GB50917-2013 钢-混凝土组合桥梁设计规范.pdf

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GB50917-2013 钢-混凝土组合桥梁设计规范.pdf简介:

GB50917-2013《钢-混凝土组合桥梁设计规范》是中国工程建设标准化协会发布的一部关于钢-混凝土组合桥梁设计的专业规范。该规范主要规定了钢-混凝土结构在桥梁工程中的设计原则、设计方法、材料选择、施工工艺、计算分析、结构安全与耐久性等方面的技术要求和标准。

钢-混凝土组合桥梁是一种将钢结构和混凝土结构有机结合的桥梁形式,它既利用了钢材的强度高、承载能力大、施工便捷的优点,又利用了混凝土的耐久性好、成本低的优点。该规范详细规定了钢-混凝土桥梁的总体设计、结构布置、计算方法、施工质量控制等方面,以确保其在实际工程中的安全、经济和高效。

规范适用于公路、铁路、城市桥梁等各种类型的新建、改造和扩建的钢-混凝土组合桥梁设计,为桥梁专业人员提供了设计、施工、检验和维护的重要依据。

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4.4.1对短暂状况的设计,应计算构件在制作、运输及安装等施 工阶段由自重、施工荷载等引起的应力,并不应超过本节规定的限 值。施工荷载除有特别规定外,均应采用标准组合;温度作用效应 可按施工时实际温度场取值;动力安装设备产生的效应应乘以相 应的动力系数。

1混凝土构件正截面的最大压应力不宜天于0.50fck。 2钢结构应力不应大于75%的强度设计值,且应满足稳定 的要求。 3体内钢束(钢绞线、钢丝)最大拉应力不应大于0.65fpk。 4体外钢束(钢绞线、钢丝)直线段最大拉应力不应大于 0.60fpk

1混凝土构件正截面的最大压应力不宜大于0.70fck。 2钅 钢结构应力不应大于80%的强度设计值JB/T 13434-2018标准下载,且应满足稳定 的要求。 3体内钢束(钢绞线、钢丝)张拉控制应力不应大于0.75fk。 4

式中:Yqf 抗倾覆稳定系数,不应小于2.5 Ssk—不平衡作用效应的标准组合; 一平衡作用效应的标准组合。

Yaf Ssk

1验算倾覆稳定的汽车荷载应采用现行行业标准《公路桥涵 设计通用规范》JTGD60或《城市桥梁设计规范》CJJ11中的车道 荷载,集中荷载标准值应乘以1.2的系数。 2汽车荷载横向应按相应规范的最不利位置布置,多车道桥 梁汽车荷载产生的效应不得折减。 3汽车荷载应计入冲击作用。 4应计入风荷载与汽车荷载的共同作用。

4.6. 4连接件的疲劳验算应符合本规范第 7.3节的规定

表 5. 1. 1板件宽厚比

续表 5. 1. 1

注:表中α为钢梁受压高度的比例系数,可近似采用下列各式计算 正弯矩作用区段,塑性中和轴在钢梁截面内时:

生:表中α为钢梁受压高度的比例系数,可近似采用下列各式计 正弯矩作用区段,塑性中和轴在钢梁截面内时:

中:Ast、Asb 分别为钢梁上翼缘、下

式中:Ast、Asb一分别为钢梁上翼缘、下翼缘面积; A钢梁受压区的截面面积。

M

Opu=Ope十opu Ypu

武中:opu 体外预应力筋的极限应力(MPa); pe 体外预应力筋的有效应力(MPa); Opud 体外预应力筋的极限应力设计值(MPa); Ypu 考虑材料性能、结构体系等因素的分项系数,可取1.2; Aom 体外预应力筋的极限应力增量(MPa)

△opu可按下列公式进行计算: 若 A.fcd +A,fsd

若 A.fca+A,fsd≥Afa+Apope,则初步判断塑性中和轴在 疑土桥面板截面内

Aopu=(710+338)(0.1+9

Opu,d

式中:fpd 体外预应力筋的抗拉强度设计值(MPa),可按本规 范表3.4.3取值; I 混凝土桥面板截面的惯性矩(mm*); I 钢梁截面的惯性矩(mm*); 组合梁截面高度(mm); 组合梁计算跨度(mm)

YoV

Vα² +3t²≤1. 1 fa

武中:6、t 钢梁腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应 力、剪应力(MPa); f 钢材抗拉强度设计值(MPa)。

1混凝土桥面板与钢梁的受压翼缘通过抗剪连接件连接,两 者已牢固结合且能阻止钢梁受压翼缘的侧向位移时。 2受负弯矩作用的I字形截面组合梁,当钢梁受压翼缘的自 由长度l,与其总宽度b,的比值不超过表5.3. 1规定的数值时

表5.3.1I字形钢梁不需要计算整体稳定的最大1./b,值

注:1对跨中无侧向支承点的梁,1为其跨径;对跨中有支承点的梁,1为受压翼 缘侧向支点间的距离(梁的支承处视为有侧向支承点)。 2b1为1字形钢梁受压翼板的宽度。

3受负弯矩作用的槽形截面组合梁,当钢梁截面高度h与腹 板中距6之比小于或等于6,且梁受压底板侧向支点间距11与腹 板中距6。之比小于或等于65(345/f)时。 险的个测温而±

土组合梁不符合本规范第5.3.1条的情况时,其整体稳定可按下 列公式进行计算:

YM,

,且 XL≤1 XLT +

pLT+VirT =0. 5[1α(0. 2)+ MRk 入 LT= Mer Mrk=W,f

MRk ALr= Mr Mrk=W, f.

6正常使用极限状态验算

6.1.7连续梁中支点混凝土的裂缝宽度可按现行行业标准

Mk deA, d.A,e ye n lo y no I. nA.

武中:0 混凝土桥面板板顶应力(MPa); Mk 一截面弯矩值(N·mm); no 钢材弹性模量与混凝土弹性模量的比值,n。=E。/E。; I。 一 混凝土桥面板与钢梁组合截面的换算惯性矩(mm); y 混凝土桥面板顶至组合梁弹性中和轴的距离(mm); 体外预应力筋的弹性应力(MPa),可按本规范第 6.2. 2 条计算; 体外预应力筋的截面面积(mm); A。 混凝土桥面板与钢梁组合截面的换算面积(mm); 预应力筋形心位置至换算截面中性轴的偏心距(向下 为正)(mm); 6 钢梁下翼缘应力(MPa); y一 钢梁下翼缘至组合梁弹性中和轴的距离(mm)。 6.2.2 体外预应力筋的弹性应力可按下列公式计算:

D=ope十Doe ≤2 Aae= Ap E.)1.L siA,+ Ao E.

a)体外预应力筋布置图

[b)e图 (向下为正)

.2预应力筋弹性应力增量计算系

与混凝土的有效弹性模量比:

=t,t Es no= E

式中:E 混凝土的弹性模量(MPa),按本规范表3.1.5采用; 整内力的强迫位移作用取1.5,混凝土收缩作用取0.55;

f=f。+f.+fa

注:该计算公式未考预应力筋失高变化的影响,适用于非预应力组合梁及跨 位置设置转向点的体外预应力组合梁,对于跨中位置未设置转向点的组合 变形可按本规范附录C的规定计算。

5 21 li(sinsin2) 8B 6 12

5qL4 f。= 384B qL? g f.= 8B,62 B.b

ns一栓钉或开孔板连接件的排数; K一一单个抗剪连接件的抗剪刚度(N/mm),采用栓钉连接 件时,可按K一2(Ns一0.97Ns)计算;采用开孔板连 接件时,可按本规范附录D的规定计算; N一抗剪连接件的抗剪承载力(N),按本规范第7.2节的 规定计算; N。一—一计算荷载下单个抗剪连接件承受的剪力(N),N。一 Vidp/ns; 外荷载作用下组合梁剪跨区段内单位长度界面上的 纵向剪力(N/mm),Vid=VS。/I。; 剪跨区段内组合梁截面上的竖向剪力(N); S。一一混凝土桥面板的换算截面对换算组合截面中性轴的 面积矩(mm3); p一一剪跨段内抗剪连接件的平均间距(mm),对于栓钉连 接件取剪跨段内栓钉的纵向平均间距,对于开孔板连 接件取剪跨段内开孔的纵向平均中心间距,

fi=f十△f 5qL4 T,eL? 15T,L) Af=ki a(t) 384E,I. 8E,I. E.A

表6.4.2腹板最小度

1一竖向加劲肋;2一水平加劲肋;3一短竖向加劲肋

1当仅用竖向加劲肋加强腹板时,则成对设置的中间竖向加 劲肋的每侧宽度不得小于hw/30十40mm。 2当用竖向加劲肋与水平加劲肋加强腹板时,则加劲肋的截 面横矩不得小于: 竖向加劲肋:3hwtw; 水平加劲肋:hwt[2.4(a/hw)²一0.13」,但不得小于 1.5hwtw。 3加劲肋伸出肢的宽厚比不得大于15。 4当采用单侧加劲肋时,其截面对于按腹板边线为轴线的惯 性矩不得小于成对加劲肋对腹板中心的截面惯性矩。 6.4.5梁的支座处和上翼缘承受有较大固定集中荷载处,应设置 成对的竖向加劲肋,并应按承受支座反力或固定集中荷载的轴心

对的竖向加劲肋,并应按承受支座反力或固定集中荷载的轴 压构件计算其在腹板平面外的稳定性

图7.1.2连接件的种类和设置

图7.1.2连接件的种类和设置方向

钢一混凝土组合梁正常使用极限状态下,单个抗剪连接件 的剪力设计值不应超过75%的抗剪承载力设计值

7.2抗剪承载力设计值

7.2抗剪承载力设计值

7.2.1栓钉连接件的抗剪承载力设计值应根据下列公

.2.1栓钉连接件的抗剪承载力设计值应根据下列公式确定:

当发生栓钉剪断破坏时:

当发生混凝土压碎破坏时:

N;=1. 19Asia fua()()

N = 0. 43nAstd VfedE。

7.2.2开孔板连接件的单孔抗剪承载力设计值应根据

《电力系统用串联电容器 第1部分:总则 GB/T6115.1-2008N2α()fa+2··

N=0.26(t+0.5tw)l.VE.fcd

式中:N一槽钢连接件的抗剪承载力设计值(N); t一槽钢翼缘的平均厚度(mm); tw一一槽钢腹板的厚度(mm) l一槽钢的长度(mm)。 连接槽钢与钢梁的角焊缝应按承受该连接件的抗剪承载力设 计值N进行计算

7.3.1抗剪连接件应根据下列公式进行疲劳验算:

7.3.1抗剪连接件应根据下列公式进行疲劳验算:

7.3抗剪连接件疲劳计算

式中: YFf 疲劳荷载分项系数,取1.0; YMf 疲劳抗力分项系数,对重要构件取1.35,对次要 构件取1.15; AN。 抗剪连接件按疲劳荷载计算得到的剪力幅(N): ANL 连接件疲劳容许剪力幅(N),可按本规范第 7.3.3条计算; Np,max、Np,min 一 无限疲劳寿命验算的疲劳荷载按最不利情 况加载于影响线得出的最大和最小剪力(N)。

7.3.2抗剪连接件的疲劳荷载,采用现行行业标准规定的 车道荷载形式,其集中荷载为0.7Pk,均布荷载为0.3qk,计算时 应计人多车道的影响,多车道系数按现行行业标准的相关规定 计算。

成本眼看设计_设计阶段成本控制要点2020版7.3.3抗剪连接件的疲劳容许剪力幅应符合下式规定

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