DB14∕T 1552-2017 公路波形钢腹板组合箱梁桥设计规范

DB14山西省质量技术监督局发布I 1 1 1 1 2 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 8 8 8 8 9 9 前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》银青、崔兰、秦志军、沈玮、路海俊、廖宜波、任慧、兰雁、周小年、王岩、任颖、王宏1公路波形钢腹板组合箱梁桥设计规范本标准规定了波形钢腹板组合混凝土箱梁桥的材料、构造、计算、养护检修等相关内GB/T1228钢结构用高强度大六角GB/T1229钢结构用高强度大六GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术GB8923涂装前刚才表面锈蚀等级和GB50513工程结构可靠性设计统一GB50205钢结构工程施工质量验收JTGD62公路钢筋混凝土及组合桥JTG/TB02-01公路桥梁抗震JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装2波形钢腹板组合箱梁桥波形钢板连接件混凝土销3ty——钢材的剪切屈服应力；——预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值；E——钢材的弹性模量；M——横向角隅抵抗弯矩；T——扭矩设计值；——由横向弯矩产生的焊缝正应力；——体外预应力钢筋的有效预应力；——体外预应力钢筋的极限应力设计值；——波形钢腹板的弯曲剪应力；——波形钢腹板的自由扭转剪应力；——合成屈曲剪应力。4h——箱梁高度；——焊缝的焊脚尺寸；aw——波形钢腹板直板段长度；dv——波形钢腹板波高；——扭转惯性矩。——波形钢腹板剪切分担率；δ——波形钢腹板波高与钢板板厚比；n——螺栓数量；——摩擦面的抗滑移系数。54.1波形钢腹板组合箱梁桥设计时，除应符合本标准外，尚应符合现行有关国家及行业标准的规4.2本规范采用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。4.3波形钢腹板组合箱梁桥应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计：4.4波形钢腹板组合箱梁桥应考虑以下状况及其相应的极限状况设计：c)偶然状况：桥梁在使用过程中偶然出现的状况，应作承载能力d)地震状况：桥梁在使用过程中由地震作用发生的特殊状况，应作承载能力极4.5应注重结构安全、耐久性、美观及景观要求。4.6在公路波形钢腹板组合箱梁桥设计中，应对桥梁施工过程控制和运营过程中的养护提出要求，运4.7当采用波形钢腹板组合箱梁桥的其它特殊结构桥型时，为了把握波形钢腹板组合箱梁桥的其它特性，在进行结构分析、设计、施工之前，宜做必要的试验5.1.2波形钢腹板组合箱梁桥采用预应力体系时混凝土强度不应低于C50，钢筋混凝土体系时不低于5.2.2钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。5.3.1结构钢材要满足强度、塑性、韧性和可焊性的要求，选用时应综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度及工作环5.3.2波形钢腹板组合箱梁桥的钢材宜采用质量等级C级或以上的碳素结构钢或低合金5.3.3对于需要验算疲劳的焊接结构钢材，应具有常温冲击韧性的合格5.3.6选用的焊接材料（焊丝、焊条和焊剂）应保证焊缝与主体钢材技术条件相适应，并通过焊接工5.3.7波形钢腹板内、外表面一般应进行防腐设计，对需要进行防腐涂装的波形钢腹板，涂装系统设676.2.1波形钢腹板与混凝土连接部位应设置抗剪、抗拉拔的连接件。6.2.3波形钢腹板组合箱梁应具有足够的侧向刚度，以保证在施工期间波形钢腹板不发生整体失稳或6.2.4波形钢腹板组合箱梁应进行下列设计验算：纵桥向设计验算、横桥向设计验算、波形钢腹板与6.3.2波形钢腹板组合箱梁仅考虑顶底板混凝土构件收缩和徐变的影响，其取6.3.3在进行施工计算时，必须计入施工中可能出现的施工荷载，包括6.3.4波形钢腹板组合箱梁桥施工阶段的作用效应组合，应按计算及结构所处条件而定。结构上的施7.1.2波形钢腹板组合箱梁在对箱梁轴向、弯曲刚度作杆系结构分析时，主梁仅考虑混凝土顶底板的及二期恒载等永久荷载由体内预应力钢筋承受，车辆等可变荷载由体外预应力钢筋承受。7.3.1波形钢腹板组合箱梁桥应根据结构形式、断面构成、断面形状以及荷载状态选用合适的结构模7.3.2结构模型可做适当等效模拟，并能够真实反映桥梁的实际受力状况。7.3.3波形钢腹板组合箱梁的抗扭惯Am——箱梁截面面积,Am=hxbm,h为顶、底板中心线之间的距离，bm=(bz+b2)/2，其中s——钢材与混凝土的剪变模量比，ns=G/G。；·c——修正系数·Q=0.4hm/bm-0.06,hm/bm>0.2时,c=0；hma/b三0.2时,897.3.4波形钢腹板组合箱梁纵向弯曲计算，可=hy/h；7.3.5波形钢腹板组合箱梁桥温度效应计算时仅考虑混凝土顶板的温度变化，不考虑波形钢腹板的影7.3.6体外预应力钢筋作为抗拉钢筋来进行截面抗力计算，设计中体外预应力钢筋的极限应力σpu应fpd——预应力钢筋的抗拉强度设计值。8.1波形钢腹板组合箱梁桥应进行桥面板和底板的横向受弯计算，计算时应考虑因横梁和桥面板约束8.2波形钢腹板组合箱梁桥应对端横隔梁进行受力计算，对于预应力混凝土构件，其横向分析按预应力构件计算，其他类型横隔梁可按组合梁结构的分析方a)局部屈曲模式b)整体屈曲模式c)合成屈曲模式8.3用平面框架模型进行计算时，可将横截面简化成由顶底板与腹板组成的箱梁框架计算模型，钢腹板与顶底板结合部做刚接处理，将钢腹板的重心间距视为腹9.1.1波形钢腹板组合箱梁的波形钢腹板计算中，所受剪切力全部由波形钢腹板承担，波形钢腹板的9.1.2波形钢腹板的验算应包括剪应力验算、屈曲稳定性验算、钢腹板之间的连接验算。因扭转产生9.1.4在面内剪切荷载的作用下，波形钢板的屈曲模式主要有整体屈曲、局部屈曲以及合成屈曲三种9.2.1波形钢腹板的剪应力主要包括弯曲剪应力和自由扭转Ta十Tt三向.....................——自由扭转剪应力；——钢板抗剪强度设计值。9.2.2波形钢腹板的弯曲剪应力按式(ti——第i个波形钢腹板厚度；9.2.3波形钢腹板的自由扭转剪应力按式(......................................——自由扭转剪应力；=0.4hm/bm-0.06,当hm/bm三0.2时,c=0。E——钢材的弹性模量； 波形钢腹板的合成屈曲剪应力可按式(11)...............................Tor——合成屈曲剪应力。·9.6波形钢腹板之间的连接计算9.6.1抗剪连接中，一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值应按式(12)计算：——摩擦面的抗滑移系数；9.6.2焊接连接中，钢腹板搭接焊缝的直角焊缝在剪力作用下，其剪应力按下式(13)进行计...................................f"——角焊缝的强度设计值；——焊缝的计算长度；对每条焊缝取其实际长度减去2。9.7波形钢腹板与翼缘板的焊接计算f"——角焊缝的强度设计值；9.7.2横桥向验算可按式（15角焊缝有效截面的抵抗矩。——角焊缝的强度设计值。9.7.3合成应力验算可按式（16）进行计算：——角焊缝的强度设计值。9.8.1在荷载作用下，验算内衬混凝土受力及配筋时，内衬混凝土承担的剪力值按其与波形钢腹板两者的抗弯刚度进行分配；验算波形钢腹板时，按波形钢腹板承担全部剪力进行............................av=(o:-,G) ——内衬混凝土的主拉应力；F:——内衬混凝土的轴向压应力，轴向压应力按内衬混凝土平均厚度计算；——内衬混凝土的剪应力；波形钢腹板与混凝土顶底板之间的纵向水平剪力由连接件承受，单位长度上的纵向水平剪力Qa按...............................—连接件与混凝土顶底板连接处由作用效应产生的横向弯矩组合值。横隔梁宜采用实体有限元模型进行分析，并根据应力结果进行配11.1.2波形钢腹板组合箱梁桥的总体尺寸可参照预应力混凝土箱梁桥及钢筋混凝土箱梁桥拟定。图4波形钢腹板大样（单位：mm）a)对接焊接；b）贴角焊接a）单面摩擦；b）双面摩擦；a）埋入式连接件b）焊钉连接件c）型钢连接件d）双PBL连接件e）PBL+栓钉连接件图7波形钢腹板与桥面板的连接形式11.4横隔梁、锚固块、转向块及体外预应力11.4.1为保证波形钢腹板组合箱梁的抗扭刚度，应以合适的间11.4.2波形钢腹板组合箱梁桥应在支点处及底板和体外预应力钢筋纵向折线折角处设置横隔梁。11.4.3当采用波形钢腹板斜拉桥型时，根据斜拉桥受力特点，应在拉索锚固处设置横隔梁。11.4.4混凝土横隔板可与体外索的锚固块11.4.6当连接件中有贯穿钢筋时，要合理设置承托高度，使得贯穿钢筋能顺利通过。11.5.1波形钢腹板组合箱梁桥应于支点处设置内衬混凝土。12.3波形腹板钢结构应按设计要求进行表面处理，除锈方法和除锈等级应符合现行国家12.4波形腹板钢结构在使用期间应定期进行检查与维护。12.5波形腹板钢结构耐久性按混凝12.6波形腹板当采用耐候钢时，尚应符合GB/T4112.7波形腹板与底板连接时，要加强根部的特殊设计，以保障钢板的13施工注意事项及可检修要求13.1.3波形钢腹板安装