载参与组合
4.
1.2荷载安全系数,应按现行公路桥涵设计规范有关规定取用
4.2荷载计算公路斜拉桥设计荷载的I计算,除本节有明确规定者外,应遵照现行《公路桥涵设计通用规范》JT J021—89执行
4.
2.2构造重力构造重力计算一般按《公路桥涵设计通用规范》JTJ021—89的规定执行,也可采用实测值
4.
2.3拉索初拉力拉索初拉力可按刚性支承持续梁法、控制截面应力等措施确定
4.
2.
4.拉索调整力
4.
2.
4.1当拉索采用非一次性张拉施工时,应考虑拉索调整力欧I影响;
4.
2.
4.2确定拉索调整力的原则是使主梁、索塔及辅助墩等的弯矩、剪力减小,并使其分布合理
4.
2.5汽车荷载汽车荷载的等级划分、原则图式、重要技术指标及车辆荷载的选用和布载规定应按《公路工程技术原则》JTJ0「881995年版欧I规定执行
4.
2.6风力
4.
2.
6.1作用在桥上的风力计算原则和措施可按《公路桥涵设计通用规范》JTW21—89的规定执行
4.
2.
6.2风载体型系数,桥墩可根据《公路桥涵设计通用规范》JTJ021—89取用,索塔取
1.8,拉索取
0.7,其他构件取
1.
34.
2.
6.3当构造高度不小于100m时,风压高度变化系数L按表
4.
2.6取用。