大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥技术规范.docx

大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥技术规范1范围本规范规定了大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的材料、构造、结构计算、制造、施工等内容。本规范适用于跨径大于60m,采用悬臂施工的波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的设计与施工。大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的设计与施工除应符合本规范外，尚应符合国家现行相关标准的规定。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/T71412311591363241711043314370桥梁用结构钢钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件低合金高强度结构钢钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副高耐候结构钢电弧螺柱焊用圆柱头焊钉'预应力筋用锚具、夹具和连接器GB50017钢结构设计标准GB50205钢结构工程施工质量验收规范GB/T50132工程结构设计通用符号标准JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD64公路钢结构桥梁设计规范JTG/TB02-01公路桥梁抗震设计细则JTG/TD60-01公路桥梁抗风设计规范JTG/TF50公路桥涵施工技术规范JTGE80-1公路工程质量检验评定标准JGJ92无粘结预应力混凝土结构技术规程JTGD60公路桥涵设计通用规范JTG/TD64-01公路钢混组合桥梁设计与施工规范JT/T784组合结构桥梁用波形钢腹板JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件CJJ166城市桥梁抗震设计规范CJJ11城市桥梁设计规范CJJ/T272波形钢腹板组合梁桥技术标准3术语和符号3.1术语以下术语和定义适用于本文件。3.1.1波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁prestressedconcretecompositegirderwithcorrugatedsteeIwebs以波形钢板为腹板并通过抗剪连接件使波形钢腹板与混凝土顶板、底板共同受力的钢-混凝土组合箱梁。3.1.2波形钢腹板corrugatedstee1webs采用波形钢板的箱梁腹板。3.1.3局部屈曲IOCa1buckIing波形钢腹板在一个平板条内（折痕与折痕之间）的屈曲形式3.1.4整体屈曲g1oba1buckIing波形钢腹板的整体面内屈曲形式。3.1.5组合屈曲interactivebuckIing局部屈曲与整体屈曲复合形成的屈曲形式。3.1.6翼缘式连接件fIangetypeconnector波形钢腹板与连接件之间设置有钢翼缘板的连接方式。3.1.7角隅弯矩cornermoment恒载与活载作用下，在波形钢腹板与箱梁顶板、底板连接部产生的腹板面外的嵌固弯矩。3.1.8连接件connector用于连接波形钢腹板与混凝土顶板、底板并传递两者之间的纵向剪力、角隅弯矩，抵抗两者相对滑移、掀起，保证两者共同工作的部件。3.1.9双开孔钢板连接件twinperfobondribshearconnector通过两块开孔钢板与孔内横向贯穿钢筋使混凝土与波形钢腹板共同受力的连接方法。3.1.10栓钉连接件studshearconnector通过电弧螺栓焊用圆柱头焊钉使混凝土与波形钢腹板共同受力的连接方法。3.1.11单开孔钢板+栓钉连接件sing1eperfobondribwithstudsshearconnector通过单块开孔钢板形成的孔内横向贯穿钢筋和混凝梯与栓钉使混凝土与波形钢腹板共同受力的连接方法。3.1.12角钢连接件ang1ep1ateshearconnector通过焊接在钢翼缘板上的角钢、U形钢筋、纵向贯穿钢筋使混凝土与波形钢腹板共同受力的连接方法。3.1.13埋入式连接件embeddedshearconnector在波形钢腹板上焊接纵向接合钢筋或钢带,开孔设横向贯穿钢筋并埋入混凝土中使其与混凝土共同受力的连接方法。3.1.14槽钢连接件channeIshearconnector通过焊接在钢翼缘板上的槽钢、U形钢筋、纵向贯穿钢筋使混凝土与波形钢腹板共同受力的连接方法。3.1.15外包式连接件wrappedshearconnector将波形钢腹板下翼缘板与腹板连接包裹住底板混凝土的连接方法。3. 1.16转向块deviationb1ock用于体外预应力束集中弯转（上、下弯和平弯）的钢筋混凝土构件。4. 1.17内衬混凝土Iiningconcrete波形钢腹板组合梁桥在墩顶附近一定范围内于波形钢腹板外腹板内侧及内腹板两侧设置的，并用连接件与波形钢腹板紧密连接的混凝土构造部分。5. 1.18常规悬浇施工conventiona1cantiIeverconstruction与混凝土悬臂施工方法一致，采用菱形或三角形挂篮进行悬臂浇筑施工。6. 1.19错位悬浇施工disIocationcanti1everconstruction采用波形钢腹板承担施工荷载，n-1节段顶板、n节段底板、n+1节段波形钢腹板三个工作面同时施To7. 2符号下列符号适用于本文件。3. 2.1材料性能有关符号f一一钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值。Ak一一混凝土轴心抗压强度标准值。启一一普通钢筋抗拉强度标准值。A1一一普通钢筋抗拉强度设计值。pk一一预应力钢筋抗拉强度标准值。pd预应力钢筋抗拉强度设计值。Aw一一对接焊缝抗压强度设计值。1w一一对接焊缝抗拉强度设计值。vw对接焊缝抗剪强度设计值。w一一角焊缝的强度设计值。v一一钢板的抗剪强度设计值。4. 2.2作用和作用效应有关符号Md弯矩设计值。Vd剪力设计值。Vk作用标准组合下的剪力设计值。Vp预应力的竖向分力。北一一扭矩设计值。”作用标准组合下的扭矩设计值。pe体外预应力束的有效预应力。pu一一体外预应力束的极限应力设计值。crx局部屈曲临界应力。rcr,G整体屈曲临界应力。rcr一一组合屈曲临界应力。一一连接件单位水平剪力设计值。Q1作用标准组合下连接件的单位水平剪力设计值。Vu一一开孔钢板连接件、埋入式连接件、角钢连接件的水平抗剪承载力设计值。Ka一一开孔钢板连接件、埋入式连接件的水平剪力限值。V；栓钉连接件的水平抗剪承载力设计值。匕：一一栓钉连接件的水平剪力限值。3.2.3几何参数有关符号h组合梁高度。Aw一一波形钢腹板高度。一一波形钢腹板直板段长度。bw波形钢腹板斜板段投影长度。CW一一波形钢腹板斜板段长度。dw一一波形钢腹板波高。1一一波形钢腹板厚度。一一单位长度波形钢腹板对桥轴向中性轴的惯性矩。Iy单位长度波形钢腹板对高度方向的惯性矩。Jt抗扭惯性矩。3. 2.4计算系数及其他有关符号一一波形钢腹板整体嵌固系数。一一波形钢腹板形状系数。J波形钢腹板波高与钢板板厚比。k一一波形钢腹板剪切屈曲系数。4材料3.1 一般规定大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥中所使用的材料性能应符合现行的国家标准和行业标准。3.2 混凝土4. 2.1混凝土的材料参数应按现行行业标准JTG3362的相关规定进行取值。4. 2.2大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥上部结构的混凝土强度等级不应低于C50o4.3普通钢筋与预应力筋4. 3.1大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥所采用的普通钢筋与预应力筋应符合现行行业标准JTG3362的相关规定。4. 3.2体外预应力束可采用环氧涂层和镀锌钢绞线。4.4钢材4. 4.1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、钢材厚度及工作环境等因素。5. 4.2大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥波形板用的钢材宜采用质量等级C级及以上级别低合金高强度结构钢，其质量要求应符合GB/T1591、GB/T714和GB/T4171的规定。6. 4.3大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥钢板如采用耐候钢时，其力学性能、工艺性能及冲击性能应符合GB/T714和GB/T4171的相关规定。7. 4.4对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应符合JTGD64相关要求。钢材的强度设计值和物理性能指标均应按JTGD64执行。8. 4.5波形钢腹板及其连接件焊接材料的选用应与主体钢材相匹配，并应满足JT/T784相关要求。4.4.6焊缝质量及强度设计值应按JTGD64相关规定执行。4.4.7高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合GB/T1231或GB/T3632的规定。4. 4.8栓钉连接件的材料应符合GB/T10433的规定。5基本规定5.1设计原则5.1.1 总体设计计算可参考预应力混凝土桥梁。波形钢腹板、连接件、体外预应力筋及细部构造设计除应符合本规范的规定外，还应满足CJJ/T272的相关规定。5.1.2 应根据JTG3362的规定进行正常使用极限状态计算和承载能力极限状态计算。5.1.3 当波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁处于平曲线范围时，应对其抗扭性能进行充分研究，保证其抗扭承载力符合设计要求。5.1.4 抗震设计应依据JTG/TB02-01或CJJI66等相关规范进行。采用减隔震设计时，应考虑减隔震系统的可维修性、可更换性。5.1.5 抗风设计应依据JTG/TD60-01等相关规范进行。5.2施工要求5. 2.1采用悬臂施工法施工时，其节段划分长度宜为波形钢腹板波长的整数倍。5. 2.2波形钢腹板组合箱梁施工及材料使用应满足现行JTG/TF50的相关规定。5. 2.3大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的施工宜采用常规悬臂施工法或错位悬臂施工法。5. 2.4当采用错位悬臂施工法施工时，应对波形钢腹板施工阶段的强度和稳定性进行计算。5. 2.5采用悬臂施工时，应编制专项施工方案，明确安全保障措施。5. 2.6大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的施工应对加工、安装实施全过程控制。6构造要求5.1 截面设计5.1.1 波形钢腹板预应力混凝土组合桥梁的截面总体尺寸可参照常规预应力混凝土桥梁设计，其中梁高宜比同等跨径的常规预应力混凝土箱梁桥梁高略高，沿桥纵向宜采用变截面形式，支点梁高宜取为跨径的1/13-1/18,跨中梁高可取为跨径的1/281/40。5.1.2 截面布置形式应综合考虑立面布置、建筑高度、施工方法、美观要求及经济性等因素。大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥可采用图1所示的单箱单室、单箱双室、单箱多室、多箱单室，亦可采用斜腹板或采用外（内）撑（型钢或钢管）加强顶板和悬挑板。罐供Mbf）外撑箱g）内撑箱图1波形钢腹板组合梁桥典型断面图5.1.3 箱梁顶板、底板的厚度应根据预应力布置及结构受力要求来确定，顶板厚度不宜小于250Innb底板厚度不宜小于220mm«,5.2 波形钢腹板6. 2.1波形钢腹板的形状、尺寸及材质，应考虑结构受力、运输方式、施工方式及经济性等确定。6.2.2波形钢腹板采用耐候钢时，应充分考虑波形钢腹板所处的环境。6.2.3大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥宜选用图2所示的1600型波形钢