JTG/T3360-02-2020 公路桥梁抗撞设计规范

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JTG/T3360-02-2020 公路桥梁抗撞设计规范简介:

JTG/T3360-2020《公路桥梁抗撞设计规范》是中国交通运输部颁发的一份技术规范,全称为《公路桥梁抗撞性能设计规范》。这份规范主要是针对公路桥梁设计中可能遇到的撞击事件,提出了一套完整的抗撞设计指导原则和计算方法。

这个规范的主要内容包括了桥梁抗撞性能的评估、撞击事件的分析、撞击防护设计、桥梁结构的抗撞性能要求、撞击后桥梁的恢复能力评估等方面。它涵盖了桥梁结构的强度、刚度、稳定性以及耐撞击能力,旨在保证在发生交通事故时,桥梁能够承受撞击,减少事故损失,保护行人和车辆的安全。

2020年的版本可能对原有规范进行了修订和更新,以适应新的科学研究成果和技术发展,更好地保障公路桥梁的抗撞设计与实际安全。对于公路桥梁的设计单位、施工方以及相关部门来说,遵循此规范是确保桥梁工程安全的重要依据。

JTG/T3360-02-2020 公路桥梁抗撞设计规范部分内容预览:

驳船撞击力的比较(MN)(船舶撞击速度3m/s)

5.1.5船舶撞击速度宜根据桥区水域的实测数据或可靠的模拟试验数据确定。当 不具备分析条件时,船舶撞击速度可按图5.1.5速度曲线采用公式(5.1.5)计算:

式中: V船舶撞击速度(m/s):

GB∕T 51262-2017 建设工程造价鉴定规范图5.1.5船舶撞击速度曲线

VL一 一水域特征流速(m/s),根据桥址处水文统计确定; x一桥墩中心线至航道中心线的距离(m); 航道中心线至航道边缘的距离(m); 航道中心线至3倍船长处的距离(m)

船舶撞击桥梁的速度是确定撞击力的关键要素之一,按船舶失控情况考虑, 其下限值V取水流速度,上限值Vu取正常船舶航速(含水流速度),需要根据 桥止处的通航船舶航速调查、气象水文调查确定。其中,水流速度包括洪水期高 水位、枯水期低水位和通航水位等多个状况。 值得注意的是,撞击速度沿航道中心线向两侧递减,3倍船长以外的可通航 水域仍然有撞击速度,意味着仍然有撞击力。3倍船长来源于美国的船撞设计指 南。 5.1.6桥梁下部结构设计时,横桥向船舶撞击力应垂直于桥轴线;顺桥向船舶撞

5.1.6桥梁下部结构设计时,横桥向船舶撞击力应垂直于桥轴线;顺桥向船舶撞 击力取横桥向船舶撞击力的1/2;两者不组合。 5.1.7可能受到船舶甲板室或榄杆撞击的桥梁上部结构,应验算横桥向船舶撞击 对结构的作用。最小值可取船舶漂流速度下甲板室撞击力或杆撞击力计算, 其作用方向宜垂直于桥轴线

桥梁上部结构被船舶杆、塔台等突出甲板部位撞击的概率大,世界各地发 生船舶撞桥的实例也是如此。上部结构一旦被撞,桥梁和船舶均呈现损坏、损毁 的概率较大。

杀文说明 将全年存在碰撞风险的通航船舶按从大到小排列,按5%准则,设防代表船型 取第50位船型或概率分布为5%船型的较小者;按10%准则,设防代表船型取 第200位船型或概率分布为10%船型的较小者。

1采用第4.2.3条规定的船撞作用设防水准,按附录C的规定确定桥墩或基 出的设防船撞力。 2由设防船撞力,采用5.1.3条、5.1.4条规定的撞击力计算公式和第5.1.5条 规定的撞击速度确定设防代表船型

6.1.1桥梁主体结构船撞效应宜采用质点碰撞方法、或强迫振动方法计算。当需 要精确模拟船舶与桥梁相互作用过程,获得桥梁结构总体受力、局部受力及结构 位移、内力的动态响应时,可采用数值模拟计算方法

按照现行规范规定,船舶撞击力作用于桥墩上,桥梁结构的响应可采用等效 静力方法计算确定,包括桥梁结构的内力、变形等。等效静力方法忽略了冲击动 力效应,案例分析表明一些情况下会产生工程设计不可接受的误差。近年来,将 撞击作用按照动力学的理论作用于桥梁结构上,并计算分析桥梁结构的动力响应 发展比较迅速,已经成为桥梁结构撞击计算分析的主流方法,如强迫振动法、质 点碰撞法。等效静力法计算精度不高但方法简单,适合于桥梁设计的初步设计及 以前的阶段。强迫振动方法和质点碰撞方法等可以提供更合理的船撞效应计算结 果,适用于施工图设计、专题研究等工作。质点碰撞法可以降低因桥梁构件柔度 引起的计算误差,因此,本规范推荐采用该方法。 数值模拟计算方法是通过建立船舶和桥梁的有限元,动态模拟船撞桥的 过程,能够精确模拟船舶与桥梁相互作用过程,近年来在实际工程中得到了广泛 应用。

6.1.4船舶撞击力的着力点应符合下列规

船胎舶撞击力的看力点应符合下列规定: 轮船满载时,撞击力着力点应取船舶型深2/3处:轮船空载时,撞击力着

力点应取船舶型深1/2处。 2驳船撞击力着力点应取船头1/2处; 3无需确定设防代表船型时,撞击力着力点可选在水面以上2m处。

6.2.1采用质点碰撞方法时,桥梁的有限元应满足第6.1.3条的规定,船舶 撞击作用采用质点弹簧,如图6.2.1所示,

图6.2.1质点矿撞法动力计算

表6.2.3阻尼比取值

6.3.1采用强迫振动方法时,桥梁的有限元应满足第6.1.3条的规定,船舶 童击作用采用强迫力,如图6.3.1所示。

6.3.2采用强迫振动方法时,强迫力应按附录D的规定取值。 6.3.3采用强迫振动方法时,结构的振型阻尼比应按表6.2.3取值

图6.3.1强道振动法动力计

7.1.1结构性防船撞设施应使桥梁主体结构承受的船撞效应下降到主体结构自 身可接受的水平。

船舶撞击后航向改变,可使船舶一部分动能保留在船上,减少撞击过程中的 能量转化,减小桥梁承受的撞击能量,有利于保护桥梁和船舶。 7.1.3设计结构性防船撞设施时,应分析桥梁主体结构和防船撞设施所分担的船 撞效应。

结构性防船撞设施有很多种,其刚度一般比桥墩的刚度小,且属于可更换、 可修复的构件,其能够承担的撞击力和位移、变形等能力也千差万别,因此需要 持殊设计。至于防船撞设施被撞击后,还有多少撞击作用传递到桥墩等主体结构 上,更需特殊分析。

1河道与航道条件; 2水文条件; 3桥下净空要求; 4桥梁基础形式: 5桥梁下部结构的抗撞能力: 6减小船舶损伤及加强环境保护。

7.2.2下部结构用防船撞设施应选择已有工程应用、得到检验、设计方法明确的

结构形式;采用新型材料和结构形式时,应对材料的性能、结构的整体稳定性、 局部强度、设计方法、防撞效果、耐久性和可维护性等进行专门研究和论证。可

我国尚未应用。浮泊缆索系统是指采用浮筒、缆索和锚碳构成的独立防撞体系, 通过浮筒和锚啶的移动消耗船舶撞击能量,防止船舶直接撞击桥梁结构。

3.1结构性防船撞设施的设计宜采用设防件

一般情况下,结构性防船撞设施宜采用与主体结构设防代表船型相同的船舶 进行设计,但也可以根据防船撞设施的设计目的对其设计代表船舶进行适当的调 整。 7.3.2结构性防船撞设施的设计宜采用数值模拟、试验验证,或二者结合的方法。 条文说明 数值模拟方法在国内外已经得到普遍应用,方法比较成熟,但相关的输入参 数需要试验或工程实践验证确定,并在计算文件中明确。 7.3.3对于具有消能作用的构件,设计时应进行材料性能试验, 条文说明 材料性能主要指在船撞冲击载荷下的变形、破坏性能,同时需考虑环境条件 下,材料老化特性。对于消能构件产品,需提供产品消能特性的试验数据。

性防船撞装置宜采用模块式构造,便于维

A.1钢筋和钢骨混凝土构件的性能指标

钢骨混凝土构件抗剪承载力应按下列规定

41.35/f:+1000.pwf)bd,≤656.43:.0.8

2钢筋混凝土柱式构件的弯曲变形性能等级的界限值按下式确定:

等效屈服点:b一极限变形点:1、2、3一分别对应构件的性能等

钢筋混凝土柱式构件的性能

A.2钢管混凝土构件的性能指标

截面屈服点: 极限变形点: 分别对应构件的性 M.一构件屈服弯矩;M.一构件截面极限弯矩:6.一构件塑性铰区屈服转角 e. 一构件塑性铰区极限转角:α一构件性能等级系数

表A.2.3柱式钢管混凝土构件性能等级系数

的船撞性能指标可按表A.3.1的规定计算

表A.3.1支座性能等级

△。——橡胶层总厚度: F. 包括船撞作用偶然组合下支座水平力设计值

Far 支座的静摩擦力

A.4.1桩基础的整体稳定性指标可表A.4.1的规定计算

表A.4.1桩基础整体稳定性能等级

B.1.1在设计阶段,公路桥梁抗船撞调查宜开展以下工作: 1调查桥位处通航的总数量与分类数量,并分析统计规律,确定不同概率下 的代表船型; 2调查桥梁上下游10km内近十年的桥梁被撞事故资料; 3调查近五十年来桥位处通航航道及河道变迁情况: 4调查桥位处航道、河道、通航船舶发展规划

B.2.1按照吨位,船舶可分为以下类别: 1船舶载重吨位DWT(单位:t),一般用于货运船; 2船舶总吨位GRT(单位:m3),一般用于客船、渔船。

3.2.1按照吨位,船舶可分为以下类别: 1船舶载重吨位DWT(单位:t),一般用于货运船; 2船舶总吨位GRT(单位:m),一般用于客船、渔船。

B.2.2按照适航水域,船舶可分为以下类

B.2.2按照适航水域,船可分为以下类别: 1内河船舶,可包括以下3类: 1)普通货船、集装箱船、化学品船、油船、液化石油气运输船、货滚船 客滚船、顶推船队或拖带船队、驳船(队)等: 2)普通客船、高速客船、渡轮、游船; 3)工程船、航运支持系统船舶等非运输船舶。 2海船,可包括以下5类: 1)集装箱船、散货船、油船、矿砂船、杂货船、液化天然气运输船、液化 石油气运输船、客滚船、运木船、桥吊运输船、半潜船、散装水泥船、自卸船 滚装船、浮式储油卸油装置等货物运输船: 2)客轮、高速客轮、渡轮、邮轮; 3)渔船; 4)起重船、打桩船、挖泥船、海洋工程船、钻井平台、敷装船等工程船;

1内河船舶,可包括以下3类: 1)普通货船、集装箱船、化学品船、油船、液化石油气运输船、货滚船、 客滚船、顶推船队或拖带船队、驳船(队)等; 2)普通客船、高速客船、渡轮、游船; 3)工程船、航运支持系统船舶等非运输船舶。 2海船,可包括以下5类: 1)集装箱船、散货船、油船、矿砂船、杂货船、液化天然气运输船、液化 石油气运输船、客滚船、运木船、桥吊运输船、半潜船、散装水泥船、自卸船、 袋装船、浮式储油卸油装置等货物运输船; 2)客轮、高速客轮、渡轮、邮轮; 3)渔船; 4)起重船、打桩船、挖泥船、海洋工程船、钻井平台、敷装船等工程船;

5)驳船、船队。 3江海通航船。 4特定航线船舶; 5冰区加强船舶。

B.2.3按照船体外形DB64∕T 271-2003 建筑地基基础工程施工工艺标准,船舶可分为以下类

2.3按照船体外形,船舶可分为以下类别: 1单体船、双体船、多体船; 2方形驳船、分节顶推船队; 3V型船、球型船

B.2.5按照用途,船舶可分为以下类别:

B.2.6按照航行状态,船舶可分为以下类别: 1排水型船:

2水翼艇和滑行艇; 3气垫船; 4冲翼船

基础混凝土施工工艺标准(QB-CNCEC J010504-2004)2水翼艇和滑行艇; 3气垫船; 4 冲翼船。

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