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文檔簡介

目次目次1總則.............................................................................................................................-1-2術(shù)語和符號

................................................................................................................-3-2.1術(shù)語

......................................................................................................................-3-2.2符號

......................................................................................................................-6-3材料.............................................................................................................................-8-3.1混凝土

..................................................................................................................-8-3.2鋼材

......................................................................................................................-8-3.3斜拉索

..................................................................................................................-9-4作用...........................................................................................................................-10-4.1一般規(guī)定

............................................................................................................-10-4.2各類作用

............................................................................................................-10-4.3作用組合

............................................................................................................-12-5總體設(shè)計

..................................................................................................................-13-5.1一般規(guī)定

............................................................................................................-13-5.2基本結(jié)構(gòu)體系與形式

........................................................................................-14-5.3其他結(jié)構(gòu)體系與形式

........................................................................................-18-6構(gòu)造設(shè)計

..................................................................................................................-22-6.1一般規(guī)定

............................................................................................................-22-6.2主梁

....................................................................................................................-22-6.3索塔

....................................................................................................................-31-6.4斜拉索

................................................................................................................-32-6.5氣動穩(wěn)定構(gòu)造措施

............................................................................................-35-6.6錨固系統(tǒng)

............................................................................................................-35-6.7附屬工程構(gòu)造

....................................................................................................-49-7結(jié)構(gòu)分析計算

..........................................................................................................-51-7.1一般規(guī)定

............................................................................................................-51--1-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)7.2成橋狀態(tài)靜力分析

............................................................................................-53-7.3施工階段靜力分析

............................................................................................-60-7.4靜力穩(wěn)定分析

....................................................................................................-63-7.5動力分析

............................................................................................................-66-8設(shè)計對施工監(jiān)控的要求

..........................................................................................-74-8.1一般規(guī)定

............................................................................................................-74-8.2基本要求

............................................................................................................-75-8.3控制精度

............................................................................................................-76-9養(yǎng)護條件設(shè)計

..........................................................................................................-77-9.1一般規(guī)定

............................................................................................................-77-9.2養(yǎng)護及更換條件設(shè)計

........................................................................................-77-本規(guī)范用詞用語說明

..................................................................................................-79--2-總則1總則1.0.1為規(guī)范和指導(dǎo)公路斜拉橋的設(shè)計,按照安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟和美觀的原則,制定本規(guī)范。條文說明根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01—2014)和《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)的規(guī)定,本條文進(jìn)行相應(yīng)修訂。1.0.2本規(guī)范適用于跨徑

1000m以下的新建和改建公路斜拉橋的設(shè)計。條文說明《公路斜拉橋設(shè)計細(xì)則》(JTG/TD65-01—2007)(以下簡稱原細(xì)則)適用范圍為跨徑800m以下的公路斜拉橋。近年來,國內(nèi)外已修建了或正在建設(shè)多座跨徑800m以上乃至千米級的斜拉橋(表1-1),本次修訂充分總結(jié)吸收了近年來公路斜拉橋工程建設(shè)經(jīng)驗和技術(shù)成果,將適用跨徑提高到1000m,以體現(xiàn)我國公路斜拉橋設(shè)計行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平。表

1-1國內(nèi)外已建或在建的跨徑超過

800m的公路斜拉橋不完全統(tǒng)計表序號1橋梁名稱俄羅斯島大橋滬通長江大橋(公鐵兩用)蘇通長江大橋昂船洲大橋建成時間(年)2012地點俄羅斯中國中國中國中國日本法國中國中國中國中國主跨跨徑(m)11041092108810189262在建32008420085鄂東長江大橋多多羅大橋2010619998907諾曼底大橋19958568池州長江大橋九江長江公路大橋荊岳長江大橋蕪湖長江二橋201982892013818101120108162017806-1-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)1213仁川大橋20092016韓國中國800800鴨池河大橋1.0.3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(dá)式進(jìn)行設(shè)計。條文說明根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)和《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64—2015)的規(guī)定,本條文進(jìn)行相應(yīng)修訂。1.0.4公路斜拉橋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為

100年。對斜拉索等可更換部件,在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下,應(yīng)注重更換的可行性。條文說明:根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01—2014)規(guī)定,結(jié)合公路斜拉橋結(jié)構(gòu)特點及建設(shè)的實際情況,本規(guī)范確定公路斜拉橋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為100年。1.0.5設(shè)計應(yīng)統(tǒng)籌考慮施工及運營養(yǎng)護的需求。條文說明:公路斜拉橋在設(shè)計中需要考慮施工的可行性和合理性,還要注重運營養(yǎng)護的便利性,實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)可視、可達(dá)、可檢、可修。1.0.6應(yīng)積極、穩(wěn)妥推廣應(yīng)用新材料、新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。1.0.7公路斜拉橋設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。-2-術(shù)語和符號2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1斜拉橋

cable-stayedbridge將斜拉索分別錨固在梁、塔或其他載體上,形成共同承載的結(jié)構(gòu)體系。2.1.2主梁

girder由斜拉索和支座支承,直接承受由橋面?zhèn)鬟f的交通荷載的構(gòu)件。2.1.3索塔

pylon用于錨固或支承斜拉索,并將其索力傳遞給下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。2.1.4斜拉索

staycable承受拉力并支承主梁的構(gòu)件。2.1.5過渡墩

transitionpier聯(lián)跨分界處的橋墩。2.1.6輔助墩

auxiliarypier為提高結(jié)構(gòu)整體剛度,改善結(jié)構(gòu)受力而在邊跨內(nèi)設(shè)置的橋墩。2.1.7飄浮體系

floatingsystem塔墩固結(jié),主梁在索塔處不設(shè)豎向支座、全橋不設(shè)縱向約束的結(jié)構(gòu)體系。-3-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)2.1.8半飄浮體系

semi-floatingsystem塔墩固結(jié),主梁在塔墩上設(shè)置豎向支座,縱向不約束或者彈性約束的結(jié)構(gòu)體系。2.1.9塔梁固結(jié)體系

fixedsystembetweenpylonandgirder塔梁固結(jié)、主梁在墩處設(shè)支座的結(jié)構(gòu)體系。2.1.10塔梁墩固結(jié)體系

rigidframesystem塔、梁、墩固結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)體系。2.1.11地錨體系

groundanchoringsystem邊跨斜拉索全部或部分錨固在地錨上的結(jié)構(gòu)體系。2.1.12部分斜拉橋

extra-dosedbridge拉索承載相對較小且應(yīng)力幅相對較低、主梁承載相對較大的斜拉橋。2.1.13多塔斜拉橋

multi-spancable-stayedbridge多于兩個索塔的斜拉橋。2.1.14混凝土梁斜拉橋

cable-stayedbridgewithconcretegirder主梁為鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的斜拉橋。2.1.15鋼箱梁斜拉橋

cable-stayedbridgewithsteelboxgirder主梁為鋼箱結(jié)構(gòu)的斜拉橋。2.1.16鋼桁梁斜拉橋

cable-stayedbridgewithsteeltrussgirder主梁為鋼桁結(jié)構(gòu)的斜拉橋。2.1.17組合梁斜拉橋

cable-stayedbridgewithcompositegirder主梁為鋼-混組合結(jié)構(gòu)的斜拉橋。-4-術(shù)語和符號2.1.18混合梁斜拉橋

cable-stayedbridgewithhybridgirder(修訂)主梁在邊跨的一部分或全部采用混凝土梁,其余梁段采用鋼梁或組合梁的斜拉橋。2.1.19斜拉索減振裝置

dampingdevicesofstaycable減小斜拉索風(fēng)振或風(fēng)雨振的措施或裝置。2.1.20鋼錨梁

steelanchoragebeam索塔上錨固斜拉索的鋼結(jié)構(gòu)梁式裝置。2.1.21鋼錨箱

steelanchoragebox索塔和主梁上錨固斜拉索的鋼結(jié)構(gòu)箱形裝置。2.1.22分絲管

strand-separationtube在索塔鞍座內(nèi)布置的供單根鋼絞線穿過的管道。2.1.23限位裝置

limitedmovementbearing為防止主梁水平位移過大而采用限制縱、橫向水平位移的裝置。2.1.24斜拉索風(fēng)雨振

wind-raininducedvibrationofstaycable在一定臨界風(fēng)速下,雨水沿斜拉索流動引起的斜拉索馳振。2.1.25設(shè)計成橋狀態(tài)

designstateofcompletedbridge在設(shè)計規(guī)定的荷載下,斜拉橋塔梁線形平順、主梁和索塔彎矩應(yīng)控制在可行域范圍、索力分布應(yīng)相對均勻的成橋狀態(tài)。2.1.26斜拉索渦激共振

vortex-inducedresonanceofstaycable風(fēng)流經(jīng)斜拉索時會發(fā)生漩渦脫落,當(dāng)漩渦脫落頻率接近或等于拉索自振頻率時,由周期性漩渦力所激發(fā)出的斜拉索共振現(xiàn)象。-5-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)2.1.27斜拉索尾流馳振

wakegallopingofstaycable后排斜拉索處在前排斜拉索尾流不穩(wěn)定的馳振區(qū)內(nèi)而發(fā)生的風(fēng)致振動。2.1.28斜拉索參數(shù)共振

parametricresonanceofstaycable當(dāng)主梁的振動頻率與斜拉索的橫向振動頻率滿足倍數(shù)條件時,斜拉索發(fā)生的振動。2.2符號2.2.1幾何參數(shù)有關(guān)符號A——斜拉索的截面面積;D——斜拉索直徑;l——計算跨徑;S——斜拉索長度;y——斜拉索振動的振幅;α——斜拉索與水平線的夾角;β——風(fēng)的相對攻角。2.2.2材料性能有關(guān)符號E——考慮垂度影響的斜拉索換算彈性模量;E0——斜拉索鋼材彈性模量;fd——斜拉索的抗拉強度設(shè)計值;m——斜拉索的單位長度質(zhì)量;W——斜拉索單位長度的重力;γ——斜拉索單位體積的重力;γT——斜拉索的換算重度。2.2.3作用和作用效應(yīng)有關(guān)符號f——汽車荷載(不計沖擊力)引起的豎向撓度;Nd——斜拉索的軸向拉力設(shè)計值;-6-術(shù)語和符號T0——變形前的索力;T1——變形后的索力;σ——斜拉索應(yīng)力;σ0——斜拉索原有應(yīng)力;σ1——承受新的荷載后斜拉索的應(yīng)力;2.2.4計算系數(shù)及其他有關(guān)符號Cy——斜拉索在豎直方向上的風(fēng)荷載系數(shù);?——風(fēng)速;γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);?d——斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系修正系數(shù);ξ——阻尼比;?1——斜拉索自振圓頻率;ρ——空氣質(zhì)量密度。-7-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)3材料3.1混凝土3.1.1用于斜拉橋各部分構(gòu)件混凝土的強度、彈性模量和耐久性設(shè)計要求等,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)計規(guī)范》(JTG3362)的規(guī)定采用。3.1.2混凝土主梁和索塔所采用的混凝土強度等級不應(yīng)低于

C40。3.2鋼材3.2.1鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所采用的普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋類別、設(shè)計強度、標(biāo)準(zhǔn)強度和彈性模量,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)計規(guī)范》(JTG3362)的規(guī)定采用。3.2.2斜拉橋所采用的鋼板、型材、普通螺栓、錨栓、高強螺栓、剪力釘、焊接材料等的技術(shù)要求、物理性能指標(biāo)及耐久性設(shè)計要求,應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定采用。條文說明本條增加了對剪力釘材料的規(guī)定。剪力釘在斜拉橋的鋼-混組合構(gòu)件中有較為廣泛的應(yīng)用。蘇通長江公路大橋、上海長江大橋、重慶東水門長江大橋、重慶千廝門嘉陵江大橋等斜拉橋的鋼-混凝土組合索塔錨固區(qū)均采用剪力釘作為連接件。重慶江津觀音巖大橋、廈漳大橋南汊主橋以及水土嘉陵江大橋等斜拉橋的鋼-混組合主梁也采用剪力釘作為連接件。-8-材料3.3斜拉索3.3.1斜拉索用高強鋼絲應(yīng)采用

5mm或

7mm鋼絲,其性能應(yīng)滿足現(xiàn)行《橋梁纜索用熱鍍鋅或鋅鋁合金鋼絲》(GB/T17101)的要求。鋼絲抗拉強度設(shè)計值按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定采用,標(biāo)準(zhǔn)強度不宜低于

1670MPa。鋼絲防護鍍層或涂層的性能應(yīng)滿足國家或行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3.3.2斜拉索用鋼絞線應(yīng)采用高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,其性能應(yīng)滿足現(xiàn)行《高強度低松弛預(yù)應(yīng)力熱鍍鋅鋼絞線》(YB/T152)的要求。斜拉索用鋼絞線的抗拉強度設(shè)計值應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定采用,標(biāo)準(zhǔn)強度不宜低于

1770MPa。鋼絞線防護鍍層或涂層的性能應(yīng)滿足國家或行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。條文說明3.3.1~3.3.2斜拉索一般采用高強度鋼絲或鋼絞線,鋼絲或鋼絞線防護一般采用鍍鋅、環(huán)氧涂層、鋅鋁合金鍍層等方式。3.3.3斜拉索用錨具材料性能應(yīng)滿足現(xiàn)行《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T699)或《

合金結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T3077)的要求。3.3.4斜拉索外防護材料性能應(yīng)滿足現(xiàn)行《橋梁纜索用高密度聚乙烯護套料》(CJ/T297)的要求。-9-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)4作用4.1一般規(guī)定4.1.1公路斜拉橋設(shè)計采用的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、作用及其組合,除本章有明確規(guī)定外,應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)定。4.2各類作用4.2.1計算結(jié)構(gòu)重力時,當(dāng)鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土體積含筋率(含普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋)大于

2%時,其重度可按單位體積中扣除鋼筋體積的混凝土的自重與所含鋼筋的自重之和計算。4.2.2計算汽車沖擊力時,結(jié)構(gòu)基頻應(yīng)取主梁的豎向彎曲基頻。4.2.3斜拉橋主梁的專用檢修道,人群荷載可取

1.5kN/m2。條文說明現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)對于主梁設(shè)置的專用檢修道上的人群荷載集度并未做具體規(guī)定,本條參考國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)已設(shè)置檢修道的具體情況,推薦采用此集度標(biāo)準(zhǔn)。4.2.4風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范》(JTG/T3360-1)的規(guī)定計算。在風(fēng)環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū),應(yīng)進(jìn)行專題研究。4.2.5溫度作用應(yīng)符合下列規(guī)定:-10-作用1考慮溫度作用時,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,結(jié)構(gòu)物使用的材料和施工條件等因素計算由溫度引起的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。2體系溫差應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)定執(zhí)行。3主梁的豎向溫度梯度引起的效應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)定執(zhí)行。4四車道以上寬幅無懸臂主梁,宜考慮橫橋向溫度梯度作用的影響。5無實測數(shù)據(jù)時,混凝土索塔兩側(cè)的梯度溫差可取±5℃。6構(gòu)件間的溫差可按下述范圍取值:1)斜拉索與混凝土主梁、索塔:±10℃~±15℃;2)斜拉索與鋼主梁:±10℃。條文說明本次修訂增加了主梁橫向溫度梯度作用的有關(guān)規(guī)定,橫向溫度梯度作用一般根據(jù)橋梁的地理位置、環(huán)境條件等因素確定。無實測數(shù)據(jù)時,參考現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)相關(guān)條文及說明。4.2.6斜拉橋應(yīng)采用

E1和

E2兩水準(zhǔn)地震作用進(jìn)行抗震設(shè)防,E1地震作用宜采用

100年超越概率

10%的地震動,E2地震作用宜采用

100年超越概率

4%的地震動。對于跨徑不大于

150m的斜拉橋,地震作用可按現(xiàn)行《公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》(JTG/T2231-01)中

A類橋梁的規(guī)定采用。其余情況應(yīng)根據(jù)專門的工程場地地震安全性評價確定橋址

E1和

E2地震作用。工程場地地震安全性評價應(yīng)符合下列規(guī)定:1E1和

E2地震作用應(yīng)考慮長周期效應(yīng),計算采用的設(shè)計加速度反應(yīng)譜和設(shè)計地震動加速度時程的周期范圍應(yīng)包含斜拉橋結(jié)構(gòu)的基本周期。2橋址存在地質(zhì)不連續(xù)或地形特征可能造成各橋墩的地震動參數(shù)顯著不同,應(yīng)考慮地震動參數(shù)的空間變化。3橋址距有發(fā)生

6.5級以上地震潛在危險的地震活動斷層

30km以內(nèi)時,近斷裂效應(yīng)應(yīng)包括上盤效應(yīng)、破裂的方向性效應(yīng),以保證設(shè)計加速度反應(yīng)譜長周期段的可靠性。條文說明與懸索橋類似,斜拉橋一般造價較高,一旦發(fā)生破壞,修復(fù)困難,因此設(shè)防水-11-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)準(zhǔn)重現(xiàn)期定得較高;由于長周期和大跨徑的特點,其對工程場地地震安全性評價的要求也與懸索橋類似,因此本條規(guī)定參考現(xiàn)行《公路懸索橋設(shè)計規(guī)范》(JTG/TD65-05)。4.2.7需要考慮船舶或汽車撞擊作用時,撞擊作用設(shè)計值應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋梁抗撞設(shè)計規(guī)范》(JTG/T3360-02)的規(guī)定。4.2.8進(jìn)行施工過程計算時,應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的特點、施工方法和工藝等,計入施工中可能出現(xiàn)的施工荷載,包括架設(shè)機具和材料、施工人員、橋面堆載、臨時配重以及施工期間風(fēng)荷載等。4.3作用組合4.3.1作用組合應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)中有關(guān)作用組合的規(guī)定。4.3.2斜拉橋抗震計算作用組合應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》(JTG/T2231-01)的規(guī)定采用。4.3.3斜拉橋防船撞計算作用組合應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗撞設(shè)計規(guī)范》(JTG/T3360-02)的規(guī)定采用。(新增)-12-總體設(shè)計5總體設(shè)計5.1一般規(guī)定5.1.1斜拉橋應(yīng)根據(jù)橋梁使用功能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)條件、景觀、環(huán)保等要求,考慮全壽命周期成本,進(jìn)行總體設(shè)計。5.1.2總體設(shè)計應(yīng)對跨徑布置、橫斷面布置、結(jié)構(gòu)體系、施工方案以及主梁、斜拉索、索塔和基礎(chǔ)等進(jìn)行綜合比選。5.1.3設(shè)計應(yīng)明確主體結(jié)構(gòu)以及斜拉索、阻尼裝置、支座、伸縮裝置等可更換部件的設(shè)計使用年限??筛鼡Q部件的設(shè)計使用年限不應(yīng)低于表

5.1.3的規(guī)定。表

5.1.3主要可更換部件的設(shè)計使用年限部件斜拉索設(shè)計使用年限(年)202030255015斜拉索外置式阻尼裝置塔梁間阻尼裝置盆式橡膠支座鋼支座伸縮裝置條文說明現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)規(guī)定了斜拉索、欄桿、伸縮裝置、支座等可更換部件的設(shè)計使用年限。本條補充了阻尼裝置,細(xì)化了支座類型,對斜拉橋主要可更換部件的設(shè)計使用年限進(jìn)行了規(guī)定。5.1.4設(shè)計應(yīng)明確施工過程中結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的順序及應(yīng)采取的措施。-13-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)條文說明斜拉橋施工過程中往往要經(jīng)過多次結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,體系轉(zhuǎn)換順序及應(yīng)采取的措施是斜拉橋施工階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計需要明確。5.1.5應(yīng)綜合考慮抗風(fēng)、抗震、防撞等復(fù)雜因素進(jìn)行總體設(shè)計,必要時進(jìn)行專題研究。條文說明斜拉橋是柔性結(jié)構(gòu),在風(fēng)、地震、撞擊等作用下容易發(fā)生振動和損傷,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)安全問題。對于風(fēng)速較大、風(fēng)環(huán)境復(fù)雜地區(qū)的斜拉橋,根據(jù)需要進(jìn)行橋址區(qū)風(fēng)環(huán)境研究以及橋梁抗風(fēng)性能研究;對于橋址區(qū)地震烈度高、場地條件復(fù)雜的斜拉橋,根據(jù)需要進(jìn)行地震動參數(shù)研究以及橋梁抗震性能研究;對于通航環(huán)境復(fù)雜、船舶撞擊力大的斜拉橋,根據(jù)需要進(jìn)行船撞力設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)研究以及防船撞措施研究。5.1.6設(shè)計中應(yīng)對斜拉橋的運營、養(yǎng)護提出技術(shù)要求。條文說明斜拉橋是由多個部件組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),在運營過程中,由于環(huán)境、交通以及結(jié)構(gòu)本身的缺陷等因素,橋梁結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定的損傷和病害。合理的運營養(yǎng)護措施對于保障橋梁安全運營、延長橋梁使用壽命具有重要意義。針對斜拉橋的具體特點和關(guān)鍵構(gòu)造,設(shè)計需要提出相應(yīng)技術(shù)要求。5.2基本結(jié)構(gòu)體系與形式5.2.1斜拉橋主要由主梁、斜拉索、索塔、墩臺及基礎(chǔ)等部分構(gòu)成,在邊跨內(nèi)可根據(jù)需要設(shè)置輔助墩。5.2.2斜拉橋可采用如下結(jié)構(gòu)體系:飄浮體系、半飄浮體系、塔梁固結(jié)體系、塔梁墩固結(jié)體系,如圖

5.2.2所示。-14-總體設(shè)計a)飄浮體系b)半飄浮體系c)塔梁固結(jié)體系d)塔梁墩固結(jié)體系圖

5.2.2斜拉橋四種基本結(jié)構(gòu)體系條文說明斜拉橋的基本結(jié)構(gòu)體系按主要受力構(gòu)件塔、梁、墩的連接方式劃分,主要有以下四類:1飄浮體系塔墩固結(jié),主梁在索塔處不設(shè)支座,僅在橋臺或過渡墩、輔助墩上設(shè)置縱向活動支座。2半飄浮體系塔墩固結(jié),主梁在塔墩上設(shè)置豎向支承,縱向可以是不約束或者彈性約束。對于較小跨徑的斜拉橋,也有在塔墩上設(shè)置固定支座的情況。3塔梁固結(jié)體系塔梁固結(jié),在橋墩上設(shè)置支座。該體系塔柱和主梁的溫度內(nèi)力小,但是總體剛度較差,支座噸位大,支座的養(yǎng)護和更換不方便,因而較少采用。4塔梁墩固結(jié)體系塔梁墩固結(jié)體系,在索塔處不需要設(shè)支座,整體剛度大,但是溫度內(nèi)力大。該體系最適用于獨塔斜拉橋。當(dāng)主墩較高且具有合適的柔度時,大跨徑的雙塔斜拉橋也能采用塔梁墩固結(jié)體系,如主跨550m的福建長門大橋、主跨350m的廣東新造珠江大橋。多塔斜拉橋的中塔也有采用塔梁墩固結(jié)體系,如宜昌夷陵長江大橋(38m+38.5m+43.5m+2×348m+43.5m+38.5m+38m)。早期也曾修建帶掛孔的塔梁墩固結(jié)體系斜拉橋,如委內(nèi)瑞拉的Maracaibo橋(主跨235m),以及跨中帶鉸的塔梁墩固結(jié)體系斜拉橋,如中國的淡水河橋(主跨134m)。因此體系的斜拉橋行車不舒適,目前很少采用。5其他體系在斜拉橋發(fā)展過程中,出現(xiàn)一些其他體系的斜拉橋。-15-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)1)地錨體系斜拉橋根據(jù)斜拉索的錨固方式衍生出地錨體系斜拉橋,邊中跨比很小,邊跨設(shè)置地錨,以維持體系平衡。對于非獨塔地錨體系斜拉橋,根據(jù)需要在主跨跨中設(shè)置可供主梁因溫度變化而伸縮的裝置。2)部分斜拉橋部分斜拉橋是以主梁受力為主、介于斜拉橋和連續(xù)梁橋之間的橋型。部分斜拉橋主梁承載相對較大,拉索承載相對較小且應(yīng)力幅較低,接近于帶體外預(yù)應(yīng)力的連續(xù)梁。3)無背索斜拉橋當(dāng)邊跨不設(shè)置斜拉索時衍生出無背索斜拉橋。該種體系的斜拉橋依靠索塔本身承受拉索的不平衡力。有時可將索塔向邊跨傾斜,用塔身重力來平衡索力。4)協(xié)作體系斜拉橋和其他橋型結(jié)構(gòu)協(xié)作共同受力時形成協(xié)作體系。如斜拉橋與梁橋的協(xié)作體系、斜拉橋與懸索橋的協(xié)作體系、斜拉橋與拱橋的協(xié)作體系等。5.2.3斜拉橋依據(jù)索塔在縱橋向布置、斜拉索索面布置、主梁材料等可采用以下結(jié)構(gòu)類型:1根據(jù)索塔在縱橋向的布置,斜拉橋可采用獨塔斜拉橋、雙塔斜拉橋、多塔斜拉橋。2根據(jù)斜拉索索面布置,斜拉橋可采用單索面、雙索面、多索面斜拉橋。如圖

5.2.3所示。a)單索面b)雙索面c)多索面圖

5.2.3斜拉索索面布置3根據(jù)主梁材料,斜拉橋可采用混凝土梁斜拉橋、鋼箱梁斜拉橋、鋼桁梁斜-16-總體設(shè)計拉橋、組合梁斜拉橋、混合梁斜拉橋。條文說明根據(jù)索塔、斜拉索的布置情況以及主梁的材料類型劃分出多種結(jié)構(gòu)形式的斜拉橋。本條中列出的三種劃分方式能夠組合出多種結(jié)構(gòu)形式的斜拉橋,如:單塔雙索面混凝土梁斜拉橋、雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋、三塔雙索面混合梁斜拉橋等。5.2.4

斜拉橋總體布置及基本參數(shù)應(yīng)按如下原則選用:1獨塔斜拉橋的邊中跨比宜為

0.5~1.0,雙塔斜拉橋的邊中跨比宜為

0.3~0.5,多塔斜拉橋的各主跨跨徑可不相同,其邊跨與主跨比可參照雙塔斜拉橋選用。2雙塔、多塔斜拉橋橋面以上塔高與主跨跨徑比宜為

1/3~1/6;獨塔斜拉橋橋面以上塔高與主跨的跨徑比宜為

1/1.5~1/3。3斜拉橋最外側(cè)斜拉索傾角不宜小于

22°。4梁高應(yīng)根據(jù)跨徑、索面布置、截面形式、縱橫向受力特點等綜合確定。5斜拉索布置宜采用以下形式:1)斜拉索索面布置可采用空間索面或平面索面。2)斜拉索在縱橋向宜采用扇形,也可采用豎琴形、輻射形、星形等。3)斜拉索在主梁上的標(biāo)準(zhǔn)間距對于鋼主梁或組合梁宜為

8~16m;對于混凝土主梁宜為

6~12m。6輔助墩應(yīng)根據(jù)斜拉橋整體剛度、結(jié)構(gòu)受力、邊跨通航要求、施工期安全以及經(jīng)濟適用條件進(jìn)行設(shè)置。條文說明本條文是結(jié)合已建斜拉橋的實際應(yīng)用情況總結(jié)得出,分別從梁、塔、索、輔助墩等方面提出了總體設(shè)計時需要確定的基本參數(shù)。提出的比例適用于一般情況,對于特殊條件下的斜拉橋,需要通過合理的結(jié)構(gòu)布置適當(dāng)調(diào)整。影響斜拉橋梁高的因素很多,如索的布置(索距、索面距)、跨徑、截面形式、荷載等,實際情況中,斜拉橋梁高和跨徑的比例關(guān)系離散性也很大。故本條未給出梁高和跨徑的比例關(guān)系,設(shè)計時需要根據(jù)具體情況確定。斜拉索為主梁提供彈性支承,并將荷載傳遞給索塔,是主要的傳力構(gòu)件。斜拉索的布置力求結(jié)構(gòu)受力合理。常見的斜拉索縱橋向布置形式如圖5-1所示。-17-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)a)扇形b)豎琴形c)輻射形d)星形e)星形與扇形組合圖

5-1斜拉索縱橋向布置形式5.3其他結(jié)構(gòu)體系與形式5.3.1根據(jù)結(jié)構(gòu)受力,多塔斜拉橋的中塔與邊塔可采用不同的塔梁墩約束方式,并可采取增大中間塔或主梁剛度、設(shè)置輔助索約束塔頂變位等措施提高體系整體剛度。條文說明多塔斜拉橋是指塔數(shù)在兩個以上的斜拉橋。目前世界上部分主跨超過200m的多塔斜拉橋見表5-1。表

5-1主跨超過

200m的多塔斜拉橋不完全統(tǒng)計表橋名國家委內(nèi)瑞拉意大利中國跨徑布置(m)160+5×236+16086+202+210+140+86127+448+475+127286+3×560+286主梁類型混凝土梁混凝土梁組合梁塔數(shù)改善受力的措施剛性塔,T構(gòu)+掛梁剛性塔,T構(gòu)+掛梁中塔設(shè)置輔助索金字塔式橋塔Maracaibo橋Polcevera橋汀九大橋6334Rion-Antirion希臘組合梁加密邊跨索距;中塔塔梁固結(jié);邊跨設(shè)兩個輔助墩38+38.5+43.5+2×348+43.5+38.5+38宜昌夷陵長江大橋中國混凝土梁組合梁3357+79.86+311.44+299.46+83.84+67.87塔墩固結(jié),邊跨設(shè)輔助墩Mezcala橋墨西哥中塔塔梁墩固結(jié),邊跨設(shè)兩個輔助墩增加主梁和索塔剛濱州黃河大橋中國中國42+42+300+300+42+42混凝土梁混凝土梁33岳陽洞庭湖大橋130+2×310+130-18-總體設(shè)計度;設(shè)附加壓重,提高外索張緊程度混合梁(組合梁+混凝土梁)90+160+2×616+160+加大梁重和拉索面積武漢二七長江大橋嘉紹大橋中國中國3690主梁中心設(shè)剛性鉸;索塔處設(shè)雙排支座70+200+5×428+200+鋼箱梁70Maracaibo橋和Polcevera橋的T構(gòu)+掛梁體系是早期的結(jié)構(gòu)體系,現(xiàn)基本不采用。多塔斜拉橋的關(guān)鍵問題是提高其整體剛度,因為多主跨斜拉橋的整體剛度較低。在典型的雙塔斜拉橋中,主跨加載時主梁下?lián)?,兩塔向加載孔彎曲,邊跨上撓,邊跨尾端背索拉力變化較大,約束了塔向加載孔的變位。當(dāng)邊跨設(shè)置有輔助墩時在主跨加載,所有錨固在邊跨外側(cè)及輔助墩附近的斜拉索均像邊跨背索一樣起到約束作用,提高了橋梁的整體剛度,減小了邊跨的上撓和主跨的下?lián)?。對于多塔斜拉橋,邊跨背索對中間塔約束作用較弱,因而整體剛度較小,主跨加載時撓度較大。因此提高橋梁的體系剛度成為多跨斜拉橋設(shè)計中的關(guān)鍵問題。增加主梁剛度可以在一定程度上提高多塔多跨斜拉橋的整體剛度,但這樣做必然會增加橋梁的自重。在需要采用多塔多跨式斜拉橋時,通常將中間的索塔做成剛性塔,此時索塔和基礎(chǔ)的工程量會增加很多;如用拉索約束中間索塔塔頂變位,則有長索的自重下垂度很大,拉索的剛度較小,風(fēng)荷載較大時易毀壞,視角上不美觀等缺點。5.3.2在受到地形條件限制,邊中跨比很小時,可采用地錨式斜拉橋;地錨可采用重力式錨、抗拔樁錨等可靠的錨固方式;為適應(yīng)溫度引起的梁體伸縮,非獨塔地錨式斜拉橋的主跨跨中宜采取允許梁體縱向變形的措施。條文說明國內(nèi)外修建了少量地錨式斜拉橋。典型的三跨地錨式斜拉橋有:西班牙Luna橋,跨徑組成為67m+440m+67m,邊跨另設(shè)36.23m長的地錨;中國鄖陽漢江大橋,跨徑組成為43m+414m+43m,邊跨另設(shè)43m長的地錨。-19-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)這兩座斜拉橋為部分地錨式斜拉橋。少量單跨斜拉橋,主跨側(cè)自錨,背索全部采用地錨,如日本的松山橋(主跨96.6m,地錨長32.5m)和秩父橋(主跨153m,地錨長22.5m),西班牙的Ebro橋。中國貴州芙蓉江大橋為一斜塔單索面斜拉橋,塔柱后傾18.4°,主跨170m,邊跨拉索全部錨固于其后的重力式錨碇上。5.3.3

塔高較矮、采用塔梁墩固結(jié)或塔梁固結(jié)體系的混凝土部分斜拉橋,總體布置及基本參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定:1邊跨與主跨跨徑比宜采用

0.5~0.76。2橋面以上塔高與主跨跨徑比宜采用

1/6~1/10。3主梁宜采用箱形截面,采用等截面時,梁高與主跨跨徑之比宜采用

1/35~1/45;采用變截面時,根部梁高與主跨跨徑之比宜采用

1/25~1/30,跨中梁高與主跨跨徑之比宜采用

1/55~1/65。4主梁上的無索區(qū)長度,索塔附近宜采用

0.15~0.20倍主跨跨徑;中跨跨中宜采用

0.20~0.35倍主跨跨徑;邊跨宜采用

0.20~0.35倍邊跨跨徑。條文說明本次修訂從結(jié)構(gòu)受力特性方面將主梁承載相對較大,拉索承載相對較小、應(yīng)力幅相對較低的斜拉橋定義為部分斜拉橋,涵蓋了原細(xì)則中的矮塔斜拉橋。鑒于部分斜拉橋與典型斜拉橋無論從外形還是構(gòu)造仍有不少相同之處,同時在我國發(fā)展較快,因此保留關(guān)于部分斜拉橋的相應(yīng)條款。部分斜拉橋是斜拉橋和連續(xù)梁橋之間的一種過渡橋型,在100m~300m跨徑范圍,部分斜拉橋是較有競爭力的橋型。部分斜拉橋是以主梁為主體的承重結(jié)構(gòu),斜拉索或者斜拉桿只相當(dāng)于除體內(nèi)索之外加設(shè)的一些體外索,從而取得降低主梁高度的目的。因而它兼有連續(xù)梁橋與斜拉橋的優(yōu)點。與連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構(gòu)橋相比,它有如下優(yōu)點:1跨越能力較連續(xù)梁橋大,同跨徑時,梁高較連續(xù)梁橋低許多,可降低建筑高度。2對于大跨徑橋梁而言,相同跨徑的部分斜拉橋比連續(xù)梁橋經(jīng)濟。3特大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋存在主梁下?lián)虾烷_裂問題。部-20-總體設(shè)計分斜拉橋可以通過索力主動調(diào)整主梁內(nèi)力和線形。與斜拉橋相比,部分斜拉橋有如下優(yōu)點:1塔高較低,塔身結(jié)構(gòu)簡單,施工方便。2斜拉索應(yīng)力變化幅度較小,通常為較高的應(yīng)力水平。3主梁抗彎剛度大,一般采用梁橋施工方法,而無須像斜拉橋那樣采用大型牽索掛籃,極大地方便了施工。4整體剛度大,變形小。-21-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)6構(gòu)造設(shè)計6.1一般規(guī)定6.1.1斜拉橋各主要組成部分的構(gòu)造,應(yīng)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強度和剛度,同時使內(nèi)力傳遞順暢,減少應(yīng)力集中,便于施工和養(yǎng)護。6.1.2斜拉橋構(gòu)造設(shè)計時應(yīng)考慮斜拉索等可更換部件的維護和更換,預(yù)設(shè)必要的空間和構(gòu)造措施。條文說明斜拉橋中的斜拉索、支座、阻尼器、防撞護欄、橋面鋪裝、伸縮裝置等部件在橋梁運營期內(nèi)需要日常維護,使用若干年后可能需要更換。在對斜拉橋進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計時,需要考慮該類部件更換的可行性和方便性。6.2主梁6.2.1斜拉橋的主梁宜布置成連續(xù)體系。條文說明斜拉橋的主梁一般都布置成連續(xù)梁,這種體系橋面整體性強,行車平穩(wěn)舒適,后期養(yǎng)護也較簡便。在早期的斜拉橋中,也曾采用T構(gòu)加掛梁的形式,如委內(nèi)瑞拉的Maracaibo橋的Morandi體系。在中國的光復(fù)橋中,也曾設(shè)剪力鉸。非連續(xù)體系主梁盡管可以減少超靜定次數(shù),但是破壞了橋梁的整體性和橋面的連續(xù)性,影響行車的舒適性,施工、養(yǎng)護較困難,使用較少。-22-構(gòu)造設(shè)計6.2.2

主梁可采用混凝土梁、鋼箱梁、鋼桁梁、鋼-混組合梁等。主梁的截面形式應(yīng)根據(jù)材料、跨徑、索距、橋?qū)?、索面?shù)等不同,并綜合考慮結(jié)構(gòu)受力、耐久性、抗風(fēng)穩(wěn)定和施工方法進(jìn)行選用。6.2.3

混凝土主梁可采用實心板截面、邊箱梁截面(PK梁)、箱形截面、帶斜撐箱形截面和肋板式截面,如圖

6.2.3所示?;炷林髁旱慕孛嫘问揭税凑杖缦略瓌t選取:1實心板截面適用于跨徑

200m以下的混凝土斜拉橋。2肋板式截面、邊箱梁截面及箱形截面適用于雙索面斜拉橋。3箱形截面或帶斜撐箱形截面適用于單索面斜拉橋。4當(dāng)橋面很寬時,主梁截面可考慮設(shè)為單箱多室截面、肋板式截面及邊箱梁截面,必要時適當(dāng)增加在中間板部分的梁肋數(shù)。斜拉索斜拉索斜拉索a)實心板截面b)邊箱梁截面(PK梁)斜拉索斜拉索c)箱形截面d)帶斜撐箱形截面斜拉索斜拉索e)肋板式截面圖

6.2.3混凝土斜拉橋主梁典型截面示意條文說明希臘Evripos橋采用實心板梁截面,主跨215m,板厚45cm。肋板式截面和實心板梁截面一樣,都僅適用于雙索面斜拉橋,這是主梁趨于輕型化的重要標(biāo)志之一。肋板式截面已被廣泛采用,例如主跨322m的鐵羅坪大橋和主跨300m的紹興曹娥江大橋。-23-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)6.2.4鋼箱梁可采用整體式或分體式箱形截面以及邊箱梁截面,鋼箱梁典型截面形式如圖

6.2.4所示。斜拉索斜拉索a)整體式箱形截面斜拉索斜拉索b)分體式箱形截面斜拉索中心線橫隔板斜拉索中心線橫隔板橫肋橫梁工作通道支座板c)邊箱梁截面-1斜拉索中心線斜拉索中心線d)邊箱梁截面-2圖

6.2.4鋼箱梁斜拉橋典型截面示意條文說明本條新增了分體式箱形截面,分體式鋼箱梁具備扁平鋼箱梁的典型構(gòu)造特征,由頂板、底板、腹板、橫隔板組成,不同的是將中分帶拉開,形成中央開槽的雙箱或多箱梁,沿縱梁間隔一定距離用橫梁將分離的縱梁連成一體。上海長江大橋、昂船洲大橋、蕪湖長江公路二橋以及浙江寧波外灘大橋均采用了該種截面形式。6.2.5鋼桁梁主梁的截面形式可按如下原則選?。海ㄐ略觯?鋼桁梁主梁可采用矩形、倒梯形等截面形式,其典型截面如圖

6.2.5-1所示。-24-構(gòu)造設(shè)計2鋼桁梁橋面結(jié)構(gòu)可采用正交異性鋼橋面板或混凝土橋面板。正交異性鋼橋面板可采用板桁結(jié)合式或板桁分離式,如圖

6.2.5-1a、6.2.5-1b所示。斜拉索中心線斜拉索中心線a)矩形截面(板桁結(jié)合式)斜拉索中心線斜拉索中心線b)矩形截面(板桁分離式)斜拉索c)倒梯形截面圖

6.2.5-1鋼桁梁斜拉橋典型截面示意3桁片形式可采用

N形桁架、華倫式桁架和三角形桁架,如圖

6.2.5-2所示。-25-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)a)N形桁架b)華倫式桁架c)三角形桁架圖

6.2.5-2鋼桁梁桁架形式4鋼桁梁的主桁高度應(yīng)根據(jù)受力需要、行車凈空要求和節(jié)點構(gòu)造細(xì)節(jié)確定,斜腹桿布置角度取值宜介于

35至

55度。5上下平聯(lián)的腹桿體系可采用交叉式體系、K式體系、米字形體系以及雙交叉式體系等,如圖

6.2.5-3所示。a)交叉式體系b)K式體系c)米字形體系d)雙交叉式體系圖

6.2.5-3鋼桁梁平聯(lián)形式條文說明鋼桁梁由主桁架、橫向聯(lián)結(jié)系、平聯(lián)和橋面板組成,主桁和橫梁又分別由上、下弦桿及腹桿等桿件組成,桿件之間采用高強螺栓連接或焊接。鋼桁梁由于其運輸方便、現(xiàn)場焊接工作量少,在山區(qū)斜拉橋的應(yīng)用中逐漸增加,比如主跨800m的貴州鴨池河大橋和主跨720m的都格北盤江大橋,都是較有代表性的山區(qū)鋼桁梁斜拉橋;鋼桁梁的桁高及其通透性便于布置雙層交通,在建的主跨1092m的滬通長江大橋、已建成的主跨708米的上海閔浦大橋、主跨504米的武漢天興洲大橋和主跨445米的重慶東水門長江大橋,是布置雙層交通的典型鋼桁梁斜拉橋。公路斜拉橋鋼桁梁的典型橋面系有鋼-混組合橋面系和正交異性橋面系,鋼-混-26-構(gòu)造設(shè)計組合橋面系雖然自重大,但有利于與橋面鋪裝結(jié)合,易于保證橋面鋪裝的耐久性,橋面系自身的耐疲勞性能也較好,適合跨徑相對較小的鋼桁梁斜拉橋,已建成代表性橋梁有主跨

400米的湖北忠建河大橋;正交異性橋面系自重輕,適合高烈度地區(qū)或跨徑相對較大的鋼桁梁斜拉橋,橋面系自身的抗疲勞性能和橋面鋪裝的耐久性需重點關(guān)注,已建成代表性橋梁有主跨

800m的貴州鴨池河大橋。按照橋面系是否參與主桁受力,公路斜拉橋鋼桁梁又分為板桁結(jié)合式和板桁分離式,前者整體剛度大,后者受力更加明確且便于橋面板維護更換。從受力角度考慮,理論上斜腹桿與主桁平面或豎直面的最佳傾角為

45度,綜合考慮鋼桁梁高度、節(jié)段劃分長度及節(jié)點板構(gòu)造,斜腹桿布置角度取值宜介于

35至

55度。為了使主桁保持空間不變體系,并且能承受水平荷載,在兩桁之間設(shè)置縱向水平桁架(上、下平聯(lián))形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。K式體系一般應(yīng)用于節(jié)間長度小的橋梁中;交叉式體系由于與弦桿聯(lián)結(jié)的節(jié)點相同,這種體系使弦桿變形均勻,不會受到彎曲,天興洲公鐵兩用長江大橋的下平聯(lián)就采用這種形式。當(dāng)橋面較寬時常采用雙交叉式體系(果子溝大橋上、下平聯(lián))或米字型體系(都格北盤江大橋下平聯(lián))。采用正交異性橋面系時,一般不設(shè)置平聯(lián)。6.2.6

組合梁主梁截面可采用工字鋼主梁或邊箱梁加小縱梁截面形式,也可采用扁平流線型箱梁以及鋼桁梁截面形式,其典型截面如圖

6.2.6所示。組合梁的構(gòu)造設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:1混凝土橋面板厚度不宜小于

250mm,混凝土強度等級不宜小于

C40。2混凝土板間接縫、鋼梁頂面的剪力鍵與鋼梁頂面應(yīng)有效地結(jié)合成整體,連接構(gòu)造設(shè)計應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼混組合橋梁設(shè)計與施工規(guī)范》(JTG/TD64-01)的規(guī)定執(zhí)行。索和邊梁中心線索和邊梁中心線磨耗層橋面梁間距a)工字鋼主梁截面-27-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)現(xiàn)澆橋面板斜拉索預(yù)制橋面板鋼橫梁鋼

主人行道挑梁梁小縱梁行車軌道梁b)邊箱梁加小縱梁截面斜拉索中心線混凝土橋面板c)扁平流線型箱梁截面斜拉索斜拉索d)箱形梁截面斜拉索混凝土橋面板鋼腹桿鋼斜撐e)鋼桁梁截面圖

6.2.6組合梁斜拉橋典型截面示意條文說明鋼梁多數(shù)采用兩工字形鋼主梁。如福建青洲閩江大橋,跨徑605m??鐝?02m的上海楊浦大橋則采用邊箱梁截面。鋼-混組合梁也采用其他結(jié)構(gòu)形式,例如跨徑480m的臺州椒江二橋采用扁平流線型半封閉鋼箱與混凝土橋面板的組合截面(如圖6.2.6c)。上海閔浦大橋邊跨則采用鋼桁架主梁與混凝土橋面板的組合截面(如圖6.2.6e)。對國內(nèi)已建或在建的鋼-混凝土組合梁斜拉橋的調(diào)研結(jié)果表明,目前鋼-混組合梁的混凝土橋面板厚度主要為250~280mm。-28-構(gòu)造設(shè)計6.2.7斜拉橋主梁橫向連接系構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:1混凝土梁拉索錨點處和支座處應(yīng)設(shè)置橫隔板,橫隔板(梁)間距宜采用4~8m,其厚度不宜小于

200mm。2鋼箱梁拉索錨點處和支座處橫隔板(梁)宜采用板式,其余位置處橫隔板可采用桁架式,橫隔板(梁)間距不宜大于

4m,橫隔板鋼板厚度不宜小于

10mm。3鋼桁梁橫向連接系宜采用桁架斜撐形式。4組合梁的橫隔板(梁)拉索錨點處和支座處橫隔板(梁)宜采用板式,板式結(jié)構(gòu)的鋼板厚度不宜小于

10mm。(修訂)條文說明主梁橫向連接系采用橫隔板(梁),是使主梁成為空間整體結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)造,它能增加主梁的抗扭、抗剪剛度,與主梁連成一體增加截面橫向剛度,提高整體性能。在主梁的斜拉索錨固區(qū),局部應(yīng)力集中,受力復(fù)雜,為使斜拉索的拉力能較好地傳遞給主梁,需要設(shè)置較大剛度的橫向連接系。另外,還需根據(jù)主梁的橫向剛度和橋面板的跨徑及索距大小適當(dāng)加密布置。在支座處的橫隔板(梁)要承受和分布很大的支承反力,因此橫隔板(梁)要有足夠的強度和剛度??刹捎迷黾踊炷涟搴穸?、施加預(yù)應(yīng)力或設(shè)置加勁板等措施予以加強,橫隔板預(yù)留孔的頂端角隅處法向應(yīng)力分布與其內(nèi)折角有關(guān),內(nèi)折角做得越平緩轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力就越小,為緩和應(yīng)力集中現(xiàn)象,通常設(shè)承托并在斜方向上加強配筋。對于鋼桁梁,為了使主桁保持空間不變體系,并且能承受水平荷載(橫向風(fēng)力、地震力等),在兩桁之間設(shè)置縱向水平桁架(上、下平聯(lián))形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu);同時,為了在偏載作用下增加桁梁的抗扭剛度,設(shè)置橫向聯(lián)結(jié)系。若是有雙層交通,由于下層橋面的凈空要求,橫向聯(lián)結(jié)系由橫梁和主桁架的中間豎桿(或斜桿)形成的剛架構(gòu)成。6.2.8主梁縱向連接構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:1混凝土主梁縱向采用分段懸澆時,在分段線處主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線的連-29-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)接接頭不宜超過其總數(shù)的

50%。主梁縱向采用分段懸拼時,混凝土主梁斷面應(yīng)設(shè)計成企口縫形式,并宜設(shè)置定位預(yù)(埋)制件,主梁接縫應(yīng)采用膠接縫,構(gòu)件接觸應(yīng)平整、密貼并做好防水處理,跨徑較大時可增加濕接縫,便于調(diào)整線形。2鋼箱梁和鋼桁梁構(gòu)件宜采用工廠焊接方法制作,節(jié)段連接方式可采用高強螺栓連接或焊接,鋼箱梁頂板應(yīng)采用焊接連接。鋼箱梁縱向隔板宜布置在車道中線或車道線處。3大跨徑組合梁斜拉橋主梁節(jié)段長度以能布置

1~2根斜拉索或

2~4根橫梁為宜。組合梁中的鋼梁節(jié)段應(yīng)采用工廠焊接方法制作。節(jié)段連接方式可采用高強螺栓連接或焊接。4混合梁主梁縱向不同材料梁的連接處應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼混組合橋梁設(shè)計與施工規(guī)范》(JTG/TD64-01)的規(guī)定執(zhí)行。條文說明1分段懸澆的混凝土主梁,縱向預(yù)應(yīng)力筋連接接頭不應(yīng)在分段線處全部斷開,做到對主梁的削弱盡可能小一些(張拉壓漿以前)。主梁分段線處的預(yù)應(yīng)力鋼絞線接頭通常不超過總數(shù)的50%。為了使待澆梁段的混凝土能與已澆梁段端面很好地結(jié)合,故而對已成梁端的外端面進(jìn)行鑿毛處理。2鋼主梁節(jié)段連接采用高強螺栓連接時,螺栓的排列與構(gòu)件軸線對稱,防止因偏心產(chǎn)生附加應(yīng)力,所有螺栓對齊居中,即打入沖釘旋緊高強螺栓。鋼主梁節(jié)段間采用焊接連接時,先以栓接匹配方式臨時連接,然后實施焊接連接。3為保證吊裝剛度和節(jié)段重量,組合梁的節(jié)段長度,以能布置1?2根斜拉索和2?4根橫梁為宜。4兩種不同材料主梁的縱向連接——鋼-混凝土混合梁結(jié)合部,是混合梁斜拉橋的最重要技術(shù)關(guān)鍵?,F(xiàn)行《公路鋼混組合橋梁設(shè)計與施工規(guī)范》(JTG/TD64-01)對鋼-混混合梁結(jié)合部的設(shè)計作出了詳細(xì)規(guī)定,斜拉橋混合梁的設(shè)計遵照執(zhí)行。6.2.9混凝土主梁合龍段長度可取

1.5~3.0m,臨時固結(jié)措施可采用勁性鋼骨架,必要時可施加預(yù)應(yīng)力。鋼梁主梁合龍段長度可取

4.0~12.0m,合龍段鋼梁實施長度可根據(jù)合龍溫度予以修正。條文說明-30-構(gòu)造設(shè)計混凝土主梁合龍段在施工過程中,由于溫度變化,新澆混凝土早期收縮,已完成結(jié)構(gòu)部分的混凝土收縮與徐變,結(jié)構(gòu)體系變化以及施工荷載等因素,在合龍過程中要承受軸力、彎矩和剪力,并要克服溫度影響防止混凝土開裂,所以需要采取加強措施來保證結(jié)構(gòu)的連續(xù),保持兩側(cè)梁體變形協(xié)調(diào)。合龍段混凝土澆筑要盡快完成,盡早達(dá)到設(shè)計強度,并要有一定的施工作業(yè)面,一般合龍段長度為

1.5m?3.0m。通常采用勁性型鋼或勁性鋼管作為預(yù)應(yīng)力筋套管并施加預(yù)應(yīng)力等方式作為臨時固結(jié)措施。鋼梁具有較大的傳熱性,能夠很快吸收周圍空氣中的熱量,結(jié)構(gòu)變形對溫度變化極為敏感,所以,需要正確選擇合龍溫度及滿足鋼梁安裝就位時高強螺栓定位所需的時間,并進(jìn)行溫度變形觀測,為修正設(shè)計合龍溫度提供科學(xué)依據(jù)。6.3索塔6.3.1索塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)滿足施工及運營階段結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性等要求外,尚應(yīng)考慮經(jīng)濟合理、施工方便、造型美觀及便于維修養(yǎng)護等要求。索塔結(jié)構(gòu)形式應(yīng)按照如下原則選?。?索塔的縱橋向形式可采用單柱式、A形及倒

Y形等,如圖

6.3.1-1所示。索塔宜設(shè)計成豎直式,也可以根據(jù)需要設(shè)計成傾斜式。a)單柱式b)A形c)倒

Y形圖

6.3.1-1索塔的基本形式(縱橋向)2索塔的橫橋向形式可采用單柱式、雙柱式、門式、花瓶式、A形、倒

Y形、寶塔式、鉆石式等,如圖

6.3.1-2所示。a)單柱式b)雙柱式c)門式d)花瓶式(1)

e)花瓶式(2)

f)A形(1)-31-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)g)A形(2)h)倒

Y形i)寶塔式j(luò))鉆石式圖

6.3.1-2索塔的基本形式(橫橋向)3索塔塔柱的橫截面可采用實心或空心,截面形式可采用矩形、I字形、箱形或多邊形。6.3.2混凝土索塔應(yīng)根據(jù)施工需要在索塔內(nèi)配置型鋼作為勁性骨架。鋼筋構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:1豎向受力鋼筋的直徑不宜小于

25mm。2豎向受力鋼筋的截面積不宜小于混凝土截面積的

1%。3箍筋直徑不應(yīng)小于

16mm,間距不應(yīng)大于豎向受力鋼筋直徑的

10倍,且不大于

200mm。條文說明索塔是斜拉橋的主要承重結(jié)構(gòu),索力的垂直分力引起塔柱軸向力和水平力對塔柱產(chǎn)生彎矩和剪力。此外,溫度變化(日照影響),支座沉降,風(fēng)荷載,地震力,混凝土收縮、徐變等都將對塔柱產(chǎn)生軸向力、水平力、扭矩和順橋向、橫橋向的彎矩,因此塔柱配筋較多。為了增大索塔安全儲備,并減少豎向裂縫,本次修訂增大了豎向鋼筋和箍筋的最小直徑。本規(guī)范提出的僅是配筋低限,設(shè)計中尚需根據(jù)計算合理配置。6.3.3鋼索塔宜設(shè)計成矩形空心截面形式,根據(jù)工程實際也可將其設(shè)計成

T形或準(zhǔn)十字形空心箱形式。箱室四周各主壁板應(yīng)布置豎向加勁肋,箱室內(nèi)應(yīng)設(shè)置水平橫隔板,其間距不宜大于

4.0m。鋼索塔外壁板及內(nèi)壁板的厚度根據(jù)受力需要可沿索塔內(nèi)分段取用不同的厚度,但不宜小于

20mm。6.4斜拉索6.4.1斜拉索應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)、運輸和安裝等條件選用平行鋼絲斜拉索或鋼絞線斜拉-32-構(gòu)造設(shè)計索。條文說明根據(jù)材料及制作方法的不同,目前斜拉索基本上分為整體安裝的斜拉索和分散安裝的斜拉索兩類,即平行鋼絲斜拉索和鋼絞線斜拉索。6.4.2斜拉索應(yīng)有完整可靠的密封防護構(gòu)造,尤其是索端與錨具的接合部。斜拉索應(yīng)便于張拉、檢查和更換。條文說明斜拉索耐久性和安全性與其防護結(jié)構(gòu)體系是否完善可靠有關(guān)。斜拉索整個構(gòu)件中防護最復(fù)雜、最薄弱的索體與錨具的連接處,也是防護最容易出問題的地方。在設(shè)計制造時,需要釆取可靠的索端密封防護措施,在安裝尤其是長期運營狀況下,特別注意保護索端的密封結(jié)構(gòu)不受破壞,這是提高斜拉索的耐久性和安全性,延長使用壽命很重要的一個措施。6.4.3斜拉索索端應(yīng)考慮施工期和運營期的排水、防潮措施。條文說明無論在施工期還是運營期,設(shè)置可靠的排水、防潮措施都很重要,通常設(shè)置外防護罩、下端錨墊板排水槽等。6.4.4橋面以上的斜拉索應(yīng)設(shè)置有效防護,其豎向防護高度應(yīng)不小于

2.5m。條文說明為了防止斜拉索受到人為或車撞損壞,故規(guī)定在橋面以上一定范圍內(nèi)對斜拉索設(shè)置有效的防護措施。6.4.5斜拉索索端宜根據(jù)需要設(shè)置內(nèi)置式減振裝置或外置式阻尼器。(修訂)條文說明振動尤其是過大的振動易導(dǎo)致斜拉索的疲勞和防護結(jié)構(gòu)的破壞,影響其安全使用壽命,因此斜拉索抗風(fēng)雨振逐漸引起了人們越來越多的關(guān)注。一般橋梁預(yù)埋管內(nèi)-33-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)設(shè)內(nèi)置式減振器就可以起到減振效果。在大型斜拉橋或在多風(fēng)多雨特殊地區(qū),通常設(shè)內(nèi)置式減振器和外置式阻尼器。6.4.6平行鋼絲斜拉索應(yīng)滿足以下要求:1平行鋼絲斜拉索設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行《斜拉橋用熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索》(GB/T18365)及《大跨度斜拉橋平行鋼絲拉索》(JT/T775)的要求。2平行鋼絲斜拉索錨具宜采用冷鑄錨,錨具外表面應(yīng)進(jìn)行防護處理。條文說明現(xiàn)行《斜拉橋用熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索》(GB/T18365)對斜拉橋用高強鋼絲斜拉索的規(guī)格型號、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等作出了規(guī)定。現(xiàn)行《大跨度斜拉橋平行鋼絲拉索》(JT/T775)對大跨徑斜拉橋用平行鋼絲斜拉索的結(jié)構(gòu)、規(guī)格與型號、技術(shù)要求等做出了規(guī)定。6.4.7鋼絞線斜拉索應(yīng)滿足以下要求:1鋼絞線斜拉索的設(shè)計應(yīng)滿足現(xiàn)行《斜拉橋鋼絞線拉索技術(shù)條件》(GB/T30826)及《無粘結(jié)鋼絞線斜拉索技術(shù)條件》(JT/T771)的要求。2單根鋼絞線宜進(jìn)行鍍鋅或環(huán)氧樹脂涂覆等防腐處理,且外包擠黑色高密度聚乙烯護套,整束鋼絞線外護套可采用高密度聚乙烯管。3鋼絞線斜拉索錨具可采用夾片群錨或其他成熟錨具,其結(jié)構(gòu)形式及規(guī)格應(yīng)符合現(xiàn)行《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370)的要求。4鋼絞線斜拉索錨具宜考慮施工及運營期間的整體張拉要求。條文說明現(xiàn)行《斜拉橋鋼絞線拉索技術(shù)條件》(GB/T30826)對斜拉橋鋼絞線拉索的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、產(chǎn)品驗收檢查、拉索防腐與防護、拉索安裝、拉索更換、拉索的檢查等作出了規(guī)定?,F(xiàn)行《無粘結(jié)鋼絞線斜拉索技術(shù)條件》(JT/T771)對無粘結(jié)鋼絞線斜拉索的構(gòu)造、規(guī)格型號、技術(shù)要求、試驗方法及安裝要求作出了規(guī)定。斜拉索中所用的夾片式錨具與工程中通常所用的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力夾片式錨具是不同的。用于斜拉索的夾片式錨具通常具備一些特殊的構(gòu)造,如使鋼絞線在進(jìn)入群錨的錨板后穿過一個壓板,在索力調(diào)整完畢后,將夾片壓緊防松。-34-構(gòu)造設(shè)計6.4.8斜拉索靜載試驗或疲勞試驗應(yīng)滿足現(xiàn)行《斜拉橋用熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索》(GB/T18365)及《斜拉橋鋼絞線拉索技術(shù)條件》(GB/T30826)的要求。6.5氣動穩(wěn)定構(gòu)造措施6.5.1當(dāng)斜拉橋氣動穩(wěn)定性不滿足要求時,可采用下列措施:1提高結(jié)構(gòu)剛度,包括增加塔梁剛度,采用空間索以及邊跨設(shè)輔助墩等。2索塔、主梁采用能改善空氣動力穩(wěn)定性的截面外形,包括主梁采用帶風(fēng)嘴的流線型截面、主塔進(jìn)行倒角等。3斜拉索外表面可采用風(fēng)雨振減振措施;設(shè)內(nèi)置或外置式阻尼器;長索間設(shè)抑振索等。4橋?qū)捙c跨徑之比不小于

1/30。5合理設(shè)置檢修車軌道位置及導(dǎo)流裝置、改變欄桿形狀。條文說明氣動穩(wěn)定性不滿足要求時,需要增設(shè)抗風(fēng)穩(wěn)定措施來改變結(jié)構(gòu)體系的剛度,以提高斜拉橋的臨界風(fēng)速。提高結(jié)構(gòu)風(fēng)穩(wěn)定性的措施是根據(jù)國內(nèi)外的研究成果和設(shè)計成功經(jīng)驗而選擇的,每座橋都有不同的結(jié)構(gòu)形式、不同的剛度、跨徑、橋?qū)捄土焊叩?,所處橋位的風(fēng)速也不同,要求也不相同。因此需要根據(jù)每座橋的具體要求采取相應(yīng)的措施。6.6錨固系統(tǒng)6.6.1斜拉索與混凝土主梁的錨固宜采用頂板錨固、箱內(nèi)錨固、斜隔板錨固、梁體兩側(cè)錨固、梁底錨固等形式,如圖

6.6.1所示。-35-公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(JTG/T3365-01—2020)斜拉索斜拉索斜拉索斜拉索斜拉索錨固塊錨固塊錨頭錨頭斜隔板錨頭雙索面單索面底塊a)錨固在頂板上b)錨固在箱內(nèi)c)錨固在斜隔板上斜拉索斜拉索斜拉索斜拉索錨頭錨固塊錨固塊錨頭錨頭錨固塊錨頭錨固塊d)錨固在梁體兩側(cè)圖6.6.1混凝土梁斜拉索錨固基本方式e)錨固在梁底條文說明斜拉索通常錨固在主梁的頂板、底板或梁高中部,在主梁上需要設(shè)置錨固實體構(gòu)造,否則將無法進(jìn)行錨固,尤其對混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,通過剛度很大的實體構(gòu)造將該處復(fù)雜的空間受力進(jìn)行分散,獲得較小的變形和應(yīng)力。6.6.2

混凝土索塔與斜拉索的錨固宜采用側(cè)壁錨固、鋼錨梁錨固、交叉錨固、鋼錨箱錨固、鞍座式錨固(騎跨式和回轉(zhuǎn)式)等形式,截面形式如圖6.6.2-1~圖6.6.2-6所示。錨固的基本構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:1實體

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