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道路桥梁设计通用设计规范是什么?

子相官网 发布于 1年前 分类:问答

道路桥梁设计通用设计规范是什么?

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    公路桥涵设计通用规范

    一、总则

    1、安全等级;

    2、特大、大、中、小桥及涵洞分类;

    标准跨径:梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中线长度为准;拱式桥和涵洞以净跨为准。重要是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。

    二、术语

    1、作用短期效应组合:正常使用极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合;

    2、作用长期效应组合:正常使用极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应的组合;

    三、设计要求

    1、桥涵布置:公路桥涵的设计洪水频率;

    2、桥涵孔径

    3、桥涵净空:净空高度,高速公路和一级,二级公路上的桥梁应为5米,三、四级公路上的桥梁应为4.5米。

    4、立体交叉跨线桥桥下净空应符合下列规定;

    5、车行或人行天桥的宽度;

    6、桥上线形及桥头引道;

    7、桥面铺装、排水和防水层;

    8、养护及其他附属设施。

    四、作用

    1.1可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值,频遇值或准永久值作为其代表值;

    可变荷载不同时组合表:汽车制动力,流水压力,冰压力,支座摩阻力;

    多个偶然作用不同时参与组合。

    4.1.6永久作用效应的分项系数表;汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取1.4;当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载的分项系数应采用汽车荷载的分项系数,对专为承受某作用而设置的结构或装置,设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值;计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载,其分项系数取与汽车荷载同值。在作用组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他的可变作用效应的分项系数,取1.4,但风荷载的分项系数取1.1;在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数,当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时,人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取0.80;当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有两种其他可变作用参与组合时,其组合系数取0.70;当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有三种其他可变作用参与组合时,其组合系数取0.60;尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时,取0.50。

    设计弯桥时,当离心力与制动力同时参与组合时,制动力标准值或设计值按70%取用。

    偶然组合:永久作用标准值效应应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相结合。偶然作用的效应分项系数取1.0;与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其代表式按现行《公路工程抗震设计规范》规定采用。

    公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,短期、长期效应组合。

    结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时,除特别指明外,各作用效应的分项系数及组合系数应取为1.0;各项应力限值应按设计规范规定采用。

    构件在吊装、运输时构件重力乘以动力系数;

    4.2永久作用常用材料的重力密度表;

    预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时,应作为永久作用计算其主效应和次效应,并应计入相应阶段的预应力损失,但不计入预加力偏心距增大引起的附加效应。在结构进行承载力极限状态设计时,预加力不作为作用,而将预应力钢筋作为结构抗力的一部分,但在连续梁等超静定结构中,仍需考虑预加力引起的次效应。

    土的重力及土侧压力可按下式计算:破坏棱体破裂面与竖直线间夹角的蒸汽值可按下式计算。

    承受在土侧压力的柱式墩台,作用在柱上的土压力计算宽度,可按下列规定采用:

    压实填土重力的竖向和水平压力强度标准值;

    水的浮力可按下列规定采用:

    混凝土收缩及徐变作用可按下述规定取用:计算圬工拱圈的收缩作用效应时,如考虑徐变影响,作用效应可乘以0.45折减系数;

    4.3可变作用

    4.3.1公路桥涵设计时,汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减等应符合下列规定:

    1、汽车荷载分为公路1级和公路2级;

    2、汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。

    各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合表的规定。二级公路为干线公路且重型车辆多时,其桥涵的设计可采用公路1级汽车荷载。四级公路上重型车辆少时,其桥涵设计所采用的公路2级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数,车辆荷载的效应可乘以0.7的折减系数。

    车道荷载的计算:公路1级车道荷载的均布荷载标准值为10.5千牛米,集中荷载标准值按一下规定选取:桥梁计算跨径小于或等于5米时取180千牛;桥梁计算跨径等于或大于50米时,为360千牛,桥梁计算跨径在5-50米之间是,集中荷载采用直线内插求得。计算剪力效应时,上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。

    公路1级和公路2级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值;

    车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算;桥涵设计车道数应符合表的规定。多车道桥梁删过得汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时,有汽车荷载产生的效应应按表规定的多车道折减系数进行折减,但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应。大跨径桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减。当桥梁计算跨径大于150米时,应按表规定的纵向折减系数进行折减。当为多跨连续结构时,整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。

    汽车荷载冲击力的计算:钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台,应计算汽车的冲击作用。填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.5米的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力;冲击系数可按下式计算:注意结构基频(条文说明中记载)的计算;

     

    汽车荷载的局部加载(理解为车辆荷载)及在T梁,箱梁悬臂板上的冲击系数采用0.3

    4.3.3汽车荷载离心力可按下列规定计算:弯道半径小于或等于250米时考虑离心力,多车道桥梁的汽车荷载横向折减系数;设计弯道时,当离心力与制动力同时参与组合时,制动力标准值或设计值按70%取用。

    4.3.4汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载,并可按下列规定计算;车辆外侧车轮中线矩路面边缘0.5

    挡土墙分段长度可按下列公式计算,但不应超过挡土墙分段长度:当挡土墙分段长度小于13米时,B取分段长度,并在该长度内按不利情况布置轮重。

    4.3.5人群荷载标准值应按下列规定采用:1、当桥梁计算跨径小于或等于50米时,人群荷载标准值为3.0KN/㎡;当桥梁计算跨径等于或大于150米时,人群荷载标准值为2.5KN/㎡;城镇郊区行人密集地区的公路桥梁,人群荷载标准值取上述规定值的1.15倍。专用人行桥梁,人群荷载标准值为3.5KN/㎡。人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内,在纵向施加于使接哦股产生最不利荷载效应的区段内。人行道板(局部构件)可以一块板为单元,按标准值4.0KN/㎡的均布荷载计算。计算人行道栏杆时,作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值0.75KN/㎡;作用在扶手上的竖向力标准值取1.0KN/m。

    4.3.6汽车荷载制动力可按下列规定计算和分配:不计冲击力,制动力为纵向力,按纵向力的加载长度进行折减。一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按本规范规定的车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算,但公路1级汽车荷载的制动力标准值不得小于165KN;公路2级汽车荷载的制动力标准值不得小于90KN。同向行驶2车道为一个设计车道的2倍;同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍;同向行驶三车道为一个设计车道的2.68倍;但不应计入因此而产生的竖向力和力矩。

    设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支梁或连续梁排架式柔性墩台,应根据支座与墩台的抗推刚度的刚度集成情况分配和传递制动力。设有板式橡胶支座的简支梁刚性墩台,按单跨两端的板式橡胶支座的抗推刚度分配制动力。

    设有固定支座、活动支座(滚动或摆动支座、聚四氟乙烯板支座)的刚性墩台传递的制动力,按表采用。每个活动支座传递的制动力,其值不应大于其摩阻力,当大于摩阻力时,按摩阻力计算。

    4.3.7风荷载标准值可按下列规定计算:1、横桥向风荷载假定适配地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上,其标准值可按下式计算:横桥向风荷载标准值;K1:风荷阻力系数(普通实腹桥梁上部结构的风载阻力系数;桁架桥上不结构的风载阻力系数包含遮挡系数);K2考虑地面粗糙度类别和梯度风的风速高度变化修正系数:位移山间盆地、谷地或峡谷、山口等特殊场合的桥梁上、下部结构的风速高度变化修正系数按B类地表类别取值;K3地形、地理条件系数;横向迎风面积,按桥跨结构各部分的实际尺寸计算;

    桥梁顺桥向可不计桥面系及上承式梁所受的风荷载,下承式桁架顺桥向风荷载标准值按其横桥向风压的40%乘以桁架迎风面积计算;桥墩上的顺桥向风荷载标准值可按横桥向风压的70%乘以桥墩迎风面积计算。悬索桥,斜拉桥桥塔上的顺桥向风荷载标准值可按横桥向风压乘以迎风面积计算;桥台可不计算纵、横向风荷载;上部构造传至墩台的顺桥向风荷载,其在支座的着力点及墩台上的分配,可根据上部构造的支座条件,按本规范汽车制动力的规定处理。

    作用在桥墩上的流水压力标准值:桥墩的阻水面积,计算至一般冲刷线处;对具有竖向前棱的桥墩,

    冰压力可按下述规定取用:当冰块流向桥轴线的角度《=80度时,桥墩竖向边缘的冰荷载应乘以正弦角度予以折减。并压力的合力作用在计算结冰水位以下0.3倍冰厚处。冰压力的分解;对流冰期的设计高水位以上0.5m到设计低水位以下1.0m的部位宜采取抗冻型混凝土或花岗岩镶面或包钢板等防护措施。同时,对建筑物附近的冰体采取适宜的冰体减小对结构物作用力的措施。

    4.3.10计算温度作用时的材料线膨胀系数及作用标准值可按下列规定取用:各种构件的线膨胀系数,考虑最高温度和最低有效温度(条文说明)的效应。计算桥梁结构由于梯度温度引起的效应时,可采用图所示的竖向温度梯度曲线,其桥面板表面的最高温度T1规定见表,对混凝土结构,当梁高H小于400㎜时,A=H-100㎜;梁高H等于或大于400㎜时,A=300㎜。对带混凝土桥面板的钢结构,A=300㎜。混凝土上部接哦股和带混凝土桥面板的钢结构的竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。计算圬工拱圈考虑徐变影响引起的温差作用效应时,计算的温差效应应乘以0.7的折减系数。

    支座摩阻力标准值:

    偶然作用:地震动峰值加速度确定桥涵的地震计算。

    撞击作用:漂流物,汽车等撞击作用。