JTGT D 65-05-2015 公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范_第1頁(yè)
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2015-11-30發(fā)布中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布SpecificationsforDesignofHighwaySuspensionBridge第49號(hào)函告中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司(地址:北京市德勝門外大街83號(hào)德勝國(guó)際中心B座407室,郵編,100088),以便修訂時(shí)研用。2015年11月30日交通運(yùn)輸部辦公廳2015年12月14日印發(fā)根據(jù)交通運(yùn)輸部廳公路字〔2009〕190號(hào)《關(guān)于下達(dá)200本規(guī)范共分為17章和1個(gè)附錄,分別是:1總則;2術(shù)語(yǔ)和符號(hào);3材料;4作用與作用組合;5總體設(shè)計(jì);6總體計(jì)算;7索塔;8錨碇;9主纜;10吊索;11索夾;12索鞍;13加勁梁;14約束體系、伸縮裝置及橋面系;15附屬設(shè)施;16結(jié)構(gòu)耐久性人:李文杰(地址:北京市德勝門外大街83號(hào)德勝國(guó)際中心B座407室,中交公路規(guī)163.com),以便修訂時(shí)研用。葛耀君李建中沈銳利鄭凱鋒劉高趙君黎鳳懋潤(rùn)梁智濤彭元誠(chéng)王福敏茅兆祥徐宏光 1 32.1術(shù)語(yǔ) 3 5 9 9 9 3.4焊接材料 3.5錨頭鑄體材料 4作用與作用組合 5.1一般規(guī)定 5.2結(jié)構(gòu)體系與基本結(jié)構(gòu)形式 5.3抗風(fēng)設(shè)計(jì) 5.4抗震設(shè)計(jì) 225.5景觀設(shè)計(jì) 6.1一般規(guī)定 6.2靜力計(jì)算 266.3抗風(fēng)計(jì)算 6.4抗震計(jì)算 347.1一般規(guī)定 7.2結(jié)構(gòu)形式 7.3構(gòu)造要求 7.4結(jié)構(gòu)計(jì)算 39 408.1一般規(guī)定 8.2結(jié)構(gòu)形式 8.3構(gòu)造要求 ———公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)8.4結(jié)構(gòu)計(jì)算 9主纜 9.1一般規(guī)定 9.2結(jié)構(gòu)形式 9.3構(gòu)造要求 9.4結(jié)構(gòu)計(jì)算 11.4結(jié)構(gòu)計(jì)算 14約束體系、伸縮裝置及橋面系 14.5橋面防撞護(hù)欄 14.6橋面鋪裝與橋面排水 15.1一般規(guī)定 ——— 16.4主纜錨固系統(tǒng)耐久性設(shè)計(jì) 16.5索鞍耐久性設(shè)計(jì) 17.3運(yùn)營(yíng)期結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與養(yǎng)護(hù)要求 99本規(guī)范用詞用語(yǔ)說(shuō)明 ———1.0.1為規(guī)范和指導(dǎo)公路懸索橋的設(shè)計(jì),按照安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和美1.0.2本規(guī)范適用于新建和改建各級(jí)公路跨徑在2000m以下的地錨式懸索橋設(shè)計(jì)。本規(guī)范是在吸收國(guó)內(nèi)外懸索橋建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基峽大橋?yàn)橹骺?991m的鋼桁架懸索橋;2009年建成的我國(guó)舟山連島工程西埃門大橋?yàn)橹骺?650m的鋼箱梁懸索橋;規(guī)劃建設(shè)的意大利墨西拿海峽大橋主跨3300m,目前已完成初步設(shè)計(jì)。浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《特大跨徑鋼箱梁懸索橋設(shè)計(jì)指南》適用于跨徑1500~2000m的雙塔鋼箱梁懸索橋。綜合考慮各方面的技術(shù)成熟性,確定本1.0.3本規(guī)范采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。1.0.4公路懸索橋設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)為100年。《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01—2014)規(guī)定,特大橋、大橋、高速公路和一級(jí)公路上的中橋的設(shè)計(jì)使用年限為100年。根據(jù)橋涵結(jié)構(gòu)分類及公路懸索橋建設(shè)的實(shí)際情況,公路懸索橋均為特大橋,其設(shè)計(jì)使用年限為100年。橋梁全壽命設(shè)計(jì)是針對(duì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、管養(yǎng)、拆除或回收再利用的全過(guò)程實(shí)現(xiàn)橋梁總體性能最優(yōu)的設(shè)計(jì),包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、滿足“可達(dá)、可檢、可修”要求的附屬設(shè)施設(shè)計(jì),也包括環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)、耐久性設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等專項(xiàng)設(shè)計(jì),1.0.6公路懸索橋設(shè)計(jì)應(yīng)積極穩(wěn)妥地應(yīng)用新技術(shù)、新材料和新工藝。1.0.7公路懸索橋設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國(guó)家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)2.1.3索塔cabletower2.1.6錨跨anchorspan位于散索鞍(散索套)和錨固系統(tǒng)之間的主纜結(jié)構(gòu)部分。2.1.8主纜maincable懸掛于索塔頂,兩端錨固于錨碇的由平行鋼絲或鋼絲繩組成的懸索橋主要承重2.1.9索股cablestrand2.1.11錨頭socket2.1.12索夾cableclamp鋼(鍛鋼)構(gòu)件。2.1.15錨塞體anchorsto2.1.17預(yù)制平行索股法prefabricatedparallelwirestrandsmeth2.1.18空中紡線法airspinningmethod(AS法)2.1.19錨靴strandshoe—7893.2.2鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》(GB/T17101)的規(guī)定。3.2.3鍍鋅鋼絲繩的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《重要用途鋼絲繩》(GB8918)、《一般用途鋼絲繩》(GB/T20118)、《粗直徑鋼絲繩》(GB/T20067)和《密封鋼絲繩》3.2.4鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲主纜的彈性模量設(shè)計(jì)取值宜為1.90×10?~2.10×10?MPa。3.2.5鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲吊索的彈性模量設(shè)計(jì)取值宜為1.95×10?~2.05×10?MPa,鍍鋅鋼絲繩吊索的彈性模量設(shè)計(jì)取值不宜小于1.10×10?MPa。3.2.6鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa應(yīng)按其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f除以鋼絲抗拉強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)yr確定。鋼絲抗拉強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)γr應(yīng)按表3.2.6的規(guī)定采用。抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f(MPa)銷接式吊索注:表列鋼絲抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系為Ⅱ級(jí)松弛鋼絲的數(shù)值;當(dāng)采用I級(jí)松弛鋼絲時(shí),分項(xiàng)系數(shù)yr乘以折減系3.2.7鋼絲繩應(yīng)按其最小破斷力除以鋼絲繩抗拉強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)γr求得最小破斷拉力設(shè)計(jì)值fla。最小破斷力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《粗直徑鋼絲繩》(GB/T20067)鋼芯鋼絲繩取值。鋼絲繩抗拉強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)γr應(yīng)按表3.2.7的規(guī)定采用。騎跨式吊索銷接式吊索3.2.6~3.2.7本規(guī)范主纜的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)與《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64—2015)保持一致。當(dāng)高強(qiáng)度鋼絲、鋼絲繩用作吊索時(shí),由于吊索存在一定的疲勞及彎折問(wèn)題,吊索的安全系數(shù)高于主纜,因而吊索的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)高于主或20號(hào)鋼,銷接式錨頭耳板及銷軸宜采用45號(hào)鋼或35CrMo等優(yōu)質(zhì)鋼3.3.5高強(qiáng)度螺栓連接副的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺3.3.6普通螺栓技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《六角頭螺栓C級(jí)》(GB/T5780)和3274)的規(guī)定。抗拉、抗壓和抗彎端面承壓(刨平頂緊)f牌號(hào)厚度(mm)35號(hào)鋼鉸軸緊密接觸時(shí)徑向徑向受壓f? 3.3.10鋼材和鑄鋼的物理性能指標(biāo)應(yīng)按表3.3.10的規(guī)定采用。線膨脹系數(shù)α泊松比v密度p3.3.11普通螺栓和錨栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表3.3.11的規(guī)定采用。螺栓的性能等級(jí)、錨栓和構(gòu)件鋼材的牌號(hào)f5.6級(jí)—8.8級(jí)一3.3.12高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值Pa應(yīng)按表3.3.12的規(guī)定取用。性能等級(jí)3.4焊接材料1手工焊接采用的焊條的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《碳鋼焊條》(GB/T5117)或《低合金鋼焊條》(GB/T5118)的規(guī)定。對(duì)于需要進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的構(gòu)件宜采用低氫型堿性焊條。3.4.2焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表3.4.2的規(guī)定采用。焊接方法和厚度(mm)ff級(jí)、二級(jí)自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和F43型焊自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E50型焊自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E55型焊3.5.1熱鑄錨頭鑄體材料應(yīng)選用低熔點(diǎn)鋅銅合金。其中,鋅含量為(98±0.2)%,技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《鋅碇》(GB/T470)的規(guī)定;銅含量為(2±0.2)%,技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《陰極銅》(GB/T467)的規(guī)定。4作用與作用組合4.0.3懸索橋各構(gòu)件上的風(fēng)荷載應(yīng)按本規(guī)范第5.3節(jié)、第6.3節(jié)和現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的1橋面設(shè)置風(fēng)障結(jié)構(gòu)時(shí),風(fēng)荷載與汽車荷載組合,應(yīng)按風(fēng)障內(nèi)橋面高度風(fēng)速2橋面不設(shè)風(fēng)障結(jié)構(gòu)時(shí),風(fēng)荷載與汽車荷載組合,應(yīng)按橋面高度風(fēng)速25m/s計(jì)公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)——a)PK斷面箱梁b)整箱斷面箱梁圖4-1橫橋向梯度溫度計(jì)算模式100年超越概率10%的地震動(dòng),E2地震作用宜采用100年超越概率4%的地震動(dòng)。E13橋址距有發(fā)生6.5級(jí)以上地震潛在危險(xiǎn)的地震活斷層30km以內(nèi)時(shí),近斷裂效得較高。過(guò)去我國(guó)在大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)時(shí),E1地震作用一般取為100年超越概率10%,E2地震作用取100年超越概率4%。3均勻降溫作用。在進(jìn)行支座和索塔、加勁梁間連接構(gòu)件抗震驗(yàn)算時(shí),應(yīng)計(jì)入50%均勻降溫作用。5.1.1總體設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)使用功能、建設(shè)條件、景觀等要求,對(duì)橋位、橋跨、結(jié)建設(shè)條件一般包括地形、地質(zhì)、地震、氣象、水文、5.1.2橋位宜選擇在風(fēng)況條件較好的區(qū)域,并宜避開(kāi)抗震不利區(qū)域,不應(yīng)選在抗震風(fēng)況條件較好的區(qū)域指設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速低、風(fēng)向單一、風(fēng)攻角小、地表粗糙度小等抗震不利區(qū)域指軟弱黏性土層、液化土層和地層嚴(yán)重不均勻5.1.3主橋范圍內(nèi)平面線形應(yīng)為直線,縱斷面線形宜設(shè)置凸形豎曲線。對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式有利于結(jié)構(gòu)受力和提高抗風(fēng)性能,使地震響應(yīng)5.1.5總體設(shè)計(jì)必須考慮抗風(fēng)、抗震的要求,并應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)如圖5.2.2所示。b)三跨簡(jiǎn)支體系c)三跨連續(xù)體系d)多跨連續(xù)體系圖5.2.2懸索橋結(jié)構(gòu)體系示意圖結(jié)構(gòu)體系主要根據(jù)懸索橋加勁梁的豎向和橫向5.2.3懸索橋邊中跨比宜為0.25~0.45。當(dāng)錨碇布置受地形、地質(zhì)條件等限制或有5.2.4主纜垂跨比應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和全橋結(jié)構(gòu)剛度的需要,宜在1/9~1/11的范圍內(nèi)主纜垂跨比是總體設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要指標(biāo),減小錨碇規(guī)模,減小索塔高度和吊索長(zhǎng)度。總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過(guò)分析比較合理選定懸垂跨比。經(jīng)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)外30余座已建懸索橋,主纜垂跨比均在1/9~1/11之間。5.2.5主纜橫向布置應(yīng)綜合抗風(fēng)、加勁梁寬度等要求確定,并應(yīng)滿足施工機(jī)具對(duì)主纜與加勁梁之間的空間要求。主纜中心距與主跨跨徑比值宜大于1/60。主纜中心距與主跨跨徑比值是懸索橋橫向剛度能。經(jīng)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)外30余座已建懸索橋,加勁梁梁寬(或主纜中心線距)與主跨跨徑比值,除英國(guó)亨伯爾橋?yàn)?/64外,其他均大于1/60。5.2.6索塔、錨碇與加勁梁之間的空間應(yīng)滿足加勁梁安裝、加勁梁變形、約束構(gòu)造5.2.7吊索間距應(yīng)綜合考慮材料用量、加勁梁運(yùn)輸架設(shè)條件以及加勁梁、吊索、索吊索間距影響吊索的截面面積、加勁板梁的橫肋間距、加勁箱梁的橫隔板間5.2.11加勁梁由車道荷載頻遇值引起的最大豎向撓度值不宜大于跨徑的1/250,頻5主要承重結(jié)構(gòu)(索塔、橋墩)宜選擇有利于提高延性變形能力的結(jié)構(gòu)形式及材5.4.2宜在加勁梁與索塔間、加勁梁與錨碇間設(shè)置減震耗能裝置。減震耗能裝置應(yīng)滿足下列要求:1減震耗能裝置的設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)少于20年,并應(yīng)滿足其可檢、可修及可更換要求。2應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)對(duì)減震耗能裝置的變形、阻尼比、剛度等參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)值與設(shè)計(jì)值的差別應(yīng)控制在15%以內(nèi)。條文說(shuō)明懸索橋?qū)儆谌嵝越Y(jié)構(gòu),在地震作用下可能導(dǎo)致過(guò)大的梁體位移反應(yīng),可在加勁梁與索塔間、加勁梁與錨碇間設(shè)置減震耗能裝置控制結(jié)構(gòu)位移,改善結(jié)構(gòu)受力。目前在橋梁上應(yīng)用的減震耗能裝置主要有兩類:黏滯阻尼器和彈塑性阻尼器。黏滯阻尼器的阻尼主要與速度有關(guān),所提供阻尼F為:v——阻尼器運(yùn)動(dòng)速度;彈塑性阻尼器主要是利用金屬材料在地震作用下發(fā)生彈塑性變形來(lái)耗散地震能量以達(dá)到減震效果。5.4.3在E1和E2地震作用下,抗震性能目標(biāo)應(yīng)符合表5.4.3的規(guī)定。結(jié)構(gòu)性能要求吊索正常工作使用或依靠結(jié)構(gòu)重力自行恢復(fù)吊索結(jié)構(gòu)性能要求使用或依靠結(jié)構(gòu)重力自行恢復(fù)正常工作正常工作表5.4.3給出了懸索橋各類構(gòu)件在E1和E2地震作用下的抗震性能目標(biāo)。要求各總體設(shè)計(jì)1排水管、電纜等附屬設(shè)施不宜外露,不可避免時(shí),宜采用裝飾板遮蓋并涂與主2燈柱宜布置在橋面兩側(cè)。3燈柱等附屬構(gòu)件可進(jìn)行專門的造型設(shè)計(jì)。5.5.6懸索橋宜利用構(gòu)件的自身色彩,若采用不同色彩時(shí),應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),1需要突出橋梁時(shí),宜選擇對(duì)比色。2需要與環(huán)境相融合時(shí),宜采用調(diào)和色。5.5.7夜景照明應(yīng)與交通照明相結(jié)合,并宜突出索塔和主纜的外輪廓。5.5.8應(yīng)結(jié)合景觀視點(diǎn)開(kāi)展懸索橋景觀設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。懸索橋有多個(gè)景觀視點(diǎn),如果從遠(yuǎn)處觀看,景觀設(shè)計(jì)的主要構(gòu)件是索塔、主纜和錨碇;如果從橋面上觀看,主要構(gòu)件是索塔上部、主纜和吊索。景觀設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)旨在得出各6.1一般規(guī)定6.1.1在懸索橋的設(shè)計(jì)計(jì)算中,除應(yīng)進(jìn)行靜力計(jì)算外,尚應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力特性分析、抗風(fēng)、抗震、穩(wěn)定計(jì)算,確保結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性滿足要求。6.1.2結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式、幾何特性、邊界條件應(yīng)反映實(shí)際結(jié)構(gòu)狀況和受力特征。6.2靜力計(jì)算6.2.1靜力計(jì)算應(yīng)采用有限位移理論,宜采用空間結(jié)構(gòu)分析模型。采用簡(jiǎn)化平面結(jié)懸索橋結(jié)構(gòu)是空間受力體系,且現(xiàn)代大跨度懸索橋的橋面一般均比較寬,采用空間6.2.2采用有限位移理論計(jì)算各種可變作用效應(yīng)時(shí),應(yīng)采用永久作用的重力剛度進(jìn)由于懸索橋是幾何非線性結(jié)構(gòu),疊加原理不再適用,采用有限位6.2.3計(jì)算豎向撓度、水平變位、梁端轉(zhuǎn)角(面內(nèi)、面外)及縱向位移時(shí),應(yīng)采用不計(jì)沖擊力的汽車車道荷載頻遇值,頻遇值系數(shù)應(yīng)為1.0。6.2.4應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)成橋線形和結(jié)構(gòu)重力、內(nèi)力等,計(jì)算索股無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度、空纜線形、6.2.5應(yīng)根據(jù)施工階段索塔內(nèi)力及變形確定鞍座頂推量,明確相應(yīng)的主纜線形、加6.3.1抗風(fēng)計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:1抗風(fēng)計(jì)算應(yīng)按照索塔自立狀態(tài)、加勁梁安裝階段和結(jié)構(gòu)成橋狀態(tài)等三種狀態(tài)來(lái)2抗風(fēng)計(jì)算應(yīng)包括設(shè)計(jì)風(fēng)速、風(fēng)荷載、動(dòng)力特性、抗風(fēng)穩(wěn)定性、風(fēng)振響應(yīng)等計(jì)算3抗風(fēng)穩(wěn)定性應(yīng)包括加勁梁或主塔靜風(fēng)穩(wěn)定性、馳振穩(wěn)定性和顫振穩(wěn)定性;風(fēng)振4抗風(fēng)計(jì)算可按表6.3.1的規(guī)定選用結(jié)構(gòu)阻尼。阻尼比對(duì)數(shù)衰減率δ1懸索橋抗風(fēng)計(jì)算除了考慮結(jié)構(gòu)成橋狀態(tài)之外,還包括索塔自立狀態(tài)和加勁梁安裝階段,前者需要進(jìn)行渦振和馳振驗(yàn)算,后者是基于大量懸索橋施工階段抗風(fēng)研究成2根據(jù)國(guó)內(nèi)外橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)研究的經(jīng)驗(yàn),將抗風(fēng)計(jì)算和驗(yàn)算內(nèi)容歸納為五項(xiàng),其中,抗風(fēng)穩(wěn)定性和風(fēng)振響應(yīng)采用橋梁模型風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果或經(jīng)過(guò)有效性驗(yàn)證的數(shù)值計(jì)算3本款結(jié)合懸索橋主要組成構(gòu)件,將抗風(fēng)穩(wěn)定性驗(yàn)算歸納為加勁梁或索塔的靜風(fēng)穩(wěn)定性、馳振穩(wěn)定性和顫振穩(wěn)定性,風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算包括加勁梁或階模態(tài)結(jié)構(gòu)阻尼要小很多。如果繼續(xù)采用原來(lái)的規(guī)定,勢(shì)必會(huì)低估高階模態(tài)振動(dòng)的影響,特別是高階模態(tài)渦激振動(dòng),因此有必要將高6.3.2風(fēng)荷載包括平均風(fēng)作用、脈動(dòng)風(fēng)背景作用和結(jié)構(gòu)慣性動(dòng)力作用,其計(jì)算應(yīng)符1平均風(fēng)作用應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD60-01)的有關(guān)規(guī)定1近似結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性可按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD60-01)的規(guī)1應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD60-01)的規(guī)定進(jìn)行馳振穩(wěn)定性1應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD60-01)的規(guī)定進(jìn)行施工階段靜2應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD60-01)的規(guī)定進(jìn)行施工階段顫1應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD60-01)的規(guī)定進(jìn)行成橋狀態(tài)靜2應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD60-01)的規(guī)定進(jìn)行成橋狀態(tài)顫3必要時(shí)加勁梁應(yīng)采用大比例剛體節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)方法確定渦激共振振幅和相4必要時(shí)應(yīng)采用全橋氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)方法確定抖振響應(yīng),并應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)安全和總體計(jì)算3大比例節(jié)段模型渦振風(fēng)洞試驗(yàn)的規(guī)定,是結(jié)合懸索橋加勁梁渦激振動(dòng)研究經(jīng)驗(yàn)6.4.1進(jìn)行懸索橋地震作用效應(yīng)分析時(shí),計(jì)算模型應(yīng)真實(shí)模擬橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)1計(jì)算模型應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮相鄰引橋?qū)χ鳂虻卣鹱饔眯?yīng)的影2橋墩、索塔可采用空間梁?jiǎn)卧M;橋面系應(yīng)視截面形式選用合理計(jì)算模型;3應(yīng)考慮永久作用下結(jié)構(gòu)幾何剛度、纜索垂度效應(yīng)等幾何非線性影響。4進(jìn)行非線性時(shí)程分析時(shí),應(yīng)采用能反映支座力學(xué)特性的單元模擬;塔柱已進(jìn)入5應(yīng)考慮基礎(chǔ)樁—土一結(jié)構(gòu)相互作用對(duì)懸索橋地震作用效應(yīng)的影響。6懸索橋的阻尼比宜取為0.02。橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量分布,以及邊界條件決定了結(jié)構(gòu)本身的動(dòng)力特性。1由于懸索橋主橋與中小跨度引橋的動(dòng)力特性差異,會(huì)使主、引橋在連接處產(chǎn)生較大的相對(duì)位移或支座損壞,從而導(dǎo)致落梁震害。因而,在結(jié)構(gòu)計(jì)算橋與相鄰引橋孔(聯(lián))耦聯(lián)的計(jì)算模型。2大跨橋梁的空間性決定了其動(dòng)力特性和地震反應(yīng)的空間性,因而需建立三維空(2)梁柱效應(yīng),即梁柱單元軸向變形和彎曲變形的耦合作用,一般引入幾何剛度(3)大位移引起的幾何形狀變化。研究表明,大位移引起的幾何形狀變化對(duì)結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)影響較小,一般可4活動(dòng)盆式和球型支座的試驗(yàn)表明,當(dāng)支座受到的剪力超過(guò)其臨界滑動(dòng)摩擦力后,支座開(kāi)始滑動(dòng),其動(dòng)力滯回曲線可用類似于理想彈塑性材料的滯回曲線代表。公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)5基礎(chǔ)—土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用使結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、剛度和地震作用效應(yīng)發(fā)生改變,忽略基礎(chǔ)—土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的抗震分析可能導(dǎo)致較大的誤差,并導(dǎo)致不安全的抗震設(shè)計(jì)。因此,需考慮基礎(chǔ)—土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用。6.4.2懸索橋地震作用效應(yīng)分析可按表6.4.2的規(guī)定選用合適的方法。地震作用6.4.3采用反應(yīng)譜法計(jì)算應(yīng)滿足下列要求:1采用多振型反應(yīng)譜法時(shí),應(yīng)考慮足夠的振型階數(shù)。2振型組合方法應(yīng)按下列規(guī)定采用:1)采用SRSS方法應(yīng)按式(6.4.3-1)確定地震作用效應(yīng):式中:F-——結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng);式(6.4.3-2)時(shí),應(yīng)采用CQC方法按式(6.4.3-3)計(jì)算地震作用效應(yīng)。r,——相關(guān)系數(shù),按式(6.4.3-4)確定;S,——結(jié)構(gòu)第j階振型地震作用效應(yīng)。3考慮三個(gè)正交方向的地震作用時(shí),可分別單獨(dú)計(jì)算順橋向X、橫橋向Y和豎向Z的最大效應(yīng),計(jì)算方向總的設(shè)計(jì)最大地震作用效應(yīng)E應(yīng)按式(6.4.3-5)確定:式中:Ex——X向地震作用在計(jì)算方向產(chǎn)生的最大效應(yīng);1懸索橋結(jié)構(gòu)自振周期長(zhǎng)、空間性強(qiáng)、構(gòu)件種類多、地基覆蓋范圍廣,高階振型對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)影響很大且復(fù)雜,采用多振型反應(yīng)譜法進(jìn)行懸索橋地震響應(yīng)分析時(shí)需要(1)選取初始振型階數(shù)進(jìn)行反應(yīng)譜分析,對(duì)于懸索橋建議取前500階振型,并得(2)在前次所選振型階數(shù)上增加振型階數(shù)(通常為50階)進(jìn)行地震響應(yīng)分析,得(3)如果兩次計(jì)算的控制截面地震響應(yīng)結(jié)果相差在5%以內(nèi),則認(rèn)為所選振型階數(shù)過(guò)低地估計(jì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。根據(jù)隨機(jī)過(guò)程理論導(dǎo)出了線性多自由度體系的振型組合規(guī)則CQC(CompleteQuadraticCombination)法,較好地考慮了頻率接近時(shí)的振型相關(guān)性,3一般情況下,采用反應(yīng)譜法同時(shí)考慮順橋向X、橫橋向Y與豎向Z的地震作用時(shí),可分別計(jì)算順橋向X、橫橋向Y與豎向Z地震作用下的響應(yīng),其總的地震作用效應(yīng)6.4.4采用線性和非線性時(shí)程分析方法計(jì)算時(shí),應(yīng)至少采用3組地震加速度時(shí)程,1當(dāng)采用3組地震加速度時(shí)程時(shí),最終結(jié)果應(yīng)取各組結(jié)果的最大值;當(dāng)采用7組及以上地震加速度時(shí)程時(shí),最終結(jié)果可取結(jié)果的平均2可采用瑞利阻尼,取用兩階反應(yīng)貢獻(xiàn)大的振型確定瑞利阻尼系數(shù)。1一組時(shí)程分析結(jié)果只是結(jié)構(gòu)隨機(jī)響應(yīng)的一個(gè)樣本,不能反映結(jié)構(gòu)響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)特性,因此,需要對(duì)多個(gè)樣本的分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)才能得到可靠的結(jié)果。本規(guī)范參照美國(guó)2阻尼是影響結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的重要因素,在進(jìn)行非規(guī)則橋梁時(shí)程反應(yīng)分析時(shí)可采用瑞利阻尼假設(shè)建立阻尼矩陣。根據(jù)瑞利阻尼假設(shè),結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣[C]可表示為式ao和a?可按式(6-2)確定:6.4.5E1地震作用下,地震作用和其他作用組合后,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(jì)規(guī)范》(JTGD62)、《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)和《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63)進(jìn)行索塔、橋墩和基礎(chǔ)的強(qiáng)度驗(yàn)算。6.4.6E2地震作用下應(yīng)按下列要求進(jìn)行抗震驗(yàn)算:1E2地震作用下,地震作用和其他作用組合后,索塔截面和樁基礎(chǔ)截面的截面彎矩應(yīng)小于截面等效抗彎屈服彎矩(考慮軸力)M,(圖6.4.6)。2E2地震作用下,地震作用和其他作用組合后,應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)1)無(wú)液化土層時(shí),單樁的抗壓承載能力可提高100%,單樁的抗拉承載力可提高25%。2)有液化土層時(shí),液化土層的承載力(包括樁側(cè)摩阻力)、土抗力(地基系數(shù))、內(nèi)摩擦角和黏聚力等,可根據(jù)液化抵抗系數(shù)Ce予以折減,折減系數(shù)α應(yīng)按表6.4.6采總體計(jì)算C03)橋墩應(yīng)按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGB02)和《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)4)支座應(yīng)按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGB02)和《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)5)加勁梁、主纜、吊索強(qiáng)度以及鞍座的抗滑性驗(yàn)算應(yīng)按本規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)性條文說(shuō)明效抗彎屈服彎矩M,(考慮軸力)。M,條文說(shuō)明鋼混組合索塔是指由鋼筋混凝土塔柱、鋼橫撐組成的組合結(jié)構(gòu)索塔。國(guó)外大跨懸索橋中采用鋼索塔相當(dāng)普遍,其主要優(yōu)點(diǎn)是施工速度快、質(zhì)量容易保證、抗震性能好。混凝土索塔的優(yōu)點(diǎn)是用鋼量少、成本低、易維護(hù),近幾年我國(guó)修建的大跨懸索橋都采用了鋼筋混凝土索塔。表7-1列出了國(guó)內(nèi)外部分懸索橋鋼筋混凝土索塔資料,供參考。序號(hào)橋名高跨比塔頂截面寬(m)塔底截面寬(m)順橋向橫橋向順橋向橫橋向1(法國(guó))22(丹麥)23(英國(guó))44(中國(guó))45(中國(guó))36(中國(guó))3序號(hào)橋名高跨比塔頂截面寬(m)塔底截面寬(m)順橋向橫橋向順橋向橫橋向7(中國(guó))38(中國(guó))39(中國(guó))3(中國(guó))3(中國(guó))2(中國(guó))37.1.3多塔懸索橋中塔縱向剛度確定應(yīng)同時(shí)考慮加勁梁撓度和主纜抗滑移安全公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)7.2.1索塔橫橋向結(jié)構(gòu)形式可為剛構(gòu)式、桁架式或組合式(圖7.2.1)。剛構(gòu)式可用于圖7.2.1索塔橫橋向結(jié)構(gòu)形式7.2.2索塔順橋向可采用柱式結(jié)構(gòu),多塔懸索橋中塔宜采用人字形。7.2.3混凝土索塔塔柱及橫梁應(yīng)考慮受力、施工和景觀等要求,確定合適的截面形1根據(jù)索塔順、橫橋向的受力要求選擇合適的斷面尺寸和壁厚。7.2.4鋼索塔的塔柱鋼混結(jié)合區(qū)宜選擇在承臺(tái)或下橫梁位置處;鋼塔柱宜選擇帶有鋼索塔塔柱一般采用箱形截面。圖7-1列出了泰州長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江三橋和港珠圖7-1鋼塔柱斷面形式5空心截面塔柱、橫梁均應(yīng)設(shè)置檢修孔,其尺寸應(yīng)方便人員出入和設(shè)備(電梯、9塔柱豎向受力鋼筋直徑不應(yīng)小于25mm,其截面面積不應(yīng)小于混凝土截面面積的1%;箍筋直徑不應(yīng)小于16mm,間距不應(yīng)大于200mm。要,塔柱頂混凝土中除埋入鋼格柵、設(shè)置多層鋼筋網(wǎng)2塔柱根部與基礎(chǔ)連接處設(shè)置實(shí)體段,也是為了達(dá)到應(yīng)力平順過(guò)渡的目的。4無(wú)論是在施工階段還是成橋后,塔內(nèi)通風(fēng)都十分重要,通風(fēng)孔大小形狀可根據(jù)塔柱壁的鋼筋布置情況確定。為了同時(shí)達(dá)到下雨時(shí)引流的作用,通風(fēng)孔可斜置于塔柱6混凝土空心橫梁的尺寸較大,為提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度,設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板10索塔施工為確保塔柱線形的要求,需保證鋼筋具有足夠的剛度,所以索塔施工7.3.2鋼索塔除應(yīng)滿足現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定外,1鋼塔柱與承臺(tái)宜采用螺栓錨固式或螺栓錨固與埋入式結(jié)合的方式連接;鋼塔柱2鋼塔柱節(jié)段高度劃分應(yīng)充分考慮工廠3鋼索塔外壁板和豎向隔板的厚度應(yīng)根據(jù)受力確定,且不宜小于20mm。4鋼塔柱內(nèi)應(yīng)設(shè)置水平橫隔板,間距不宜大于5000mm。5鋼塔柱外形應(yīng)滿足抗風(fēng)性能要求,必要時(shí)尚應(yīng)考慮制振設(shè)施的構(gòu)造要6鋼塔柱節(jié)段間連接宜采用金屬接觸與高強(qiáng)度螺栓結(jié)合的方式。7鋼橫梁與鋼塔柱橫梁預(yù)留段的連接方式可采用栓接、焊接或栓焊結(jié)合方式。1鋼混組合式索塔的構(gòu)造要求應(yīng)符合混凝土塔柱及鋼塔柱的相關(guān)構(gòu)造規(guī)2空心截面塔柱與鋼橫撐連接處的塔壁應(yīng)局部加厚。3鋼橫撐與混凝土塔柱中鋼預(yù)埋件的連接方式可采用栓接、焊接或栓焊結(jié)合方式,4鋼橫撐設(shè)計(jì)應(yīng)考慮制造安裝、運(yùn)營(yíng)期檢修及防腐等要求。2為保證空心截面塔柱與鋼橫撐連接處鋼橫撐傳力的可靠,塔柱與鋼橫撐連接處3鋼混組合式索塔鋼橫撐吊裝時(shí)的機(jī)械控制精度與混凝土塔柱的施工精度很難達(dá)到鋼構(gòu)件的加工要求。鋼橫撐的安裝方式可以采取中部整體大節(jié)段加端部嵌補(bǔ)段的設(shè)計(jì)思路,首先吊裝就位中部大節(jié)段,然后現(xiàn)場(chǎng)放樣精確就位嵌補(bǔ)段。為保證鋼橫撐的整體性,嵌補(bǔ)段需滿足一定的結(jié)構(gòu)尺寸要求,武漢陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋嵌補(bǔ)段長(zhǎng)度為50cm。7.4.3橫橋向計(jì)算可采用線性分析方法,其計(jì)算模型為由塔柱和橫梁組成的平面混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的規(guī)定;鋼塔柱及鋼橫梁的截面驗(yàn)算應(yīng)符合現(xiàn)行效應(yīng)。8.1一般規(guī)定8.1.1錨碇設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文、主纜力、施工條件、經(jīng)濟(jì)性等選擇錨體錨碇是將巨大的主纜拉力通過(guò)重力式錨體及其基礎(chǔ)、巖洞錨塞體或巖體傳遞給地基的懸索橋關(guān)鍵構(gòu)件,采用何種結(jié)構(gòu)形式與地形、地質(zhì)、水文及主纜力等建設(shè)條件密切8.1.2錨碇設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63)、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的8.1.3錨碇大體積混凝土施工應(yīng)進(jìn)行溫度控制專題研究。錨碇的錨塊、基礎(chǔ)底板、頂板等部位為大體積混凝土結(jié)構(gòu),需制訂科學(xué)、合理、可行的施工方案和溫度控制措施,以保證施工期間混凝土不開(kāi)裂或?qū)⒘芽p控制在容許范8.1.4對(duì)埋置于地下或處于水包圍環(huán)境的前、后錨室的各表面,以及外露于地面的8.2.1錨碇可分為重力式錨碇、隧道式錨碇和巖錨錨碇,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形條件及散索室橋名主跨(m)結(jié)構(gòu)體系圍巖地質(zhì)(美國(guó))玄武巖奧克蘭海灣橋(美國(guó))奧克蘭岸為隧道式錨(英國(guó))頁(yè)巖及砂巖(南)、玄武巖(北)南錨碇錨體長(zhǎng)76.2m,(瑞典)下津井瀨戶大橋(日本)(瑞典)(中國(guó))泥巖砂巖互層(中國(guó))結(jié)合(中國(guó))四川豐都長(zhǎng)江大橋(中國(guó))10m,與巖錨結(jié)合(中國(guó))玄武巖(中國(guó))西岸隧道式錨碇,錨(中國(guó))(中國(guó))圍巖強(qiáng)度要求更高。1997年建成的瑞典高海岸大橋和2012年建成的韓國(guó)光陽(yáng)大橋采用足受力要求,如圖8-2所示。8.2.4當(dāng)采用隧道錨、巖錨等在建設(shè)條件和綜合經(jīng)濟(jì)性方面不占優(yōu)勢(shì)的情況下,宜8.2.5重力式錨碇基礎(chǔ)可分為擴(kuò)大基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)及復(fù)合基礎(chǔ),2表層地基土承載力不足但在一定深度下有較好的持力層或平坦的基巖,可采用3在陸地或淺水區(qū)、基巖埋置較深或錨址區(qū),對(duì)地面變形有嚴(yán)格要求或防洪要求8.3.1錨碇內(nèi)主纜中心線的折射角、散索長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)主纜的入射角、主纜索股在散之間夾角θ大小、前錨面構(gòu)造及作業(yè)空間等因素。根據(jù)工程方面考慮,在初步確定錨碇IP點(diǎn)位置等總體構(gòu)造時(shí),散索鞍處主纜入射角和錨碇內(nèi)主纜中心線夾角宜大于18°。表8-2統(tǒng)計(jì)了我國(guó)已建懸索橋錨室內(nèi)主纜最外側(cè)索股與中心θθ8.3.2應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、主纜拉力、錨塊最不利斜剪切面強(qiáng)度或錨塞體結(jié)合面抗剪8.3.3錨碇前錨室空間應(yīng)滿足主纜索股在錨室內(nèi)散索的需要,后錨室空間應(yīng)滿足施8.3.4錨室內(nèi)錨體側(cè)墻及錨面處應(yīng)設(shè)置平臺(tái)、臺(tái)階及通道,錨面上錨固點(diǎn)間距應(yīng)考8.3.5重力式錨碇應(yīng)合理劃分錨碇混凝土分塊與分層,必要時(shí)可設(shè)置后澆帶。后澆帶寬度應(yīng)滿足施工要求,且應(yīng)采取有效措施保證8.3.6重力式錨碇基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計(jì)除應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》1對(duì)擴(kuò)大基礎(chǔ),平面尺寸應(yīng)大于錨體外輪廓尺寸,并宜設(shè)置1.5~3m的襟邊。襟-宜大于10m,外墻厚度不宜小于50cm,內(nèi)墻厚度不宜小于30cm。-4對(duì)沉井基礎(chǔ),沉井井壁厚度宜為0.8~2.5m,沉井頂面蓋板厚度不宜小(壁厚80cm)、潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋北錨(壁厚120cm)、廣州珠江黃埔大橋(壁厚120cm)、武漢陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋(壁厚150cm)及南京長(zhǎng)江四橋(壁厚150cm)等等。2007)第6.2.3條規(guī)定沉井壁厚可采用0.8~1.5m;二是國(guó)內(nèi)江陰長(zhǎng)江大橋北錨和泰州外墻厚200cm,泰州長(zhǎng)江大橋錨碇沉井基礎(chǔ)內(nèi)墻厚220cm,外墻厚240cm。1型鋼拉桿錨固系統(tǒng)宜采用型鋼或鋼板通過(guò)焊接或栓接而成。錨梁可分段制造,2預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力筋宜采用高強(qiáng)度鋼絞線或高強(qiáng)度粗鋼筋,預(yù)應(yīng)力筋可設(shè)3索股與錨固系統(tǒng)連接的拉桿長(zhǎng)度應(yīng)考慮索股長(zhǎng)度調(diào)整量和千斤頂張拉空間的8.4.1錨碇的穩(wěn)定性應(yīng)滿足表8.4.1的規(guī)定。驗(yàn)算項(xiàng)目抗傾覆K?抗傾覆K?由于重力式錨碇需承受較大的水平力和上拔力,對(duì)其抗傾覆和抗滑穩(wěn)定性要求較高,因此根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63—2007)的規(guī)定,參考日本8.4.2錨碇前、后端基底在施工、運(yùn)營(yíng)階段應(yīng)不出現(xiàn)拉應(yīng)力,最大應(yīng)力值Pmax應(yīng)符合式(8.4.2)的要求,Pmax、YR、[f]應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》Pmax≤Yk[f][f]——地基承載力容許值。8.4.3運(yùn)營(yíng)階段錨碇允許水平變位不宜大于0.0001倍的主跨跨徑,豎向變位不宜在非巖石地基條件下,錨碇在承受主纜拉力時(shí)不可避免地要發(fā)生水平位,而在成橋狀態(tài)錨碇的變位將對(duì)全橋受力產(chǎn)生影響,需要引起設(shè)計(jì)足夠的重視。除了在結(jié)構(gòu)措施上使其有較強(qiáng)的抵抗變位的能力外,還要研究錨碇變位對(duì)全橋受力的影響,日本本四聯(lián)絡(luò)橋公團(tuán)以主跨跨徑1000~1500m的懸索橋?yàn)閷?duì)象,規(guī)定長(zhǎng)大跨徑懸索橋錨碇的水平位移的容許值為0.00017倍的主跨跨徑。另外,本四標(biāo)準(zhǔn)要求水平位移或豎向變位引起的塔底應(yīng)力不超過(guò)其容許應(yīng)力的5%。江陰長(zhǎng)江大橋設(shè)計(jì)時(shí),通過(guò)對(duì)水平變位、豎向沉降對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響研究,確定了北岸錨碇(基礎(chǔ)為沉井基礎(chǔ))變位限值水平位移為0.1m,沉降為0.2m。采用這一數(shù)值,也同時(shí)考慮了錨碇變位不會(huì)引起過(guò)大的加勁梁撓度。丹麥大貝爾特橋也做了類似的研究,預(yù)計(jì)水平位移在開(kāi)通一年后為0.1m,實(shí)際觀測(cè)的數(shù)值僅為0.03m。按照日本本四聯(lián)絡(luò)橋的經(jīng)驗(yàn),以索塔受力作為評(píng)判錨碇變位的控多針對(duì)鋼塔,其剛度較小、容許變位的能力要強(qiáng)。因此,參考江陰長(zhǎng)江大橋的分析成果,推薦錨碇允許水平變位按照不大于0.0001倍的主跨跨徑控制,豎向變位按照不大于0.0002倍的主跨跨徑控制。8.4.4重力式錨碇應(yīng)驗(yàn)算錨塊最不利截面的剪切強(qiáng)度,對(duì)錨碇實(shí)體部位宜采用三維參照國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,重力式錨碇需驗(yàn)算錨塊最不利截面的抗剪承載力,最不利截面位置可參見(jiàn)圖8-3中I-I、Ⅱ-Ⅱ斷面或選擇其他更不利位置。1巖體的物理力學(xué)參數(shù)及結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度宜通過(guò)室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)獲得;無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),可按現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70)確定。3錨塞體抗拔安全系數(shù)不應(yīng)小于2.0,圍巖穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于4.0。4應(yīng)對(duì)錨體—圍巖進(jìn)行筒體抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算,包括豎直截面抗剪和斜截面抗剪。1圍巖類別及相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)通常利用綜合勘察技術(shù)手段、較大比例的縮尺拉錨試驗(yàn)和數(shù)值反演模擬,評(píng)估巖體節(jié)理、巖溶地區(qū)溶蝕影響,并3國(guó)內(nèi)部分懸索橋隧道式錨碇錨塞體抗拔安全系數(shù)采用式(8-1)進(jìn)行初步估算:式中:K——抗滑(拉拔)穩(wěn)定系數(shù);f′——接觸面抗剪斷摩擦系數(shù);C'——接觸面(或結(jié)合面)的抗剪斷黏聚力(kPa);P——主纜拉力設(shè)計(jì)值(kN);Wp——結(jié)構(gòu)自重垂直于滑動(dòng)面的分量(kN);在采用巖土力學(xué)數(shù)值模型計(jì)算錨塞體和圍巖的承載能力之前,參照水壩體抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算的抗剪強(qiáng)度公式,對(duì)錨塞體長(zhǎng)度進(jìn)行初步估算,驗(yàn)算隧道式錨碇的圍巖穩(wěn)定安全系數(shù)需要通過(guò)數(shù)值仿真模型進(jìn)行分析后確定。由于巖石質(zhì)量參數(shù)不易確定,縮尺效應(yīng)及巖體塑性區(qū)破壞的影響存在一定的不確定性,因此圍巖穩(wěn)定安全系數(shù)考慮到錨塞體受力較為復(fù)雜,且每個(gè)工程的巖體參數(shù)差異非常大,難以采用統(tǒng)一的8.4.6巖錨預(yù)應(yīng)力值不宜超過(guò)0.6倍的巖錨標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度。采用預(yù)應(yīng)力巖錨時(shí),巖錨預(yù)應(yīng)力過(guò)大將會(huì)使巖體產(chǎn)生不利的變形和附加應(yīng)力。國(guó)內(nèi)類似工程的相關(guān)試驗(yàn)和分析表明,當(dāng)巖錨初始預(yù)應(yīng)力值大于0.6倍巖錨標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS22:2005)的有關(guān)規(guī)定。3錨固系統(tǒng)的拉桿和錨固預(yù)應(yīng)力筋的承載力應(yīng)符合式(8.4.9)的要求:《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的規(guī)定選用,拉桿強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)9.1.1主纜用鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲直徑dw宜在4.5~5.5mm內(nèi)。直徑5mm左右的鋼絲生產(chǎn)工藝成熟、設(shè)備已配套定型,可降低生產(chǎn)成本。9.1.2主纜施工方法可選擇預(yù)制平行索股法(PPWS法)或空中紡線法(AS法)。預(yù)制平行索股的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《懸索橋預(yù)制主纜絲股技術(shù)條件》(JT/T395)的9.1.3主纜設(shè)計(jì)空隙率可按表9.1.3的規(guī)定選用。一般截面空隙率V(%)索夾內(nèi)截面空隙率V(%)主纜理論最小空隙率為9.3%,條文中表列范圍參考了國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及國(guó)內(nèi)外表9-1列出了國(guó)內(nèi)外幾座懸索橋的主纜設(shè)計(jì)空隙率。華盛頓大橋(美國(guó))金門大橋(美國(guó))福斯橋(英國(guó))續(xù)表9-1新港大橋(美國(guó))關(guān)門橋(日本)明石海峽大橋(日本)香港青馬大橋(中國(guó))廣東虎門大橋(中國(guó))江陰長(zhǎng)江大橋(中國(guó))廈門海滄大橋(中國(guó))條文說(shuō)明工期限制等原因使得一側(cè)布置一根主纜存在困難時(shí),也可在加勁梁兩側(cè)各布置兩根9.2.2采用空中紡線法(AS法)架設(shè)主纜時(shí),可采用如圖9.2.2所示斷面。9.2.3采用預(yù)制平行索股法(PPWS法)架設(shè)主纜時(shí),索股中的鋼絲數(shù)量可采用91絲、127絲等。主纜索股宜排列成正六邊形,如圖9.2.3所示。條文說(shuō)明目前大多數(shù)懸索橋采用平行鋼絲束組成的圓形主纜斷面,外部進(jìn)行纏絲防護(hù)。目的公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)—圖9.2.3采用PPWS法時(shí)主纜索股排列形式及索股斷面9.3.1采用空中紡線法(AS法)施工時(shí),鋼絲應(yīng)采用可靠的接長(zhǎng)方法。接頭應(yīng)均的70倍。9.3.3采用空中紡線法(AS法)施工時(shí),索股沿長(zhǎng)度方向每隔2~4m應(yīng)設(shè)置一道9.3.4主纜應(yīng)通過(guò)緊纜工序確保主纜設(shè)計(jì)空隙率,緊纜后宜每隔1m左右設(shè)置鍍鋅設(shè)計(jì)值應(yīng)符合式(9.4.2)的要求。fa——主纜鋼絲的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa),fr——主纜鋼絲的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa),按有關(guān)規(guī)定取值;YR——材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù),按有關(guān)規(guī)定取值。9.4.3主纜線形及長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)滿足下列要求:1主纜線形和長(zhǎng)度宜采用分段懸鏈線方程計(jì)算,中小跨徑懸索橋也可采用拋物線2主纜預(yù)制索股制作長(zhǎng)度應(yīng)按主纜實(shí)測(cè)索股彈性模量值進(jìn)行計(jì)算,并計(jì)入索鞍處3主纜預(yù)制索股制作長(zhǎng)度應(yīng)計(jì)入由制作誤差、架設(shè)誤差、計(jì)算誤差及地球曲率影1錨頭錨杯內(nèi)鋼絲錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足錨固強(qiáng)度的要求,鑄錨可按式(9.4.4-1)式中:s——主纜鋼絲在錨杯內(nèi)的錨固長(zhǎng)度(mm),如圖9.4.4所示;λ——單根鋼絲與鑄體材料在單位面積上的附著強(qiáng)度;無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),鑄體材料為熱鑄料,可取λ=25MPa;鑄體材料為冷鑄料,可取λ=18MPa;2錨杯的承載能力極限狀態(tài)應(yīng)按式(9.4.4-2)計(jì)算,錨杯與鑄體材料相互作用示意如圖9.4.4所示。3錨杯的環(huán)向應(yīng)力設(shè)計(jì)值可按式(9.4.4-3)和式(9.4.4-4)計(jì)算。F?——錨杯環(huán)向拉力設(shè)計(jì)值(N),可按式(9.4.4-4)計(jì)算;10.2.2吊索與加勁梁的連接可采用錨頭承壓式(圖10.2.2a)]或銷接式[圖公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)奴奴a)騎跨式a)錨頭承壓式圖10.2.1吊索與主纜連接b)銷接式圖10.2.2吊索與加勁梁連接形式采用銷接式時(shí),可在短吊索的銷軸和加勁梁耳板之間設(shè)置關(guān)節(jié)軸承,橫向擺動(dòng)時(shí)吊索與加勁梁之間的轉(zhuǎn)角,減小吊索的彎折應(yīng)力,如舟山連島工程西埃門大10.3.1騎跨式吊索的彎曲半徑不宜小于吊索直徑的7.5倍。騎跨式吊索在主纜上的彎曲會(huì)產(chǎn)生彎折應(yīng)力,為減小彎折應(yīng)力,使吊索強(qiáng)度有適當(dāng)10.3.2承壓式錨頭通過(guò)承壓板與加勁梁的錨箱連接,如圖10.3.2-1所示;銷接式錨頭通過(guò)叉形耳板,利用銷軸與加勁梁耳板連接,如圖10.3.2-2所示。E日吊索圖10.3.2-1承壓式錨頭構(gòu)造示意圖圖10.3.2-2銷接式錨頭構(gòu)造示意圖圖10-1錨杯密封構(gòu)造示意圖1-密封填料;2-0形密封圈;3-防水蓋;4-0形密封圈;5-吊索處密封壓環(huán);6-0形密封圈;7-密封膠圈;8-錨杯10.3.5吊索長(zhǎng)度超過(guò)20m時(shí),同一索夾的吊索之間宜設(shè)置減振夾。據(jù)國(guó)內(nèi)外已建懸索橋資料總結(jié),索塔附近的長(zhǎng)吊索在低風(fēng)速下將產(chǎn)生自激振動(dòng)(渦振),特別是雙肢吊索位于下風(fēng)方向的索會(huì)產(chǎn)生尾流振動(dòng)。習(xí)慣上的做法是在吊索長(zhǎng)度超過(guò)20m時(shí),將兩肢吊索用夾具(也稱減振器)連接,以起到抑制振動(dòng)的作用。10.3.6高強(qiáng)度鋼絲吊索的PE防護(hù)層表面宜設(shè)置螺旋線或凹坑等。除按本規(guī)范第10.1.3條的要求消除吊索長(zhǎng)度架設(shè)誤差外,尚宜通過(guò)吊索上的長(zhǎng)度10.4.1構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算除應(yīng)符合本節(jié)規(guī)定外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定。1高強(qiáng)度鋼絲吊索承載力計(jì)算應(yīng)滿足式(10.4.2-1)的要求,鋼絲繩吊索承載力計(jì)算應(yīng)滿足式(10.4.2-2)的要求。式中:Na——軸向拉力設(shè)計(jì)值(N);fk——高強(qiáng)度鋼絲抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);fk——鋼絲繩最小破斷力(N);fla——鋼絲繩最小破斷拉力設(shè)計(jì)值(N);YR——吊索材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù),騎跨式吊索取2.95,銷接式吊索取2.2。2大修狀況(更換吊索)下相鄰吊索的承載力計(jì)算,高強(qiáng)度鋼絲吊索應(yīng)滿足式(10.4.2-3)的要求,鋼絲繩吊索應(yīng)滿足(10.4.2-4)的要求。Yx——大修狀況下吊索材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù),騎跨式吊索取1.85,銷接式吊索取1.33。3施工過(guò)程中,高強(qiáng)度鋼絲吊索承載力計(jì)算應(yīng)滿足式(10.4.2-5)的要求,鋼絲繩吊索承載力計(jì)算應(yīng)滿足(10.4.2-6)的要求。Y.g——施工過(guò)程中吊索材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù),騎跨式吊索取1.47,銷接式吊索取1.1。10.4.3吊索錨頭驗(yàn)算應(yīng)按本規(guī)范第9.4.4條的規(guī)定進(jìn)行。10.4.4對(duì)叉形耳板,除應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)進(jìn)行平行受拉方向、垂直受拉方向的應(yīng)力驗(yàn)算以外,尚應(yīng)對(duì)孔壁承壓、應(yīng)力集中構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)銷軸,應(yīng)進(jìn)行剪切、彎拉、扭轉(zhuǎn)以及局部承壓驗(yàn)算。角變化劃分范圍,對(duì)索夾進(jìn)行分類設(shè)計(jì)可減少鑄造模具種類,降低成本,方便設(shè)計(jì)與11.1.3緊固索夾宜每隔10~20m設(shè)置一個(gè)。11.1.4索夾可采用騎跨式或銷接式。當(dāng)索夾外徑(半徑)小于7.5倍吊索直徑時(shí),11.1.5索夾壁厚宜取35~50mm。11.2.2騎跨式索夾宜采用左右對(duì)合型,如圖11.2.2所示。11.2.3銷接式索夾宜采用上下對(duì)合型,如圖11.2.3所示。A—At吊索中心線A—A2索夾承索槽底部彎曲半徑rh(圖11.2.2)應(yīng)滿足式(11.3.2)的要求。△——承索槽下的壁厚增厚(圖11.3.圖11.3.24承索槽(圖11.3.2)應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求:1)槽深h不應(yīng)小于吊索鋼絲繩公稱直徑dh。3)槽內(nèi)圓弧半徑rc宜為吊索鋼絲繩公稱半徑的1~1.05倍。2針對(duì)騎跨式吊索鋼絲繩的受力性質(zhì),其動(dòng)載應(yīng)力幅不超過(guò)其最大工作應(yīng)力的30%,且在使用過(guò)程中無(wú)任何運(yùn)動(dòng)和摩擦。參照《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB3811)和國(guó)Dm./dg,Dm為鋼絲繩中心線處計(jì)算的環(huán)繞直徑,d?為鋼絲繩公稱直徑)為14~16。1索夾耳板的中心平面應(yīng)與索夾軸向豎直中心平面相重合,吊索合力中心線宜通2索夾耳板的厚度不應(yīng)小于索夾壁厚t。的2倍,索夾耳板與索夾壁間的過(guò)渡圓弧半徑re(圖11.2.3)應(yīng)大于索夾壁厚t。的6倍。11.3.4錐形封閉索夾的大、小端的直徑應(yīng)能適應(yīng)主纜直徑的錐形封閉索夾是離索鞍(主索鞍或散索鞍)最近的索夾。由于鞍槽內(nèi)索股隔板厚度一般為4.5~5.5mm,故鞍槽總寬度大致是索夾處主纜直徑的1.17倍。為了盡量減小主纜鋼絲的二次應(yīng)力,一般情況下,錐形封閉索夾內(nèi)孔的斜度(ε)設(shè)計(jì)為1:(75~100)。而索夾處主纜直徑為d,則錐形封閉索夾小11.3.5錐形封閉索夾與主塔中心線最小水平距離不宜小于10倍的索夾處主纜設(shè)計(jì)梁及橋面系荷載尚未施加,主纜直徑最大;若同時(shí)考慮主纜空隙率的正誤差,則此工況11.3.7吊索上端叉形耳板與銷接式索夾耳板之間的豎向空隙,應(yīng)能適應(yīng)吊索在施工11.3.8銷接式索夾吊索的銷軸襯1索夾螺桿宜設(shè)計(jì)成縮腰形螺桿,其握距k(圖11.2.2、圖11.2.3)不應(yīng)小3螺桿的有效面積A.應(yīng)按式(11.4.2-4)計(jì)算。5緊固索夾上的單根螺桿設(shè)計(jì)夾緊力宜采用吊索索夾上的單根螺桿設(shè)計(jì)夾緊力Pb。1小西一郎所著的《鋼橋》中,描述了華盛頓橋?qū)Ζ踢M(jìn)行實(shí)際測(cè)試的情況,認(rèn)為μ取0.2已足夠安全,但在其他文獻(xiàn)中,對(duì)于鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)通常采用μ=0.15。本規(guī)范采用了后一種取值。11.4.3索夾強(qiáng)度應(yīng)按式(11.4.3-1)驗(yàn)算。式中:σ——索夾材料計(jì)算應(yīng)力,按式(11.4.3-2)計(jì)算;l——索夾長(zhǎng)度(mm);fa——索夾材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,其中鑄鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在表3.3.9設(shè)計(jì)值的基礎(chǔ)上乘以折減系數(shù)0.45,鍛鋼在表3.3.9設(shè)計(jì)值的基礎(chǔ)上乘以折減系數(shù)0.41。12.2.1當(dāng)索塔為混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),主索鞍宜采用肋傳力的結(jié)構(gòu)形式(圖12.2.1-1);塔中心線拉桿孔塔中心線拉桿孔焊縫底板橫肋縱肋底板橫肋水平肋縱肋橫肋/a)單縱肋結(jié)構(gòu)形式b)立面圖塔中心線拉桿孔塔中心線拉桿孔主纜橫肋外殼橫肋/圖12.2.1-2外殼傳力結(jié)構(gòu)的索鞍c)雙縱肋結(jié)構(gòu)形式底板橫肋公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)——12.2.3散索鞍可采用擺軸式(圖12.2.3-1)、滾軸式(圖12.2.3-2)或滑動(dòng)式等移0Or座板a)立面圖b)平面圖圖12.2.3-1擺軸式散索鞍底板底座縱肋滾軸a)立面圖b)平面圖圖12.2.3-2滾軸式散索鞍2承纜槽底部立面圓弧半徑r,不宜小于主纜設(shè)計(jì)直徑da的8倍。3散索鞍承纜槽側(cè)壁的平面圓弧半徑r?不應(yīng)小于1.3ry,且各索股的平彎圓弧段12.3.3索鞍的承纜槽應(yīng)按主纜索股的排列方式及數(shù)量設(shè)置隔板(圖12.3.3),隔板12.4.1鞍槽尺寸(圖12.3.3)應(yīng)滿足下列要求:1鞍槽的設(shè)計(jì)寬度b按式(12.4.1-1)計(jì)算。2鞍槽中索股高度h應(yīng)滿足式(12.4.1-2)的要求:(mm,按0.5mm取整)(12.4.1-2)V——鞍槽中索股的空隙率,且Vg=(1.3鞍槽中索股的空隙率V,按式(12.4.1-3)計(jì)算:12.4.2鞍槽內(nèi)主纜抗滑安全系數(shù)K應(yīng)滿足式(12.4.2)的要求(圖12.4.2)。抗滑試驗(yàn)的工程中,可進(jìn)行抗滑試驗(yàn)研究,優(yōu)化K和μ的取值,做到設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、1)各列索股的向心壓力f可按式(12.4.3-1)計(jì)算:2)最高索股頂至計(jì)算高度h處的側(cè)向壓力f(h)可按式(12.4.3-2)計(jì)算:f——中央列索股單位體積豎向力(N/mm3),可按式(12.4.3-3)計(jì)算;3)高度H范圍內(nèi)的總側(cè)向力fa可按式(12.4.3-4)計(jì)算:5)由側(cè)壓力f或fns產(chǎn)生的總彎矩Mm可按式(12.4.3-6)計(jì)算:6)沿單位弧長(zhǎng)的鞍槽拉桿拉力n可按式(12.4.3-7)計(jì)算:式中:Nb——單根拉桿力(N);1主索鞍頂推力F可按式(12.4.4)計(jì)算:0——永久作用下的邊跨纜力對(duì)應(yīng)的主纜邊跨切線角(圖12.2.1-2);不銹鋼一不銹鋼一般潤(rùn)滑良好潤(rùn)滑主索鞍位移滑動(dòng)副近年來(lái)通常采用不銹鋼—聚滑動(dòng)副材料。參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以及實(shí)橋頂推力的控制復(fù)算,提出了表12.4.4所列的摩式中:rs——擺軸斷面圓弧半徑(mm)(圖12.2.3-1);F_——單根主纜拉力設(shè)計(jì)值(N),取錨跨纜力和邊跨纜力中的較大值;θs——計(jì)算纜力對(duì)應(yīng)的主纜錨跨切線角(圖12.2.3-1);θ——計(jì)算纜力對(duì)應(yīng)的主纜邊跨切線角(圖12.2.3-1);σja——材料接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa),根據(jù)所選用材料硬度按表12.4.5取用。式中:d——滾軸直徑(mm);n——滾軸根數(shù)。按彈性力學(xué)的理論,材料接觸強(qiáng)度的高低與其抗拉、抗壓強(qiáng)度無(wú)關(guān),而只與其硬度、表面粗糙度及潤(rùn)滑條件有關(guān)。在參考了大量的試驗(yàn)結(jié)果及出材料的材料接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,見(jiàn)表12.4.5。12.4.6擺軸式散索鞍穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí),在永久作用的條件下,主纜各個(gè)索股對(duì)散索鞍的梁等。加勁梁形式的選擇應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、疲勞、抗風(fēng)穩(wěn)定性、施工架設(shè)等鋼桁梁具有較高的截面抗扭剛度和透空的迎風(fēng)截面,因而提供了良好的抗風(fēng)穩(wěn)定組成部分又是行車道板,有效地節(jié)省了用鋼量,與鋼桁梁相比可降低用鋼量達(dá)20%如香港的青馬大橋和韓國(guó)的Yong-Jong大橋。前者采用桁架形式,通過(guò)外層鋼板使整個(gè)鋼板梁為開(kāi)口截面,截面抗扭剛度小、空氣阻力系數(shù)大,可用于中、小跨徑懸索橋。鑒于Tacoma大橋風(fēng)致災(zāi)害的先例,因此需要科學(xué)謹(jǐn)慎、綜合考慮多方面因素來(lái)選少于3段。設(shè)法和利用軌索運(yùn)梁法等,加勁梁架設(shè)方法應(yīng)根據(jù)橋位建設(shè)條件、施工安全、結(jié)構(gòu)受虎門大橋、廈門海滄大橋、江陰長(zhǎng)江大橋、潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋、舟山連島工程西埃門大橋、吊裝,施工速度快。但是,跨纜吊機(jī)目前難以負(fù)重行走,加勁關(guān)門大橋、因島大橋、大鳴門橋、瀨戶大橋、明石海峽大橋和我國(guó)貴州壩陵河大橋等。13.1.6加勁梁設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)置便捷的檢修通道、檢修門等設(shè)施以保證檢修和維護(hù)工作13.1.7加勁梁設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的有關(guān)規(guī)定。13.2結(jié)構(gòu)形式13.2.1鋼箱梁可采用整體式鋼箱梁或分體式鋼箱梁,如圖13.2.1所示。分體式鋼箱梁的箱梁之間應(yīng)設(shè)置橫向連接梁,橫向連接梁可采用箱梁、工字梁等形式。13.2.2鋼箱梁橋面板宜采用正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)形式,縱向加勁肋宜采用U形13.2.3鋼箱梁應(yīng)設(shè)置橫隔板,橫隔板可采用板式或桁架式。吊點(diǎn)及支座處應(yīng)采用板式橫隔板。13.2.4鋼桁梁可由主桁架,橫向桁架,上、下平聯(lián)和橋面板組成。主桁架宜采用華倫式結(jié)構(gòu)。帶吊索的橫向桁架可采用單層桁架或雙層桁架結(jié)構(gòu)形式,如圖13.2.4所示。13.2.5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。正交異性鋼橋面板與鋼桁架的結(jié)合形式,可采用分離式和整體式(圖13.2.5)。混凝土橋面板與鋼桁架的結(jié)合形式宜采用分離式。13.2.6鋼桁梁的主桁架高度應(yīng)根據(jù)受力要求確定,并應(yīng)滿足空氣動(dòng)力穩(wěn)定性要求,腹桿與弦桿的夾角0(圖13.2.6)宜為39°~51°。主桁架的節(jié)間長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)吊索間距確定,并應(yīng)滿足桿件壓屈穩(wěn)定要求。型整體節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(圖13-1),斜腹桿與整體節(jié)點(diǎn)的連接方式由傳統(tǒng)的插入式改為對(duì)接整體節(jié)點(diǎn)斜腹桿圖13-1緊湊型整體節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意13.2.9鋼板梁可采用縱橫梁的結(jié)構(gòu)形式,當(dāng)縱橫向跨度較大時(shí)可加設(shè)次橫梁和(或)次縱梁。道荷載選擇不同板厚。頂板U形閉口加勁肋的厚度不宜小于6mm,其凈距與頂板厚度厚度不宜小于6mm,開(kāi)口加勁肋的厚度不應(yīng)小于10mm,加勁肋凈距與面板厚度之比不宜大于40。(1)行車道:增加5%)。(2)人行道和維修車道:U形閉口加勁肋可采用熱軋或冷加工成形,彎折半徑與厚度之比不應(yīng)小板的焊接接頭(B)、縱向加勁肋與橫隔板的交叉部位(C)、縱向加勁肋的對(duì)接接頭(D)(圖13.3.7)采用疲勞強(qiáng)度等級(jí)較高的構(gòu)造細(xì)節(jié)。(1)閉口縱向加勁肋與頂板的焊接接頭采用部分熔透焊縫,名義熔透深度為80%a≥圖13-2閉口縱向加勁肋與頂板焊接構(gòu)造(2)在頂板、閉口縱向加勁肋和橫隔板的相交處,將此(3)在橫隔板弧形開(kāi)孔頂部的閉口縱向加勁肋和橫隔板連接角焊縫端部由兩側(cè)圍與橫隔板一致,兩者組裝錯(cuò)位不大于橫隔板厚度的50%。閉口縱向加勁肋與橫隔板之公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)13.3.9鋼加勁梁節(jié)段間應(yīng)設(shè)置工地臨時(shí)連接構(gòu)造,臨時(shí)連接構(gòu)造應(yīng)滿足梁段架設(shè)過(guò)13.3.10鋼箱梁和鋼板梁的工地連接形式可采用全焊連接或焊接與高強(qiáng)度螺栓組合連接。正交異性鋼橋面板的頂板工地連接應(yīng)采用焊接連接,其U形閉口加勁肋的工地13.3.11鋼桁梁的桿件連接宜采用高強(qiáng)度螺栓連接,也可采用焊接與高強(qiáng)度螺栓混合連接。當(dāng)采用正交異性鋼橋面板時(shí),頂板工地連接應(yīng)采用13.3.10~13.3.11正交異性鋼橋面板的現(xiàn)場(chǎng)橫向接頭一般設(shè)在橫隔板間距的1/5處(圖13-3)。頂板對(duì)接焊縫采用CO?氣體保護(hù)焊進(jìn)行打底焊、埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行填充蓋強(qiáng)螺栓連接兩種方式,供頂板對(duì)接焊縫通過(guò)的過(guò)焊孔長(zhǎng)度宜取70mm。也可采用嵌補(bǔ)段形式進(jìn)行焊接,焊接節(jié)段采用襯墊,同時(shí)相鄰加勁肋裝配誤差控制在1mm內(nèi);當(dāng)采用L/5LL圖13-3正交異性鋼橋面板的現(xiàn)場(chǎng)橫向接頭13.3.12鋼—混凝土組合梁的鋼縱梁的工地連接形式可采用全焊連接、高強(qiáng)度螺栓連接、焊接與高強(qiáng)度螺栓組合連接。混凝土橋面板宜采用預(yù)13.3.13預(yù)應(yīng)力混凝土梁宜采用預(yù)制拼裝,節(jié)段之間采用干接縫或濕接縫,通過(guò)預(yù)13.3.14鋼加勁梁應(yīng)考慮焊縫收縮變形的影響,考慮施焊和無(wú)損檢驗(yàn)的操作空間,減小焊接殘余應(yīng)力、降低局部應(yīng)力集中。對(duì)活荷載應(yīng)力幅及殘余應(yīng)力均較大的焊接構(gòu)13.4.1加勁梁結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)考慮施工及運(yùn)營(yíng)狀態(tài),并應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、疲勞和穩(wěn)定13.4.2加勁梁結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行整體計(jì)算和局部計(jì)算,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的組合,1整體計(jì)算宜采用基于全橋體系的空間桿系方法,采用車道荷載并應(yīng)考慮多個(gè)車2局部計(jì)算宜采用基于部分梁段的空間桿系單元方法、板殼單元方法、實(shí)體單元方法或組合單元方法,采用車輛荷載并考慮多個(gè)車輛荷載的橫向偏載作用,車輛的車輪荷載應(yīng)考慮橋面鋪裝層的擴(kuò)散效應(yīng),擴(kuò)散角可取45°,沖擊系數(shù)應(yīng)采用0.4。正交異性鋼橋面板和縱肋沖擊系數(shù)采用值0.4是參考了日本《本州四國(guó)聯(lián)絡(luò)公團(tuán)13.4.3吊索與加勁梁的連接構(gòu)造和加勁梁支承1頂板、底板和腹板及其縱肋在整體計(jì)算中由加勁梁彎矩、剪力和扭矩產(chǎn)生的2頂板及其縱肋與橫隔板在局部計(jì)算中的應(yīng)力。3同一橫截面的頂板及其縱肋在整體計(jì)算中縱向正應(yīng)力和在局部計(jì)算中縱向正應(yīng)13.4.5常見(jiàn)鋼箱梁正交異性橋面板的頂板及其縱肋的局部應(yīng)力可按照附錄A進(jìn)行3同一橫截面的橋面板在整體計(jì)算中縱向正應(yīng)力和在局部計(jì)算中縱向正應(yīng)力的13.4.11鋼板梁構(gòu)件和板件應(yīng)按整體計(jì)算、局部計(jì)算及兩者的必要組合驗(yàn)算其穩(wěn)13.4.13加勁梁的彈性整體穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于4;考慮初始缺陷、殘余應(yīng)力、非線0①平聯(lián)節(jié)點(diǎn)板斜腹桿圖13.4.16鋼桁梁中節(jié)點(diǎn)板結(jié)構(gòu)位置示意圖1/700,頂板局部橫向撓曲半徑應(yīng)大于20m。索塔下塔柱(塔墩)及基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置防船舶撞擊設(shè)施。15.5.2加勁梁應(yīng)根據(jù)需要并結(jié)合橋面照明,綜合考慮通信電纜、檢修通道、消防、監(jiān)控(測(cè))、景觀照明等設(shè)施的布設(shè)。16.1.2不可更換的構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)低于結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)使用年限。確其預(yù)定的更換次數(shù),其設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)符合表16.1.3的規(guī)定。設(shè)計(jì)使用年限(年)設(shè)計(jì)使用年限(年)索夾吊索防撞護(hù)欄(主體)阻尼裝置16.1.4應(yīng)進(jìn)行大氣環(huán)境、地上(下)水中腐蝕成分含量的測(cè)試與調(diào)查,劃分結(jié)構(gòu)16.2.3鋼結(jié)構(gòu)防腐應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)使用年限、環(huán)境條件等采用耐候鋼、金屬涂層(熱浸或熱噴涂鋅、鋁、鋅鋁合金等)、漆涂層、陰極保護(hù)或其組16.2.4對(duì)封閉空間的鋼結(jié)構(gòu),可采用除濕系統(tǒng),封閉空間內(nèi)的相對(duì)濕度宜小16.3.1主纜可通過(guò)緊纜、纏絲、表面涂裝、封閉包裹等工藝隔離空氣進(jìn)行防腐(圖16.3.1),也可通過(guò)向主纜內(nèi)導(dǎo)入干空氣進(jìn)行除濕防腐。B躍A—A防水膩?zhàn)忧犊p鋅粉膏嵌縫彩色防護(hù)漆φ4纏繞軟鋼絲圖16.3.1傳統(tǒng)的主纜防腐方案(尺寸單位:mm)16.4.1錨固系統(tǒng)位于(地下)水位以下時(shí),錨室或圍巖應(yīng)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。16.4.2錨固系統(tǒng)的鋼構(gòu)件耐久性設(shè)計(jì)應(yīng)符合本規(guī)范第16.2節(jié)的規(guī)定。16.4.3錨室內(nèi)采用除濕系統(tǒng)時(shí),錨系統(tǒng)時(shí),錨固系統(tǒng)的鋼構(gòu)件應(yīng)采用長(zhǎng)效型(15~25年)的涂層防護(hù)體系,在防護(hù)年限內(nèi)涂層95%以上區(qū)域的銹蝕等級(jí)不應(yīng)大于ISO4628規(guī)定的Ri2級(jí)。16.4.4采用型鋼支架錨固系統(tǒng)時(shí),錨塊內(nèi)的型鋼涂裝防護(hù)體系宜采用長(zhǎng)效型(15~25年)的涂層防護(hù)體系,可按現(xiàn)行《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》(JT/T722)1應(yīng)在索塔頂、轉(zhuǎn)索鞍支墩頂設(shè)置鞍罩;在散索鞍(散索套)所處的位置應(yīng)設(shè)置17.1.1必要時(shí)應(yīng)根據(jù)橋梁規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新程度等對(duì)施工、施工監(jiān)控和運(yùn)營(yíng)階段長(zhǎng)期17.1.2設(shè)計(jì)中應(yīng)明確加勁梁工廠預(yù)拼線形對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。一般鋼箱加勁梁的剛性連接是在全部梁段通過(guò)臨加勁梁的剛性連接狀態(tài)則是所有一、二期恒載都作用在臨時(shí)鉸結(jié)的狀態(tài)一般采用上述的無(wú)強(qiáng)制剛結(jié)(焊接或栓接)時(shí)狀態(tài),設(shè)計(jì)圖中明確給出這一狀態(tài)17.1.4設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)施工控制精度提出目標(biāo)要17.2.1設(shè)計(jì)應(yīng)考慮在索塔和錨碇基礎(chǔ)頂面等預(yù)埋長(zhǎng)期變形觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)通視,變形觀測(cè)點(diǎn)可用于施工階段和建成后的運(yùn)營(yíng)階段對(duì)基礎(chǔ)沉降、傾斜、滑移進(jìn)行測(cè)17.2.2應(yīng)明確為測(cè)量主纜彈性模量、統(tǒng)計(jì)鋼絲直徑需要進(jìn)行的試驗(yàn)索股數(shù)量,宜明17.2.3應(yīng)對(duì)加勁梁的實(shí)際重量提出稱重的具體要求;應(yīng)對(duì)鋪裝層及混凝土橋17.2.4宜對(duì)施工監(jiān)控測(cè)試與測(cè)量的內(nèi)容提出要求。17.2.5對(duì)需要進(jìn)行施工控制的橋梁,應(yīng)明確監(jiān)控中需要進(jìn)行實(shí)際測(cè)試(測(cè)量)值數(shù)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何尺寸;材料特性參數(shù)主要指與材料力學(xué)特性性模量、重度、線膨脹系數(shù)等;環(huán)境參數(shù)是指與施支撐與約束等。在這些參數(shù)中,有些對(duì)于施工監(jiān)控是敏感的,有些是影響很小的,可通17.2.6對(duì)混凝土索塔,宜對(duì)施工監(jiān)控時(shí)預(yù)埋能測(cè)量索塔柱應(yīng)變場(chǎng)與溫度場(chǎng)的17.2.7宜對(duì)交工驗(yàn)收前的測(cè)試測(cè)量提出具體要求。交工驗(yàn)收前進(jìn)行靜動(dòng)載荷載試驗(yàn),其測(cè)試、測(cè)量結(jié)果作為結(jié)構(gòu)“零狀態(tài)”參數(shù)進(jìn)行永久保留。懸索橋主纜錨跨索股張力及分布、吊索力分布狀態(tài)、加勁梁控制截面應(yīng)力、成橋線形的測(cè)量數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)是后期監(jiān)測(cè)的17.3.1應(yīng)考慮運(yùn)營(yíng)期間的養(yǎng)護(hù)及監(jiān)測(cè)需求,必要時(shí)為結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)檢修通道和合理的工作空間,宜提出養(yǎng)護(hù)及監(jiān)測(cè)重點(diǎn)。設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)定養(yǎng)護(hù)工況17.3.2應(yīng)將懸索橋監(jiān)控資料納入竣工檔案,便于運(yùn)營(yíng)期的養(yǎng)護(hù)、檢修及監(jiān)測(cè)。17.3.3對(duì)需要建立結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的懸索橋,應(yīng)明確預(yù)埋設(shè)施的類型和位置。O?=-184.6Kp?KH?KL?Kmo?=74.3Kp?KH?KL?KM?σ?=-72.7KD?KH?K1?KM?o?=-72.1Kp?KH?K?KM?頂板橫向最大壓應(yīng)力、頂板縱向最大拉應(yīng)力、頂板縱向最大壓應(yīng)力、縱肋縱向最大拉應(yīng)力和縱肋縱向最大壓應(yīng)力。頂板橫向最大拉應(yīng)力1頂板橫向最大壓應(yīng)力2頂板縱向最大拉應(yīng)力3頂板縱向最大壓應(yīng)力4縱肋縱向最大拉應(yīng)力5縱肋縱向最大壓應(yīng)力6=頂

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