大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋技術(shù)規(guī)范

大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋技術(shù)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范規(guī)定了大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的材料、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)計算、制造、施工等

內(nèi)容。

本規(guī)范適用于跨徑大于60m,采用懸督施工的波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的設計與施工。

大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的設計與施工除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家現(xiàn)行相

關(guān)標準的規(guī)定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注口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/T714橋梁用結(jié)構(gòu)鋼

GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件

GB/T1591低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

GB/T3632鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副

GB/T4171高耐候結(jié)構(gòu)鋼

GB/T10433電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘

GB/T14370預應力筋用錨具、夾具和連接器

GB50017鋼結(jié)構(gòu)設計標準

GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

GB/T50132工程結(jié)構(gòu)設計通用符號標準

JTG3362公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范

JTGD64公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設計規(guī)范

JTG/TB02-01公路橋梁抗震設計細則

JTG/TD60-01公路橋梁抗風設計規(guī)范

JTG/TF50公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范

JTGF80-1公路工程質(zhì)量檢驗評定標準

JGJ92無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

JTGD60公路橋涵設計通用規(guī)范

JTG/TD64-01公路鋼混組合橋梁設計與施工規(guī)范

JT/T784組合結(jié)構(gòu)橋梁用波形鋼腹板

JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件

CJJ166城市橋梁抗震設計規(guī)范

CJJ11城市橋梁設計規(guī)范

CJJ/T272波形鋼腹板組合梁橋技術(shù)標準

1

3術(shù)語和符號

3.1術(shù)語

以下術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1.1

波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁prestressedconcretecompositegirderwithcorrugated

steelwebs

以波形鋼板為腹板并通過抗剪連接件使波形鋼腹板與混凝土頂板、底板共同受力的鋼-混凝土組合

箱梁。

3.1.2

波形鋼腹板corrugatedsteelwebs

采用波形鋼板的箱梁腹板。

3.1.3

局部屈曲localbuckling

波形鋼腹板在一個平板條內(nèi)（折痕與折痕之間）的屈曲形式

3.1.4

整體屈曲globaIbuckIing

波形鋼腹板的整體面內(nèi)屈曲形式。

3.1.5

組合屈曲interactivebuckIing

局部屈曲與整體屈曲復合形成的屈曲形式。

3.1.6

翼緣式連接件flangetypeconnector

波形鋼腹板與連接件之間設置有鋼翼緣板的連接方式。

3.1.7

角隅彎矩cornermoment

恒載與活載作用下，在波形鋼腹板與箱梁頂板、底板連接部產(chǎn)生的腹板面外的嵌固彎矩。

3.1.8

連接件connector

用于連接波形鋼腹板與混凝土頂板、底板并傳遞兩者之間的縱向剪力、角隅彎矩，抵抗兩者相對滑

移、掀起，保證兩者共同工作的部件。

3.1.9

雙開孔鋼板連接件twinperfobondribshearconnector

2

通過兩塊開孔鋼板與孔內(nèi)橫向貫穿鋼筋使混凝土與波形鋼腹板共同受力的連接方法。

3.1.10

栓釘連接件studshearconnector

通過電弧螺栓焊用圓柱頭焊釘使混凝土與波形鋼腹板共同受力的連接方法。

3.1.11

單開孔鋼板+栓釘連接件singleperfobondribwithstudsshearconnector

通過單塊開孔鋼板形成的孔內(nèi)橫向貫穿鋼筋和混凝樨與栓釘使混凝土與波形鋼腹板共同受力的連

接方法。

3.1.12

角鋼連接件anglepIateshearconnector

通過焊接在鋼翼緣板上的角鋼、I形鋼筋、縱向貫穿鋼筋使混凝土與波形鋼腹板共同受力的連接方

法。

3.1.13

埋入式連接件embeddedshearconnector

在波形鋼腹板上焊接縱向接合鋼筋或鋼帶，開孔設橫向貫穿鋼筋并埋入混凝土中使其與混凝土共同

受力的連接方法。

3.1.14

槽鋼連接件channelshearconnector

通過焊接在鋼翼緣板上的槽鋼、I形鋼筋、縱向貫穿鋼筋使混凝土與波形鋼腹板共同受力的連接方

法。

3.1.15

外包式連接件wrappedshearconnector

將波形鋼腹板下翼緣板與腹板連接包裹住底板混凝土的連接方法。

3.1.16

轉(zhuǎn)向塊deviationblock

用于體外預應力束集中彎轉(zhuǎn)（上、下彎和平彎）的鋼筋混凝土構(gòu)件。

3.1.17

內(nèi)襯混凝土liningconcrete

波形鋼腹板組合梁橋在墩頂附近一定范圍內(nèi)于波形鋼腹板外腹板內(nèi)側(cè)及內(nèi)腹板兩側(cè)設置的，并用連

接件與波形鋼腹板緊密連接的混凝土構(gòu)造部分。

3.1.18

常規(guī)懸澆施工conventionsIcantiIeverconstruction

與混凝土懸臂施工方法一致，采用菱形或三角形掛籃進行懸臂澆筑施工。

3

3.1.19

錯位懸澆施工dislocationcantiIeverconstruction

采用波形鋼腹板承擔施工荷載，Ll節(jié)段頂板、n節(jié)段底板、n+1節(jié)段波形鋼腹板三個工作面同時施

工。

3.2符號

下列符號適用于本文件。

3.2.1材料性能有關(guān)符號

/一一鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設計值。

￡k一一混凝土軸心抗壓強度標準值。

A一一普通鋼筋抗拉強度標準值。

埼一一普通鋼筋抗拉強度設計值。

/pk一一預應力鋼筋抗拉強度標準值。

小一一預應力鋼筋抗拉強度設計值。

于：——對接焊縫抗壓強度設計值。

——對接焊縫抗拉強度設計值。

f：——對接焊縫抗剪強度設計值。

——角焊縫的強度設計值。

A——鋼板的抗剪強度設計值。

3.2.2作用和作用效應有關(guān)符號

Md——彎矩設計值。

匕一一剪力設計值。

匕一一作用標準組合下的剪力設計值。

%——預應力的豎向分力。

Td一一扭矩設計值。

八一一作用標準組合下的扭矩設計值。

bpc---體外預應力束的有效預應力。

bpu——體外預應力束的極限應力設計值。

rcr.L——局部屈曲臨界應力。

rcrG----整體屈曲臨界應力。

Tct---組合屈曲臨界應力。

Q：——連接件單位水平剪力設計值。

QI——作用標準組合下連接件的單位水平剪力設計值。

匕一一開孔鋼板連接件、埋入式連接件、角鋼連接件的水平抗剪承載力設計值。

又一一開孔鋼板連接件、埋入式連接件的水平剪力限值。

V；一一栓釘連接件的水平抗剪承載力設計值。

V：一一栓釘連接件的水平剪力限值。

3.2.3幾何參數(shù)有關(guān)符號

4

h---組合梁高度。

h,——波形鋼腹板高度。

?w一一波形鋼腹板直板段長度。

hw一一波形鋼腹板斜板段投影長度。

Cw一一波形鋼腹板斜板段長度。

dw---波形鋼腹板波高。

%一一波形鋼腹板厚度。

八一一單位長度波形鋼腹板對橋袖向中性軸的慣性矩。

八——單位長度波形鋼腹板對高度方向的慣性矩。

----抗扭慣性矩。

3.2.4計算系數(shù)及其他有關(guān)符號

P一一波形鋼腹板整體嵌固系數(shù)。

7——波形鋼腹板形狀系數(shù)。

5——波形鋼腹板波高與鋼板板厚比0

k——波形鋼腹板剪切屈曲系數(shù)。

4材料

4.1一般規(guī)定

大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋中所使用的材料性能應符合現(xiàn)行的國家標準和行業(yè)標

準。

4.2混凝土

4.2.1混凝土的材料參數(shù)應按現(xiàn)行行業(yè)標準JTG3362的相關(guān)規(guī)定進行取值。

4.2.2大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋上部結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應低于C50o

4.3普通鋼筋與預應力筋

4.3.1大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋所采用的普通鋼筋與預應力筋應符合現(xiàn)行行業(yè)標準

JTG3362的相關(guān)規(guī)定。

4.3.2體外預應力束可采用環(huán)氧涂層和鍍鋅鋼絞線。

4.4鋼材

4.4.1結(jié)構(gòu)鋼材要滿足強度、塑性、韌性和可焊性的要求，選用時應綜合考慮結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特

征、結(jié)構(gòu)形式、應力狀態(tài)、連接方法、鋼材厚度及工作環(huán)境等因素。

4.4.2大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋波形板用的鋼材宜采用質(zhì)量等級C級及以上級別低

合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，其質(zhì)量要求應符合GB/T1591、GB/T714和GB/T4171的規(guī)定。

4.4.3大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋鋼板如采用耐候鋼時，其力學性能、工藝性能及沖

擊性能應符合GB/T714和GB/T4171的相關(guān)規(guī)定。

4.4.4對于需要驗算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)的鋼材，應符合JTGD64相關(guān)要求。鋼材的強度設計值和物理性

能指標均應按JTGD64執(zhí)行。

4.4.5波形鋼腹板及其連接件焊接材料的選用應與主體鋼材相匹配，并應滿足JT/T784相關(guān)要求。

5

4.4.6焊縫質(zhì)量及強度設計值應按JTGD64相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.4.7高強度螺栓、螺母、墊圈的技術(shù)條件應符合GB/T1231或GB/T3632的規(guī)定。

4.4.8栓釘連接件的材料應符合GB/T10433的規(guī)定。

5基本規(guī)定

5.1設計原則

5.1.1總體設計計算可參考預應力混凝土橋梁。波形鋼腹板、連接件、體外預應力筋及細部構(gòu)造設計

除應符合本規(guī)范的規(guī)定外，還應滿足CJJ/T272的相關(guān)規(guī)定。

5.1.2應根據(jù)JTG3362的規(guī)定進行正常使用極限狀態(tài)計算和承載能力極限狀態(tài)計算。

5.1.3當波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁處于平曲線范圍時，應對其抗扭性能進行充分研究，保證

其抗扭承載力符合設計要求。

5.1.4抗震設計應依據(jù)JTG/TB02-01或CJJ166等相關(guān)規(guī)范進行。采用減隔震設計時，應考慮減隔震

系統(tǒng)的可維修性、可更換性。

5.1.5抗風設計應依據(jù)JTG/TDGO01等相關(guān)規(guī)范進行。

5.2施工要求

5.2.1采用懸臂施工法施工時，其節(jié)段劃分長度宜為波形鋼腹板波長的整數(shù)倍。

5.2.2波形鋼腹板組合箱梁施工及材料使用應滿足現(xiàn)行JTG/TF50的相關(guān)規(guī)定。

5.2.3大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁的施工宜采用常規(guī)懸臂施工法或錯位懸臂施工法。

5.2.4當采用錯位懸臂施工法施工時，應對波形鋼腹板施工階段的強度和穩(wěn)定性進行計算。

5.2.5采用懸臂施工時，應編制專項施工方案，明確安全保障措施。

5.2.6大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的施工應對加工、安裝實施全過程控制。

6構(gòu)造要求

6.1截面設計

6.1.1波形鋼腹板預應力混凝土組合橋梁的截面總體尺寸可參照常規(guī)預應力混凝土橋梁設計，其中梁

高宜比同等跨徑的常規(guī)預應力混凝土箱梁橋梁高略高，沿橋縱向宜采用變截面形式，支點梁高宜取為跨

徑的1/13-1/18,跨中梁高可取為跨徑的1/28?1/40。

6.1.2截面布置形式應綜合考慮立面布置、建筑高度、施工方法、美觀要求及經(jīng)濟性等因素。

6.1.3大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋可采用圖1所示的單箱單室、單箱雙室、單箱多室、

多箱單室，亦可采用斜腹板或采用外（內(nèi)）撐（型鋼或鋼管）加強頂板和懸挑板。

a）單箱單室b）單箱雙室

6

圖1波形鋼腹板組合梁橋典型斷面圖

6.1.4箱梁頂板、底板的厚度應根據(jù)預應力布置及結(jié)構(gòu)受力要求來確定，頂板厚度不宜小于250mm,

底板厚度不宜小于220mmo

6.2波形鋼腹板

6.2,1波形鋼腹板的形狀、尺寸及材質(zhì)，應考慮結(jié)構(gòu)受力、運輸方式、施工方式及經(jīng)濟性等確定。

6.2,2波形鋼腹板采用耐候鋼時，應充分考慮波形鋼腹板所處的環(huán)境。

6.2.3大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋宜選用圖2所示的1600型波形鋼腹板，波形鋼腹板

的其它構(gòu)造細節(jié)應符合JT/T784的相關(guān)規(guī)定。當使用圖2所示形狀以外的波形鋼腹板時，應考慮加工、

運輸、安裝、節(jié)段長度、腹板厚度的變化及節(jié)段間的連接等因素。

注：圖中尺寸以mm計。

圖2波形鋼腹板幾何尺寸

6.2.4采用的波形鋼腹板的厚度不宜大于40mm,且不宜小于12mm。

6.2,5波形鋼腹板之間的連接接頭可采用圖3所示的對接焊縫連接、角焊縫搭接連接、單面摩擦高強

度螺栓連接和雙面摩擦高強度螺栓連接，也可采用貼角焊接和單面螺栓連接同時組合連接的方式，構(gòu)造

上應滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

7

a）對接焊接b）貼角焊接

高強螺栓拼接機

-\波形鋼腹板波形鋼腹板

r?"^rH

吁@審

IJ:pq:pI,:pIJ:P

c）單面摩擦高強度螺栓連接d）雙面摩擦高強度螺栓連接

圖3波形鋼腹板連接形式

6.3連接件

6.3.1波形鋼腹板與混凝土頂、底板連接件的構(gòu)造除應符合本標準規(guī)定外，還應符合現(xiàn)行國家標準及

行業(yè)標準的有關(guān)要求。

6.3,2波形鋼腹板與混凝土頂、底板連接件形式的選取應考慮構(gòu)造的合理性、施工可行性、結(jié)構(gòu)耐久

性等因素。

6.3,3波形鋼腹板與混凝土頂板連接件可采用雙開孔鋼板連接件、栓釘連接件及埋入式連接件，且為

方便施工，宜采用翼緣式連接件；波形鋼腹板與混凝土底板連接件形式宜采用角鋼連接件、單開孔鋼板

+栓釘連接件、埋入式連接件、栓釘連接件、帶翼緣埋入式連接件及外包式連接件，如圖4所示。如采

用新型槽鋼連接件、外包式連接件或其他連接方式，應經(jīng)試驗驗證其連接可靠性。

d）角鋼連接件e）單開孔鋼板+栓釘連接件f）新型槽鋼連接件

8

g）帶翼緣埋入式連接件h）外包式連接件-栓釘i）外包式連接件-栓釘+開孔板

圖4連接件類型

6.3.4外包式連接件通常采用在腹板、翼緣板設置栓釘（圖4h）或栓釘、開孔板混合布置（圖4i）形

式，應綜合考慮受力及施工進行合理選型。

6.3.5常規(guī)懸臂現(xiàn)澆施工采用翼緣型連接件時，翼緣板縱向連接間應留一定的間隙，同時波形鋼腹板

頂面應開過焊孔，以避免焊縫與翼緣板焊縫相交；錯位懸臂現(xiàn)澆施工采用翼緣型連接件時，連接件的翼

緣板及鋼板宜做焊接坡口處理，方便施工時進行焊接工作。

6.3.6當波形鋼腹板與混凝土底板采用翼緣型連接件時，可在連接件的翼緣板上設置出氣孔以確保翼

緣板下的混凝土澆筑密實。

6.3.7埋入式連接中波形鋼腹板斜幅段的投影面積不應小于板腋有效承壓面積的1/5（圖5）。

圖5埋入式連接斜幅板投影面積示意圖

6.3,8連接件的翼緣板與開孔鋼板應符合下列規(guī)定：

a）翼緣板的厚度不宜小于16mr,寬度可取波形鋼腹板波高加100mm；

b）開孔鋼板厚度不宜小于12mn,雙開孔鋼板連接件開孔鋼板間距應大于其高度的1.5倍；

c）孔與孔的中心間距不宜大于500mm,可取150mm?250mm；

d）孔距鋼板邊緣的凈距不宜小于孔中心距的一半；

e）貫穿鋼筋應位于開孔鋼板孔的中心：

f）貫穿鋼筋應采用HRB400及以上強度級別的鋼筋，直徑不宜小于20mm,貫穿鋼筋直徑應與鋼

板開孔直徑相匹配。

6.3.9栓釘連接件應符合下列規(guī)定：

a）栓釘?shù)拈L度不應小于栓釘直徑的4倍，有拉拔作用時不宜小于栓釘直徑的10倍：

b）栓釘縱橋向的中心間距不應小于5倍的栓釘直徑，且不小于10。mm：橫橋向的中心間距不應

小于4倍的栓釘直徑且不小干50mm；

c）栓釘連接件沿主要受力方向中心間距不應超過300mm；

d）栓釘連接件的外側(cè)邊緣距翼緣板邊緣的距離不應小于25mm.

6.4墩頂節(jié)段及組合腹板段

9

6.4.1墩頂橫梁及混凝土腹板可參照常規(guī)預應力混凝土組合梁橋設置。墩頂橫梁可作為體外預應力轉(zhuǎn)

向構(gòu)件，其構(gòu)造上應滿足體外預應力筋的張拉、錨固與換索要求。

6.4.2波形鋼腹板與端橫梁的連接方式有翼緣型連接（圖6）和嵌入型連接（圖7）兩種類型。

a）開孔鋼板連接b）角鋼連接

圖6翼緣型連接

用仃違整件

a）開孔鋼板連接b）栓釘連接

圖7嵌入型連接

6.4.3中支點附近波形鋼腹板較高，應設置內(nèi)襯混凝土以提高抗剪承載力和波形鋼腹板的整體穩(wěn)定性,

如截面形式為單箱雙室或者單箱多室截面，外腹板宜在內(nèi)側(cè)布置內(nèi)襯混凝土，內(nèi)腹板可在腹板兩側(cè)均布

置內(nèi)襯混凝土（圖8）。

圖8墩頂內(nèi)襯混凝土布置圖

6.4.4內(nèi)襯混凝土長度不宜小于支點梁高，厚度應根據(jù)其抗剪承載力和斜截面抗裂計算確定，但最薄

處不宜小于20emo內(nèi)襯混凝土宜用栓釘與波形鋼腹板連接。

10

6.4.5組合腹板段內(nèi)襯混凝土應根據(jù)抗剪、抗裂計算結(jié)果合理布置鋼筋。

6.5跨間橫隔板

6.5.1邊跨跨內(nèi)應設置不少于2道橫隔板，中跨跨內(nèi)應設置不少于4道橫隔板，橫隔板間距不宜大于

20nio

6.5.2橫隔板可采用混凝土板墻式、U型板式、U型肋式和鋼桁架式（圖9）,且混凝土板墻式、U型

板式和U型肋式橫隔板可與體外索的錨固塊、轉(zhuǎn)向塊設為一體?？玳g橫隔板可作為轉(zhuǎn)向構(gòu)件設置于體外

預應力鋼筋的縱向折線轉(zhuǎn)角處，但構(gòu)造上應滿足體外預應力筋的張拉、錨固與換索要求。

信逐板對瑾怎潼樓

a）混凝土板墻式1b）混凝土U型板式

?………

c）混凝土U型肋式d）鋼桁架式

圖9橫隔板形式

6.5.3混凝土板墻式橫隔板與波形鋼腹板可不連接或在波形鋼腹板平幅段采用栓釘?shù)冗B接。

6.6預應力筋

6.6.1預應力束宜采用體內(nèi)、體外混合配束體系，布置數(shù)量及形式應根據(jù)結(jié)構(gòu)受力、橋梁施工方法確

定。

6.6.2體外預應力錨具的選用應符合GB/T14370的要求。使用可更換或多次張拉的錨具時，預應力束

應預留能夠再次張拉的張拉空間或工作長度。

6.6.3體外預應力束的錨固塊與轉(zhuǎn)向塊之間或者兩個轉(zhuǎn)向塊之間的自由段長度應避免體外預應力束與

梁體發(fā)生共振，為此可適當增加體外束與梁體的固定裝置。

6.6.4體外預應力束在轉(zhuǎn)向塊處的彎折轉(zhuǎn)角不宜大于15°,轉(zhuǎn)向塊鞍座處最小曲率應符合JGJ92的

相關(guān)規(guī)定。

6.7轉(zhuǎn)向塊

6.7.1大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋轉(zhuǎn)向塊結(jié)構(gòu)形式主要有錨固塊型、豎肋板型、橫肋

板型及橫隔板型四種（圖10）,設計時應考慮波形鋼腹板剛度相對較小等因素，合理選用轉(zhuǎn)向塊結(jié)構(gòu)

形式。

11

圖10轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式

6.7.2轉(zhuǎn)向塊的構(gòu)造形式應根據(jù)結(jié)構(gòu)受力、體外預應力束布置方式、轉(zhuǎn)向器等因素進行選擇，在結(jié)構(gòu)

上應滿足體外預應力束向主梁的傳力要求以及承受周邊構(gòu)件傳來的荷載的要求。

6.7.3轉(zhuǎn)向塊設計時應考慮預留體外預應力束備用孔。

6.7.4轉(zhuǎn)向塊內(nèi)應設置兩種鋼筋，即圍住單個轉(zhuǎn)向器的內(nèi)環(huán)筋和沿轉(zhuǎn)向塊周邊圍住所有轉(zhuǎn)向器的外封

閉箍筋，布置間距應滿足JTG3362中第9.4.25條規(guī)定。

6.7.5集束式轉(zhuǎn)向器可用于成品和非成品體外索，散束式轉(zhuǎn)向器可用于非成品體外索。

7設計計算

7.1一般規(guī)定

7.1.1城市和公路波形鋼腹板組合梁橋主體結(jié)構(gòu)的設計使用年限應分別根據(jù)CJJ11和JTGD60確定。

7.1.2波形鋼腹板組合梁橋應按以下兩類極限狀態(tài)進行設計：

a）承載能力極限狀態(tài):對應于橋梁結(jié)構(gòu)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)；

b）正常使用極限狀態(tài)：對應于橋梁結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的狀

態(tài)。

7.1.3波形鋼腹板組合梁橋應考慮以下設計狀況及其相應的極限狀態(tài)設計：

a）持久狀況；橋梁建成后承受結(jié)構(gòu)自重、車輛荷載等持續(xù)時間較長的狀況。該狀況應進行承載能

力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計；

b）短暫狀況：波形鋼腹板在制作、運送和橋梁架設過程中承受臨時荷載的狀況。該狀況應進行承

載能力極限狀態(tài)設計，必要時進行正常使用極限狀態(tài)設計；

c）地震狀況：在橋梁使用過程中遭受地震時的情況，在抗震設防地區(qū)必須考慮地震狀況。該狀況

應進行承載能力極限狀態(tài)設計；

d）偶然狀況：橋梁在使用過程中偶然出現(xiàn)的狀況。該狀況只需進行承載能力極限狀態(tài)設計。

7.1.4大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋按以下四項假定進行結(jié)構(gòu)分析：

a）波形鋼腹板與混凝土頂、底板共同工作，不會發(fā)生相對滑移或剪切連接破壞；

b）波形鋼腹板不承受軸向力，縱向彎曲時忽略波形鋼腹板的縱向彎曲作用，彎矩僅由混凝土頂、

底板構(gòu)成的截面承擔；

c）組合梁縱向彎曲時符合平截面假定；

d）剪力由波形鋼腹板承擔且剪應力沿高度方向均勻分布。

12

7.1.5波形鋼腹板組合箱梁橋溫度效應、混凝土收縮徐變的計算可參照JTG/TD64-01規(guī)定進行，但梯

度溫度分析時僅考慮混凝土頂、底板溫度變化的影響，不考慮波形鋼腹板的影響。

7.1.6計算模型應基于組合橋梁構(gòu)造、受力作用、邊界條件等做適當?shù)刃M，結(jié)構(gòu)模型應反映橋梁

的實際受力情況。

7.1.7縱向計算模型除橋梁組合結(jié)構(gòu)采用有效截面外，計算單元、邊界條件、荷載的施加與普通預應

力混凝土結(jié)構(gòu)相同。

7.1.8大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋，采用單梁進行受力分析時，邊、中跨組合腹板段

附近節(jié)段的頂板、底板有效寬度可參照JTG3362規(guī)定減小。

7.1.9組合腹板段與中支點墩頂節(jié)段宜采用三維有限元模型進行局部分析。三維有限元模型考慮的作

用及組合工況與整體分析相同，但加載模式和邊界條件應符合結(jié)構(gòu)的真實受力狀況。

7.1,10對于扭矩較大的彎、寬大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋，應根據(jù)JTG3362的規(guī)定

進行組合梁頂板、底板的斜截面抗裂驗算，驗算時斜截面主拉應力應計入扭轉(zhuǎn)剪應力的作用，扭轉(zhuǎn)剪應

力的計算應采用作用的標準組合。

7.2作用及作用效應

7.2.1大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋設計所采用的作用及作用效應組合應按CJJ11或

JTGD60執(zhí)行。

7.2.2波形鋼腹板和連接件的承載能力極限狀態(tài)計算應采用作用的基本組合，正常使用極限狀態(tài)計算

應采用作用的標準組合。

7.2.3溫度梯度效應計算時可僅考慮混凝土頂板的溫度變化。

7.2.4汽車荷載沖擊力的計算可依據(jù)JTGD60進行，但橋梁豎向基頻的計算宜考慮剪切變形的影響。

7.2.5箱內(nèi)橋面板按單向板計算時，汽車荷載作用下其跨中彎矩宜取相同計算跨徑的簡支板跨中彎矩

的90%。

7.3抗彎計算.

7.3.1大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋采用桿系模型進行抗彎受力分析時，可忽略波形鋼

腹板的縱向彎曲貢獻，主梁僅考慮混凝土頂?shù)装宓挠行Ы孛孢M行截面特性的計算（圖11）。

a）設計截面b）分析截面

圖11組合梁有效截面示意圖

7.3.2大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋抗彎計算可參照JTG3362相關(guān)規(guī)定進行。

7.3.3在進行截面抗彎極限承載力計算中，墩頂組合腹板段應考慮由混凝土頂?shù)装濉⒉ㄐ武摳拱?、體

內(nèi)（外）預應力筋共同承擔縱向彎矩，忽略內(nèi)襯混凝土及其內(nèi)鋼筋的貢獻。

7.4抗剪計算

7.4.1對于組合腹板段的波形鋼腹板應按波形鋼腹板承擔全部剪力進行設計，且剪應力沿腹板高度方

向均勻分布。

7.4.2波形鋼腹板的承載能力極限狀態(tài)抗剪強度應符合下列要求：

13

，%Gmd十人1）4人

2AA(1+a)

式中：

/o一一結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；

7md---剪力與預應力的豎向分力產(chǎn)生的剪應力設計值（MPa）；

%——扭矩產(chǎn)生的剪應力設計值（MPa）；

￡——鋼板的抗剪強度設計值（MPa）；

%一—計算截面單塊波形鋼腹板的剪力設計值（N）；

Vp——計算截面單塊波形鋼腹板的預應力一次效應的堅向分力標準值（N）：

Td——計算截面的扭矩設計值（N-nun）；

An一一箱形薄壁中心線所圍面積（mm?）;

4——波形鋼腹板的厚度（mm）；

鼠一一波形鋼腹板豎直方向的高度，對于高強度螺栓連接應考慮螺栓孔的削弱;

Q一—修正系數(shù)，a=0.4/?o//?o-0.06,且當氏/氏W0.2時。=0；

h一一組合梁頂板、底板中線間的距離（mm）；

b一一波形鋼腹板中線間的距離（mm）o

7.4.3波形鋼腹板的承載能力極限狀態(tài)組合屈曲應符合下列要求：

%kmd+/d)《或「

^"crJL屋r.G；

式中：

rmd一一按式（2）計算，但式中的鼠不考慮螺栓孔的削弱；

%一—扭矩產(chǎn)生的剪應力設計值，按式（3）計算；

rcr一一用于計算波形鋼腹板組合屈曲臨界剪應力（MPa）；

rcr.L—波形鋼腹板局部屈曲臨界剪應力（MPa），按7.4.4條計算;

%。一一波形鋼腹板整體屈曲臨界剪應力（MPa）,按7.4.4條計算。

7.4.4波形鋼腹板局部屈曲臨界剪應力按下式計算：

4L?0.6

0.6<2SL?近

4.L=』fv/喙L

14

{keE)(rwf

2語眠....................(8)

2

A:=4+5.34(^./^w)..................................(9)

式中：

4L一一局部屈曲參數(shù)，應小于、6；

嗑L一一彈性局部屈曲臨界剪應力（MPa）;

k一一波形鋼腹板的局部屈曲系數(shù)；

E一—鋼材的彈性模量（MPa）；

-一一鋼材的泊松比；

。一一波形鋼腹板的厚度（mm）；

瓦一一波形鋼腹板豎直方向的高度（mm）；

e”——波形鋼腹板直幅段長度（圖12中呢,）與斜幅段長度（圖12中Cw）的較大值（mm）,應小

于幾。

H12波形鋼腹板形狀圖示

7.4,5波形鋼腹板整體屈曲臨界剪應力按下式計算：

%G=f、4,G<0.6

(10)

\rcrG=[l-0,614xas,G-0.6)].X0.6<2s.G<^........................

4.G=飛fv/琮,G.(.1.1.).............................

"w(12)

人=%3/+1)/(6〃)...............................

(13)

(14)

rj=(a+b)/(a+c)

wwww(15)

式中：

4G一一整體屈曲參數(shù)，應小于及；

琮,G一一彈性整體屈曲臨界剪應力；

P--一波形鋼腹板整體嵌固系數(shù)，取1.0;

15

/x一一單位長度波形鋼腹板繞順橋向慣性矩（mm"）；

3

/y一一單位寬度波形鋼腹板繞高度方向的慣性矩（mm）；

6——波形鋼腹板波高板厚比，取6=4/%，dw為波形鋼腹板波高:

71——波形鋼腹板形狀系數(shù)。

7.5抗扭計算

7.5.1波形鋼腹板組合梁扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的截面變形通常大于常規(guī)混凝土箱梁，應在跨間按適當間距布置橫

隔板控制截面變形。

7.5.2單箱單室波形鋼腹板組合梁的扭轉(zhuǎn)慣性矩可按下式計算。多室截面可僅考慮頂、底板和最外側(cè)

波形鋼腹板的抗扭作用，按單箱單室截面計算扭轉(zhuǎn)慣性矩。

--------------------------------------7...................（16）

hhbbI

4________-__________+_______+_______\

式中：

4----扭轉(zhuǎn)慣性矩（mm‘）；

%——波形鋼腹板和混凝土的剪變模量比；

t^t2----波形鋼腹板厚度（mm,圖13）；

r3,r4——混凝土頂板、底板厚度（皿圖⑶;

。一一修正系數(shù)，a=0.4〃/b-0.06,且當〃/bWO.2時a=0。

圖13單箱單室波形鋼腹板組合梁扭轉(zhuǎn)慣性矩計算圖示

7.5.3波形鋼腹板組合箱梁截面極限扭轉(zhuǎn)承載力設計值，應分別按照頂、底板扭轉(zhuǎn)斜壓破壞和截面整

體抗扭兩種模式進行計算，取兩者中較小值。

7.6橫向計算

7.6.1橫向計算包括橫隔梁、橋面板、底板及波形鋼腹板與頂?shù)装暹B接的橫向抗彎計算。

7.6.2大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋中的端橫梁一般為預應力混凝土構(gòu)件，其橫向分析

可按預應力混凝土梁結(jié)構(gòu)的分析方法進行計算。

7.6.3根據(jù)不同要求，大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的橫向分析可采用平面框架模型或

者三維有限元模型。橋面板跨徑超過6m及單箱多室截面的橫向分析應采用三維有限元模型進行分析。

7.6.4用平面框架模型進行分析時，可將橫截面簡化成由頂?shù)装迮c腹板組成的箱梁框架計算模型進行

受力計算，波形鋼腹板與頂?shù)装褰Y(jié)合部做剛接處理，將波形鋼腹板的中心間距視為腹板間距。

7.6.5平面框架分析中，波形鋼腹板的等效單位長度橫向抗彎剛度Dx可按式（17）計算：

16

2=EI、(17)

式中：

E---鋼材的彈性模量（MPa）；

一一單位長度上對波形鋼腹板橋軸沿中性軸的慣性矩，按式（13）計算。

7.6.6車輛作用的橫向內(nèi)力計算可按以下步驟進行：

a）確定所需計算的截面，進行車輛最不利縱橫向布置：

b）確定板的有效分布寬度：將箱梁外伸懸臂板視作固支懸臂板；將腹板之間的頂板視作簡支于兩

腹板的簡支板；根據(jù)JTG3362中的規(guī)定確定車輪荷載在板上的有效分布寬度；

c）根據(jù)有效寬度范圍，得出截面沿縱向單位長度箱梁上的作用荷載；

d）應用平面桿系有限元程序進行箱梁橫向內(nèi)力計算，將頂板中點的彎矩值乘以1.1進行修正（其

余彎矩值保持不變）。

7.7內(nèi)襯混凝土計算

7.7.1內(nèi)襯混凝土應根據(jù)JTG3362進行正常使用極限狀態(tài)斜截面抗裂驗算要求以及承載能力極限狀態(tài)

抗剪承載力要求。

7.7.2內(nèi)襯混凝土承擔的剪力可按下式計算：

Vn=yV.......................................（18）

7=GC4/（GCA+G4）...............................（19）

Av-（20）

式中：

匕一一內(nèi)襯混凝土剪力設計值（N）；

丫——內(nèi)襯混凝土的剪切分擔率；

V——截面剪力設計值（N）；

。一一混凝土剪變模量（MPa）；

G一一波形鋼腹板剪變模量（MPa）；

----內(nèi)襯混凝土面積（mm?）；

Aw——波形鋼腹板等效面積SnC；

n——波形鋼腹板形狀系數(shù)。

7.7.3內(nèi)襯混凝土主拉應力可按式（21）及式（22）計算：

L（/_&+4q2）

2..............................（21）

式中：

----內(nèi)襯混凝土的主拉應力（MPa）；

4一一內(nèi)襯混凝土的軸向壓應力（MPa）,軸向壓應力按內(nèi)襯混凝土平均厚度計算;

17

Tc一一內(nèi)襯混凝土的剪應力（MPa）；

Ki——內(nèi)襯混凝土承擔的剪力設計值（N）；

》——內(nèi)襯混凝土最小厚度截面，剪應力計算點外側(cè)部分面積對中性軸的一次矩（mm?）；

4——內(nèi)襯混凝土最小厚度截面，相對截面中性軸的二次矩（麗，；

"c----內(nèi)襯混凝土最小厚度（mm）o

7.8連接件承載力計算

7.8.1對于單箱單室或多箱單室截面，波形鋼腹板與頂板、底板連接處的單位長度水平剪力可按下式

計算：

-i

式中：

Q：一一波形鋼腹板與頂板、底板連接處的單位長度水平剪力設計值（N/mm）；

匕------個箱的截面豎向射力設計值（N）：

Vp——預應力的豎向分力標準值（N）；

S——混凝土頂板或底板對截面中性軸的面積矩（mn?）；

/----截面的慣性矩（mn?）。

7.8.2雙開孔鋼板連接件的水平抗剪承載力設計值應取混凝土剪力銷抗剪承載力設計值、混凝土剪

力銷抗劈裂承載力設計值以及開孔鋼板孔間抗剪承載力設計值的最小值：

a）混凝土剪力銷抗剪承載力設計值：

匕="1.38（42_42）幾+12442以］.................（24）

式中：

%——開孔鋼板孔徑（mm）；

4----貫穿鋼筋直徑（mm）；

fed——混凝土抗壓強度設計值（MPa）；

￡d----貫穿鋼筋抗拉強度設計值（MPa）：

〃一一開孔板的排數(shù)，雙開孔板連接件應取2.

b）混凝土剪力銷抗劈裂承載力設計值：

匕2=7.5〃”幾叩.........................（25）

式中：

rc——混凝土強度系數(shù)，取1.3；

/——開孔鋼板厚度（mm）。

c）開孔鋼板孔間抗剪承載力設計值：

匕3二|班dj....................................（26）

式中：

fv一一鋼板抗剪強度設計值（MPa）；

4一一開孔鋼板的孔凈距（mm）,

7.8.3栓釘連接件的水平抗剪承載力設計值按下式計算：

18

匕=min[0.43〃AjEc￡d07〃A/}..............................................（27）

式中：

V：——栓釘連接件水平抗剪承載力設計值（單位：N）；

n----栓釘連接件的排數(shù)，nW4；

A——檢釘截面面積（mm2）；

Ec―混凝土彈性模量（MPa）；

f一一栓釘抗拉強度設計值（MPa）。

7.8.4單開孔鋼板與栓釘組合連接件的水平抗剪承載力設計值可取單個開孔鋼板連接件與栓釘抗剪承

載力設計值之和。其中單個開孔鋼板連接件的水平抗剪承載力設計值應按7.8.2條計算，三個公式中應

取1.0,承載力結(jié)果應取匕「匕2、匕3的最小值；栓釘受剪承載力應按？.&3條計算。

7.8.5埋入式連接件應分別滿足混凝土齒鍵和混凝土剪力銷的受剪承載力要求，剪力銷的受剪承載力

應按本規(guī)范式（24）計算，混凝土齒鍵的受剪承載力應按下式計算混凝土：

.................................（28）

式中：

A——波形鋼腹板斜幅段的投影面積（mm?）；

〃----系數(shù)，取1.0；

埼一一接合鋼筋的抗拉強度設計值（MPa）；

4---接合鋼筋的面積（mm?）。

7.8.6角鋼連接件的水平抗剪承載力可按下式計算：

9=01皿匕1,以2,匕3）.....................................。9）

..................................................................（30）

................................................................（31）

曦3=/。............................⑶）

式中：

——角鋼連接件水平抗剪承載力（N）；

匕u——混凝土抗壓承載力（N）；

%口2——角鋼焊接強度承載力（N）；

KU3——角鋼自身抗剪承載力（N）；

兒---角鋼承壓面積（mm2）；

一—混凝土抗壓強度設計值（MPa）；

zi一一角鋼焊縫的理論厚度（mm）；

L一一角鋼焊縫的長度（mm）；

b----角鋼寬度（mm）；

t----角鋼厚度（mm）；

4一一鋼材屈服強度（MPa）；

----角鋼承壓面積（mm、圖14）。

19

圖14角鋼連接件承壓面積計算示意圖

7.8.7角鋼連接件中，角鋼與翼緣板的連接焊縫應進行水平抗剪承載力驗算，連接焊縫承受的水平剪

力可按下式計算：

式中：

一一角鋼連接件承受的單位長度水平剪力設計值，按式（23）計算;

S——角鋼連接件順橋向間距（mm）o

7.8.8新型槽鋼連接件的水平抗剪承載力計算方法與角鋼連接連接件一致。

8承載能力極限狀態(tài)驗算

8.1一般規(guī)定

8.1.1大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋按承載能力極限狀態(tài)進行驗算時，作用的效應應采

用其組合設計值；結(jié)構(gòu)材料性能采用其強度設計值。

8.1.2大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)根據(jù)結(jié)構(gòu)設計安全等級采用，對應

于設計安全等級一級、二級、三級分別取1.1、1.0、0.9。

8.1.3彎橋采用波形鋼腹板組合梁時，應進行抗扭承載力驗算。

8.1.4大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的體內(nèi)、體外預應力鋼筋應作為抗拉鋼筋進行截面

抗力計算，其中體外預應力鋼筋的極限應力設計值應采用有效預應力，且不超過材料強度設計值。

8.2波形鋼腹板組合箱梁抗彎承載力驗算

8.2.1大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的正截面抗彎承載力計算按本規(guī)范7.3條的規(guī)定計

算，并按JTG3362的規(guī)定驗算。

8.2.2波形鋼腹板組合箱梁截面抗彎承載力應以截面彎曲破壞時的受力狀態(tài)為基礎進行計算，其截面

抗彎承載力驗算應符合下列要求：

的血..............................（34）

式中：

/0一一橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；

Md一一彎矩組合設計值；

〃曲一一抗彎極限承載力設計值c

8.3波形鋼腹板組合箱梁抗剪承載力驗算

20

8.3.1波形鋼腹板的剪應力應同時計入剪力、扭矩以及預應力的豎向分力產(chǎn)生的效應。其中剪力應包

括預應力的二次效應，扭矩可取汽車荷載最大剪力、最不利偏載情況下的組合設計值?？辜魪姸扰c剪切

穩(wěn)定驗算時，預應力效應的分項系數(shù)不利時取1.2,有利時取1.0。

8.3.2波形鋼腹板承載能力極限狀態(tài)抗剪強度與剪切穩(wěn)定驗算應采用JTGD60規(guī)定的作用基本組合。

8.3.3大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋腹板的抗剪承載力驗算按本規(guī)范7.4條的規(guī)定進

行。

8.4波形鋼腹板組合箱梁抗扭承載力驗算

對于曲率半徑較小的波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁截面抗扭驗算應考慮混凝土頂?shù)装宓葮?gòu)件

進行扭轉(zhuǎn)與剪切相互作用的計算分析.

8.5波形鋼腹板組合箱梁抗傾覆驗算

大跨徑波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋可按式（35）進行上部結(jié)構(gòu)抗傾覆驗算：

”號N2.5........................................................................（35）

,sk

式中：

%---抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)；

Sbk一—自重作用標準值對橋梁傾覆軸產(chǎn)生的抗傾覆力矩（kN-m）,傾覆軸可取最不利支座的連線;

Ssk——汽車荷載（含沖擊作用）標準值對橋梁傾覆軸產(chǎn)生的傾覆力矩（kN-m）o

8.6連接件抗剪承載力驗算

8.6.1波形鋼腹板與混凝土頂板、底板的連接件的抗剪強度應符合下式要求：

九位三匕/s...............................................................................（36）

式中：

匕一一連接件的水平抗剪承載力設計值（N）,