D51T 1992-2015钢筋砼箱形拱桥技术规程(四川)+2015-10-01实施.pdf

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D51T 1992-2015钢筋砼箱形拱桥技术规程(四川)+2015-10-01实施.pdf

用平面内的挠曲对轴向力偏心矩的影响,即将偏心矩e。乘以偏心 距增大系数n。

式中: 偏心受压构件轴向力偏心距增大系数; S。一主拱拱轴线的计算长度,应按6.2.3条取值; "一一荷载偏心率对截面曲率的影响系数; 2一一构件长细比对截面曲率的影响系数; h一一一偏心受压构件截面全高; ho一一偏心受压构件截面有效高度。 条文说明 对主跨小于200m的拱桥,按一阶理论进行静力分析,其计算 内力和变形与实际结构吻合。对主跨大于200m的拱桥,仅按一阶 理论进行计算分析,而不考虑非线性的影响,忽略了附加弯矩和增 大的拱轴向位移,计算内力、变形与主拱实际内力、变形差别较大。 参照压弯杆分析引用的增大系数,将按一阶理论得到的拱的弯矩 和挠度增大。 模型试验研究表明,荷载形式及大小对弯矩增大系数的影响 规律为:①集中力荷载对弯矩增大系数值的影响较小;②径向均布 荷载和竖向均布荷载对其影响较大;③随着荷载的增加,用有限元 软件计算的弯矩增大系数呈线性增加。

7.2.1普通截面主拱

深基坑、高边坡土方开挖工程专项施工方案.2主拱承载能力极限状态记

图7.2.1等效矩形截面弯矩作用平面内正载面抗压承裁力计

oNa≤ Nre oMd≤ Mrc Ma = Nee

强度等级为C50及以下时,取8cu=0.0033;当混凝土 强度等级为C80时,取8cu=0.003;中间强度等级用 线性插值法

N' = 0. 9p(fdA +fsdAs) YoN, ≤ N'r

2钢筋混凝士轴心受压构件的稳定系类

注:表中i为截面最小回转半径。

条文说明 箱形拱桥主拱应折算为“I”形截面偏心受压构件进行计算,即 按照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62)中第7.3.6条计算。但考虑拱桥基本为小偏心受压构件,可 简化为抗弯刚度相等的矩形截面,而等效矩形截面的面积仍采用 原箱形截面面积。经试设计计算,该简化方法与按“I”形截面偏心 受压构件计算结果相比更偏于安全,且计算方法简单,可以采用。

7.2.2 组合截面的主

(Nsu ± Ns)h 2eo M.. = N..eo

Ns. = OsAsc

Ncu 受压较大边圆钢管混凝土的抗压承载力,kN,按式

Ncu Jed = E.

受压较小边或受拉边钢管混凝土中心至截面顶部的 距离,m; h;——钢管混凝土骨架上下弦的中心距,m。

图7.2.2组合截面主拱正截面偏心受压承载力计算简图

8.1.1正常使用极限状态的计算,应采用作用的短期效应组合 长期效应组合或短期效应组合并计入长期效应组合的影响

8.1.2正常使用极限状态计算中,钢筋混凝土主拱应进行变 验算。

8.1.3 钢筋混凝王箱形拱桥的主拱,正常使用阶段不宜出现拉 应力。

钢肋低燚土箱形王拱在车道荷载(不计冲击力)作用下的 最大竖向挠度(正负挠度绝对值之和)不应大于 Lo (板)的最大竖向挠度不应大于 Lo 800

8.2.2 钢筋混凝土箱形主拱的变形应根据线弹性理论的 计算。

8.2.3钢筋混凝土箱形主拱成桥时的恒载变形总量,应根据拟定 的成拱方法,由施工各阶段的恒载变形累积而成。

8.2.3钢筋混凝土箱形主拱成桥时的恒载变形总量,应根据

8.2.3钢筋混凝土箱形主拱成桥时的恒载变形总量,应根据拟

条文说明 无支架钢筋混凝土箱形主拱成桥状态的恒载变形总量,应根 据主拱成拱方法和拱上加载程序,累计各施工阶段的计算变形,而 不是一次成桥的恒载变形量。

8.2.4钢筋混凝土箱形主拱应设置预拱度,计算预拱度值应

洪恒载累计变形、1/2活载挠度与混凝土徐变挠度之和;计人非线 生影响后,主拱的实际预拱度宜按公式(8.2.4)计算。对于跨度小 王50m的拱桥.主拱预拱度宜设置在(1/400~1/600)L范围内。

0, = K.0g + K.o

K一钢筋混凝土主拱的预拱度非线性修正系数:50m 340m时取1.20; 。一钢筋混凝土主拱的计算预拱度值,m。 条文说明 采用钢管混凝土劲性骨架法成拱的钢筋混凝土拱桥,最终变 形包含劲性骨架成拱过程的累计变形和外包钢筋混凝土、拱上加 载阶段的累计变形,因此预拱度设置应分为两项。当采用其他施 工方法成拱时,则忽略钢管混凝土劲性骨架这部分的变形。 采用钢管混凝土劲性骨架法成拱的钢筋混凝土主拱,施工过 程钢管混凝土的弹性模量取为终极值且应力水平较高,钢管混凝 土存在“脱空”、初应力、节点塑性变形和不合理的施工加载程序等 现象,引起计算预拱度小于实际变形;钢筋混凝土主拱存在混凝土 徐变、弯曲开裂和不合理的施工过程加载程序等现象,引起计算预 拱度小于实际变形。因此,提出了钢筋混凝土主拱的非线性修正 系数。

8.2.5桥面梁(板)的预拱度应计入主拱、吊索及桥面梁(板)的 变形。

9.1.1按桥面的位置,钢筋混凝土箱形拱桥可以分为上承式批

9.1.1按桥面的位置,钢筋混凝土箱形拱桥可以分为上承式拱 桥、中承式拱桥、下承式拱桥。按拱座承载能力,可设计为有推力 拱桥和无推力拱桥。 条文说明 根据地形条件,在山区峡谷地区或水深流急U形河谷段上,一 般采用上承式或中承式拱桥,且采用有推力拱桥较多;在平原地区 跨越通航河流,一般采用下承式或中承式系杆拱桥,且采用无推力 拱桥较多。

9.1.2桥型、桥跨和成拱方法的选用宜符合下列要求

1根据桥位区的地形地貌、水文条件和地质条件,选择桥型、 桥跨、下部构造、施工方法,进行施工总体场地布置和施工组织 设计。 2根据桥位区的运输条件,选择适用的成拱方法。 3桥型、桥跨的选择应符合通航要求,施工方案应充分考虑

航道、船只通行安全。 4主拱成拱方法包含劲性骨架法、缆索吊装法、转体施工法 悬臂浇筑施工法或几种方法的组合。

9.1.3主拱天跨比宜采用1/7~1/3.5;主拱拱轴线宜采用悬链

柱、盖梁、桥面梁及桥面系的重量。 条文说明 拱轴系数的优化主要是恒载作用下,主拱压力线与截面形心 吻合,因此,主拱上的立柱、盖梁、桥面梁及桥面系的重量确定后, 优化确定的主拱拱轴系数及拱圈截面尺寸才是准确合理的。

1.5起拱高程的确定宜符合下

1平原区和山区通航河流起拱高程宜按通航条件论证确定; 非通航河流的山区拱桥,起拱高程宜按线位、地形和地质条件确 定;主拱拱脚淹没区起拱高程的确定,应兼顾洪水、船只和漂浮物 对主拱安全的影响,

2有推力的主拱,应根据拱座处地质覆盖层厚度调整起拱高 程和主拱跨径。 3多跨拱桥应根据单向推力墩的设置要求确定起拱 高程。 条文说明 拱座处的地质条件和地基承载力是决定起拱位置的重要因 素。当两岸拱座处地质覆盖层较厚时,可适当调整起拱高程和主 拱跨径,减少拱座地基开挖数量。

9.1.6主拱拱圈截面形式应符合下列要求:

主拱拱圈截面形式应符合下列要

1主拱采用箱形肋拱时,拱肋间应设置横撑,立柱、横撑处的 Lo 宽度宜大于200cm。 2主拱采用箱形板拱时,宜由多个箱室组成,拱箱内应设置 横隔板。拱箱高度宜为(1/70~1/45)L,可按式(9.1.6)进行计算 选取。

式中:Lo—主拱的净跨径,m; △一—取为 0.7 ~1.5m。

主拱箱形板拱的全宽不宜大于12m;主拱采用预制箱形板拱 时,其单箱宽度宜为1.4~1.7m。 条文说明 采用两条或多条分离的平行拱肋组成箱形肋拱时,拱肋间设 置刚性横撑是为了保证拱肋横向的整体性和结构的整体刚度。箱 形板拱拱箱内设置横隔板是为了保证主拱的局部稳定和抗扭 能力。

9.1.7主拱截面高度应结合拱轴系数优化确定。当主

9.1.7主拱截面高度应结合拱轴系数优化确定。当主拱跨度大

于200m时,主拱箱形截面可采用顶底板变厚度或截面变高度的 构造。

跨度大于200m时,箱形肋拱间应设置足够的横向连接构造。 条文说明 主拱间设置足够的横向连接构造,保证主拱箱肋符合稳定和 动力性能的要求。

9.2.2主拱箱形截面的挖空率宜为50%~70%.预制拱箱顶

最小厚度宜大于15cm,腹板厚度宜大于10cm。当箱形主拱被洪水 淹没时,除设专用排气孔外,还应设水流进出孔,孔径不得小于8cm。

9.2.3主拱与拱座和拱上立柱的连接构造钢筋,其钢筋锚固长度

不应小于40d(d为钢筋直径)和拱脚截面高度一半的较大值,且 筋切断率应小于50%。

4 预制箱拱的横向接头,宜设置成现浇式,且应设置刚度较

9.2.4预制箱拱的横向接头,宜设置成现浇式,且应设

大的连接构造,严禁出现现浇死角。预制拱箱的纵向接头,宜设置 成型钢连接.再现浇混凝土。

抗剪连接构造。拱箱间应采用与主拱相同强度等级的自密实高流 动性能的补偿收缩混凝土。

图9.2.5抗剪连接构造示意图

应以满足主拱横向稳定性和动力性能为原则进行设置;横撑对应 的拱箱内必须设横隔板

9.2.7采用拱架或劲性骨架浇筑成拱的现浇箱形主拱,宜选用

多于3环浇筑完成;主拱现浇的每工作面宜其备3节段的模板 数量。

9.2.8预制主箱拱室内倒角尺寸不宜小于10cm×10cm,现浇王

箱拱室内倒角尺寸不宜小于20cm×20cm,且均应设置倒角钢筋, 倒角钢筋直径不应小于16mm。

1主管的径厚比不宜大于100。 2 主管管内混凝土等级宜高于C50,外包混凝土等级宜低 于C60。 当主拱腹板厚度大于40cm时,腹杆可采用钢管;腹板厚度 不大于40cm时,腹杆应采用型钢。 4 腹杆宜选用“N”形、“K”形或“米”形的低强度结构钢材。 5 主管外包混凝土厚度不宜低于10cm,并应设置足够的环 向钢筋。

钢筋混凝土箱形拱桥外包混凝土强度等级过高,胶凝材料用 量过大,易引起箱形结构开裂而降低耐久性,因此,规定强劲骨架 外包混凝土的最高强度等级低于C60。主管外设置足够的环向钢 筋是为了提高钢管与混凝土的锚固能力。

1优化拱上荷载、减轻主拱重量。 2拱脚处的地形条件应符合搭设支架浇筑第一主拱节段的 条件。 3两岸地质具备设置安全、经济地扣挂锚的条件。 4应根据扣挂体系的承载能力,确定主拱现浇分段长度,同 时,分段重量应相对均衡。 5主拱上的施工扣点,应设置在腹板和隔板交叉处

9.3.1拱上结构应整体性好、自重轻、刚度大.宜选用连续结构体

9.3.1拱上结构应整体性好、自重轻、刚度大,宜选用连续结构 系或简支结构体系。

9.3.1拱上结构应整体性好、自重轻、刚度大,宜选用连续结构体

9.3.2上承式拱桥的拱上结构跨度宜为(1/17~1/12)L。

上承式拱桥的拱上结构跨度宜为(1/17~1/12)L.,中、下

(a)钢立柱与主拱、盖梁连接构造

图9.3.5拱上立柱与主拱、盖梁的连接构造示意图

条文说明 上承式拱桥的拱上结构,其立柱的截面尺寸、壁厚、横撑数量 等应根据有限元计算分析确定,其稳定性不小于主拱的整体稳 定性。

9.3.8桥面系构造应符合下列要

9.4.1拱座应置于地基完整、地质良好的位置;当采用箱形肋拱 时,宜采用分离式钢筋混凝土拱座;当箱形板拱的钢筋混凝土拱座 宽度大于10m时,应在拱座横向的桥轴线位置设置变形缝,应保证 座帽构造连续。

东文院明 采用不立模直接浇筑拱座混凝土,是为了提高拱座与地基的 完整结合,将拱座承受的各向力均衡地传递给地基

9.4.3当地质条件不符合拱座的竖向承载力要求时可设置坚撑。

地质条件不符合拱座的水平和竖向承载力要求时,可设置斜撑或设 斜撑和竖撑;当需要设置水平撑才能符合拱座推力要求,且设置水 撑造价较高时,可重新进行跨径、桥型和拱座总体方案的比选

9.4.4多跨主拱的钢筋混凝土实体桥墩,其顶宽宜为(1/30 1/15)Lo,墩身两侧可按墩高的(1/30~1/20)放坡;单向推力墩白 构造尺寸应根据计算确定。

座与伸缩缝的长效性、吊索与系杆索的耐久性、混凝土结构的防孕

性、附属工程的可靠性等措施设

处理的平行钢丝或钢绞线成品索畲湾联圩除险加固工程填塘压浸工程施工方案,其构造应符合可检查、可维修和 可更换的要求。

9.5.3钢筋混凝土结构宜采用合理的水泥用量、掺加纤维材

试验研究表明,采用低水胶比的混凝土、掺加钢纤维或聚丙烯 睛纤维、在构件的高应力区配置防裂钢筋网片可有效抑制裂纹的 发生,同时,加强混凝土的养护可以降低混凝土构件的干燥收缩 阻止表面裂纹的发生。湿接缝设计的可实施性是提高耐久性的重 要手段之一,只有当施工质量符合设计要求时,湿接缝的结构构造 才能符合耐久性要求。

1伸缩缝宜设置在结构体系发生变化、竖向位移相对较小 纵向位移相对较大的位置。 2伸缩缝的位移量应包括温差变形、混凝土收缩徐变变形 墩台位移变形、活载制动力引起的变形等内容。

S 设计伸缩缝的安装温度,应与结构总体计算一致。 + 不宜采用具有转折型的伸缩缝装置,整体变形应均衡协调。 5 采用的伸缩缝橡胶条,应具有抗老化、抗硬物穿刺的性能 6 防撞护栏的伸缩缝处应设置盖板,

9.5.5根据桥面梁的总体构造会所水电施工组织方案,合理布置支座的类型与位置;支

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