广西预制拼装模块化钢结构市政桥梁技术规程

1、广西预制拼装模块化钢结构市政桥梁技术规程x目次TOC o 1-2 h u1 总则 1术语 2 TOC o 1-5 h z 材料及设计指标3材料 3结构分析4结构分析模型4结构强度、稳定与变形计算4构件设计6般规定6主体结构设计6现场接头7横向联结钢管7分期施工7附属结构设计7本规范用词说明9引用标准名录10条文说明11总则 12术语、符号14材料及设计指标15材料 15结构分析16结构分析模型16结构强度、稳定与变形计算16构件设计18般规定18主体结构设计18横向联结钢管20分期施工23附属结构设计24ContentsTOC o 1-2 h u1 Generl Provisions12 Te

2、rms2 3 Mterils nd Design Index3Mterils3Structurl nlysis4Structurl nlysis Model4Clcultion of Structurl Strength, Stbility ndDeformtion4Component Design6Generl Requirements6Min Structure Design 6Field Joint7Trnsverse Connection Steel Pipe7Stge Construction7ccessory Structure Design7Explntion Of Wordin

3、g in This Code9List of Quoted Stndrds10ddition:Explntion of Provisions11Generl Provisions12Terms 14Mterils nd Design Index 15Mterils 15Structurl nlysis16Structurl nlysis Model16Clcultion of Structurl Strength, Stbility ndDeformtion16Component Design18Generl Requirements18Min Structure Design18Trnsve

4、rse Connection Steel Pipe20Stge Construction 23ccessory Structure Design24PGE 251 总则1. 0. 1 为规范预制拼装模块化钢结构市政桥梁的设计，提高设计水平，保障工程质量，根据安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则，制定本规范。1. 0. 2 本规范适用于单跨跨径小于16m 及斜交角小于30的预制拼装模块化钢结构市政桥梁。1. 0. 3 本规范接受以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行设计。1. 0. 4 预制拼装模块化钢结构市政桥梁应进行耐久性设计，主体结构宜按不小于100 年设计使用

5、年限进行设计。1. 0. 5 预制拼装模块化钢结构市政桥梁应按公路桥涵设计通用规范 JTGD60 20XX) 的要求， 考虑设计状况并开展相应的极限状态设计。1. 0. 6 预制拼装模块化钢结构市政桥梁设计应提出对制作、运输、安装、养护、治理等的要求，选择合理的结构形式，宜接受标准化、通用化的结构单元和构件，构造与连接应便于制作、安装、检查和维护。. 0. 7 预制拼装模块化钢结构市政桥梁设计应依据城乡规划确定的道路等级、城市交通进展需要，遵循有利于节省资源、爱护环境、防洪抢险、抗震救灾的原则进行设计。. 0. 8 预制拼装模块化钢结构市政桥梁设计时，除应符合本规范外，尚应符合现行GJ 有关标

6、准的规定。术语预制拼装模块化钢结构桥Prefbricted Modulr SteelBridge由方形钢管和横向联结钢管组成的简易板梁桥。材料及设计指标材料1. 1 应依据结构形式、受力状态、连接方法及所处环境条件，合理地选用材料。1. 2 钢材规格和牌号根据公路钢结构桥梁设计规范选用。1. 3在设置现场接头时，原则上使用高强度螺栓。1. 4钢筋和混凝土材料根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范选用。表 3.1.4 使用部位及钢筋混凝土质量标准使用部位强度等级坍落度cm 粗集料混凝土底座C40825(20)横向连接部位填充混凝土C401225(20)水泥混凝土整平层C30820结构分析结

7、构分析模型结构分析接受的模型和基本假定，应能反映结构实际受力状态，其精度应能满足结构设计要求。在结构分析中，应考虑环境对构件和结构性能的影结构受力分析可按线弹性理论进行，当极限状态条件下结构的变形不能被忽视时，应考虑几何非线性对结构受力的影响。结构动力分析应考虑以下因素：.全部相关的结构构件质量、刚度和阻尼特性。. 模型的边界条件应反映结构的固有特性。.2 结构强度、稳定与变形计算桥梁承载能力极限状态应按下式要求进行验算：田Sd式中：o 0Sd 作用组合的效应（如轴力、弯矩或表示几个轴力、弯 矩的向量Rd 上部结构接受整体式截面的梁桥在长久状况下结构体系不应发生转变，并应按以下规定验算横桥向抗

8、倾覆性能：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。当整联只接受单向受压支座支承时，应符合下式要求：Sbk,iS式中： Sbk,i 横向抗倾覆稳定性系数，取 kqfSsk,i 使上部结构稳定的作用基本组合分项系数均为1.0）kqf 使上部结构失稳的作用基本组合分项系数均为1.0) 的效应计算竖向挠度时，应按结构力学的方法并应接受不计冲击力的汽车车道荷载频遇值，频遇值系数为1.0。计算挠度值应在计算跨径的1/600 以下。当恒载挠度值大于2.0cm 时，宜设置预拱度。预拱度应保持桥面曲线平顺。5 构件设计般规定5. 1. 1 在设计预制拼装模块化钢结构市政桥梁时，考虑其使用目的与适用性，安

9、全性，耐用性，维护治理，经济性和环境之间的协调性，并留意生产，运输，现场施工等进行设计。5. 1. 2 构件应按承载能力极限状态验算强度和稳定性，作用组合效应设计值按现行公路桥涵设计通用规范UTG D60)规定计算。疲乏计算应按本章抗疲乏设计与计算的有关规定执行。5. 1.3进行承载能力极限状态设计时，结构重要性系数y0 应符合现行公路桥涵设计通用规范 JTG D60) 的相关规定。5.2 主体结构设计5. 2. 1 主梁横向布置方形钢管配置宜适合于整个宽度。横梁 横向联结钢管在有效跨度内按奇数配置，但不能配置在跨度中心位置，最大间距为3m5. 2. 2 方形钢管标准截面如表表 5.2.2 方

10、形钢管标准尺寸一览表5.2.2 所示尺寸板厚250300350400450500550122. 3 截面内力计算设置横向联结钢管时，方形钢管主梁的截面力宜按以下简易计算方法求出：恒荷载计算除考虑实际的结构自重外，可以近似地将桥面铺装、人行道、栏杆等质量均摊给各片主梁承当。活荷载计算可接受横向铰接板梁法计算横向分布系数。未设置横向联结钢管时，方形钢管主梁的截面力宜按以下简易计算方法求出：恒荷载计算除考虑实际的结构自重外，可以近似地将桥面铺装、人行道、栏杆等质量均摊给各片主梁承当。活荷载计算可接受杠杆原理法计算横向分布系数。如须进行精细化设计，可接受平面梁格模型进行计算，将方形钢管作为由横梁横向联

11、结钢管形成的平面格子梁进行解析。在这种状况下，横梁的刚度要考虑到钢管内填充的混凝土，将主梁与横梁的节点部位作为刚性联结。横向联结钢材横梁截面设计以构件承当剪力操纵抗疲乏设计和连接设计根据公路钢结构桥梁设计规范执行。.3 现场接头本形式由于将简洁的结构和施工作为基本思想，因此， 原则上不设置现场接头。在不得已而要装设现场接头时，必需充分地考虑到在工厂制作后对连接状况进行确认，在现场对螺栓紧固的状况，以及架设方法和质量操纵等。.4 横向联结钢管横向联结钢管的分割位置是考虑到现场架设施工的可操作性而确定的。构件长度宜为2.0m 以下。在方形钢管的开口处贴有间隙带，以防止混凝土泄漏。当纵向坡度较大时，

12、必需考虑填充特性，例如将用于填充混凝土的孔位置移至纵向坡度较高的一侧。.5 分期施工分期施工时，必需在设计结构时考虑到联结状况，以使一期施工部分与二期施工部分能够顺利地接合。.6 附属结构设计5. 6. 1纵向、横向坡度的处理5. 6. 2支座宜接受带状橡胶支座。5. 6. 3缩装置宜考虑到与主梁进行连接，选择适当的形式。5. 6. 4排水装置需确保桥面的结构必需能够快速排出雨水。且满足耐久性要求。5. 6. 5防护栏杆设计宜考虑其对方形钢管梁和底座安装部分的影响。5. 6. 6防落梁设计根据城市桥梁抗震设计规范执行。5. 6. 7桥面铺装设计根据城市桥梁设计规范执行。5. 6. 8水泥混凝土

13、整平层上方应铺设防水层，以防止从桥面雨水等浸入到方形钢管主梁之间交界部位宜设置挡水处理并铺设导水管以便能排出铺装厚度以内的雨水。6. 9 过桥管线设计根据城市桥梁设计规范执行。本规范用词说明为便于在执行本规范条文时区分对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：表示很严格，非这样做不行的：正面词接受“必需，反面词接受“严禁；表示严格，在正常状况下均应这样做的：正面词接受“应，反面词接受“不应或“不得；表示同意稍有选择，在条件答应时首先应这样做的：正面词接受“宜，反面词接受“不宜；) 表示有选择，在肯定条件下可以这样做的，接受 “可。条文中指明应按其他有关标准执行的写法为： “应符合 的规定或“应按

14、执行。引用标准名录城市桥梁设计规范 CJJ11-20XX 20XX 年版公路桥涵设计通用规范 JTG D60-20XX 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG3362-20XX 公路钢结构桥梁设计规范 JTG D64-20XX 钢结构设计标准 GB50017-20XX 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG 3363-20XX 公路桥梁抗震设计细则 JTG/T B02-01-20XX 城市人行天桥与人行地道技术规范 CJJ 69-1995 预制拼装模块化钢结构市政桥梁技术规程条文说明总则0. 1 本条与 城市桥梁设计规范 CJJ11-20XX 致，符合 GJ 和行业对钢结构桥梁的要求和将

15、来的进展趋势。1. 0. 2 预制拼装模块化钢结构市政桥梁所适用的支点间距， 无需设置现场接头即可进行运输，原则上没有恒载荷预拱度。因此，形成该限度的支点间距基本上在16m 左右。由于方形钢管纵梁只能设置在直线上，因此，基本上适用于直线桥梁。用于曲线桥、 加宽桥时，虽然可以将栏杆的底座突出并使其长度随便改变，但是，对于托架的设置等方面要进行充分的研讨。1. 0. 3 本规范接受以概率理论为基础的极限状态设计方法， 按分项系数的设计表达式进行钢结构桥梁设计，与钢筋混凝土桥涵、圬工桥涵和地基基础等结构设计保持一致。1. 0. 4 预制拼装模块化钢结构市政桥梁设计需满足城市桥梁工程结构应具有的安全性

16、、耐久性和适用性的功能要求。 城市桥梁设计规范 CJJ11-20XX 中给出了桥梁结构结构的设计使用年限，是根据桥涵规模来考虑的。本条规定主体结构设计使用年限宜为100 年，比上述标准规范中的规定有所提高，是考虑到钢材的材料性能比较优异，在正常设计、正常施工和正常使用并做好防腐等耐久性措施的前提下，可以到达要求的年限，并不增加过多的经济本钱，这一要求也与公路钢结构桥梁设计规范 JTG D64-20XX 一致。1 .0. 5 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 20XX) 规定了桥梁结构设计的两类极限状态：承载能力极限状态：对应于桥涵结构或其构件到达最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位

17、的状态，包括构件和连接的强度破坏、疲乏破坏、结构或构件丧失稳定及结构倾覆等。正常使用极限状态：对应于桥涵结构或其构件到达正常使用或耐久性能的某项限值的状态，包括影响结构、构件正常使用的开裂、变形及影响结构耐久性的局部损坏等。并规定了4 种设计状况以及对应应开展的极限状态设计：长久状况所对应的是桥梁的使用阶段。这个阶段持续的时间很长，要对结构的全部预定功能进行设计，即要进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。短暂状况所对应的是桥梁的施工阶段和修理阶段。这个阶段的持续时间相对于使用阶段是短暂的，结构体系、结构所承受的荷载等与使用阶段也不同，设计要依据具体状况而定。在这个阶段，要进行承载能力极

18、限状态计算，可依据需要作正常使用极 限状态计算。偶然状况所对应的是桥梁可能遇到的撞击等状况。这种状况出现的概率微小，且持续的时间极短。偶然状况一般只进行承载能力极限状态计算。地震状况对应的是桥梁可能遭受地震的状况，一般只进行承载能力极限状态计算. 0. 6 结构应经济合理，要结合我国的制造工艺和装备，考虑结构形式及结构详情便于制造；要结合拟定的架梁方案、起吊设备的最大吊重和最大吊距以及运输条件，考虑构件长度及重量，便于架设和运输；结构详情，特别是重要受力接头部位，要便于检 查人员和检测设备进人，便于日常检查和维护。术语、符号预制拼装模块化钢结构市政桥梁是接受方形钢管板梁作为主体结构的一种钢构桥

19、梁。作为桥梁商品，可实现较低的大梁高度、轻量、节约空间和快速施工。这种形式是将方形钢管并排铺设，以规定的间距将钢管插入方形钢管中，然后， 在插入钢管中的该部分中填充混凝土使其固化形成板式结构。材料及设计指标材料3. 1. 2 上部使用的钢材详见公路钢结构桥梁设计规范的相关规定。另外，对于那些在公路钢结构桥梁设计规范中未做规定，而有使用业绩的钢材，通过试验，经确认无论在机械性质方面、还是在化学成分等方面均可满足材料的要求时，也可以使用1. 3 本结构形式虽然现场基本不需要设置接头，但考虑到无法排除有可能需要接头的特别状况，所以这里进行了规定。此外，螺栓尚需满足耐久性要求。1. 4 考虑到可施工性

20、，设定填充混凝土的坍落度值。对于水泥混凝土整平层，其厚度很薄，并且在方形钢管的上外表承受了活荷载，因此以该表为质量标准。结构分析结构分析模型1. 2 环境对桥梁结构的影响不能忽视，例如海洋大气环境、峡谷风环境、侵蚀介质环境、地质断层环境、温度环境等，都对结构的安全和耐久产生较为显著的作用。4.2 结构强度、稳定与变形计算.2.1 式 4.2.1) 中， Sd 包括了计算中各种有关作用效应和荷载效应的分项系数，Rd 中也包括了材料系数或抗力系数。. 2. 2 近年来，各地相继发生了简支、连续梁桥整体横桥向倾覆失稳直至垮塌的事故案例。事故桥梁的破坏过程表现为，单向受压支座脱离正常受压状态，上部结构

21、的支承体系不再提供有效约束，上部结构变形或受力失稳，以致垮塌，支座、下部结构连带损坏，如图 4-1 所示。 根据现行工程结构可靠性设计统一标准 GB50153) 的规定， 这类破坏属于承载能力极限状态范畴。图 4-1 典型破坏过程分析特征状态3 需要考虑箱梁扭转、支座刚度等多种非线性因素， 机理冗杂，本规范不将特征状态3 作为验算工况，通过严格操纵特征状态2, 幸免结构体系到达特征状态3； 另外， 国内外相关规范基本接受特征状态1 和特征状态2 作为抗倾覆验算工况。综上所述，本规范规定了如下两项抗倾覆验算要求：针对特征状态1 ， 在作用基本组合下，单向受压支座处于受压状态。同一桥墩的一对双支座

22、构成一个抗扭支承，起到对扭矩和扭转变形的双重约束; 当双支座中一个支座竖向力变为零、失效后， 另一个有效支座仅起到对扭矩的约束，失去对扭转变形的约束；当梁的抗扭支承全部失效时，梁处于受力平衡或扭转变形失效的极限状态，即到达特征状态2。对特征状态2,参考挡土墙、刚性基础的横向倾覆验算，接受“稳定作用效应A稳定性系数X 失稳作用效应的表达式。2. 4 原则上，本形式不附加恒载荷拱预度。但是，假如推断出它太不经济，或者假如由于纵梁高度的限制等而导致尺寸受限制时，则可以设置预拱度进行应对。5 构件设计般规定1. 1 预制拼装模块化钢结构市政桥梁是由方形钢管和横向联结钢管组成的简易板梁桥，是依据基本原则

23、设计的。一般设计步骤和主要设计项目如图5.1.1 所示。图 5.1.1 设计步骤5.2 主体结构设计5. 2. 1 按整个宽度大于方形钢管的合计总宽度进行配置。剩余部分接受在底座上探出的悬臂并设置滤水板来解决。对于曲线桥，将通过转变悬臂长度来处理。悬臂长度较大时，要研讨加固措施，例如接受托架等。但是，悬臂长度在W底座宽度 /2 以内。依据宽度和使用的方形钢管的尺寸，有时，整个宽度= 方形钢管的合计宽度。在这种状况下，由于对雨水的排水变得困难，最好削减一根方形钢管，以此来缩短方形钢管的合计宽度。假如很难削减，必需对排水结构进行研讨。(2) 对于设置横梁的方形钢管主梁，考虑到由于在其上面和侧面开孔

24、而致使截面受损，因此，必需检查其应力状况。所以，要幸免在应力最大的跨中位置配置横梁而应按奇数进行配置。考虑荷载横向安排效果，规定横梁的间隔在3m 以下。图 5.2.1 盼望幸免出现的结构举例5. 2. 2 方形钢管的标准截面有28 种，但是，受梁的高度制约这一状况除外，还是使用尺寸在400 以上的截面比较划算。因此， 最好经过经济方面的比较再去选择使用的尺寸。耐气候性的方形钢管在尺寸上有所制约这一点要引起留意。在使用耐气候性方形钢管时，往往欠缺对周边环境的考虑，因此提示留意。耐气候性钢材在按其裸规格使用时，最好根据规定，距离江河等流淌水面2.4m 以上，距离湖泊沼泽地等静水面3.0m 以上。2

25、. 3 截面内力计算预制拼装模块化钢结构市政桥梁在结构上没有焊接接头，并具有较高的抗疲乏强度，因此，可以省略疲乏设计。但是，假如有焊接构件例如踏板的悬挂支架， 则必需依据其接头的种类对抗疲乏强度进行验算。在进行疲乏设计时设计根据公路钢结构桥梁设计规范执 行。5.4 横向联结钢管横向联结钢管的最终位置横向，高度 应为可操作的构件长度，因为它是手工作业。假如可以架设4 到 6 个面板，则最好在划分时考虑面板的宽度。图 5.4.1 面板架设举例(2)在桥墩上有用于固定填土的反向翼底部隐 XX状况 下，即使架设一根，也很难在支点处插入最终的横向联结钢管。有必要事先制定打算，事先考虑到施工顺序，是否对面板进行划分， 或者在架设大梁后再进行逆向翼底部隐XX 的施工。图 5.4.2 一根架设举例3) 为了防止在方形钢管之间靠近的不充分时例如，方形钢管部分的弯曲精