JTG∕T D64-01-2015 公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范

公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范2015-11-23發(fā)布2016-01-01實(shí)施中華人民共和國(guó)行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期：2016年01月01日第48號(hào)現(xiàn)發(fā)布《公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(JTG/TD64-01—2015年11月23日2015年11月24日印發(fā)根據(jù)交通部交公路發(fā)〔2007〕378號(hào)《關(guān)于下達(dá)2007年度公路工程標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)本規(guī)范主要內(nèi)容包括：1總則；2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)；3材料；4設(shè)計(jì)基本規(guī)定；5組合梁；6組合梁橋面板；7組合梁計(jì)算；8混合結(jié)構(gòu)；9連接件；10耐久性設(shè)計(jì)，11連接任回興劉曉娣樊健生李揚(yáng)海賀茂生楊炎華任勝健沈永林楊耀銓張子華包琦瑋韓大章郭曉冬代希華王志英—1— 1 3 3 4 7 8 8 95組合梁 5.1一般規(guī)定 5.2設(shè)計(jì)原則 5.3計(jì)算規(guī)定 5.4變形與裂縫控制 6組合梁橋面板 6.1一般規(guī)定 6.2構(gòu)造要求 6.3縱向抗剪驗(yàn)算 7組合梁計(jì)算 7.1作用效應(yīng)計(jì)算 7.2強(qiáng)度計(jì)算 7.3穩(wěn)定計(jì)算 7.4疲勞計(jì)算 7.5裂縫計(jì)算 7.6變形計(jì)算 287.7預(yù)應(yīng)力施加方法和計(jì)算 8混合結(jié)構(gòu) 8.1一般規(guī)定 8.2結(jié)合部連接形式 8.3構(gòu)造要求 公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01-2015)—2—9連接件 9.1一般規(guī)定 9.2構(gòu)造要求 12.3鋼梁安裝 12.4組合梁節(jié)段制作與懸臂安裝 12.6組合梁預(yù)應(yīng)力施工 13.2結(jié)合部鋼梁制造 13.3結(jié)合部鋼箱梁安裝 14.2混合塔柱及斜拉索錨固區(qū)鋼混結(jié)合部施工 14.3鋼橫梁(鋼斜撐)與混凝土塔柱結(jié)合部施工 14.4鋼塔柱與混凝土承臺(tái)(鋼拱肋與混凝土基座)結(jié)合部施工 12本條所列出的四種狀況符合《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2015)的2短暫狀況對(duì)應(yīng)于橋梁施工過(guò)程或維護(hù)過(guò)程中承受臨時(shí)性作用(或荷載)的1.0.7公路鋼混組合橋梁應(yīng)根據(jù)其所處環(huán)境條件和設(shè)計(jì)使用年限要求進(jìn)行耐久性3由鋼梁和混凝土板連成整體并且在橫截面內(nèi)能夠共同受力的梁。本規(guī)范簡(jiǎn)稱組在順橋向由鋼梁與鋼筋(預(yù)應(yīng)力)混凝土梁通過(guò)結(jié)合部結(jié)合在一起2.1.6結(jié)合部connectio4fy——鋼材端面承壓(刨平頂緊)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；M——按作用(荷載)短期效應(yīng)組合計(jì)算的組合梁截面彎矩值；I——開裂截面慣性矩；6λ—換算長(zhǎng)細(xì)比；——?jiǎng)偠日蹨p系數(shù)。3.0.1鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40。考慮到鋼混組合構(gòu)件一般用于主要受力構(gòu)件，因此規(guī)定3.0.2混凝土相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)3.0.3普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力3.0.4鋼材相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD84.1.1組合橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建設(shè)條件、結(jié)構(gòu)受力性能、耐久性、施工、工期、經(jīng)濟(jì)性、景觀、運(yùn)營(yíng)管理、養(yǎng)護(hù)等因素，合理確定結(jié)構(gòu)形式、跨徑布置、截面構(gòu)造、混合梁組合梁一般用于跨徑30～100m的梁橋、700m以內(nèi)的斜拉橋以及中小跨徑的懸混合梁斜拉橋充分發(fā)揮了鋼與混凝土材料的特性，有很好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)具有的建設(shè)條件適應(yīng)性。當(dāng)中跨跨徑較大，而通航、地形、水文、地質(zhì)等條件適宜邊對(duì)混凝土梁式橋(連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)),由于梁自重大，其跨徑受到限制，為了增大其跨越能力，可將其主跨跨中的一部分采用鋼梁，即混合梁梁式橋，如重慶石板坡長(zhǎng)混合構(gòu)件能充分發(fā)揮鋼與混凝土材料的特性，橋梁索塔、拱肋、斜拉索塔端錨固構(gòu)4.1.2組合梁尺寸和構(gòu)造應(yīng)保證具有合理的抗彎、抗扭剛度，梁截面中性軸宜位于4.1.3組合梁及組合構(gòu)件在鋼與混凝土交界面應(yīng)設(shè)置連接件，宜采用焊釘或開孔板4.1.4組合梁及組合構(gòu)件除應(yīng)考慮正常的溫度效應(yīng)外，尚應(yīng)考慮由于鋼材和混凝土94.1.6組合構(gòu)件應(yīng)滿足延性的要求，混凝土板在組合截面臨近塑性彎矩時(shí)不得出現(xiàn)4.1.7混合梁(構(gòu)件)鋼混結(jié)合部截面剛度過(guò)渡應(yīng)均勻、平順。鋼混結(jié)合部?jī)蓚?cè)鋼對(duì)同一受力構(gòu)件，結(jié)合面兩側(cè)的鋼、混凝土截面的重心位置設(shè)4.2.1組合橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮可能同時(shí)出現(xiàn)的所有作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常4.2.2組合橋梁施工階段的作用組合，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和性進(jìn)行驗(yàn)算，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的傾覆驗(yàn)算。承載能力驗(yàn)算應(yīng)采用作用基本組合，穩(wěn)定驗(yàn)算應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定。通常情況下，組合梁橋分階段施工完成，施工期間存計(jì)時(shí)應(yīng)考慮施工過(guò)程的影響，驗(yàn)算施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)承載力及穩(wěn)定性。除非有特殊要求，短暫狀況一般不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)計(jì)算，通過(guò)施工或構(gòu)造措施，防止構(gòu)件出現(xiàn)5.2.4組合梁進(jìn)行抗疲勞設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3計(jì)算規(guī)定5.3.1計(jì)算組合梁截面特性時(shí)，應(yīng)采用換算截面法，其中混凝土板取有效寬度范圍內(nèi)的截面。截面抗彎剛度分為未開裂截面剛度EI和開裂截面剛度EI。計(jì)算開裂截面慣性矩I時(shí)，應(yīng)計(jì)入混凝土板有效寬度內(nèi)縱向鋼筋的作用，不考慮受拉區(qū)混凝土對(duì)剛將混凝土板有效寬度范圍內(nèi)的混凝土板面積除以彈性模量比等效替換成鋼材面積，此時(shí)將組合梁視為同一材料，計(jì)算組合梁的截面特性值。組合1組合梁各跨跨中及中間支座處的混凝土板有效寬度b應(yīng)按下式計(jì)算，且不應(yīng)大式中：b?——外側(cè)剪力連接件中心間的距離(mm);b,;——外側(cè)剪力連接件一側(cè)的混凝土板有效寬度(mm),如圖5.3.2c)所示；公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)bOL?L?Oa)連續(xù)組合梁等效跨徑0.2L0.2L0.6L?L?L?b)混凝土板有效寬度沿梁長(zhǎng)分布c)組合梁截面尺寸承受壓彎荷載共同作用的組合梁(例如斜拉橋主梁),混凝土板有效寬度公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)6.1.1當(dāng)橋面板采用疊合混凝土板或預(yù)制混凝土板時(shí)，應(yīng)采取有效措施保證新老混當(dāng)橋面板采用疊合混凝土板(圖6-1)或預(yù)制混凝土板(圖6-2)時(shí)，為保證橋面板具有良好的整體工作性能，新舊混凝土界面處應(yīng)設(shè)有足夠采用疊合混凝土板施工方法較為簡(jiǎn)單，省去支模工序，且橋面板整體性能優(yōu)于預(yù)制圖6-1疊合板組合梁構(gòu)造圖凹形槽口凹形槽口圖6-2預(yù)制板組合梁構(gòu)造圖6.1.2橋面板及板內(nèi)鋼筋除應(yīng)滿足橋梁整體受力要求外，尚應(yīng)能抵抗由局部作用引體受力產(chǎn)生的效應(yīng)；另一方面，橋面板需承擔(dān)來(lái)自車輪荷載、溫度作用、收縮徐變、預(yù)應(yīng)力等引起的局部效應(yīng)。橋面板應(yīng)能夠抵抗橫橋向彎矩、剪力連接件集中6.1.3橋面板混凝土達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后，方可考慮混凝土板與鋼梁的組合6.2.1橋面板一般可不設(shè)置承托。當(dāng)主梁間距較大時(shí)，橋面板可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置承托。設(shè)置承托時(shí)，應(yīng)使界面剪力傳遞均勻、平順，承托斜邊傾斜度不宜過(guò)大。承托的外形尺寸及構(gòu)造(圖6.2.1)應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)承托高度在80mm以上時(shí)，應(yīng)在承托底側(cè)布置橫向加強(qiáng)鋼筋。橫向加強(qiáng)鋼筋的構(gòu)造要求同本規(guī)范第6.2.2條關(guān)于下層橫向鋼筋的要求。2承托邊至連接件外側(cè)的距離不得小于40mm,承托外形輪廓應(yīng)在由最外側(cè)連接條文說(shuō)明承托的外形尺寸及構(gòu)造在本條中所作的規(guī)定，在于保證承托中的連接件實(shí)際工況與6.2.2對(duì)于未設(shè)承托的橋面板，下層橫向鋼筋距鋼梁上翼緣不應(yīng)大于50mm,剪力連接件抗掀起端底面高出下層橫向鋼筋的距離h。不得小于30mm,下層橫向鋼筋間距不應(yīng)大于4h且不應(yīng)大于300mm。1單位長(zhǎng)度橋面板內(nèi)橫向鋼筋總面積應(yīng)滿足下式要求：公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)和表6.3.4取值；b縱向抗剪界面在垂直于主梁方向上的長(zhǎng)度，按圖6.3.1所示的a-a、b-b、c-c及d-d連線在剪力連接件以外的最短長(zhǎng)度取值(mm);3橋面板中垂直于主梁方向的橫向鋼筋(即橋面板受力鋼筋)可作為縱向抗剪的4穿過(guò)縱向抗剪界面的橫向鋼筋應(yīng)滿足現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋5在連續(xù)組合梁中間支座負(fù)彎矩區(qū)，橋面板上緣縱向鋼筋應(yīng)伸過(guò)梁的反彎點(diǎn)，并滿足現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)規(guī)定的錨固長(zhǎng)6橋面板剪力集中作用的部位，應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，條件允許時(shí)應(yīng)垂直主拉應(yīng)力方在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)之前不發(fā)生縱向剪切破壞，并考慮到荷載長(zhǎng)期效板應(yīng)力分布復(fù)雜，因而該部分的橋面板應(yīng)配置能夠承擔(dān)剪力和主拉應(yīng)力的橫向加強(qiáng)鋼筋，宜采用V形筋布置于連接件間，高度方向宜配置在混凝土板截面中性軸附近。6.2.4橋面板采用預(yù)制板時(shí)，預(yù)制板安裝前宜存放6個(gè)月以上。受鋼梁的約束作用，混凝土收縮徐變將使橋面板產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致橋面板開低結(jié)構(gòu)耐久性。按照混凝土收縮徐變一般發(fā)展規(guī)律，混凝土大部分的收縮徐變?cè)谇?~6個(gè)月內(nèi)完成。為降低混凝土收縮徐變效應(yīng)，預(yù)制板安裝前宜存放6個(gè)月以上。6.3.1進(jìn)行組合梁承托及混凝土板縱向抗剪驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)分別驗(yàn)算圖6.3.1所示的縱向開裂現(xiàn)象，組合梁縱向抗剪能力與混凝土板尺寸及板內(nèi)橫向鋼筋的配筋率等因素密切沿著一個(gè)既定的平面抗剪稱為界面抗剪，組合梁的混凝土板(承托、翼板)在縱向水平剪力作用時(shí)屬于界面抗剪。圖6.3.1給出對(duì)應(yīng)不同翼板形式的組合梁縱向抗剪最不利界面，a-a抗剪界面長(zhǎng)度為橋面板厚度，b-b抗剪截面長(zhǎng)度取剛好包絡(luò)焊釘外緣時(shí)6.3.2作用(或荷載)引起的單位長(zhǎng)度內(nèi)縱向抗剪界面上的縱向剪力應(yīng)符合下列1單位長(zhǎng)度上b-b、c-c及d-d縱向抗剪界面(圖6.3.1)的縱向剪力Va應(yīng)按下式2單位長(zhǎng)度上a-a縱向抗剪界面(圖6.3.1)的縱向剪力Va應(yīng)按下式計(jì)算：式中：V作用(或荷載)引起的單位長(zhǎng)度內(nèi)鋼和混凝土結(jié)合面上的縱向剪力，按本規(guī)范第7.2.3條的規(guī)定計(jì)算；be、b?——橋面板左右兩側(cè)在a-a界面以外的混凝土板有效寬度，如圖6.3.1所示；ViRd=min{0.7fab,+0.8A.f,0.25b,fd}A英國(guó)規(guī)范BS5400及歐洲規(guī)范4對(duì)連續(xù)支座兩側(cè)各0.15L(L為梁的跨度)范圍內(nèi)，組合梁取用開裂截面剛度EI,其余區(qū)段公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)仍取未開裂截面剛度EL。有國(guó)外學(xué)者曾對(duì)上述處理混凝土開裂的方法進(jìn)行過(guò)研究，認(rèn)為開裂范圍為0.15L,該假設(shè)對(duì)于實(shí)際開裂范圍在(0.08～0.25)L之間的組合梁是足夠精確的，誤差在5%以內(nèi)。7.1.3組合梁溫度效應(yīng)、混凝土收縮徐變的計(jì)算應(yīng)1組合梁應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60)的相關(guān)規(guī)定計(jì)算溫度2混凝土板收縮產(chǎn)生的效應(yīng)可按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)3在進(jìn)行組合梁橋整體分析時(shí)，可采用調(diào)整鋼材與混凝土彈性模量比的方法考慮混凝土徐變的影響，按式(7.1.3)計(jì)算。超靜定結(jié)構(gòu)中混凝土收縮徐變所引起的效φ(t,t?)——加載齡期為to,計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土徐變系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的相關(guān)規(guī)定計(jì)算；ψ——根據(jù)作用(或荷載)類型確定的徐變因子，永久作用取1.1,混凝土收縮作用取0.55,由強(qiáng)迫變形引起的預(yù)應(yīng)力作用取1.5。1由于鋼材和混凝土兩種材料彈性模量不同，因兩者的溫度不同引起截面應(yīng)力重分布。根據(jù)實(shí)際調(diào)查結(jié)果，組合梁的溫差分布沿組合梁的高度是變化的。本規(guī)范參照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2015)的相關(guān)規(guī)定，組合梁溫度作用考慮整體溫升(降)及溫度梯度兩種效應(yīng)。2在無(wú)可靠技術(shù)資料作依據(jù)時(shí)，作為簡(jiǎn)化分析方法，現(xiàn)澆混凝土板收縮產(chǎn)生的效應(yīng)可按組合梁鋼梁與混凝土板之間的溫差-15℃計(jì)算。3組合梁混凝土收縮徐變效應(yīng)的計(jì)算主要采用簡(jiǎn)化分析方法，未考慮混凝土材料、本條規(guī)定與《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64—2015)對(duì)組合梁收縮徐變效應(yīng)的計(jì)算思路一致，即混凝土收縮采用等效溫降計(jì)算，混凝土徐變則采用有效彈性模量方法?？紤]徐變時(shí)，混凝土考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的有效模量比不再取為固定的k=0.4或k=0.5,而是結(jié)合混凝土徐變系數(shù)發(fā)展曲線確定，其中根據(jù)荷載類型確定的徐變因子ψL,永久作用取1.1,混凝土收縮作用取0.55,由強(qiáng)迫變形引起的預(yù)應(yīng)力作用取1.5。徐變?cè)诔o定結(jié)構(gòu)中，混凝土收縮徐變將引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，故建議采用有限元方法1計(jì)算組合梁抗彎承載力時(shí)，應(yīng)考慮施工方法及順序的影響，并應(yīng)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行抗彎驗(yàn)算，施工階段作用組合效應(yīng)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60)2組合梁截面抗彎承載力應(yīng)采用線彈性方法進(jìn)行計(jì)算，以截面上任意一點(diǎn)達(dá)到材Y?σ≤f表示未形成組合梁截面(鋼梁)的應(yīng)力計(jì)算階段；i=Ⅱ表示形成組合梁截面之后的應(yīng)力計(jì)算階段；We,——對(duì)應(yīng)不同應(yīng)力計(jì)算階段，鋼梁或組合梁截面的抗彎模量(3計(jì)算組合梁抗彎承載力時(shí)應(yīng)考慮混凝土板剪力滯效應(yīng)的影響。4計(jì)算組合梁負(fù)彎矩區(qū)抗彎承載力時(shí)，如考慮混凝土開裂的影響，應(yīng)不計(jì)負(fù)彎矩7.2.2組合梁的豎向抗剪承載力應(yīng)按下列原則計(jì)算：Vu——組合梁的豎向抗剪承載力(N);A——鋼梁腹板的截面面積(mm2);fd——鋼梁腹板的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)。2組合梁承受彎矩和剪力共同作用時(shí)，應(yīng)考慮兩者耦合的影響，腹板最大折算應(yīng)公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)fa——鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)。試驗(yàn)研究表明，受彎構(gòu)件的剪力V。假定全部由鋼梁腹板承受，即按式(7.2.2-1)計(jì)算組合梁豎向抗剪承載力時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏于安全，因?yàn)榛炷涟宓目辜糇饔靡噍^大，混凝土板對(duì)組合梁豎向抗剪承載力的貢獻(xiàn)可達(dá)20%～40%。減小，由于截面抗力計(jì)算基于彈性方法，因而以1剪力連接件的作用(或荷載)包括形成組合截面之后的永久作用和可變作用。2組合梁中的鋼梁與混凝土板結(jié)合面縱橋向剪力作用按未開裂分析方法計(jì)算，不3鋼梁與混凝土板之間單位長(zhǎng)度上的縱橋向水平剪力V按下式計(jì)算。剪力連接件的數(shù)量宜按剪力包絡(luò)圖形狀進(jìn)行分段計(jì)算，4梁端部結(jié)合面上由于預(yù)應(yīng)力束集中錨固力、混凝土收縮徐變變形及溫差引起的縱橋向剪力，由梁端部長(zhǎng)度l范圍內(nèi)的剪力連接件承受。梁端部結(jié)合面上單位梁長(zhǎng)由集中錨固力、混凝土收縮徐變變形及溫差引起的最大縱向剪力Vm為：l——由預(yù)應(yīng)力集中錨固力、混凝土收縮徐變變形及溫差引起的縱橋向水平剪力計(jì)算傳遞長(zhǎng)度(mm),取主梁腹板間距和主梁等效計(jì)算跨徑的1/10中的1組合梁剪力連接件的作用(荷載)僅包括鋼梁與混凝土板組合后的各種荷載。2在計(jì)算縱橋向剪力作用時(shí)，按彈性理論假設(shè)混凝土板和鋼梁完全結(jié)合來(lái)計(jì)算，3計(jì)算剪力連接件配置數(shù)量時(shí)，可將梁上的剪力分段處理，求出每個(gè)區(qū)段上單位長(zhǎng)度縱向剪力的平均值Vdi(或該區(qū)段的最大值)和區(qū)段長(zhǎng)度l,該區(qū)段內(nèi)的剪力連接件均勻布置(圖7-1);當(dāng)按區(qū)段單位長(zhǎng)度縱向剪力平均值進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證單個(gè)剪l,n?如表7-1所示，各國(guó)規(guī)范中對(duì)縱橋向剪力計(jì)算傳遞長(zhǎng)度有不同的規(guī)定。本規(guī)范與 表7-1各國(guó)規(guī)范對(duì)縱橋向剪力計(jì)算傳遞長(zhǎng)度的規(guī)定中國(guó)《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》或1/5有效跨徑(在采用焊釘時(shí))歐洲規(guī)范4(EuroCode4)1施工期間組合梁應(yīng)具有足夠的側(cè)向剛度和側(cè)向約束(支撐),以保證鋼梁不發(fā)2混凝土板與鋼梁有效連接成整體后，組合梁正彎矩區(qū)段可不進(jìn)行整體穩(wěn)定性λr——換算長(zhǎng)細(xì)比，λ≤0.4時(shí)，可不進(jìn)行組合梁負(fù)彎矩區(qū)側(cè)扭穩(wěn)定性驗(yàn)算；α——缺陷系數(shù)，按表7.3.2-1和表7.3.2-2取值；M——組合梁側(cè)向扭轉(zhuǎn)屈曲的彈性臨界彎矩，由“倒U形框架”模型側(cè)向扭曲推導(dǎo)得出，計(jì)算方法應(yīng)按附錄A的規(guī)定執(zhí)行；屈曲曲線類別abCd缺陷系數(shù)α屈曲曲線類別abCdd組合梁負(fù)彎矩區(qū)側(cè)扭穩(wěn)定性驗(yàn)算方法主要參照歐洲規(guī)范4中的規(guī)定，考慮鋼梁初始缺陷的影響，分為四類側(cè)扭失穩(wěn)曲線。組合梁側(cè)向扭轉(zhuǎn)屈曲的彈性臨界彎矩Mc采用公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)“倒U形框架”分析模型推導(dǎo)得出，計(jì)算方法詳見附錄A。2在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，橋梁結(jié)構(gòu)不應(yīng)發(fā)生疲勞破壞。3組合梁疲勞驗(yàn)算應(yīng)采用彈性分析方法。4組合梁疲勞荷載的選取應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的1組合梁的鋼梁及連接的疲勞設(shè)計(jì)與計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)2剪力連接件位于始終承受壓應(yīng)力的鋼梁翼緣時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行疲勞驗(yàn)算：式中：△TE疲勞荷載計(jì)算模型Ⅱ或模型Ⅲ《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的相關(guān)規(guī)定計(jì)算，其中計(jì)算損傷等效系數(shù)γ時(shí)，γ?=1.55;Yr——疲勞荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.0;YM,s——剪力連接件疲勞抗力分項(xiàng)系數(shù)，取1.3剪力連接件位于承受拉應(yīng)力的鋼梁翼緣時(shí)，應(yīng)按下列公式進(jìn)行疲勞驗(yàn)算：《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的相關(guān)規(guī)定計(jì)算；Yw——疲勞抗力分項(xiàng)系數(shù)，按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的相關(guān)規(guī)定取值。剪力連接件的疲勞壽命問(wèn)題是組合梁疲勞設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，各國(guó)規(guī)范對(duì)組合梁剪力日本《組合梁設(shè)計(jì)規(guī)范草案》規(guī)定焊釘?shù)娜萦?guó)規(guī)范BS5400對(duì)67個(gè)焊釘?shù)钠谠囼?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析，得到了單個(gè)焊釘設(shè)式中：r——單個(gè)焊釘?shù)募袅Ψ?kN)和名義靜力極限抗剪承載力(kN)的比值；美國(guó)AASHTO公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中所采用的焊釘疲勞壽命計(jì)算公式為1966年Slut-在式(7-4)基礎(chǔ)上，美國(guó)AASHTO公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展了單個(gè)焊釘?shù)钠诳辜舫休d力計(jì)算公式。規(guī)范規(guī)定，單個(gè)焊釘?shù)钠谑街校篫,——單個(gè)焊釘能夠承受的最大剪力幅(N);歐洲規(guī)范4規(guī)定，對(duì)于埋于混凝土的圓柱頭焊釘，其疲勞壽命計(jì)算公式如下式m——常數(shù)，取m=8;N(lg)歐洲規(guī)范4和英國(guó)規(guī)范BS5400、美國(guó)AASHTO公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范以及日本規(guī)范不公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)同，未考慮低應(yīng)力幅對(duì)疲勞壽命的影響，偏于保守。同時(shí)歐洲規(guī)范4考慮了焊釘焊接在受拉區(qū)翼緣的不利影響。本條規(guī)定主要參考?xì)W洲規(guī)范4的規(guī)定。7.5裂縫計(jì)算7.5.1組合梁負(fù)彎矩區(qū)混凝土板在正常使用極限狀態(tài)下最大裂縫寬度wn應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的相關(guān)規(guī)定計(jì)7.5.2由作用(或荷載)頻遇組合效應(yīng)引起的開裂截面縱向受拉鋼筋的應(yīng)力σ應(yīng)式中：M.——形成組合作用之后，按作用(荷載)頻遇組合效應(yīng)計(jì)算的組合梁截面彎I由縱向普通鋼筋與鋼梁形成的組合截面的慣性矩，即開裂截面慣性矩；y?——鋼筋截面形心至鋼筋和鋼梁形成的組合截面中性軸的距離。2B類部分預(yù)應(yīng)力混凝土板應(yīng)按下式計(jì)算：yp——預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋和鋼梁形成的組合截面中性y——預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力點(diǎn)至普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋和鋼梁形成的I'——由縱向普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋與鋼梁形成的組合截面的負(fù)彎矩區(qū)組合梁混凝土板工作性能接近于混凝土軸心受拉構(gòu)件，由式(7.5.2-1)和式(7.5.2-2)計(jì)算得到組合梁混凝土板縱向鋼筋平均應(yīng)力，代替混凝土軸心受拉構(gòu)件鋼7.6.1組合梁的變形計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：1組合梁在正常使用極限狀態(tài)下的撓度可根據(jù)構(gòu)件剛度按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。2計(jì)算組合梁在正常使用極限狀態(tài)下的撓度時(shí)，應(yīng)采用彈性分析方法考慮混凝土3組合梁在正常使用極限狀態(tài)下的撓度應(yīng)按本規(guī)范第7.1.3條的規(guī)定考慮作用(或荷載)長(zhǎng)期效應(yīng)的影響。1計(jì)算組合梁正常使用極限狀態(tài)下的撓度時(shí)，簡(jiǎn)支組合梁截面剛度可取考慮滑移效應(yīng)的折減剛度。連續(xù)組合梁采用未開裂分析方法時(shí)，全橋均應(yīng)采用考慮滑移效應(yīng)的折減剛度；連續(xù)組合梁采用開裂分析方法時(shí)，中支座兩側(cè)0.15L范圍以內(nèi)區(qū)段組合梁截面剛度應(yīng)取開裂截面剛度，其余區(qū)段組合梁截面剛度可取考慮滑移效應(yīng)的折減剛度。2組合梁考慮滑移效應(yīng)的折減剛度B可按下列公式計(jì)算：In——組合梁未開裂截面慣性矩(mm?);——?jiǎng)偠日蹨p系數(shù)；當(dāng)ζ≤0時(shí)，取ζ=0;A.——混凝土板截面面積(mm2);A——鋼梁截面面積(mm2);I.——混凝土板截面慣性矩(mm?);ds——鋼梁截面形心到混凝土板截面形心的距離(mm);公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)p——連接件的平均間距(mm);時(shí)，式(7.6.2-5)和式(7.6.2-7)中的n。應(yīng)采用考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的換算模量比n?。在正常使用極限狀態(tài)下，組合梁各部分材料仍處于線彈性階段，組合梁的變形可按彈性方法進(jìn)行計(jì)算。具體計(jì)算方法為：將混凝土板的面積除以鋼材與混凝土彈性比值n。換算為鋼截面，再求出換算截面剛度EI計(jì)算組合梁的撓度。為使換算前后組合梁截面形心位置不變，換算截面時(shí)將混凝土板有效寬度除以n?即可。當(dāng)考慮混凝土試驗(yàn)研究表明，采用焊釘?shù)热嵝赃B接件的組合梁在混凝土板和鋼梁界面將產(chǎn)生相對(duì)滑移，導(dǎo)致組合梁撓度增加。根據(jù)國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果，由混凝土板和鋼的附加撓度通常在10%～15%,因此，對(duì)組合梁換算截面剛度進(jìn)行折減。對(duì)于連續(xù)組合梁，因負(fù)彎矩區(qū)混凝土板開裂后退出工作，所以實(shí)際上是變截面梁，在中間支座兩側(cè)各0.15L的范圍內(nèi)確定梁的截面剛度，不考慮混凝土板而只計(jì)入有效寬度b范圍內(nèi)負(fù)彎矩鋼筋截面對(duì)截面剛度的影響，在其余區(qū)段不應(yīng)取組合梁的換算剛度本條所列的撓度計(jì)算方法與《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017—2003)中的規(guī)定7.7預(yù)應(yīng)力施加方法和計(jì)算7.7.1預(yù)應(yīng)力組合梁橋的預(yù)應(yīng)力施加方式可采用張拉預(yù)應(yīng)力束法、預(yù)加荷載法、支點(diǎn)位移法等，也可綜合使用以上方法，并采用合理的混凝7.7.2對(duì)連續(xù)組合梁橋，可采用張拉全橋布置的曲線或折線預(yù)應(yīng)力束來(lái)施加預(yù)應(yīng)力，也可僅對(duì)負(fù)彎矩區(qū)的混凝土板施加預(yù)應(yīng)力，如圖7.7.2所示。7.7.3對(duì)連續(xù)組合梁橋，可采用預(yù)加荷載法或支點(diǎn)位移法，依靠鋼梁的強(qiáng)迫變形對(duì)組合梁施加預(yù)應(yīng)力，如圖7.7.3-1和圖7.7.3-2所示。圖7.7.2張拉預(yù)應(yīng)力束施加預(yù)應(yīng)力a)架設(shè)鋼梁b)預(yù)加荷載c)澆筑支點(diǎn)混凝土d)卸除配重圖7.7.3-1預(yù)加荷載法施加預(yù)應(yīng)力a)支點(diǎn)上升b)澆筑混凝土c)支點(diǎn)下降圖7.7.3-2支點(diǎn)位移法施加預(yù)應(yīng)力7.7.1~7.7.3連續(xù)組合梁常用的預(yù)應(yīng)力施加方法有張拉預(yù)應(yīng)力束法、預(yù)加荷載法、支點(diǎn)位移法以及上述方法的綜合使用。預(yù)加荷載法和支點(diǎn)位移法依靠鋼梁的強(qiáng)迫彈性變形對(duì)混凝土板提供預(yù)應(yīng)力效果，而張拉預(yù)應(yīng)力束法則通過(guò)張拉預(yù)應(yīng)力鋼束對(duì)組合梁提供軸向預(yù)應(yīng)力。上述三種預(yù)應(yīng)力施加方式適用于不同的場(chǎng)合，實(shí)際操作時(shí)應(yīng)因地制宜，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況選擇采用。對(duì)于連續(xù)組合梁，正確安排橋面板混凝土澆筑順序，7.7.4組合梁預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)組合梁采用張拉有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力束的預(yù)應(yīng)力施加方法時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力束的預(yù)應(yīng)力損失，并應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)2當(dāng)組合梁采用張拉無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力束的預(yù)應(yīng)力施加方法時(shí)，應(yīng)考慮無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力束與轉(zhuǎn)向裝置的摩擦滑動(dòng)影響，預(yù)應(yīng)力束內(nèi)力值應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力束與全梁的變形協(xié)調(diào)條件3當(dāng)組合梁采用預(yù)加荷載法或支點(diǎn)位移法等預(yù)應(yīng)力施加方法時(shí)，應(yīng)按彈性分析方本條給出第7.7.1條提出的組合梁預(yù)應(yīng)力施加方法的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方法。組合梁采用張拉有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力束的預(yù)應(yīng)力施加方法與預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的預(yù)應(yīng)力施加方法無(wú)異，混凝土板內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失可按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)組合梁采用張拉無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力束的預(yù)應(yīng)力施加方法時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力筋在轉(zhuǎn)向塊處和梁體之間可以發(fā)生自由滑動(dòng)，無(wú)黏結(jié)筋的內(nèi)力值和結(jié)構(gòu)的整體變形相關(guān)，因此不能通過(guò)單個(gè)截面的變形協(xié)調(diào)來(lái)確定，而是要建立預(yù)應(yīng)力筋和全梁的變形協(xié)調(diào)條件來(lái)確定。當(dāng)組合梁采預(yù)應(yīng)力施加方法時(shí)，預(yù)應(yīng)力效果主要依靠鋼梁自身的強(qiáng)迫彈性變形，應(yīng)按彈性方法進(jìn)行 斜撐)與混凝土塔柱結(jié)合、鋼塔柱與混凝土承臺(tái)結(jié)合、鋼混混合拱肋、鋼拱肋與混凝條文說(shuō)明柱、鋼橫梁(鋼斜撐)與混凝土塔柱結(jié)合、鋼塔柱與混凝土承臺(tái)結(jié)合、混合拱肋、鋼拱肋與混凝土基座結(jié)合、桁架混合桿件、混合橋面板、鋼主梁與混凝土塔柱(橋墩)公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)8鋼和混凝土的結(jié)合部應(yīng)設(shè)置有效的連接件。9結(jié)合部連接構(gòu)造應(yīng)保證具有良好的抗開裂性、抗疲勞性和耐久性。10結(jié)合部鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定，應(yīng)避免應(yīng)力集中和局部失穩(wěn)。11結(jié)合部構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮方便施工與養(yǎng)護(hù)。12必要時(shí)宜開展鋼混結(jié)合部整體比例縮尺模型和(或)局部足尺模型試驗(yàn)研究。13對(duì)需要保證鋼板與混凝土間接觸率的部位或構(gòu)造，宜開展混凝土澆筑或壓漿工條文說(shuō)明1混合梁鋼混結(jié)合部位置由各種因素綜合確定。斜拉橋混合梁結(jié)合部宜設(shè)置在邊跨、塔邊跨側(cè)或塔中跨側(cè)彎矩較小處，也可設(shè)置在輔助墩頂或塔橫梁處。梁橋混合梁結(jié)合部宜設(shè)置在反彎點(diǎn)附近?；旌纤Y(jié)合部可設(shè)置在下橫梁上緣或上、中塔柱分界處?；旌瞎袄呓Y(jié)合部可設(shè)置在橋面附近位置。對(duì)于斜拉橋混合梁，可以恒載狀態(tài)主梁彎曲應(yīng)變能U,盡量小來(lái)判斷主梁結(jié)構(gòu)受力的合理性，U,按式(8-1)計(jì)算：L、(EI),——主梁第i單元的長(zhǎng)度和抗彎剛度；M;、M——主梁第i單元的兩端彎矩。3截面相對(duì)應(yīng)的頂板、底板、腹板的重心位置設(shè)置一致，以避免鋼側(cè)截面的頂板、底板、腹板產(chǎn)生屈曲和失穩(wěn)。在與結(jié)合部?jī)蓚?cè)鋼、混凝土截面重心一致難以同時(shí)滿足的情況下，以首先滿足后者為主。9混合結(jié)構(gòu)結(jié)合部連接部位構(gòu)造及受力復(fù)雜，是橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，也是薄弱部位，一旦損傷或破壞，修復(fù)難度大，從而影響整座橋梁的結(jié)構(gòu)安全及使用壽命。因11鋼混結(jié)合部構(gòu)造往往比較復(fù)雜，而鋼結(jié)構(gòu)加工制造質(zhì)量及混凝土澆筑施工質(zhì)量的好壞，會(huì)直接影響到兩者的結(jié)合質(zhì)量，進(jìn)而影響到其受力的可靠性和運(yùn)營(yíng)的耐久性；而運(yùn)營(yíng)期的有效養(yǎng)護(hù)將為其耐久性提供有力保障。因此，結(jié)合部構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮其施工與養(yǎng)護(hù)的方便性。12鑒于混合結(jié)構(gòu)的工程實(shí)踐尚少，在設(shè)計(jì)采用混合結(jié)構(gòu)特別是大型關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的結(jié)合部時(shí)，宜開展整體比例縮尺模型和(或)局部足尺模型試驗(yàn)研究，以指導(dǎo)或驗(yàn)證設(shè)計(jì)。13鋼板與混凝土間的密貼或有效接觸是承壓傳力效果的根本保障，混凝土材料品質(zhì)、澆筑施工工藝及質(zhì)量直接影響到兩者間的接觸率。鑒于工程實(shí)踐尚少，考慮到不同工程施工的特點(diǎn)，宜開展混凝土澆筑或壓漿工藝試驗(yàn)研究，以保證鋼板與混凝土間的接觸率，進(jìn)而有效承壓傳力?；旌辖Y(jié)構(gòu)8.2結(jié)合部連接形式8.2.1鋼混混合梁典型連接形式可分為全截面連接完全承壓式(圖8.2.1a)]、全截面連接承壓傳剪式(圖8.2.1b)]、部分截面連接完全承壓式(圖8.2.1c)]和部分截面連接承壓傳剪式(圖8.2.1d)]。a)全截面連接完全承壓式b)全截面連接承壓傳剪式c)部分截面連接完全承壓式d)部分截面連接承壓傳剪式圖8.2.1混合梁鋼混連接形式公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)全截面連接完全承壓式：完全依靠承壓鋼板以全截面連接承壓傳剪式：依靠承壓鋼板以承壓小。由于鋼梁的部分軸力通過(guò)水平抗剪連接件傳至填充混凝土，使承壓鋼板的應(yīng)力分布更加均勻。豎向剪力由連接于承壓鋼板的豎向抗剪連接件傳遞。該方部分截面連接完全承壓式：完全依靠承壓鋼板以承壓的方鋼板的豎向抗剪連接件傳遞。該方式應(yīng)力傳遞直接，但需要較厚的承度變化比較劇烈。德國(guó)庫(kù)爾特—舒馬赫橋，中國(guó)汕頭巖石大橋部分截面連接承壓傳剪式：依靠承壓鋼板以承壓的方式和水平抗剪連接件以水平剪力的方式共同傳遞梁的軸力。僅在鋼梁側(cè)對(duì)應(yīng)箱格內(nèi)填充混凝土。豎向剪力由混凝土斷面和連接于承壓鋼板的豎向抗剪連接件傳遞。該方式剛度過(guò)渡均勻，應(yīng)力擴(kuò)散好。日本生口橋、多多羅橋，對(duì)于受力主要為截面彎矩而軸力相對(duì)較小的混合梁，在彎矩、壓。因此，截面的連接仍以傳遞壓力為主。連接構(gòu)造為部分截面連接承壓傳剪式連接構(gòu)造如圖8-1所示。部分截面連接承壓傳剪式根據(jù)承壓板設(shè)置的不同又可分為前后面承壓板式(圖8-2)和后面承壓板式(圖8.2.1d)]兩種方式。圖8-2部分截面連接承壓傳剪式前后面承壓板式錨箱(圖8.2.2b)]和鋼錨梁(圖8.2.2c)]。圖8.2.2斜拉索塔端鋼混錨固結(jié)構(gòu)形式公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)8.2.3混合塔柱(拱肋)鋼混結(jié)合部連接形式可分為完全承壓式(圖8.2.3a)]和承壓傳剪式(圖8.2.3b)]。預(yù)應(yīng)力束(筋)圖8.2.3混合塔柱鋼混結(jié)合部連接構(gòu)造示意圖混合塔柱(拱肋)鋼混結(jié)合部位置一般設(shè)置橫梁(橫撐)。結(jié)合部根據(jù)需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力束(筋)。8.2.4鋼橫梁(鋼斜撐)與混凝土塔柱結(jié)合部可采用如圖8.2.4所示連接形式。圖8.2.4鋼橫梁(鋼斜撐)與混凝土塔柱結(jié)合部連接構(gòu)造示意圖條文說(shuō)明鋼橫梁(鋼斜撐)與混凝土塔柱結(jié)合部位置混凝土塔柱內(nèi)一般設(shè)置橫隔板。結(jié)合部根據(jù)需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力束(筋)。8.2.5鋼塔柱與混凝土承臺(tái)(鋼拱肋與混凝土基座)結(jié)合部連接可采用全斷面連接完全承壓式(圖8.2.5-1)或承壓傳剪式(圖8.2.5-2)?；炷仙铣信_(tái)圖8.2.5-1鋼塔柱與混凝土承臺(tái)完全承壓式連接構(gòu)造示意圖8.2.6桁架混合桿件結(jié)合部連接形式可分為完全承壓式和承壓傳剪式(圖8.2.6)。8.2.7混合橋面板連接構(gòu)造可采用圖8.2.7的形式。8.2.8鋼主梁與混凝土塔柱(橋墩)結(jié)合部可在鋼主梁腹板及其他各板件上焊接一定數(shù)量的抗剪連接件或設(shè)置開孔板連接件，并應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置必要的預(yù)應(yīng)力束(筋)來(lái)承擔(dān)并傳遞內(nèi)力(圖8.2.8)。縱向預(yù)應(yīng)力橫向顧應(yīng)區(qū)回I縱向預(yù)應(yīng)力橫向顧應(yīng)區(qū)回I中縱腹板橫隔板生于件豐HAAH班圖8.2.8鋼主梁與混凝土塔柱連接構(gòu)造示意圖8.2.9鋼管樁與混凝土承臺(tái)結(jié)合可在鋼管壁焊接一定數(shù)量的抗剪連接件，或開設(shè)孔8.3.1鋼混抗剪連接件宜采用焊釘和開孔板連接件。開孔板連接件可分為孔內(nèi)不設(shè)鋼筋的開孔板連接件(圖8.3.1a)]和孔內(nèi)設(shè)置鋼筋的開孔板連接件(圖8.3.1b)]兩公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01-2015)ob)孔內(nèi)設(shè)置鋼筋圖8.3.1開孔板連接件形式8.3.2鋼混混合梁結(jié)合部構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：1焊釘可設(shè)置于箱梁頂板、底板，傳遞軸向力及拉拔力；設(shè)置于箱梁腹板，傳遞軸向力和豎向剪力；設(shè)置于承壓板，傳遞豎向剪力。焊釘面內(nèi)縱、橫向間距宜為其直徑的10～15倍，距側(cè)面鋼板的凈距宜為其直徑的5～10倍。焊釘高度應(yīng)滿足抗剪和抗拉拔的要求，宜為其直徑的5～7倍。2開孔板連接件沿板件縱向承受剪力，應(yīng)根據(jù)傳力需要設(shè)置。斜拉橋主梁應(yīng)在頂板、底板和腹板上沿縱橋向布置。梁橋主梁應(yīng)在頂板、底板處沿縱橋向布置，在腹板處宜沿豎向布置。3開孔板厚度應(yīng)以抗剪連接件破壞時(shí)，孔中混凝土不發(fā)生割裂破壞為基準(zhǔn)，可取16~50mm。開孔板可以是沿其高度方向連續(xù)的整塊板，也可是焊于頂、底板上的板條，板條的高度應(yīng)不小于開孔中心距。孔中心距以抗剪連接件破壞時(shí)，兩孔之間鋼板不發(fā)生破壞為基準(zhǔn)，可取220～250mm?？讖綉?yīng)保證混凝土骨料能夠進(jìn)入孔洞。孔距鋼板邊緣的凈距宜不小于孔中心距的一半。開孔板中鋼筋直徑可采用φ12～25mm。4承壓鋼板厚度應(yīng)根據(jù)受力計(jì)算確定。完全承壓式連接的承壓鋼板可采用60~80mm,承壓傳剪式連接的承壓鋼板可采用22～36mm。5全截面連接完全承壓式承壓板的加勁構(gòu)造應(yīng)布置成格構(gòu)式，并將板的端部切削6鋼梁頂板、底板、腹板可采用T形肋(圖8.3.2-1)或π形肋(圖8.3.2-2)進(jìn)行截面加強(qiáng)和剛度過(guò)渡。T形肋宜伸入U(xiǎn)肋內(nèi)部。π形肋宜焊接在U肋面板上。高度變化坡度角θ宜小于15°。T形或π形加勁肋根部截面面積與被加強(qiáng)范圍的U肋及鋼板面積之和的比值宜為80%。T形肋板厚可采用16～25mm,π形肋板厚可采用8～12mm。TT形加勁肋0圖8.3.2-1T形加勁肋圖8.3.2-2π形加勁肋7填充混凝土式連接的鋼箱梁頂板、底板、腹板可采用鋼格室構(gòu)造(圖8.3.2-3)。鋼格室高度宜為600～1000mm,且不宜超過(guò)梁高的1/3。每個(gè)格室寬度宜為800~1200mm。長(zhǎng)度根據(jù)受力計(jì)算確定，可取高度的2～3倍。鋼格室設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其內(nèi)部混凝土澆筑要求。應(yīng)結(jié)合施工工藝，在格室的頂板、腹板設(shè)置混凝土布料、振搗的連通孔，宜在封閉死角處設(shè)置一定數(shù)量的排氣孔，宜預(yù)留一定◎⑥O@@@8結(jié)合部宜設(shè)置平衡截面外力彎矩的預(yù)應(yīng)力鋼束。9結(jié)合部應(yīng)設(shè)置必要的加強(qiáng)鋼筋。10結(jié)合部鋼梁各板件的厚度及加厚范圍應(yīng)滿足受力及剛度過(guò)渡需要。11鋼梁承壓板與其兩側(cè)的頂板、底板、加勁板、格室腹板應(yīng)采用坡口熔透焊縫，1焊釘?shù)牧W(xué)性能不具有方向性，可承受面內(nèi)任意方向的剪力。焊釘高度大于4倍直徑后，對(duì)其抗剪承載力不再產(chǎn)生明顯影響?？紤]到焊釘承受面內(nèi)任意方向剪力，按45°傳力，認(rèn)為受影響混凝土范圍為4d的圓環(huán)，故中心間距取4d+4d+d=9d時(shí)，相鄰焊釘集中力作用混凝土區(qū)域恰好不重合，另外再考慮一定的富余量，得到相關(guān)構(gòu)造2斜拉橋主梁軸力巨大，彎矩、剪力較小，為充分發(fā)揮孔內(nèi)設(shè)置鋼筋的開孔板連接件的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)在頂板、底板和腹板處沿縱橋向布置。梁橋主梁頂板、底板承受較大的軸向力，腹板主要承受豎向剪力，所以在頂板、底板處沿縱橋向布置，在腹板處宜沿豎部空間應(yīng)力分析最終確定。完全承壓式連接構(gòu)造承壓鋼板厚度實(shí)例：汕頭巖石大橋?yàn)?0mm,舟山桃夭門大橋?yàn)?0mm。承壓傳剪式連接構(gòu)造承壓板厚度實(shí)例：鄂東長(zhǎng)江大橋?yàn)?0mm,荊岳長(zhǎng)江大橋?yàn)?2mm,重慶石板坡長(zhǎng)江大橋?yàn)?5mm,日本生口橋?yàn)?2mm。8.3.3混合塔柱(拱肋)結(jié)合部的焊釘設(shè)置于截面的頂板、底板、腹板及其加勁板上。開孔板連接件沿塔柱(拱肋)軸向承受剪力，應(yīng)根據(jù)傳力需要設(shè)置其位置，應(yīng)在截面的頂板、底板、腹板及其加勁板上沿塔柱(拱肋)軸向布置。焊釘和開孔板構(gòu)造可參考混合梁結(jié)合部構(gòu)造要求。8.3.4鋼塔柱(拱肋)與混凝土承臺(tái)(基座)結(jié)合部完全承壓式連接構(gòu)造的承壓鋼板應(yīng)保證不發(fā)生局部翹曲，厚度可采用35～150mm。8.3.5其他混合結(jié)構(gòu)結(jié)合部構(gòu)造可參考混合梁和混合塔(拱)構(gòu)造要求，并宜通過(guò)理論分析與試驗(yàn)研究綜合確定。8.4.1可采用簡(jiǎn)化計(jì)算方法對(duì)部分截面連接承壓傳剪式混合梁結(jié)合部頂板、底板、格室腹板的抗剪連接件進(jìn)行剪力估算。條文說(shuō)明簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法是對(duì)給定數(shù)量和布置的抗剪連接件剪力的初步計(jì)算。對(duì)于斜拉橋部分截面連接承壓傳剪式的混合梁，其結(jié)合部頂板、底板抗剪連接件剪力計(jì)算可采用下列簡(jiǎn)化方法。(1)承壓板與混凝土梁接觸面位置的鋼與混凝土作用力分配(圖8-3)可按下式式中：M、N———鋼混結(jié)合部承壓板鋼梁側(cè)截面承擔(dān)的彎矩及軸力，M以上緣受壓為y.——所取單位寬度計(jì)算區(qū)域形心距截面形心間距；1、A——-混凝土梁截面抗彎慣性矩及截面積；t.——混凝土梁頂(底)板厚度；N——-結(jié)合部截面鋼梁頂、底板區(qū)域的單位寬度等效軸力；對(duì)頂板區(qū)域，式工正4T5φ——作用力分配系數(shù)，開孔板連接件φ=1.0,焊釘連接件φ=1.05,焊釘FFMM—N“四NF→Fs?FsoF'→F1=Fo+Fs公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)m——系數(shù)，k抗剪連接件抗剪剛度，當(dāng)采用式(8-6)所述混合連接件布置時(shí)，可換算EQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up4(*),4)k——焊釘連接件抗剪剛度；k——開孔板連接件抗剪剛度；n——焊釘連接件總數(shù)量；n——開孔板連接件總數(shù)量；l.——抗剪連接件縱向間距；L——剪力傳遞長(zhǎng)度，L=l×n;n鋼梁頂(底)板抗剪連接件縱向數(shù)量；E——混凝土彈性模量；E——鋼材彈性模量；A單位寬度鋼梁頂(底)板截面面積，取為頂(底)板厚度；A單位寬度混凝土梁截面面積，取為鋼補(bǔ)強(qiáng)加勁肋根部或鋼格室高度。8.4.2在進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算的基礎(chǔ)上，應(yīng)建立空間模型，進(jìn)行結(jié)合部節(jié)段和局部受力計(jì)算分析，各項(xiàng)計(jì)算應(yīng)力值應(yīng)按下式驗(yàn)算：f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。條文說(shuō)明由于結(jié)合部構(gòu)造和受力的復(fù)雜性，應(yīng)建立空間模型，進(jìn)行結(jié)合部節(jié)段和局部受力計(jì)算分析。空間模型節(jié)段計(jì)算用以分析結(jié)合部總體在各種荷載組合作用下的傳力機(jī)理、應(yīng)力分布及大小，為局部計(jì)算提取荷載及邊界條件。空間模型局部計(jì)算用以分析結(jié)合部各部構(gòu)件的承載分擔(dān)比例、應(yīng)力分布及大小，以合理設(shè)計(jì)承壓板和連接件。8.4.7結(jié)合部鋼構(gòu)件的疲勞驗(yàn)算應(yīng)根據(jù)需要按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說(shuō)明條文說(shuō)明擔(dān)結(jié)合面的拉拔力。9.1.5鋼與混凝土結(jié)合面對(duì)抗剪剛度、抗疲勞性能要求較高時(shí)，宜選用開孔板連公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)圖9-2焊釘連接件使用狀態(tài)示意圖在厚度較小的鋼板上焊接連接件，容易引起鋼板變形。在具有足夠的措施能夠矯正1焊釘連接件的材料、機(jī)械性能以及焊接要求應(yīng)滿足現(xiàn)行《電弧螺柱焊用圓柱頭2焊釘連接件的間距不宜超過(guò)300mm。3焊釘連接件剪力作用方向上的間距不宜小于焊釘直徑的5倍，且不得小于100mm;剪力作用垂直方向的間距不宜小于焊釘直徑的2.5倍，且不得小于50mm。4焊釘連接件的外側(cè)邊緣與鋼板邊緣的距離不應(yīng)小于25mm。1當(dāng)開孔板連接件多列布置時(shí)，相鄰開孔板的間距不宜小于板高的3倍。2開孔板連接件的鋼板厚度不宜小于12mm。3開孔板連接件孔徑不宜小于貫通鋼筋直徑與骨料最大粒徑之和。4開孔板連接件貫通鋼筋應(yīng)采用螺紋鋼筋，直徑不宜小于12mm,并宜居中設(shè)置。式中：e——開孔板連接件相鄰兩孔最小邊緣間距(mm);Vpu——承載能力極限狀態(tài)下開孔板連接fa——鋼板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)。9.2.4型鋼連接件的最大間距不宜超過(guò)500mm,焊接的U形筋直徑不宜小于16mm。9.3計(jì)算9.3.1計(jì)算連接件剪力設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)考慮鋼與混凝土組合后的結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載、預(yù)應(yīng)力、收縮、徐變以及鋼與混凝土的升、降溫差等作用，尚應(yīng)按照不同的剪力方向分鋼與混凝土組合后，連接件主要通過(guò)剪力傳遞結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載、預(yù)應(yīng)力、收縮、徐變以及鋼與混凝土的升、降溫差等作用。但是，各種作用在連接件上產(chǎn)生的剪力公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)方向并不一致，按照不同的剪力方向分別進(jìn)行作用組合。譬如，組合梁連接件作用組合可考慮以下兩種情況：(1)組合后結(jié)構(gòu)重力+汽車荷載+混凝土橋面板升溫；(2)收縮變形+混凝土橋面板降溫。9.3.2連接件的抗剪剛度可按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算：1焊釘連接件可按下式計(jì)算：式中：k——焊釘連接件的抗剪剛度(N/mm);d——焊釘連接件桿部的直徑(mm);E.——混凝土彈性模量(MPa);fk——混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)。2設(shè)置孔中貫通鋼筋的開孔板連接件可按下式計(jì)算：d——開孔板連接件的圓孔直徑(mm);d?——孔中貫通鋼筋直徑(mm);E.——混凝土彈性模量(MPa);fk——混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)。條文說(shuō)明連接件抗剪剛度的研究成果較少，且試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較離散。本條文基于試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行抗剪剛度計(jì)算公式的擬合，在無(wú)具體試驗(yàn)結(jié)果的情況下可采用該計(jì)算式估算。9.3.3依據(jù)連接件的使用情況，應(yīng)對(duì)連接件的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。1承載能力極限狀態(tài)應(yīng)按下式驗(yàn)算：式中：V——承載能力極限狀態(tài)下連接件剪力設(shè)計(jì)值(N);V.——承載能力極限狀態(tài)下連接件抗剪承載力設(shè)計(jì)值(N)。2正常使用極限狀態(tài)應(yīng)按下式驗(yàn)算：式中：smax——正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的最大滑移值(mm);Slim——正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的滑移限值(mm)。本條文的結(jié)合面滑移驗(yàn)算僅限用于正常使用極限狀態(tài)?；葡拗狄话憧煽紤]環(huán)境類別給出，在沒有相關(guān)規(guī)定的情況下可取0.2mm。fa——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa);Vpud=1.4(d2-d2)fa+1.2d2f(9.3.4-2)d——開孔板連接件圓孔直徑(mm);d.——孔中貫通鋼筋直徑(mm);f——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa);f——孔中貫通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)。3采用型鋼連接件時(shí)應(yīng)通過(guò)充分研究且驗(yàn)證具有足夠的結(jié)合性能，并進(jìn)行計(jì)算。1現(xiàn)行美國(guó)AASHTO規(guī)范、歐洲規(guī)范4等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均采用與焊釘連接件的截面積、混凝土彈性模量和混凝土抗壓強(qiáng)度相關(guān)的計(jì)算公式，并認(rèn)為焊釘連接件的抗剪承載力并不是隨著混凝土強(qiáng)度的增加而無(wú)限提高，存在一個(gè)與焊釘連接件材料抗拉強(qiáng)度有關(guān)2開孔板連接件抗剪承載力的計(jì)算式是基于國(guó)內(nèi)外168個(gè)模型試驗(yàn)結(jié)果給出的。該式包含孔中混凝土作用和孔中貫通鋼筋及其對(duì)混凝土的約束作用兩部分，可適用于3型鋼連接件依據(jù)焊接的型鋼塊體不同，抗剪性能也相差很大，需要對(duì)不同形式9.3.5正常使用極限狀態(tài)下，結(jié)合面最大滑公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTG/TD64-01—2015)V正常使用極限狀態(tài)下的連接件剪力設(shè)計(jì)值(k、h——焊釘及開孔板連接件的抗剪剛度(N/mm)。10.1.1組合橋梁耐久性應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限及其對(duì)應(yīng)的極限狀態(tài)、環(huán)境類別10.1.2除應(yīng)進(jìn)行混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)外，尚應(yīng)進(jìn)行鋼混結(jié)合部的耐久性10.1.3混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定并有利于改善混凝土密實(shí)性和抗裂性的水泥和集10.1.4當(dāng)同一組合橋梁的不同構(gòu)件或同一構(gòu)件的不同部位所處的環(huán)境類別及其作用同一結(jié)構(gòu)物的不同結(jié)構(gòu)部位(如橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)、橋墩、主梁等構(gòu)件)所處的環(huán)境類別和作用等級(jí)不同時(shí)，其耐久性要求也有所不同，采2明確結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別及其作用等級(jí)。3提出結(jié)構(gòu)耐久性要求的原材料品質(zhì)、耐久性指標(biāo)及相關(guān)的重要參數(shù)和要求。4明確結(jié)構(gòu)耐久性要求的構(gòu)造措施。5提出結(jié)構(gòu)耐久性要求的主要施工工序、工藝、控制措施。10.2.2鋼結(jié)構(gòu)耐久性保障措施可采用耐候鋼、熱浸(鍍)鋅、熱噴涂金屬?gòu)?fù)合涂層、油漆涂層、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法、外加電流陰極保護(hù)法、封閉環(huán)境設(shè)置除濕系10.4.2混凝土澆筑前，連接件(焊釘、開孔板)表面應(yīng)無(wú)銹蝕、氧化皮、油脂和藝除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和本章相關(guān)要求外，尚應(yīng)滿足現(xiàn)行《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》11.1.2連接件宜在工廠成型和焊接，宜采用CO?氣體保護(hù)焊。型鋼和焊釘安裝前11.2.1焊釘焊接過(guò)程中，翼緣板橫向最大焊接變形不得超過(guò)1mm,翼緣板縱向最11.2.4連接部位普通鋼筋安裝時(shí)，禁止彎折和割除焊釘；必要時(shí)可調(diào)整普通鋼筋11.2.5焊釘連接件安裝到位后宜盡快澆筑混凝土，澆筑前應(yīng)再次除銹。11.3.1開孔板連接件孔徑允許偏差應(yīng)為±0.7mm,孔位允許偏差應(yīng)為±0.5mm。11.3.2貫通鋼筋加工尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制，其允許偏差應(yīng)為±5mm,并應(yīng)順直。11.4.1型鋼連接件安裝前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)造特點(diǎn)確定合理的安裝順序和工藝，安裝過(guò)11.4.2連接型鋼安裝應(yīng)嚴(yán)格控制鋼梁頂面高程，不得采用填塞焊形式調(diào)整連接件嚴(yán)格控制鋼梁頂面高程是為了保證型鋼及連接鋼筋進(jìn)入受壓區(qū)混凝土的高度滿足11.5.1應(yīng)保證混凝土填充密實(shí)并與連接件良好接觸。對(duì)受混凝土收縮影響的部位宜11.5.2配置混凝土用的粗集料宜采用5～20mm連續(xù)級(jí)配碎石，集料最大粒徑不應(yīng)超過(guò)25mm;混凝土應(yīng)有良好的工作性、和易性和流動(dòng)性。11.5.3當(dāng)連接件布置成倒立狀態(tài)時(shí)，應(yīng)在鋼板上設(shè)孔用于混凝土振搗和排氣，保證鋼板下的混凝土澆筑密實(shí)；當(dāng)連接件布置成倒、側(cè)立狀態(tài)時(shí)，應(yīng)優(yōu)化混凝土配合比，避(1)水泥：避免使用磨細(xì)高早強(qiáng)水泥，比表面積一般不大于400m2/kg,C?A含量一般不大于10%,水泥的含堿量(Na?O當(dāng)量計(jì))一般不超過(guò)0.6%,使用時(shí)水泥的溫(2)礦物摻合料：混凝土的礦物摻合料通常選用粉煤灰和磨細(xì)礦粉，特殊環(huán)境下(5)為避免混凝土出現(xiàn)早期裂縫，可摻加纖維材料。聚丙烯纖維的摻量一般為0.8～1.2kg/m3,鋼纖維的摻量一般為40～70kg/m3。1吊具的剛度應(yīng)滿足吊裝需要，吊點(diǎn)應(yīng)均勻布置，避免鋼梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)、翹曲和2支架縱橫向線形應(yīng)與設(shè)計(jì)要求的梁底線形相吻合，同時(shí)兼顧支架變形產(chǎn)生的大于2mm。2應(yīng)設(shè)置導(dǎo)梁，導(dǎo)梁和鋼梁之間宜采用螺栓連接，其長(zhǎng)度宜為最大頂推跨度的4鋼梁頂推落位后應(yīng)利用墩頂布置的微調(diào)裝置精確就位，其軸線允許偏差應(yīng)為5側(cè)模上應(yīng)開有鋼筋定位槽口。側(cè)模制作安裝精度：對(duì)角線長(zhǎng)度允許偏差應(yīng)為預(yù)埋位置允許偏差應(yīng)為±5mm。板面沿板長(zhǎng)方向支承面平整度應(yīng)控制在2m范圍內(nèi)小2混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%強(qiáng)度后方可吊裝，應(yīng)采用四點(diǎn)起吊，并配置相應(yīng)的吊具，和橋面板通過(guò)濕接縫連接成整體，可在兩者相互接觸的擱置寬度范圍內(nèi)提前粘貼厚4濕接縫混凝土應(yīng)保濕、保溫養(yǎng)護(hù)不少于7d;當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，宜采用熱水拌4在濕接縫混凝土達(dá)到85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，不應(yīng)進(jìn)行吊機(jī)移動(dòng)、大型構(gòu)件吊裝等13.1.1混合梁結(jié)合部施工應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF50)的結(jié)合部施工前應(yīng)編制詳細(xì)的施工實(shí)施方案，主分析、施工的難點(diǎn)及重點(diǎn)、施工工藝及方法、資源配置、組織機(jī)構(gòu)、質(zhì)量與安全保證等13.1.3鋼混結(jié)合部嚴(yán)禁出現(xiàn)混凝土脫空、不密實(shí)的現(xiàn)象。對(duì)澆筑空間復(fù)雜、配筋較密的結(jié)合部，宜按實(shí)體比例模型進(jìn)行混凝土澆筑工藝試驗(yàn)，必要時(shí)可調(diào)整混凝土配合比鋼梁與混凝土梁剛度相差較大