公路斜拉桥设计细则条文说明条文说明J总贝刂1.0.1 对原条文略作修改。其中“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”与修订的《公路桥涵设计通用规范》(JrG\"㈣采用同一提法。中国已成为世界上修建斜拉桥最多、修建大跨径斜拉桥最多的国家,已积累了丰富的经验。为了使已有的成熟的斜拉桥建设经验条理化,并得到广泛的应用,修订原规范已非常必要。1.0.2 适用范围确定为8∞m以下跨径的斜拉桥,主要原因是目前全世界修建的跨径大于8OOm的斜拉桥只有4座,样本太少。1.①。3~1。0.4 将原规范的1.0.2条下半段单独成为一条。原规范的1.0.3~1.0.6删除,或移人总体设计一章。1.0.5 新增条款,根据《公路桥涵通用设计规范》(卩G\"0 ⒛⒁)第1.0.7条“公路桥涵结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计”的规定,并参照英国标准BS50OO《钢桥·混凝土桥及结合桥》(1982年版)与《Aus山lian standard B五d錾Desigll%d⒍s妃el and∞mposite∞nstruction》(AS51∞,⒍-2OO+)的规定形成结构按极限状态法设计的条文,同时参考《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB1OOOz。2-2∞5 JZ161—zOO5),本条文又规定包括斜拉索等钢构件的强度验算可按容许应力法进行。1.0.6 本细则规定了斜拉桥部分构件可适时更换,如斜拉索、支座等。1.0.7~1。0.8 为新增条款。1.0.9新增条款,主要是进一步强调斜拉桥设计中应高度重视桥梁施工控制目标和后期的养护。—— 37 -—公路斜拉桥设计细则(Jm/T\"5~o1一⒛凹)2 术语2.①。1 斜拉桥,为新加的术语。《公路工程名词术语》中对斜拉桥的定义为:“以通过或固定于索塔并锚固于桥面系的斜向拉索作为上部结构主要承重构件的桥梁”。这个定义已不是很合适了,因为:1)斜拉索并不一定是主要承重构件;2)斜拉索一般均锚固于塔柱,很少通过。因此,改用现在的定义。2,0,2 矮塔斜拉桥,为新加的术语。除塔高较低、梁较刚、斜拉索对承载力贡献较小外,还有边主跨比较大、无索区较长以及斜拉索通过塔柱等特点。斜拉索虽可作为体外索来设计,但矮塔斜拉桥仍属斜拉桥的一种。2,0.3 多塔斜拉桥,为新加的术语。由于没有边墩及辅助墩上的背萦,其结构体系刚度小,是设计中必须着重解决的问题。2.0.4 混凝土梁斜拉桥,名词上多了一个梁字。2.0.5 钢梁斜拉桥,名词上多了一个梁字。2.0.6 组合梁斜拉桥,名词上多了一个梁字。2.①。7 混合梁斜拉桥,为新加的术语。要着重解决两种不同材料梁之间的良好连接和力的平稳传递问题。2.0.8~2。0.10 对原条文作了部分修改。2.0.1I 辅助墩,去掉了原来术语中的“既能承受压力又能承受拉力”,因为辅助墩也有并不承受拉力者,这样涵盖的面就更广泛了。2,0。彡~2。0.1g 原条文。3文说明2.0。M 将原条文中的跨径改为边跨径。2.0.1s 为适应钢斜拉桥和大跨径斜拉桥的建设,新加的术语。2.0。⒗~2。0.19 为确定斜拉桥有关风振的概念,新加的术语。~2。2.0。⒛0。叨 均为新增加的术语。除所列的几种结构体系外,还有T构加挂梁体系,如Mamaibo桥光复桥。矮塔斜拉桥也应是斜拉桥结构体系的一种。2.0。犭~2。0。刀;T构加铰,如 均为新增加的术语。2.0。⒛ 合理成桥状态斜拉桥设计在确定成桥状态时,起控制作用的往往是主梁的应力,索塔内力(主要是弯矩)一般可通过塔身控制截面的弯矩较容易得到满足。因此,成桥状态的确定应以主梁受力合理为目标,以主梁各截面的上、下缘的最大最小正应力作为控制条件来确定恒载弯矩。如果允许恒载弯矩有一个活动范围,给成桥状态确定以一定的宽容度,则由此“”“”确定主梁成桥恒载弯矩称之为合理值,其成桥状态称之为合理状态。成桥受力状态确定可以不考虑施工过程,而以成桥状态的受力体系为分析对象,通过对成桥索力的调整来获得一个合理的成桥状态,合理成桥状态下的索力一般应是变化有序的。2.0。” 合理施工状态施工受力状态是指各施工阶段结构的受力状态,必须满足两方面的要求:其一为施工过程中受力安全;其二为成桥后满足合理成桥状态要求。斜拉桥是设计与施工必须高度耦合的结构,其施工方法及流程不但影响施工时的结构应力,而且将决定结构成桥时的应力状态,一旦施工工序确定好后,合理施工状态在理论上是唯一的,囚此确定合理施工状态必须以合理成桥状态为依据。-ˉ 39 -ˉ公路斜拉桥设计细则(J「C,/T哟5Cl1-2∞7)3 材料3.1 混凝土与国际接轨,按现行的国家标准,将原规范中混凝土标号改为强度等级。斜拉桥的混凝土构件,在选用的材料等级、特性、强度指标方面应符合交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(刀GD62—⒛∝)的规定,具体说明参见该细则的条文说明。3.1。2 本细则分别对预应力混凝土主梁、索塔及钢筋混凝土索塔混凝土的强度等级提出了采用的下限值,其中索塔中的预应力构件的受力较大,故较原规范适当提高了其强度等级。近年来采用钢筋混凝土索塔的斜拉桥较少。如确需采用钢筋混凝土索塔时,其混凝土的强度等级不宜低于∞0,但是主要用于中小跨径桥梁,大跨径斜拉桥建议均采用C匆以上混凝土。3.2 钢材3.1.1 为3.2.1~3.2.2 斜拉桥的钢结构部分所采用的材料应符合交通部现行《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(J叮m5~“)和《桥梁用结构钢》(∞/T714-2OOO)的规定,具体说明可参见该规范的条文说明。普通钢筋的选用应符合交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(刀G\"2—zOO+)的规定。其中钢筋的强度指标及材料特性的具体说明可参见该细则的条文说明。其他相关设计规范主要指《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB1cDO2.2-2CXl5)等。3.3 斜拉索3.3.1~3.3.2 斜拉索主要受力材料是高强度钢丝或钢绞线,目前几乎不用光面钢筋或钢绞线,一般都用镀锌高强度钢丝或钢绞线,也有少数使用环氧涂覆钢丝或钢绞线,材料本身的防护处理多一层保护对斜拉索的使用耐久性也非常重要。调查中发现,近年已换斜拉索的斜拉桥,其斜拉索破坏的典型原因为锈蚀,绝大多数的为普通高强钢丝或普通钢绞线斜拉索,而这类斜拉索在近年的桥梁设计中已不采用了,因此本细则对斜拉索用材—— 40 ——条文说明料做出调整。如设计特别需要,斜拉索也可以采用环氧涂层钢绞线。斜拉索的镀锌钢丝应符合《桥梁缆索用热镀锌钢丝》(gvT17101—1997)的要求。3.3.3 按照国标的要求提出本条文。3.3.4 外防护材料采用黑色或彩色的高密度聚乙烯护套料,黑色层具有较好的耐老化寿命,彩色层满足桥梁美观需要。原规范中斜拉索的玻璃钢外壳、拉索外设钢套管内压注水泥浆防腐方法,现已不采用,本细则将其取消。近年国内已建成的斜拉桥的斜拉索防腐方法有:热挤压高密度聚乙烯护套(如南京长江二桥,巴东长江大桥,涪陵长江大桥,重庆大佛寺长江大桥,湖北荆沙长江大桥,福建青州闽江大桥,攀枝花炳草岗大桥,上海徐浦大桥、南浦大桥、杨浦大桥,广州鹤洞大桥,温州鸥江二桥,汕头海湾二桥,岳阳洞庭湖大桥,铜陵长江大桥,宁波招宝山大桥,天津海河大桥,海口世纪大桥,舟山桃夭门大桥,山东利津黄河大桥,鄱阳湖口大桥等);拉索外套高密聚乙烯(HDPE)套管(如绵阳涪江四桥、宜宾中坝大桥、重庆马桑溪长江大桥等均为钢绞线斜拉索)。目前最常用和最有效的防护方法为热挤压高密度聚乙烯护套,抗老化寿命应满足其耐环境应力开裂指数Ⅳ不小于15OOh。3.4斜拉索及锚具安全系数3.4.1 斜拉索的抗拉标准强度指的是对应的平行钢丝和钢绞线的抗拉标准强度。平行钢丝和钢绞线的斜拉索采用统一的安全系数2.5。3.4.2 原规范中不同组合下斜拉索容许应力采用提高系数方式,本细则改为施工期间安全系数不低于2.0,即提高系数为1.乃。3.4.3 斜拉索锚具和斜拉索采用等强度设计。- 41 —公路斜拉桥设计细则(J「CJ/T“5-01一⒛臼)4 总体设计4.1 一般规定根据最近公路斜拉桥的建设清况以及设计中的经验,对J总体设计要求提出了本节条文。4.1.1~4.1.2 斜拉桥为高次超静定结构,影响因素很多,各部分主要构件的采用直接影响结构的安全和投资,为此,提出本条文。4.1.3 斜拉桥为柔性结构,且一般跨径都比较大,常为跨越江河桥梁的首选桥型,受风致振动的影响大,必须进行动力分析,必要时还可通过试验确定部分重要构件的尺寸。4.1.4~4,1.5 斜拉桥为高次超静定结构,受力非常复杂,同时施工过程中要经过多次体系转换和调索,为保证施工状态受力与设计一致,故而提出本条文。4.2 基本结构体系与形式4.2.1 斜拉桥主要由索塔、基础、主梁及斜拉索等部分构成,具有大的跨越能力,可减少水中桥墩。总体布局时根据经济指标、地形、跨径的需要选用双塔、独塔及多塔方案,根据受力需要设置一个或几个辅助墩。4.2.2 斜拉桥的基本体系中按塔、梁、墩的连接方式可分为:飘浮体系。塔、墩固结,梁在塔处不设支座,而往往设竖直拉索,边墩上仅设纵向滑动支座,斜拉索在竖直面内布置成辐射形或扇形,而不能是竖琴形。在地震时,全斜拉桥可作纵向摆动,避免结构共振,达到抗震消能,因而适用于地震烈度较高的地区。该体系还能减小混凝土徐变的影响,减少梁在塔处的负弯矩。但在悬臂施工时要将塔梁临时固结,合龙后去除,作体系转换。半飘浮体系。这是本次修订单独列出的一种体系,因为用得相当多,基本同飘浮体系,但在所有墩、塔处,梁下均设纵向滑动支座。其优缺点与飘浮体系类同,但在塔支撑处主梁负弯矩较大。上述两种体系采用最多。—— 42 -—1~条文说明支承体系。塔墩固结,在所有墩、塔处梁下均设有支座。半飘浮体系是支承体系的一种。设有固定支座的支承体系,仅适用于较小的跨径。塔梁固结体系。塔梁固结,墩处设有支座。优点是塔根部弯矩小,温度内力小。但是支座反力很大,支座复杂,梁负弯矩大,主梁跨中挠度也大。而且动力特性不理想,抗风、抗震不利。早期法国B嘁onne桥(主跨,0m)曾用此体系.我国上海铆港桥(主跨2OOm)也曾用此体系,其目的在过渡墩设可以调节的支座,以防止软土地基引起的不均匀沉陷。近年来除用在梁较刚的矮塔斜拉桥外,其他较少采用。刚构体系。索塔、梁、墩均固结,不需支座,不需转换体系。但温度内力大。最适用于独塔斜拉桥。当主墩高度很大且较柔时,大跨径斜拉桥也可采用刚构体系,如跨径1018m的昂船洲大桥。早期也曾修建带挂梁的刚架体系,如委内瑞拉马拉开波桥(主跨zS5m)以及跨中带铰的刚架体系,如的光复桥(主跨134m),但因行车不舒适,现在已很少用。其他体系。如地锚体系,边主跨跨径比很小,边跨设地锚,以维持体系平衡。此时必须在跨中设有可供主梁因温度变化而引起的胀缩装置。国外有西班牙的鲁那桥(主跨狃0m),跨中设剪力铰;我国有郧阳汉江大桥(主跨414m),跨中设可传递弯矩的允许纵向移动装置。矮塔斜拉桥体系。塔较矮,梁较刚,索的贡献较小,接近于带有体外索的连续梁。在跨径150~乃0m范围内,是一种较经济的桥型。目前世界上日本修得最多,最大跨径已达刀5ml木曾川桥),在我国已得到较快发展,如漳州战各大桥(跨径132m),兰州小西湖黄河大桥(跨径136m),芜湖长江大桥(跨径312m,钢桁梁),除芜湖长江大桥为钢结构外,其他均为混凝土结构。斜拉桥与其他桥型体系协作体系。斜拉桥与梁桥的协作体系,如我国广东金马大桥,由ωmT构与”3m斜拉桥组成zg3m独塔斜拉桥;斜拉桥与悬索桥的协作体系,如美国的B⒛0klyn桥(跨径ZIS7m),我国贵州乌江大桥(跨径⒛8m),前者为Roebling体系,后者为修正的Dischnger体系;斜拉桥与反拱形上承式或索桥协作体系,如日本Mho溥物馆桥(跨t硒γa8号桥(跨径3OOm)。径114m);斜拉桥与拱桥的协作体系,如马来西亚Pt】有其经济的适用范围。这次修订时在总结已有斜拉桥经验的基础上形成本条文。对跨径超过8OOm的斜拉桥和特殊结构体系的斜拉桥不适用。双塔斜拉桥主跨4∞n1以下采用混凝土斜拉桥,表⒋1列出一部分。如桥位处地质条件好,经过技术经济比较,PC斜拉桥的主跨也可以超过4∞m,如重庆长江二桥(主跨佴仙1,1996年建成)、重庆大佛寺长江大桥(主跨笱0m,2∞1年建成)、湖北郧阳汉江大桥(主跨414m,1993年建成)、铜陵长江大桥(主跨侣2m,1995年建成)、湖北鄂黄长江大桥(主跨鲳0m,2∞2年建成)、湖北荆沙长江大桥北汊桥(主跨5OOm,2OOz年建成)。还有重庆石忠路忠江大桥(主跨笱0m)、重庆涪陵石板沟长江大桥(主跨笱0m)、宜宾长江大桥(主跨猸0m)正在建设中。主跨0OOm以上时,宜采用钢主梁斜拉桥,但也有用于稍小的跨径,如表⒋2。ˉ- 43 一ˉ唼4.2.3各公路斜拉桥设计细则(JK/T“5-01一zO09)表⒋1 主跨qxlm以下双塔斜拉桥桥 名主跨(m)建成年桥 名主跨(m)建成年武汉长江二桥0FXl1995湖北荆沙长江大桥南汊桥3∞2002重庆涪陵长江大桥330199,山东滨州黄河大桥3∞2∞2广东番禺大桥3801998湖北巴东长江大桥2004重庆马桑长江大桥3⑩zO00美国Darne%iⅡ桥湖南岳阳洞庭湖大桥310zOo澳大利亚Glebe岛桥3451995湖南湘潭湘江三桥270zCXXl加拿大Sky Traan桥3硐江西鄱阳湖口大桥2⑾葡萄牙Gu诫ana桥3彳l991山东济南纬云路跨线桥3802001日本新凑大桥3202∞8湖北宜昌夷陵长江大桥3482001荷兰△d桥1973广东新会崖门大桥2001利比亚W猁iK町桥282山东利津黄河大桥3102001美国Pasc°Ke⒅ick桥2991978海南海口世纪大桥30o2⒆法国Brcltome桥320表⒋2 钢一混组合梁斜拉桥桥 名主跨(m)建成年备 注南京长江二桥O8zCXl1安庆长江大桥510狲武汉军山长江大桥烟z【Xl1南京长江三桥“8m5江苏苏通长江大桥1088在建武汉天兴州长江大桥504在建双层交通上海闵浦长江大桥708在建双层交通杭州湾大桥北航道桥佴8在建上海长江大桥730在建杭州湾大桥北航道桥0ZI8在建润杨长江公路大桥北汊桥猸邪至于钢一混组合梁适用范围很广,如表⒋3。表⒋3 钢一混组合梁斜拉桥桥 名主跨(m)主梁形式建成年备 注上海南浦大桥423双工字形主梁l.)~91汀九桥127+448+475+127双主梁1998三塔四索面Anllacis桥(加拿大)缁双主梁1986第一座钢一混组合梁斜拉桥伊丽莎白女王二桥(英国)450双主梁1991东海大桥主通航孔桥0zo双工字形主梁朋5单索面上海杨浦大桥绲3双工字形主梁1991-ˉ 44 -—条文说明续上表桥 名主跨(m)主梁形式建成年备 注东海大桥主通航孔桥420双工字形主梁朋5福建福州青州闽江大桥K1s双工字形主梁2001黑龙江哈尔滨松花江大桥336双钢主梁2∞5英国伊丽莎白女王二桥181+450+181双主梁1”1加拿大Amla。s桥辎双主梁希腊hoⅡ灿刂hon桥286+3×560+286双工字钢梁zfXl3韩国Bukhang大桥zOs+480+2059CXXl韩国西海大桥200+470+②001998印度H∞ghly Ⅱ桥183+457+1831993英国se.erl二桥181+450+1811哳瑞典Uddevall桥179+414+179zmo西班牙Rande桥000141999跨径范围在硼D~KXlm时,可作钢一混组合梁、钢梁、混合梁甚至混凝土梁斜拉桥,进行比较而确定。混合梁斜拉桥的应用范围非常广泛,从已建成及正在建设的实例看,跨径最大已达1018m,如表4-4。表⒋4 混合梁斜拉桥桥 名主跨(m)建成年备 注昂船洲大桥10182∞8湖北鄂东长江公路大桥926在建日本多多罗大桥sgo1999法国N咖猢汕e桥1995武汉自沙洲长江大桥618猢上海徐浦大桥5901997主跨组合梁日本生口桥0901~9~)1汲水门大桥4301997主跨组合梁东海大桥主航道桥420zos泰国南工业环路桥398卿主跨组合梁德国DIIsseldolf∏ehe桥独塔瑞典ηom桥3661981墨西哥TmⅡc。桥360汀九大桥448.4751977重阳大桥朋-ˉ 45 -ˉ一〃T“5-01-2α刀)公路斜拉桥设计细则(刀条文是结合已建桥梁的实际应用情况总结得出,分别从梁、塔、索、辅助墩等方面提出了总体设计时需要确定的基本参数,同时给出了典型的布置形式供设计时参考。提出的比例是在不考虑设置辅助墩的前提下得出的,使用时请注意此前提。(1)双塔斜拉桥双塔斜拉桥边跨与主跨、梁高与主跨及塔高与主跨之比见表⒋5。表⒋5 斜拉桥边跨与主跨、梁高与主跨及塔高与主跨之比跨径布置桥4.2.4 本梁以上塔(m)梁高|边、中梁高与塔高跨比各 注(m)(m) |跨比跨比国内情况:涪陵长江大桥重庆长江二桥重庆马桑溪长江大桥重庆大佛寺长江大桥52+98 5+330+98 5+5253+169+444+169+53双塔PC梁双塔PC梁179+360+1790 497 | 1/120198+450+198⒐婀|l/l臼o2:0|双塔℃梁湖北荆沙长江大桥广东番禺大桥2∞+5∞+2∞0烟|1/zO:。,232|双塔【梁0.415|1/173 0,1%|双塔∝梁鄂黄长江大桥南京长江二桥55+200+480+200+55问|1钥:|0例|蚶℃梁58,5+246.5+628+246 5+58.5⒍胡6|咧99|⒐z9|蚶雠梁南京长江三桥 | ω+乃7+“8+犭7+ω218I400.4931/2720 337双塔钢箱梁双塔钢箱梁双塔钢箱梁双塔钢箱梁双塔组合梁双塔组合梁双塔混合梁双塔混合梁武汉军山长江大桥安庆长江大桥巴东长江大桥上海南浦大桥福建青州闽江大桥武汉白沙洲长江大桥昂船洲大桥60+204+460+204+60136.13.∞0 574l/1530.29650+215+510+215+58 5133.4227o 5201/1022240+130+388+30+40∞o 4381/2000,23276+94+423+94+761080402l/1790 25540+250+605+250+400.4791/2050.23050+180+618+180+501483.∞0 3721/206o.239298+1018+2983,200.293I/318一ˉ 46 ——条文说明续上表桥 名 | 跨早J置国外情况:主梁以上塔蓿梁鬲(m)(m)边、中梁高与跨比跨比 注帚霪| 备双塔钢箱梁双塔混合梁双塔PC梁双塔组合梁双塔钢桁梁勒弗库森桥(德国)弗勒埃桥(德国)澳大利亚GLEBE岛桥加拿大Ama。s桥西班牙Rande桥⒋2|O3⑽|1徇3,8 } 0.352119.2 | 1.85 | 0 40⒗ | 1/186na桥西班牙lt【双塔∞5地锚式℃梁法国卢瓦尔河桥英国伊丽莎白女王二日本名港西大桥墨西哥塔皮科桥阿根廷萨拉特巴拉68双塔钢箱梁2m _ ~2 双塔组合梁双塔钢箱梁鸭3o|o朔-{~67 43双塔混合梁那河桥|灬3 | 0 339 | 1/122 | 0 1双塔PC梁瑞典乔恩桥双塔混合梁美国Baytown桥2.23 | 0 386 | 1/171双塔组合梁双塔PC梁挪威doboda桥530101.5 | 2.151/247 | 0 192南斯拉大斯doboda桥351双塔钢箱梁(2)独塔斜拉桥梁高及塔高与主跨之比见表⒋6~表⒋8。独塔斜拉桥边跨与主跨、(3)多塔斜拉桥多塔斜拉桥及组合梁边主跨比统计表、混合梁边主跨比统计表如表⒋9~表⒋1I所一不一ˉ 47 -ˉ公路斜拉桥设计细则(JK/T“5-o1—⒛凹)划 燕钮谊郯靼搀爿凇勰㈧+勺u囚蛰妲艇.^<覃鞋颖刖翥颖督8H∽.0叫涎塾囝艇丬馘抿⌒臼ˇ⌒日ˇS~`d.∽∞0~∽寸.H卜出㈧.s~8一∽卜.寸H0°.9●门寸“\\叫∽㈧.∞QH0°\\H°.∞\\冖寸\\∽.p●∽卜\\出0\\°卜●0 ㈧卜\\~0QH∽d〓\\d`o●∽ 卜∽\\~寸`型馘褪弑鼷⌒εˇ`.HH\\冖∩δ〓\\冖灬d甬\\出寸°\\叫0.∞0\\出°⌒x_\\冖∽R㈧.°0∞∞.0∞0〓0∞㈧∽ 寸㈧Q8H∧qˇ梅羽礁刊蟋哭塾悬回郴∽廿牒°.〓㈧∽.卜出姬鼷⌒gˇ∽ ㈧∞0 ㈧Ν.∞㈧ ㈧寸陋稻粼钌嶝晏撄Ⅻ叫嶝乎撄俐账蕊黑钌嶝晏槊恻H撄恻\"撄ⅫH濯ⅫH撄恻叫“榉晏撄Ⅻ目撮懋账逡㈧^姬勰剽囤雹凝'㈠臼8愁'妒郯∞⌒⒍宀00+∞勰囤鄹'鼷'搀卜00㈧姬岬剽^霆眭〓嬴日导∞8㈧∽ °寸+∽ ㈧`+∽.0寸眭黼勰国臻'搀勰囤卦'账'搀寸00㈧㈧寸×㈧+寸口+♀&勰囤帮'粼'搀累~茹囤邡'愁'斡°°°Η0 ∞㈧+寸∞+寸 ∽卜+㈧∞㈧勰囤鄯'账'鞠∞∞∽叫^伽持剽囤霎狲'卜月献'∽郯柙°o°冖累H巅廿巡 錾∞00㈧∽∞×㈧+∽0Η+㈧∽㈧⌒gˇ∞㈧+Θ∞㈧+000卜㈧+∞0㈧+d0H+∞∽㈧+∽卜.寸00+0卜H+0寸㈥卜寸+0∽+0卜+∞∞㈧0∞㈧+00㈧一∽+00㈧+°寸H00㈧+卜∞冖烬 鉴苒巛田碉长ι枣巛uΨ粼悠票怒奏※习渊职怒扣鉴巛u全碉郅艹涨恻寸鉴川u巾卩荩鹦楱巛卜剡熏举膂巛日宜春邱川忙≡喱鉴目郦H怛愁锕⌒奏巛襄叹ˇ鉴巛〓坤巛恻讴瓣螟捋督辄烬巛u俞碉唪※夏型喇趄姬苎Ewb00条文说明照爿邸划 媳樘瞳L苄菅中肾熬劐逮撞慝邺睽蕉妆伛郯罾艇龃馘抿记馘怔抿粼姬粼⌒臼ˇ⌒gˇ∞∞.°8叫氮^辉△◇※寥慈粼恕肾摹斡日菸0盍〓80∞80∞∽∞°∞`.∞卜0冖寸0冖`JΘ.`\\∽冖XD卜.s●°p`H.卜`.p●卜.0∞●0辽∽.p●㈧.9\\ˇ凵∽ 卜㈧∞ ∞`~∽♂吕\\冖0.卜●0QH∞0\\门.卜R°s`冖︑.ˇ0.o●H.卜∽\\叫∽\\臼茹︑一°冖..Q●∽门㈧ 卜0\\H`∽Φ叫\\门卜 冖叫\\冖寸\\一∞ ∽∽`~∽s●卜 ˇ`\\H冖〓`冖.°∽`H︑∽.卜Q冖.⌒∽`~︑∽㈧∞.s●∞\\一⌒δ〓`Η.卜`.Nc∽叫︑0.0\\仑门寸.㈧⌒日ˇd.∞H∽.∽ 0寸0R0.n0.㈧∽.㈧∞∽寸0.∞卜凵0∞㈧寸叫门∽.卜㈧⌒gˇ∽.∞0.㈧∽d.∽.Ν∞㈧&∽㈥ 一怛播粼撄槲H联州崧撄恻H弼鄄晏粼艹撄刷钌谬品撄恻H撄删H撄恻团“谬卣罂槲田淞嚣弼察晏蹀撄猁撄腓靼撄槲槲叫叫凇凇退达撄恻叫搀Ⅻ团“晏晏愁墚擐蛹账逡H|㈧寸勰国赣'愁'螂蛋H蛋H锶囤粼'垫蛋冖勰囤鼷'靼〓⒍°~Ν8㈧∞°⒍宀0∞+∽卜叫+Ν〓+∞㈧×㈧∽H 卜∞+∽∞.㈧o+0卜出眭羸眭舔艹锶拊囤囤蠢矛''黎愁''斡脾°o冖冖8㈧~ 〓ハ冖+∞∞+ハ∽眭舔靥廿邓 翅义δ㈧0一°门∞°°冖卜°o冖°o°~`°°冖⌒εˇ8叫+8H∞∞+0仑门+∽.°㈧+∽.0卜∞∞叫+∞∞一∽∞出+㈧0门十寸o.门∞!ii∶丨吕|||∶|+0∞㈦+0叫~0∞叫+㈧∞+0∽8H+8H8门+8门00叫+0叫冖+0Θ∞0门+∞0冖0∽叫+0∽冖∽`门+∽`门~ ♀T窨H°°°H_ 冖 +o∞∞∞H`°〓卜∞°冖∽ ㈧∞冖+∽岬 鉴奏巛墨泮巛习枫鉴巛枣昼叫巛U捶邺苯邪襄丢μ烬麦∞叫寸菸巛香≤划荩眠鋈巛鉴u鉴※巡巛H濉※累馔Ⅲ苍鄄长乏金L捋巛罴槲~o|亠|鉴巛︱<糕衄捏N㈧∞~0出冖+∽㈧门蹇H鞋H巛甥蝴对目<靼≡啊因°一0㈧枣巛u<长辶鉴巛碉粼兴僵u豢梅巛迪望日豢※舄璺睽旧巡啭梃k∽㈧鉴羽荆H捏巾鉴巛翟颐iL盂吓︑¤坦尊恿“奏世兴习虫遮艇R鉴崮口凶粼未豪州0丶惫讠`→〓Σ璺己(`lI鉴巛彐樊埂长L㈧〓世眇N|N|R0㈧币- ~公路斜拉桥设计细则(RG/T“5ll1-2∞7)惑|邶惑灶|R〓靥 巡邸媳督|超^一H6w|祗〓迅镘Σ妆如轷搁烬埏⌒搀g0∽卜 ㈧㈧∞ ∞0卜ˇ卜∽°08冖寸0∽门∽°0∽.∞0 门°∽吝N留⌒艇日8ˇ.0㈧.° 0.☆记_ 卜0寸寸°∞ハ~馘s∞∽.°抿●\\s∞Q.. ㈧∞\\∞.寸.门叫\\∞`d●门\\\\∞冖出出QQ`冖二●\\\\∞义 ● 翌∞H冖出∽馘 ∞000. ∽.^∞0∞∞怔∽°°0∞∽寸∞s寸凶 卜\\∽\\义p门 HH\\∞\\●p宀\\\\寸艹叫出●~一︑冖`H◇冖︑冖\\寸叫\\~州⌒卜黎日 0` 卜`.∞∽∽ˇ0㈧㈧ ∽ ㈧0㈧㈧∞㈧㈧ ∞一∞∞.∞〓∽0N.∞∞∞涎⌒㈧㈧0卜0联日∞∽ˇ..㈧叫㈧ ∞㈧.∞㈧0恒崧稻÷撄“臊钌撄“撄账授猁谬M谬槲察<察联撄锶刷卩婺H晏\"黎濯萼晏晏凇删Ⅻ锶钌州匚H\"刷察H暌晏摞磊蟋打勰持捋捋账叵囤囤国锶造菸郯'郦田紫郯巨愁'邡'鼷郯'愁'黎'终'联塾''粼|'恕替'憨錾'雾葚廿∽°卜∽a㈧8蚤骞寥°°°∞o冖0∞∽冖冖㈧°卜门叫冖~♂亠oa∽°出叫°0⌒00°~0㈧㈧∽狲∽∽ Ν∽㈧~0RR0㈧0寸⌒门叫N㈧门㈧08088㈧ 日++叫一叫冖㈧〓叫+门叫出ˇ∽+0+++++++0T卜〓8+冖门++门+堑㈧0∽寸叫冖RδⅪ⌒0㈧0一㈧.冖+杰∽㈧+㈧~冖冖“°门〓叫出∞0冖88H0出~〓8冖冖鉴巛梅鉴蝉馥鉴鉴巛梅轷鉴鉴鉴巛奏巛苒 以粼川⌒奏奏叔巛鉴刈川鞋〓巛巛鉴 <碉u巛展泪桊巛帮望u日巛官突窗鉴叫鉴鉴铡半涮全巛μ淤郯长爰长u熙四川碉卜姐里罴罩螋蝴鸯龊旺蜊烬引巛里夏U娌ˇ巛嚣恝≡懋里栋捋逯卜累抵揆汝霎夏走L囡掠长云扣L澉票息璺翌棘抵拯邸迷督世巾|R|蕊|n0∞∞∞♀叫寸窨|雩|苓导导卜寸守条文说明划婶臻嚣识蚵馘刷耦∽∞冖替衮橐诞剁.臻睐引器寒遐馘嘤川识馘∽〓冖㈧|嘿丨紧^|蛰艇|衮Ξ淤弼鄣^b甜恿捏剁妆备^卸髁愁^艇嚣愁担皱叫μ寒^黹四郯㈥眍⌒日錾ˇ8慰熙圮馘湄翌馘埏槲粼⌒Ξˇ0d冖0㈧∞ ∽冖`∞门\\~∞0d`门0∞ °\\~⌒×〓\\一`∷∞`一°.x⌒_\\冖∽ ∽\\一0 卜∽\\门∽ ∞∞卜 寸\\冖09︑冖∞0冖\\叫∽.∞`H∞ 〓`冖0.∞∞`⌒日ˇ门 寸0 ∞〓∽.〓寸∞ 0∞0∽ o㈧Q8冖∧s梅月礁靥螂恩回槲怔⌒曰眯ˇ·∽ ∞寸冖一 寸㈧ ∞卜∞ ㈧氵㈧.㈧0寸.㈧∞.一^.㈧恒铋稞撄Ⅻ叫睽晖撰撄猁△谬撰利捭Ⅻ吓吞罂撄蚓墓纛蟋眭赢廾志彐封'黎'鲞卜8㈧∽00㈧0冖㈧+0°+∽∞∽.`卜×㈧∽8㈧艮_4__4愚廿_卜00Ν∽°×㈧+卜⌒冖+∞∞∞.㈧眭濂蒜囤粼'鏊摁国郁'臻'郯勰叵溺'粼'斡000㈧㈧8㈧呷 馘⌒日ˇ∞H〓+Q里+Q日∽卜+0°+0∞叫0∞∞+0∞凵冖∽×㈧+∞∞+0叫∞㈧`+∞`+∽`门R~冖∽㈧门冖熙 奏鉴累珲芡凵箕椒u懋鉴剿昌怔苒巛赳≡烬枣巛趄建崾袈籼梅巛楚巛赳不账鉴巛鄄然涎趄姬鞋巛宸楚起恕逖κ氅丬宜忙肚κ鉴官太卟划爿熔型送衷楚忙肚κ枣淤狃翥划※s±E·∞|寸|0公路斜拉桥设计细则m吧/T Dgs~01~2∞7)〓τ 婶恋巛^擀u唑睽匠烬`艇转褪^~郯ˇ冖一驸艇翌馘抿记馘褪抿粼⌒gˇ⌒日ˇ温∽.°寸∽门∞.㈧°叫∽.卜叫寸∞.0∞〓.0\\叫门Θ.H\\∞一o.0“\\一o.0冖\\~0.0H\\冖∞.d°●∞叫d\\H㈧~.∽卜.汛⌒r︑冖∽0.∞㈧寸<二∞8丶d∞°.∞.\\∞叫R∞∞\\~.〓\\冖°0.o●∞.^∽∽︑H门.`∞.c∞c`HoX.°∞\\一∽χ¤\\凵∽.㈧∞㈥ 0寸∞.〓㈧汊叨〓∞日Q埏⌒黎ˇ0团AkΛ囗阿ˇ箍鉴愁烈砧孱塾慰惫回0.∞㈧.∞卜∽.寸卜∽.寸0.〓.寸n.寸摁粼鞋账忡H医撄渊睽撮巅账遥擦晏擦羽∞廿髁撄删斟运 ~ Ν ~ 韪蘸锶搁斟隧撄恻目撄逮撄撄㈧勰国帮'郯0卜6~∞卜°叫巅胩邓⌒日ˇ♀¤㈧·∞°°叫⌒0°H°H∞+∞ ∞寸×寸+㈧`.卜㈧∞°~㈧卜o叫6∽°冖0°灬叫o卜°H㈧卜°叫∞0`+∞`门+叫∞♀N+卜0寸+卜0寸+0Ν㈧卜∞+㈧冖∞+0°数`∽+∞0∞+∞卜.寸留.R了s·H8 ~ 奏∽∞+00∞+∞0×∽∽寸叫+0o㈧寸∞㈧+卜卜.∞∞0∞+00×∞H+∽叫 00+寸0.卜∞㈧∽㈧d+∽0.门蚬 鉴罔灵粤唪恝夏森8虱铎巾侧凝怒熔酬w刈拭刂|㈧鞑官黑︽≤蹇谓ˇ搜枣官窜∞罗∞∩督抵|寸Φ舄冗〓屈∞炽铎錾巅挫Ξ焉>溺奏夏粤嘁鹕癸抵鉴楱至昌月拐刍M扯鉴·g鼬w吕鹕鞋留昙四臼刈妲逻逻诌碍屈崖鹕悭|门|∞0∽0凵条文说明表⒋9 多塔斜拉桥桥名跨径布置(m)45+45+45+90+90主跨以上塔高(m)梁高(m)边、中跨比o.5∞梁高与主跨比1/30塔高与主跨比各 注湖南衡山湘江大桥3三塔PC梁岳阳洞庭湖大桥129.8+310+310+129.8中1∞、边乃2.5o,419中3231/1￡⒕边242中267边朋三塔PC梁宜昌夷陵长江大桥3×40+348+348+3×40中93、边723.o0 345l/116三塔PC梁R】on-An‘丘on桥(希腊)286+3560+2862 820511l/199四塔组合梁汀九大桥I27+448+475+127I26 751.760.267I/2700⒉57三塔组合梁Mezc赳a桥(墨西哥)57+79 86+311 44+802.790.439I/1120,257299,46+83 34+67.87二塔组合梁山东滨州黄河大桥042×2+300×2+42×2边M⒛3.∞0.2801/100·338叶边181二跨PC梁MⅡau桥(法国)204+6×342+⒉⒕4.20,5%1/81八跨钢梁表⒋10 组合梁边主跨比统计表桥 名主跨(m)Klz423塔高度(m)1鲆桥宽(m)30.3530.35梁高(m)塔高主跨比0.2390 255边主跨比0,404o4020.3930 450.4020.4790413杨浦大桥南浦大桥AnFlacis桥(西班牙)108.855.4弱52.3214.262 180.2\"0.2020.1870.20 1昆西桥(美)伊丽莎白女王二桥(英)青州闽江大桥lde(西Ra【班牙)萨拉勃沙拉哥桥(阿根廷)特耶仑岛桥(瑞典)F耐桥哈尔滨松花江大桥东海大桥主航道桥274450“19∞510o75.58⒛29。ql。1433023.4622.615.7522.933.22.472,6臼0.2060.10,33330.4280.4143∞⑤32903320臼0.231020.288.5-ˉ 53 ——公路斜拉桥设计细则(JrG/T“5~o1—2∞7)表⒋11 混合梁边主跨比统计表桥 名主跨(m)塔高度(m)桥宽(m)30,2梁高(m)塔高主跨比l/206边主跨比武汉白沙州长江公路大桥徐浦大桥舟山杉‘夭门大桥天津塘沽海河大桥汕头菪石大桥Klmˉ筑huacher桥5902140 36358027,6l/2073102,871/10851830,352 72l/190(德国)0,210,”6(独塔弗勒埃桥(德国)Nolnlalldie Bhdg(法国)0,352202.7422 33 050 236om桥(瑞典)η生口桥(日本)高屏溪河大桥+9015 7530,10 33924 127o 1970306330l佴34,5321/103索塔是表达斜拉桥特色和视觉效果的主要结构物,设计必须适合于斜拉索布置,传力应简单明确,在恒载作用下,索塔应尽可能处于轴心受压状态,由于索塔的重要性,结合实际工程应用情况,总结出本条文。保留了原规范关于斜拉索布置的有关内容,结合近年来斜拉索发展历史补充了斜拉索构件和制造方面的内容。现代斜拉索几乎都是专业化制作而成,由专业生产厂家按我国相应的企业标准、行业标准和国家标准在厂内制作或现场安装,基本上做到了标准化、规范化、程序化和产品化生产,既保证了质量,又提高了工效。星形布置在美学上虽很引人注目,但它违反了斜拉桥的一个重要原则,即斜拉索在主梁上的锚固点应尽可能分散。因此,这种形式很少被采用。混合梁和钢箱梁等,根据已结合梁、斜拉桥的加劲主梁根据材料的不同有混凝土梁、建成桥梁的调查情况在条文中列出各种梁的高跨比值。4.3 其他结构体系与形式4。3.1 多塔斜拉桥多塔斜拉桥是指塔数在两个以上,主跨在两个以上的斜拉桥。多塔斜拉桥一般用混凝土梁和组合梁。目前世界上跨径超过2OOm的多塔斜拉桥有—— 54 -—条文说明表⒋⒓ 跨径>2fXlm的多塔斜拉桥主跨比桥 名国家希腊跨径布置(m)286+3×560+286类型塔数4结构体系半飘浮Rion-Antirion汀九大桥组合梁组合梁348+中国中国127+448+475+127宜昌夷陵长江大桥38+38 5+43 5+2×43 5+38 5+3857+79 86+311 44+299 46+混凝土梁中塔与墩、梁固结,3其他半飘浮半飘浮Mezcala tf墨西哥83.84+67 87130+2×310+130组合梁混凝土梁3岳阳洞庭湖大桥(独塔)polcevera ffi中国飘浮意大利日本日本142 5+206+202.5+68,5160+3×154+4×275+160271 5+154混凝土梁混凝土梁,主跨中部用钢混凝土梁,主跨中部用钢混凝土梁钢梁4T构+挂梁矮塔,支承矮塔,支承T构+挂梁半飘浮木曾川桥揖斐川桥Maracaibo tf;3945委内瑞拉法国160+5×204+6×235+95342+2046M⒒1dtl桥7}()6l~3多塔斜拉桥通常采用飘浮体系和半飘浮体系,见表⒋12,还有两座是Morandi体系,即T构加挂梁,是早期的混凝土梁斜拉桥,塔很刚,塔每侧仅一根拉索,现已不采用。日本的两座采用矮塔斜拉桥,塔、梁固结,设支座,这是由于梁刚度较大。除此以外,光复桥为跨径臼m十134m十134m+臼m的三塔斜拉桥,主跨中部设铰。这与Mo…诫体系一样,同样存在行车舒顺的问题,现已不用。希腊Ⅱon~Anti山n桥为zB届奥运会工程,原设计成塔、墩固结,设支座,并有~sOm长挂梁,设滑动支座及大型水平阻尼器,因地震时会发生1m的水平变位,因而改变方案,改成无挂梁的半飘浮体系,也取消了阻尼器。多塔斜拉桥的关键是提高桥梁的整体刚度,因为多孔斜拉桥降低了桥梁的整体刚度。在典型的三孔斜拉桥中,主跨加载时主梁下挠,两塔向加载孔变位,边跨上挠,而锚固在靠近桥台的边背索不能像其他后索那样上挠,因而拉力变化较大,平衡了塔向加载孔的变位,而其他边跨斜拉索拉力变化不大。当边跨加载时,边跨下挠,主跨上挠,塔向边跨变位,结果边跨背索拉力减小,其他斜拉索拉力增大。当边跨设有辅助墩时主跨加载,所有锚固在边跨的斜拉索均像边跨背索那样起作用,将边跨的上挠减小到最低。因而加大了刚度,减小了主跨的挠度。而多塔斜拉桥时,不存在边跨背索调整塔变位的作用,因而刚度变小,因此提高桥梁的整体刚度,成为多跨斜拉桥设计中的关键问题。提高刚度。岳阳洞庭湖桥采用了适当增大塔的刚度,适当增加梁高,由于该桥是三塔斜拉桥,在边孔适当加密索,加大索径。汀九大桥由主塔顶部向邻塔根部中设纵向斜拉索,以塔的水平变位。夷陵长江大桥是三塔斜拉桥,把中间主墩作成塔、梁、墩固结及一- 55 -ˉ其他塔为半飘浮,而在边跨设辅助墩。中间塔顶向邻塔根部(或顶部)设纵向斜拉索也是提高刚度的方法之一。4.3.2 地锚式斜拉桥国内外修建了少量地锚式斜拉桥。一般是自锚体系。在受地形条件,主跨很大而边跨很小时,可采用地锚式斜拉桥,把悬索桥的地锚特点融合到斜拉桥中,使跨径布置更能结合实际,灵活多样。三跨地锚式斜拉桥最著名的有:西班牙L【ma桥,跨径臼m+佴om+臼m,边跨另设“m长地锚。中国郧阳汉江大桥,跨径侣m+414m+侣m,边跨另设鲳m长地锚。另有少量单跨斜拉桥,主跨一侧自锚,而背索用完全地锚式,如日本跨径%.6m的松山桥(锚长⒓。5m)和跨径153m的秩父桥(锚长”。5m)。1 地锚可做成重力锚,但也有做成抗拔桩承台。由于地锚是关系到地锚式斜拉桥安全运营的关键构件,因此必须给予足够的安全储各,安全系数必须≥2。2 三跨地锚式斜拉桥,梁体锚固在地锚上,必须给梁体在温度变化时有伸长缩短的可能。西班牙Ltlna桥,在主跨中部设剪力铰,可以允许梁体伸缩,可以传递剪力,但不能传递弯矩,桥面不平顺,不利于行车。我国郧阳汉江大桥,在主跨中部设可伸缩的、可传递剪力及弯矩的装置。推荐用这类既有利于受力,又有利于行车的装置。至于两跨或单跨地锚式斜拉桥,由于梁可向主跨一侧伸缩,一般不必有为适应温度变化的特殊装置。4.3.3 矮塔斜拉桥1 矮塔斜拉桥又称部分斜拉桥,是19gg年法国Ma山iⅤ甜提出,它是塔较矮、梁较刚、索的贡献相对较小、受力以梁为主的一种斜拉桥,同时也接近于具有体外索的连续梁。它是柔性斜拉桥和连续梁之间的一种过渡性桥型。鉴于矮塔斜拉桥与一般斜拉桥无论从外形还是构造仍有不少相同之处,同时在我国发展很快,因此纳入斜拉桥细则,并专门设一条,为方便设计使用。国内外已建的矮塔斜拉桥见表⒋13。(1)矮塔斜拉桥大部分的主梁用混凝土梁。仅我国的芜湖长江大桥由于机场、火车站等条件,不得不做成钢桁梁矮塔斜拉桥。(2)其结构体系主要是塔、梁、墩固结及塔、梁固结,下设支座,为刚架体系或支承体系。(3)可以采用单索面或双索面。2 矮塔斜拉桥的跨径适用范围1∞~3OOm。混凝土主梁经济跨径在130~zOOm。对于混合主梁目前最大跨径为”5m。一ˉ 56 -ˉ条文说明姆犁只目⌒灬滂滂滂J岽昏滂幂sˇΞ666♂s吉66吉6艇(珉6寸卜8°崔嵋登.H〓∞.㈧㈧㈧寸ΝN门〓冖〓门〓.门〓酬“恒睽冖〓∽忙洽带睽睽艇睽毒恒斟睽艇毒恒爻睽艇毒恒睽⊥睽啡艇毒恒腓艇熟毒陋睽腓艇茳恒毒恒..腓艇腓艇卜㈦门.囗.Να 囗㈦.㈦〓.q∞∞∞ 门⌒00.x卜日`H`0.0dnΨ巨00~.α〓ˇ日门门凶叫㈦ 00H0∞门㈦囗㈦门艇0门α`卜0∞∽0.氓0冖叫丈~数0门¤ハ.〓00癸门α㈦q恕d∽∽㈦q冖叫门㈦门..冖冖冖㈧叫∽出卜寸00.0门∞000.H0.0馘记曜≡^8^^∞床do卜妪\\8●ss^因∞∞¤. ㈧^∞ˇ乎●●︑臼8●●ˇ闫00^∞`\\\\\\\\¤`0.冖叫冖冖冖●吕g︑叫y.α`∞账冖鹜董●≌`川ˇ⌒眍嗯∽ι^0`.NN. 0卜∽^.冖㈧㈧.00.0ˇ.∽ ∞∽∞∽∽0η寸. ∞N∽㈧〓N∞鉴帜3∞.叫㈧m∞∞∞Ν门团划粼剧粼礁陋撄联撄垠姬旨挪撷旨孱弼愁壬豺6●撄〓屦富勇鬟愁撄账撄粼愁诵8撄旨撄旨旨锢柢'弼枞囤赆囤鄹劁明'钌'钌帜'钌帜'“帜'钌帜帜o擦帜型峒擦恕邬艇+揶圃峒郓型啊'“H螂劁叩'钌邬司咽馘螂劁咽酃捌啊°∞皿]涎〓灬\\..C`冖∞..∞卜刂寸斡叫\\∞R0冖\\∞叫门\\°出门..冖\\\\°H门叫冖\\门\\姬门冖搀0门抚8R≌0㈧心赣督烬郧门坚一逡账'''黎峦~|g邡烬郯悭矛佟霎錾螂'账舆螫'黎''愁'瞅捋''郯瞅勰'唢型'粼鞍囤臻勰'郯以'靼吖劁聊'搀囤瞅捋似'Ⅸ剿搀囤粼瞅勰创拟'Ⅸ劁囤粼聪勰以'唢围怒粼捋账勰以馘鲰丽账捋围以囤粼囤粼愁勰拟国粼剁乎s∞∽留∽xtt0.〓●0Φ∞t0.0~q∽0∞r︑00`∽⌒冫0.0∽ˇ∽08一υ000`⌒8+一∽冖0△寸0++叫卜+s∽ˇ日+邸8日心0㈧R∽”寸冖+++∽+四×∞××∽9鲰8♀Σ㈧+寸叫泓⌒+防+舀+∞0++∽厶⒏㈥×∽+鬯寸寸+∞一°n〓田0·拭叫.+剿鞑9忒盱毖竖枣菸&恶衰畏漕巛凿菸巛鼗凿鉴辱幽蝤'凿菸诩枣巛'巛錾巛 枣鉴⌒鞋巛 <匝褪u奏⌒枣⌒鉴枣巛苒巛奏四ζ⌒ˇ匝则ˇΨ吾≡瓯⌒m巛⌒餐ˇ枷匝≡⌒ˇ童ˇ匝靼⌒掣⌒揪将ˇ删囗蜞翻巡ˇ迦匝糠ˇ迦匝嫘眇目糕ˇ长0︱︱llIIⅡ公路斜拉桥设计细则(JrC,/TⅨ⒍OI—z【Xl9)郴叫邸鞘只坤u※幂艇径'e︱'ˇ(氓嵴督嗲6滂6Q∽寸〓H滂6s6留.s6音s6潆6吉6滂60.㈧〓Hs6Ν.∞〓H涮钌忙淤馘俐乎救骅搀斟恒鞲艇睽睽鞲陋腓艇日冖⌒N0睽鞲陋腓艇睽旧带艇腓冖门~nα.0囗∞υ斟鞲囤腓艇冖门§α斟鞲陋睽艇腓陲鞲艇腓薷幂冖门一α\".0腓鞲陋腓艇㈦冖∞.0睽鞲陋斟艇冖t门⌒寸0叫㈧..00ˇt 口⌒ΞˇΨ凶艇帜.0囗∽H0.0㈦●凵.0冂H㈧0门°冖.0㈦卜H.00 叩s9o〓∞H\\叫叫∞\\H⌒记嬖馘\\涎乎ˇ献川0”萤董^00..0∞0.田一”^卜..^卜n\\“︑H出口^∽㈧..∞㈧J渊\\叫卜廿宀\\H^△∞s㈧p●●.∞.0\\∽冖HN〓\\叫^∽〓8\\●H乎⌒ˇ殍褪\\.∞∽.0∞∞\\R门\\耐叩N㈧氵∞∞ ∽∞门~￠叩N∞.∽0..寸㈧￠qN寸门.∽∽. ∞∞t00一q.d出∞涠3副粼陋裔韬枳囤擦搀艇0.∞冖^∽00.寸∽0门×㈧^∞` ㈧沐♀0xo∞`∽.RNR〓 H门粼撄旨帜钌'喇劁螂寸H\\叫0聪撄旨帜弼'咽删螂㈧.叫门\\H卜.HΦ愁锶g帜钌'嘲创邬0叫\\~账锶旨帜“'闼圃螂\\愁撄旨帜钌'闼圃螂∞\\冖愁撄旨帜钌'咽创鄹`∞H愁撄旨帜ˇ'漕型螂`叫龃峤⒀咖〓搬冖~卜俏耐峤〓咖〓搬〓~ハ“罐·馘珀涎灬埏蛰︒\\门·㈧\\叫丁`0∽°.冖账造霎摁鲣馘利乎⌒日ˇ巡馘鄹烂粼'Ⅸ靼'劁锶献以国粼s0郯'郯'捋鼷回s.0郦'搀'勰献囤∽χ`.0∞^∞+α口+∞赣烬鼷'以搀'剧勰粼以囤粼叫0.0㈧.∞叫+0∞叫+㈧.∞冖郯蟹献'Ⅸ脾'剧龊账以国粼⌒氵∷0㈧.∞叫+0o叫+㈧.H∞泌烬猷'嘿靼'劐勰献似囤粼⌒υˇ0赣'郯'勰愁囤t00.0∞dp.0∽.0叫Rn.RⅪ邡'搀'勰献囤8.赣烬粼'Ⅸ郯'蜀勰愁以囤粼8.门鄢'郯'蜘粼囤~ˇ一0蕊+N叫+蕊p+8叫+卩8蝈照陶+n叫+陶.~Ν.NHd∞++∞∽∞〓∞叫+〓∞冖8+8∞d∞+∞8出菸凿巛鉴巛恕屮⌒匝ˇ苒凿巛奏锼双田(⌒Eˇ膂蘩巛鉴趾⌒匝懋ˇ㈧出膂馘扪岬 埝奏婶⌒经备≡ˇ趄∶|∶丨}!ili;∶卟 | ♀膂氅巛~陬弘舞晡灬τ亠枣黉巛鞋岽姬k褪⌒艹ˇ菸黩巛奏叔⌒匝蝉ˇ凝0菸黩巛奏萁田最⌒匝ˇ膂谶巛鉴巛襄⌒懋备巛ˇ叵怀凿巛萎巛蕊獭Ⅸ⌒回ˇ∽H卜~°出条文说明我国跨径2∞m以上的混凝土连续刚构桥存在梁下挠与混凝土梁开裂的缺陷,矮塔斜拉桥将是与混凝土连续刚构有力的竞争方案。3 由表⒋13可见,矮塔斜拉桥桥面以上塔高与跨径之比为1/7.4~1/1z+,多数在1/S~1/12之间,只有一般斜拉桥的一半。4 由表⒋13可见,矮塔斜拉桥梁高与跨径之比为l/35~l/佗,多数在1/“~1/们之间,高于一般的斜拉桥,不少矮塔斜拉桥都和连续梁一样,采用变高主梁。5矮塔斜拉桥边主跨跨径之比较一般的斜拉桥大,为0.%~0.%之间,多数在0.5~O.%之间,这个比例非常接近于混凝土连续梁的边主跨跨径之比。6 矮塔斜拉桥塔矮而刚,因而一般不需设背索。因其梁较刚,故无索区长,塔根部无长与主跨比为0.11~O。”,多数为0.15~0.⒛,跨中无索区长为0.OT~0.4,多数为索区0.2~0.35。7 矮塔斜拉桥索的贡献相对较小,可按体外索来设计,容许应力为0。qpk,即安全系数为1.臼,小于一般斜拉桥的2.5。由于梁较刚,在施工中一般可不必进行索力调整。8 斜拉索在塔处通过,一般不必在塔上锚固。我国第一座矮塔斜拉桥漳州战各桥,用双套管索鞍。兰州小西湖黄河大桥采用分丝管抗滑锚索鞍。9 日本木曾川桥跨径154m+4×,故160m+3×阝m+1ω,主m,4塔跨跨,主跨跨中部有m钢110m钢梁。日本由揖斐川桥跨径于塔刚,连”1.5m+154m,5塔适用于多孔斜拉桥。中部有1∞梁。矮塔斜拉桥续影响小4.4 容许变形4.4.1 由于在调查中发现各地方和设计院意见不统一,故而维持原规范的要求。组合梁、混合梁的挠度按主跨主梁的材料采用。4.4.2 混凝土行车道板的跨中挠度参照交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土“桥梁设计规范》(刀GD62—⒛∝)第6.5.3条中在消除自重产'丨:的长期挠度后梁式桥主梁”跨中最大挠度处不应超过计算跨径的1凡∞取用。ˉ- 59 ——5 作用5.1 一般规定5.1.1 基本上采用了原来规范的内容和条文。5.1.2 根据《公路桥涵设计通用规范》(Jrc,D60-20α)规定将荷载改为作用。5.1.3 根据《公路桥涵设计通用规范》(刀G DcO zOOZI)的规定增加的相关规定。5.2 各类作用5.2.1 斜拉桥混凝土构件含筋率往往较高,故本条增加含筋率)1%时法。重度的确定方5.2.2 斜拉索初拉力及调整力是确定斜拉桥合理成桥状态的索力,对结构发挥持久的作用,应作为永久作用参加组合。5.2.3 斜拉桥结构基频计算在《公路桥梁抗风设计规范》(JTCJ/T DcO-01—zO0+)中有明确的要求。5.2.4 众所周知,大跨度斜拉桥与悬索桥在风力作用下是容易发生变形和振动的柔性结构。19硐年主跨甾3m的美国塔科马(%c。Ima)桥在仅有19m/s的风速下,因发生激振而造成闻名于世的毁桥事故。在斜拉桥方面,有日本石狞河口桥与加拿大Hall,ksh胛(LongsC￡ek)桥等相继因风振引起加固事例的教训。因此,对抗风问题应特别重视。一般来说,风的动力作用比静力作用更加危险。关于风的动力理论研究,从数学分析“”到风洞试验以及最近发展起来的所谓数值仿真(NumeⅡcd⒏rnulation),已有许多文献和专著。但数学分析只能解决定性问题,模型(风洞)试验也只能相对地解决定量问题。至于数值仿真这门科学还很年轻,它的推算结果也不能准确定量。目前《公路桥梁抗风设计规范》(JrC,/TD60-01—2OO0)已经出版,有关斜拉桥的风荷载的取值及计算,均应参照其执行。-— 60 ——条文说明5.2.5 主梁局部温差按《公路桥涵设计通用规范》(Jrc,Dgcˉ20⒁)规定取用。比原规范增大很多。编制组调查了不同地区斜拉桥设计计算时采用的杆件温差后,保留了原规范的内容并补充了斜拉索与钢桥面的温差取值。有条件时应进行实桥的温度场测量,按实际结果取用。一⒆)执行,但该规范仅适用于5.2.7 地震作用应按《公路工程抗震设计规范》(JTJ C肛跨径在150m以下的桥梁,大跨度斜拉桥非线性问题对地震力的计算有较大的影响。对于地震动峰值加速度大的地区的斜拉桥或重要的斜拉桥,建议进行专题研究。5.2.8 位于有船舶通航的河道的斜拉桥应考虑防撞;处于易于车辆撞击的桥墩应考虑撞击力的作用,在没有实测撞击力大小资料时,可参照《公路桥涵设计通用规范》(刀G“O-zOO+)的规定酌情取用。5.2.9 在规范修订过程中,经过对全国已修建好的斜拉桥施工荷载的大量调研后,筛选出本条文所规定几种施工中应考虑的荷载,设计中应计及此条中规定的荷载,但实际工作中应根据所设计的桥梁的具体情况综合考虑。5.3 作用效应组合在《公路桥涵设计通用规范》(刀GD6tˉ2O0+)中关于作用效应组合已有明确规定。日本新猪名川桥以及南针对斜拉桥的特殊性,整理出安庆长江公路大桥、军山长江大桥、京长江二桥、南京长江三桥等大跨度斜拉桥设计计算中采用的荷载组合供设计时参考。1 安庆长江大桥组合⒈恒载十汽车荷载组合⒉恒载十挂车荷载组合3:恒载+满布人群荷载风荷载十组合⒋恒载+汽车荷载+温度影响力十制动力组合⒌恒载十温度影响力+风荷载组合⒍恒载+汽车荷载十船舶撞击力2 武汉军山长江大桥1)施工阶段(1)考虑最大双悬臂时,横向风力与不平衡施工荷载组合。温度与不平衡施工荷载组合。(2)考虑边跨合龙前,纵向风力、温度与不平衡施工荷载组合。(3)考虑中跨合龙前,纵向风力、2)使用阶段二期恒载+汽—超⒛(D一、-ˉ 61 —ˉΓG/T\"5ˉ01—⒛臼)公路斜拉桥设计细则(J「二期恒载+汽一超⒛+体系升温+日照温差(2)一、二期恒载+汽一超⒛+体系降温+日照温差(3)一、二期恒载+汽一超⒛+体系升温+日照温差+顺桥向风力(4)一、二期恒载十顺桥向风力汽—超⒛十体系降温十日照温差十(5)一、二期恒载+汽一超⒛+顺桥向船撞力(6)一、(7)一、二期恒载+挂-120二期恒载+满布人群荷载(8)一、二期恒载+地震荷载(9)一、3 日本新猪名川桥日本的《新猪名川大桥设计指针》中有关荷载及其组合等的规定。D荷载的种类,如表5-1所示:表sˉ1 荷载的种类及代号荷载种类编号l23荷载名称恒载活载冲击力预应力代号荷载种类编号荷载名称代号(D)(L)风荷载附加荷载(s)10(W)(T)(EQ)温度变化的影响地震的影响撞击荷载施工荷载施工误差的影响主荷载4(P)567(PS)P)((引(CR)(sH)特殊荷载(PA)Ⅱ _ ⒓斜拉索调整力混凝土的徐变影响混凝土的收缩影响⑽~(记R)⑾关于以上的某些荷载有以下一些说明:温度变化的影响道路桥示方书》的第2.1.12条规定之外,还必须考虑斜索与混凝土构件之除要按照《间以及塔柱左右之间的温差。年温差对一般混凝土采用±15℃的温度升降,当截面最小尺寸大于TOcm时,只考虑±10℃。日温差按以下3种情况分别考虑:(1)桥面板与其他部分的日温差取标准温差5℃。(2)斜拉索与混凝土构件之间的日温差要根据所用斜拉索的截面组成情况(包括保护层)决定。温差采用标准值5℃,并按直线变化来处理。(3)塔柱左右两面之间的日对日温差产生的截面内力,分别进行不利的组合。施工误差的影响设计桥塔时应考虑塔顶在纵、横向双向分别产生有aer〓扬/1OOO的施工误差(偏心量),Ⅱ为塔的高度。这个误差标准是针对混凝土桥塔而言的,它是根据日本混凝土桥塔的施工实践调查并再适当增加一些安全度来制订的。2)荷载的组合及其容许应力提高系数:-ˉ 62 ——条文说明荷载组合列于表⒌2、表⒌3。2 设计荷载及极限荷载作用时的荷载组合表sˉ日寸 丨司组合种类D+Ps+sP+[CR+SH]+L+I荷载组合容许应力提高系数1∞(1)+TD+Ps+sP+[CR+SH]+W(4)成桥后D+丐+叩+[CR+SH]+Lw+鼠、1 25(3)+T(4)+T(1)+CO1 501 501.651.“1.z~s1.65D+ PS+ SP+ SH] + EQ[CR+ (8)+T(10)D+Ps+sP+[CR+sH]+LEQ+EQER+[CR+sH]架设时(12)(ll) + EQsp+ T(11)+WER+T注:表中:l,/——风荷载作用时的活载,按照大和川WL——活载作用时的风荷载;LLQ——地震时的活载,满布于全桥桥的设计指针,在影响线上加载时,其强度为(L+I)/2;,其强度为满载时的1/2或α无载);EQER——施工时的地震荷载,采用成桥后的一半,即EQ/2;WER——施工时的地震荷载,采用成桥后的一半,即W''2。关于表⒌2的说明:(1)构件的截面应力应按表⒌2的各种荷载组合来验算,要求小于容许应力。由于这些组合的发生频率以及对各种构件的影响程度各不相同,因此规定了不同的容许应力提高系数。(2)表中的中括号[]内为随时间变化的荷载,处理时应考虑时间变化因素。施工时组合(11)中的[CR+SH]一般要较成桥后各种组合中的[CR+SH]小,因为此时徐变与收缩尚未到达最终值。3 极限荷载作用时的荷载组合表sˉ组合种类1.3D+2,5(L+I)+1.0(sP+SH)荷载组合组合种类(4)1,3(D+EQ)+1·荷载组合0(s、∝P+SH)1.OD+25(L+I)+1.0(sP+sH)17(D+L+I)+1.0(sP+(II)+ l.3EQ+ | .0(SP+ l.0D SH)关于表⒌3的说明:(1)构件截面应按表⒌3的各种荷载组合来验算,要求不会在此之前破坏。道路桥(2)目前对各种荷载的荷载系数尚未作取值方法的统一规定,故基本上是按《ˉˉ 63公路斜拉桥设计细则(胛吖T“5-01-2∞7)示方书》来暂时规定的。对PC斜拉桥特有的斜拉索调整力,可视为外部作用的持续荷载。此外,由于斜拉索调整力的目的是改善构件的截面内力,其结果对构件强度有利,故为了偏于安全,对斜拉索调整力不考虑荷载增大系数,即荷载系数等于1.0。(3)对主梁预应力PS产生的超静内力,由于在极限荷载作用时此预应力已经消失,故不再在荷载组合中考虑PS,但PC钢材可与RC构件中的钢筋一样,应被作为抗拉钢材用。对恒载D及斜拉索调整力叩产生的混凝土徐变影响的超静内力分别包括在D和SP中。由于以上的荷载及其组合情况是针对新猪名川桥具体桥例制订的,故其荷载中尚欠缺支点移动影响(SD)等项。按照我国某些斜拉桥的设计规定,考虑SD时的荷载组合与容许应力提高系数如表⒌4所示。另外,表⒌5为日本花畔大桥(钢箱梁斜拉桥)的资料。表sˉ4 考虑支点移动影响sD的荷载组合 表表⒌5 花⒌5 花畔大桥(钢斜拉桥)的荷载畔大桥(钢斜拉桥)的荷载组组合表合表容许应力提高系数组合种类荷载组合容许应力提高系数D+PS+[CR+SH]+EQ+T+D+PS+SD+δER+L+I1.∞δER+SDD+PS+SD+8pp+L+l+TD+Ps+[CR+SH]+L+I+D+PS+SD+86n+WδER+sD(4)D+PS+SD+δER+L+I+V厂1 25D+Ps+[CR+SH]+L+I+T+(5)D+Ps+SD+δER+I'+I+W+T1.35δER+sDD+PS+SD+81.n+EQ+T1 70注:表中∞为支点位移影响。4 南京长江二桥南京长江二桥设计荷载分为顺桥向和横桥向两部分,按照以下五种工况计算顺桥向和横桥向索塔的内力及变位。1)计算工况(1)裸塔施工(含各施工阶段);(2)钢箱梁拼至临时墩;(3)钢箱梁拼至边跨合龙;(4)钢箱梁拼至中跨合龙;(5)全桥合龙。2)荷载组合及设计控制荷载(D施工阶段(裸塔,三种工况,横桥向,顺桥向);恒载+施工荷载(含偏载)+风载(钢箱梁悬拼至临时墩,塔顺桥向设计控制荷载组合)(2)成桥后(横桥向,顺桥向):恒载+温变+风载恒载+活载+温变+风载恒载+活载+船撞力+乃%的设计风载ˉ- ——条文说明地震力恒载十5 南京长江三桥南京长江三桥设计荷载分为顺桥向和横桥向两部分,钢索塔成桥状态的作用组合考虑了以下八种工况。工况1:恒载工况⒉恒载十汽车荷载⒉1恒载十汽车荷载中跨加载2泛恒载十汽车荷载边跨加载z-3J叵载+汽车荷载半桥加载2砰恒载+汽车荷载全桥加载工况3:恒载+均匀升温工况4:恒载+均匀降温工况5:恒载十百年一遇风作用工况6:恒载+汽车荷载+均匀升温6-1恒载十汽车荷载中跨加载+均69恒载+汽车荷载边跨加载+均⒍3恒载十汽车荷载半桥加载+均6-4恒载十汽车荷载全桥加载+均工况⒎恒载+汽车荷载+均匀降温匀升温匀升温匀升温匀升温7-1恒载+汽车荷载中跨加载+均匀降温⒎2恒载十汽车荷载边跨加载+均匀降温7J恒载+汽车荷载半桥加载+均匀降温7砰恒载+汽车荷载全桥加载+均匀降温工况⒏恒载+汽车荷载十汽车荷载作用时的风作用8-1恒载十汽车荷载中跨加载+汽车荷载作用时的风作用B-2J叵载十汽车荷载边跨加载+汽车荷载作用时的风作用8-~s恒载+汽车荷载半桥加载+汽车荷载作用时的风作用8彳恒载+汽车荷载全桥加载十汽车荷载作用时的风作用—ˉ 65 -—I公路斜拉桥设计细则(JrG/T“5cl1—⒛\")6·计算6.1 一般规定6.1.1 本条是对斜拉桥设计计算和验算项目内容的总规定。6.1.2 现代斜拉桥除了它的高次超静定特点外,它的结构是逐步形成的,结构的荷载效应具有历时性,因此,结构计算图式、几何特性、边界条件等的正确描述与结构的计算分析结果的正确与否关系十分密切。现在能对斜拉桥结构进行正确计算分析的有限元法程序有多种,各程序对结构计算分析要求的结构描述或计算输入数据不尽相同,在进行结构计算分析时,应根据所应用的程序要求拟定结构的计算图式等,但必须与实际结构相一致,才能保证结构计算分析结果的正确性。6.1.3 这里根据斜拉桥设计的不同计算任务提出不同的计算图式及对计算图式中应考虑的因素提出要求,这是因为计算图式的正确与否直接影响计算结果的正确性。由于斜拉桥结构是逐步形成的,结构的荷载效应具有历时性等原因,现有的一些大型商品软件如SAP、ADINA、ANSYS、JIFEX等对斜拉桥施工过程进行仿真计算还存在许多局限性。国内现有施工过程进行仿真计算的程序大多是基于平面结构的仿真计算,从现已建成桥的大量斜拉桥结果来看,平面结构计算的误差大都能被工程师们所接受,但对空间结构体系来说,这些程序还存在局限性。此外,这些程序的计算效果及使用的灵活性也参差不齐,为了要求保证计算结果能符合设计,所以本条对计算图式作了特别要求。1 在平面结构计算图式规定中,提出斜拉桥的结构方案设计计算、施工过程仿真计算和成桥结构荷载效应的计算可以采用平面结构计算图,这被我国大量斜拉桥设计实践证明了是可行的、可靠的,计算输出结果与我们设计习惯需要的数据一致,设计者应用方便。这里没有提示空间索斜拉桥计算图式的要求,从以往的桥设计来看,空间索斜拉桥计算图采用平面结构计算图式也是可行的,但要考虑空间索的影响。这里强调了计算图式必须能正确反映斜拉桥结构分阶段形成的特点,正确反映各重要工况下的结构特性及荷载状况,这意味着结构分析计算的各荷载效应满足设计要求,包括各历时荷载效应的叠加是正确的。例如结构形成、体系转换、斜拉索张拉和索力调整、永久作用、可变作用及偶然作用等。2 在现代斜拉桥中,由于桥面较宽,跨径较大,显现空间柔性的特点,平面内的分析不能完全反映桥梁的动力和稳定等的真实性,对于梁板式(肋板式、边主梁式)主梁或扁平—— 66 ——条文说明稳定问题不是单方面的面内箱梁主梁更是如此。在许多研究中表明,斜拉桥的动力问题、或面夕卜的问题,一般都是面内、面外和扭转耦合问题。因而,强调动力分析、稳定分析、地活载偏载、震分析应采用空间结构计算图式。例如空间布索、结构扭转、不对称横向风载、空间索力调整及支座不均匀变位等。3 在结构局部构件荷载效应或局部应力计算图式规定中,强调计算图式必须取足够的计算区域。这里主要是考虑边界条件的影响,按圣维南原理的要求,所取计算区域边界条件的影响应对计算分析所关心的部位产生的误差十分小,必须是工程师们可以接受的误差。6.2 静力计算6.2.1 结构计算原则本来是结构力学简化的内容,考虑到其对斜拉桥设计的重要性,仍在此强调。1 斜拉桥在我国建设比较成熟,对于一般跨径的斜拉桥设计已不存在太大的困难,采用经典结构力学或有限元就能完成。2 多大跨径应考虑或不考虑结构非线性影响,没有明确的界定,应视桥梁的整体刚度而定。一般情况,钢斜拉桥和结合梁斜拉桥跨径都大,桥梁整体刚度相对较柔,这类桥设计计算时均应考虑结构非线性影响;对于混凝土斜拉桥来说,跨径小于2∞m时,可以不考虑结构非线性影响,跨径大于2OOm以及梁很柔时,应考虑结构非线性影响。例如天津永和桥(双塔2ωm预应力混凝土斜拉桥),非线性分析结果是弯矩增大5%~I0%;武汉长江二桥(双塔4cXlm预应力混凝土斜拉桥)最大差值为15%~18%,一般为10%左右;跨径辊5m的挪威阢lgel狈d混凝土斜拉桥,由于梁很柔,计入非线性影响主梁弯矩增加SO%;上海杨浦大桥结合梁斜拉桥方案设计中,其中一个方案考虑几何非线性时,主塔底弯矩增大ω%;苏通大桥主跨l Og8m钢梁斜拉桥方案设计中,考虑非线性综合因素(大位卜△效应、移效应、斜拉索垂度效应)影响,主塔最大弯矩相差51.7%,主梁控制断面应力增大71.9%。3 斜拉桥因系高次超静定结构,可以存在多种不同的受力状态,但必然存在较合理的受力状态。设计的任务,就是要寻求这种较为合理的受力状态,具体见6.2.2。斜拉桥静力计算,原则上可按平面图式进行。但对于很宽的桥面、弯斜拉桥及索面特殊布置的斜拉桥,要用空间图式计算。斜拉桥和其他梁式桥一样,用平面图式计算时,必须考虑荷载横向分布的影响。因其对结构影响较大,特别是宽桥,影响更大。4 进行施工过程仿真计算时,可将空间索体系,如A形塔、倒Y形塔(钻石形塔)等,简化为平面索体系进行计算,此时体系荷载效应为空间索平面分量影响的效应,与实际空间索体系荷载效应有差异,应作修正。畸变的作用。当斜拉桥主梁为箱形结构时,应考虑约束扭转,包括扭转、翘曲、5 斜拉索垂度对结构的非线性影响较大,故在这里规定,不论跨径大小,均应考虑这—— 67 ——■公路斜拉桥设计细则(J「G/T\"5-01-2α川项修正。6 在组合梁斜拉桥结构计算中,作为整体结构的活载内力等的结构计算分析,与单纯的钢斜拉桥或混凝土斜拉桥相同。由于混凝土桥面板和钢梁材料不同,桥面板存在收缩、徐变,桥面板和钢梁通过剪力键联结,变形相互约束,存在内力重分配;同理,在温度影响下,也存在内力重分配;此外,后期桥面板预应力压缩也存在内力重分配。这里仅列举几项因素产生的内力重分配,对于其他因素产生的内力重分配,设计工程师应根据具体情况考虑。7 在大跨径斜拉桥中,对于基础比如高桩承台,基础有效嵌固以上部分应作为墩、塔部分参与桥梁结构整体分析。对于基础有效嵌固部分和低桩承台基础,可以与墩、塔分开计算。8 斜拉索脱落或断索对桥梁结构的效应影响较大。因此参考美国土木工程师协会斜拉桥委员会编《斜拉桥设计指南(Guidelines fOr山e Design J Cable-哎呷ed BⅡdges)》中第五章的5.5条内容的要求提出斜拉索脱落或断索的要求。9 列出了要进行局部分析的部位。同时指出在局部分析中应计入结构`总体荷载效应的非线性影响。6.2.2 斜拉桥合理成桥状态是这次修订时才引入的概念,近年来诸多科技工作者对此进行了比较多的研究。1 确定合理成桥状态已有很多实用方法,例如刚性支承连续梁法、最小弯曲能量原理法、影响弯矩法、考虑活载效应的分步计算法、内力(或应力)平衡法、最小弯矩法、零初索力法、零支反力法和用索量最小法等。其中有些方法例如刚性支承连续梁法、最小弯曲能量法不能考虑活载效应,此时可与其他方法结合起来,确定合理成桥状态。2斜拉桥合理成桥状态是指成桥时(混凝土斜拉桥是指混凝土收缩徐变基本完成时)主梁和塔的线形符合设计状态,而且各计算截面弯矩较小,斜拉索受力相对均匀,各斜拉索应力水平大致相同,且斜拉索规格品种数量尽量减少。鉴于混凝土自重较大,以及受拉能力差,混凝土主梁的应力往往成为设计控制因素之一,因此,在确定混凝土梁斜拉桥的合理成桥状态时,应计入主梁的预应力效应和汽车荷载效应。6.2.3 以合理成桥状态为基础,结合合理施工状态来确定施工阶段斜拉索的初拉力,使合理成桥状态和合理施工状态耦合。这些方法有倒拆法、正装—倒拆迭代法、正装迭代法、无应力状态控制法等,一般要经过多次试算才能得到较满意的结果。斜拉桥的索力可以进行调整,以实现合理成桥状态,但过多的调整会使施工工期延长,施工工艺变复杂。在设计中,应尽可能少调或不调,但在必须调整时,在某一施工阶段对索力加以调整。—— 68 ——条文说明6.2.4 从斜拉索换算弹性模量公式(Em吐公式)中可看出,修正值与拉索的应力有关。因此,在应用时要注意两点:一是对斜拉索的使用应力不能过低,以降低它对结构的非线性影响;二是修正值随施工过程变化而变化,随结构上的荷载变化而变化,在整个仿真计算过程中要不断改变修正值。Emst在分析斜拉索垂度对结构的非线性影响时,对给定的阶段,当考虑外荷载增加引起索力变化时,在迭代过程中则采用下列修正式:Ι]0E=∶「Ⅰ「〖:::::VE。σm = 0.5(σ。十σ1);〃 = σ。/σl;J = scosα式中:E——考虑垂度影响的拉索换算弹性模量(kh);虱——拉索弹性模量(kPa);㈨——拉索原有应力(kPa);σ1——承受新的荷载后拉索的应力(kPa);S——斜拉索长度(m);——斜拉索与水平线的夹角(°);α幻——斜拉索换算重度(kN/nl3)。该计算公式引自王伯惠编著《斜拉桥结构发展和中国经验》(上册)。此外,“CE的暂行规定中,对考虑斜拉索垂度时建议采用下式计算修正弹性模量92:ΙE2=1+z了。(wtS'1To AEu+ Tr) ·zZI碣碍式中:A——斜拉索的钢材的面积(c`);%——变形前的索力(kN);rl——变形后的索力(kN);7——斜拉索单位长度的重量(klN/m)。虽然本细则条文中推荐的是用Emst切线模量公式来计算斜拉索非线性分析的修正弹性模量E,在此也将割线模量马公式列出,供设计者使用时参考。6.2.5 本条具体规定了一些设计方法。塔柱计算,一般用小变形理论,即不考虑塔的纵向位移所引起的二次力。对于横向荷载,塔可以按平面框架来分析,不一定采用空间分析。条明确提出锚固区应力计算宜采用空间有限元方法进行计算。锚固区受力复杂,应力集中十分明显,有限单元法是目前锚固区应力分析广泛采用且行之有效的数值解法,采用平面有限单元法计算锚固区应力,难以全面反应锚固区应力的真实性。如前所—— 69 ——6.2.6本公路斜拉桥设计细则(J「G/T“5-01-2∞7)述,斜拉桥结构是逐步形成的,荷载效应具有历时性,对于索力大的重要大型桥梁锚固区除采用空间有限元方法进行计算外,建议增加试验验证。本条明确提出钢箱梁、组合梁锚固区应进行局部稳定分析和疲劳分析,必须计人结构的非线性影响。以往的锚固区局部分析中,一般情况索力取分析阶段总索力,但冫总体作用的非线性影响产生的效应都未考虑,有关研究表明,这种非线性影响产生的效应很大。美国土木工程师协会斜拉桥委员会编《斜拉桥设计指南》中明确规定,局部单元计算应计人总体作用的非线性影响。因此,本条作出此规定。对混凝土梁的锚固区,同样存在疲劳问题,但目前还未见成熟的计算方法,所以本条未作出明确规定,这并不意味着混凝土梁的锚固区可以不作疲劳分析,对重要的混凝土梁斜拉桥,应同样作疲劳分析计算。6.2.7 明确规定梁的强度验算必须考虑剪力滞后的不利影响。剪力滞后往往有两种考虑方法:一是将弯矩乘增大系数,二是将主梁截面按有效宽度加以折减。在计算中,也要考虑正、负剪力滞引起的抵消。6.2.8 本条只是提出斜拉桥基础计算的一般原则。斜拉桥结构仿真分析有两种做法:一是将基础作为结构分析的计算单元或是子结构,按施工顺序直到成桥进行模拟计算,从理论上讲,这种方法比较合理,在大跨径梁桥中已普遍采用将群桩基础简化为等效双柱刚架的模拟结构,可完全回避土一桩的复杂关系与边界条件,使上下部结构一起计算,并考虑彼此的影响成为一个毫无困难的问题;另一种是将基础和上部结构计算分开考虑,一般仅在基础很刚时才可采用。本细则推荐前种做法。由于斜拉桥墩、塔都较高大,施工误差不可避免,对于基础设计计算来说,主要有两部分必须考虑:一是塔、墩底与基础交接面截面形心不在同一点;二是墩、塔轴线偏差。对于大跨斜拉桥,主墩、塔传给基础的轴力较大,一般有万吨级,该轴力相对于上述两种偏差,都会对基础产生很大的附加力。该附加力对基础产生变位,这部分变位对上部结构的影响在大跨径斜拉桥桥设计计算中不能忽略。地锚式斜拉桥的地锚计算,与一般桥梁基础比较,除有上拔力作用外,其他并无差别,因此,计算内容与其他桥梁基础讨算相同。地锚变位要求可参照悬索桥有关规定进行计算。6.2.9 稳定分析规定墩、塔、梁承受巨大的轴力和弯矩,在施工阶段或营运阶段可能出现失稳现象。这里说的稳定仅指静载稳定,包括静活载作用,抗风稳定另有所述。国内外对斜拉桥稳定多数定义为:Κ=极限荷载/设计荷载,Κ称为稳定安全系数(见梁硕等,《土木工程学报》Ⅴo1.“No.5Ⅲ5~51),按其定义,斜拉桥稳定可归结为结构承载能力。斜拉桥稳定分析较为复杂,一些研究表明,由于斜拉桥结构复杂,受力也并非对称(斜拉桥结构整体失稳很难说是面内还是面外失稳),因此,很难说是面内还是面外失稳控制斜拉桥设计,葛耀君教授以上海恒丰北路斜拉桥为例的论文(《华东公路》1gg1年10月⒛日第5期:单索面斜拉桥侧倾稳定分析;《东北公路》1∞0年第4期:斜张桥平面内的稳定分析;《中国公路学报》l/ˉol,—— 70 -ˉ条文说明No.5Ⅲ5~51:索—塔—梁耦合作用下的斜拉桥侧倾稳定研究)给出不同的稳定系数也说明了这一点。在斜拉桥稳定分析研究中,都是对特定的桥的稳定性分析和计算方法研究,没有给出斜拉桥结构的统一安全稳定系数,按斜拉桥稳定可归结为结构承载能力的定一之等,《桥梁建设》2∞1年义,结构非线性稳定安全系数与强度安全系数是一致的(见卜第5期)。在众多研究中,结构线性稳定安全系数都较大,而结构非线性稳定安全系数都较小,如重庆大佛寺长江大桥,主跨笱0m双塔预应力混凝土斜拉桥,成桥状态结构线性稳定安全系数为12.4,成桥状态结构非线性稳定安全系数为3.⒎岳阳洞庭湖大桥,三塔预应力混凝土斜拉桥,成桥状态(全桥均布偏载)结构非线性稳定安全系数为1.T~s;黄山太平湖大桥,独塔预应力混凝土斜拉桥,跨径2×190m,成桥状态结构非线性稳定安全系数为2.4,施工结构非线性稳定安全系数为2.2;在京沪高速铁路上元越江工程南京长江大桥方案,主跨鲳8m,三塔℃箱一钢桁叠合梁,对不同的工况,结构线性稳定安全系数为4.7~8.0,结构非线性稳定安全系数为1.7~2.3。南京长江三桥、南京长江二桥、湖北军山长江大桥结构非线性稳定安全系数为1.T~s,苏通长江大桥结构非线性稳定安全系数为1.8。本条中提出了两个系数,对于第一类稳定,即非线性弹性屈曲,其稳定安全系数应大于等于4。对第二类稳定,即计人材料非线性影响的稳定,通常都表现为强度稳定,对于索的强度安全系数为2.5,因此对其他主要构件,其稳定安全系数也规定为2.5。因为规定再大,那时索已破坏,就显得毫无意义。从上述一些桥的稳定安全系数来看,不少均小于2.5,至今仍很好营运。本条规定的混凝土主梁第二类稳定安全系数不小于2.5,是足够安全的。而钢主梁斜拉桥则根据国内建设的实际情况,规定其第二类稳定安全系数不小于1。丐,也是安全的。‘6.2.1O 混凝土收缩徐变计算本条规定与现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—⒛∝)一致。但是,现代斜拉桥除了它的高次超静定的特点外,它的结构是逐步形成的,结构的荷载效应具有历时性,结构的混凝土收缩、徐变效应与结构逐步形成有关,因此,本条强调按实际施工成桥过程仿真计算混凝土收缩、徐变影响效应。此外,斜拉桥的主塔和主梁的受力特点是压弯构件,承受巨大的压力,长期的研究表明,当受压混凝土的压应力σh≤0.玑d时,混凝土的徐变可以认为是线性的,但当受压混凝土的压应力cll)0。o丘d时,混凝土的徐变则是非线性的,因此,在计算中要注意这点。6.3 动力特性计算斜拉桥结构的动力特点反映了斜拉桥的刚度指标。斜拉桥结构一般较柔,在地震、风荷载和车辆等动载荷作用下,必然会发生振动,轻则影响行车、行人,严重时则使桥梁破坏。斜拉桥结构的抗震、抗风设计计算,一般都要进行斜拉桥结构的动力模态(振型、频率)分析,因此,本条文规定强调了采用计算模型的正确性。此外,对带有人行道的斜拉桥,应尽可能使设计的斜拉桥结构频率避开人感频率。—— 71 -—公路斜拉桥设计细则(J℃/T“5-01—⒉,O9)6.4 空气动力稳定计算6.4.1~6.4.3 斜拉桥是柔性结构体系,有敏感的风动力稳定特性,在设计时应重视结构的风动力稳定问题。实际中,虽不是所有的斜拉桥都要求进行风动力稳定分析,但应根据斜拉桥的重要性、跨径大小、结构体系的刚度和桥址处的风速情况等来确定。设计时可根据《公路桥梁抗风设计规范》(卩VTDω-01—⒛α)有关条款计算斜拉桥结构临界风速,必要时通过风洞试验确定。保证斜拉桥风动力稳定性的办法是提高该桥的临界风速。Ⅴan Ⅴen Ptlt在1976年提出,只要结构的临界风速≥ωlr/s或216h〃h,该结构遭受风破坏的概率小到zOOO年一遇,该结构的风动力稳定问题可以不必考虑。本条给斜拉桥临界风速定了一界限,应不小于结构设计基准风速的1.2倍,如果满足这一条件,斜拉桥的风动力稳定是不会存在大问题的。斜拉索的风致振动,在斜拉桥中是普遍现象,国内外均有记载。斜拉索的风致振动虽然不会使斜拉索直接破坏,但会使索在索锚接合处引起疲劳破坏,由于斜拉索疲劳破坏而使全桥换索的报道已有多起,因此,在斜拉桥的设计中必须考虑斜拉索的风致振动。在斜拉索的风致振动方面,国内外有较多的研究,但多在振动机理和起因方面研究,再就是通过风洞试验提出减振措施。在目前的研究中,斜拉索的风致振动主要有涡激共振、尾流驰振、风雨振和参数共振等几类。由于斜拉索风振的复杂性,在这些研究报告中,对斜拉索风振现象的认识有共性,但对斜拉索风振的致因本质的认识不尽相同,囚此,在斜拉索的抗风设计中,参照《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T“0-01—⒛∝)有关条款进行,必要时通过风洞试验确定。6.4.4 斜拉索的风雨振是斜拉索的风致振动中最强烈的一种振动。该振动现象由日本学者Hika而发现并于1988年首次报道以来,在国内外均发现了类似的斜拉索风雨振动,上海杨浦大桥尾索在风雨作用下也发生过强烈振动,振幅超过1m,因此,在斜拉桥的设计中必须考虑斜拉索的风雨振动。如上所述,由于斜拉索的风雨振原因复杂,至今斜拉索风雨振的机理并未清楚,仍在研究探讨之中。在斜拉索风雨振的观测调查研究中,发生斜拉索风雨振的前提条件主要有:风和雨共同作用,当水线出现后,斜拉索振动变得不稳定;产生风雨振的风速范围在6~⒛〃s;斜拉索振动频率在0,6~3.0Hz范围。根据这些观测调查研究成果,本条提出了斜拉索的风雨振设计的条件。一般应根据风洞试验确定风雨激振相关参数指导设计。文献《斜拉桥设计阶段斜拉索雨振的估算》(《国外桥梁》2∞1年第2期)给出了以下斜拉索风雨振时最大振幅估算公式,供设计者参考:2=I莒一I叻剁LI|-赞豁ld3α式中:v——风速度(Ⅳ⑶;-ˉ 72 ——条文说明m—t斜拉索的单位长度质量(k酽m);——阻尼比;εω1——斜拉索自振圆频率(Hz);——空气质量密度(k酽llll);卩D——斜拉索直径(m);—y—斜拉索振动的振幅(m);——风的相对攻角(°);α—斜拉索在竖直方向上的风荷载系数,为相对攻角α的函数。%—6.5 抗震计算由于公路桥抗震设计规范正在修订,本条文暂时规定按《公路工程抗震设计规范》(JTJ O00-⒆)执行,新规范出版后应按新规范有关规定执行。6.6 施工阶段计算6.6.1 施工阶段的划分及计算1 我国已建成的斜拉桥,多数采用挂篮悬臂现浇和悬臂拼装的施工方法。有少数采用搭架施工或转体施工。由斜拉桥的结构特性决定,全桥完成后的应力状态与施工过程有关,因此设计计算阶段不应遗漏主要施工阶段,否则造成施工完后的结构实际内力状态与设计不符,形成永久性的结构不安全状态。必须使各阶段的计算简图与施工阶段划分一致,使最终完成的结构符合设计预计的受力状态。2 为准确地控制整个施工过程,应将各施工阶段出现的荷载不遗漏地纳入计算,同时将各阶段产生的内力、应力、索力及位移计算结果列出,以便在施工过程中进行检查核对。关于施工过程中因温度变化而对结构产生的影响问题,设计计算中不予考虑,而由施工控制在施工过程中考虑。原因是,施工过程工期较长,设计计算时不可能预测每个施工阶段将发生的温度变化,每个施工阶段产生的温度变化对结构产生的影响实际还得由施工控制在施工过程中考虑。需要注意的是,这里所述的施工过程中因温度变化而对结构产生的影响问题,是指结构合龙前各悬臂施工阶段的温度变化而对结构产生的影响问题。对悬臂拼装施工的桥梁,在进行施工工期安排时尽量将悬臂施工阶段安排在接近合龙温度且温度变化不大的季节里进行,可以减少温度变化对悬臂施工的影响。3 本条文的规定,使本细则与现行桥规的规定一致。4 因体系转换对结构产生的效应是永久效应,本条文规定必须对体系转换进行计算,规定了体系转换进行计算的项目,对本条文未规定的项目而在实际中存在的体系转换也必须进行计算,计算结果应按本细则荷载组合的要求进行组合。主梁合龙时应计入温—— 73 -ˉ厂度效应的影响。合龙施工涉及结构体系转换,合龙施工计算包括两方面的含义:一是合龙温度变化和合龙施工荷载对结构产生的效应,该效应是永久效应,应按本细则荷载组合的要求进行组合;二是合龙温度变化和合龙施工荷载对结构合龙施工荷载产生的临时影响,如合龙段两端相对变位,对合龙临时结构的受力影响等,该部分计算应对合龙段(包括合龙临时结构)进行验算。5 主梁悬臂施工时,双悬臂的不平衡荷载对结构的内力影响很大,特别是主梁悬臂施工达到最大悬臂长度,这种不平衡荷载对结构的内力影响严重时足以使桥梁破坏,因此,本条强调了应对斜拉桥悬臂施工状态进行计算。本条规定了不平衡荷载计算的项目,实际结构不平衡荷载不尽相同,设计时应根据实际结构可能发生的不平衡荷载进行计算,根据荷载效应的性质,按相关规范荷载组合的要求进行组合。6.6.2 施工阶段的抗风验算1 索塔浇筑完成,施工模板尚未拆卸时,结构的挡风面积是最大的,该状态的静风荷载效应是最危险的,应对结构(包括施工结构)进行静力验算。2 裸塔是高耸结构,在风荷载作用下存在驰振或涡激共振的可能,在结构设计时,应对裸塔进行风稳定验算,如果所验算结果不能确保裸塔的风稳定安全性时,应进行必要的风洞试验以确定结构设计在裸塔状态的风稳定性是安全的。3 当主梁及斜拉索安装进行至边跨合龙前,主梁达到最大悬臂长度,在这种状态下,当索塔两侧有不平衡横向风力作用时,结构处于不利的受力状态,应分为两种状态进行验算。(D结构承受横向风力的作用,按空间结构进行分析计算。(2)结构承受因横向风力产生的,作用在索塔两侧主梁底不同的升举力,将此升举力作为静荷载考虑,结构体系按平面杆系进行计算。对于斜拉桥在施工阶段或成桥状态的抗风稳定,国内各有关单位进行了大量的风洞试验研究,结果表明,当主梁截面外形选择合理时,应能取得较高的临界风速值(主梁产生颤振的风速),这种风速一般是不易出现的,根据这项研究结果及已成桥的实际计算经验,本条文将升举力作为静荷载处理。由于我国现行桥规对施工过程中桥梁结构的抗风计算尚无明确的规定,因此本条文对上述第二种状态的抗风验算,系参考国内外某些已成桥采用的计算方法及有关规范条文而提出的升力系数,作为初设或估算时使用。如需准确计算,应通过风洞试验确定。本条文除考虑风力造成的不平衡竖向荷载外,还考虑了不平衡的施工荷载,及考虑使结构处于最不利的不平衡状态。对于悬拼主梁预制块件的施工方法,主梁两悬臂端的块件不可能很准确地同时安装,即两端相差一个块件。本条文所列的两种验算状态,第二种状态对桥梁结构易造成直接危害,在施工过程中应注意预防,因此要求必须进行此项验算。—— 74 -—条文说明6.6.3 临时墩的设置如前述条文解释所述,主梁悬臂施工时,双悬臂的不平衡荷载(包括恒载和风载)对结构产生不利影响,这种不利影响会影响桥梁在施工中的安全,严重的足以使桥梁破坏。根据我国已建斜拉桥的成功经验,设临时墩是解决这种不利影响最有利的办法,因此,本条调在施工桥位条件允许的情况下,可设临时墩,但应进行体系转换计算。6.6.4 主梁预拱度计算主梁预拱度是指主梁合龙标高与主梁设计标高之差,即合龙后高程的预留值,主要是补偿二期恒载、混凝土收缩徐变、斜拉索松弛以及1/2汽车荷载引起主梁的下挠。至于主梁在施工期间产生的竖向变位,则主要在施工过程中通过设置施工预抬高度,施加斜拉索力及确定立模标高解决,不再考虑预留拱度。预拱度按通常规定设置,但由于斜拉桥一般具有较大的跨径,桥轴纵平面设计不仅影响桥梁外形美观,而且对使用功能也有较大的影响。根据已建的一些混凝土桥的经验,混凝土收缩徐变对桥梁挠度有一定影响,因此本条文规定应计入此项影响,不应漏计。经验表明,如果已建成的斜拉桥存在因施工控制不当而形成的凹形纵面,要进行纠正是十分困难的。设计合理的桥轴纵面曲线是很重要的,在实桥具体条件允许的前提下,将桥轴线设计成有一定坡度的凸形曲线,可避免因施工控制不当而形成的凹形纵面。-ˉ 75 -ˉ■公路斜拉桥设计细则(JrCy/T“5~01—⒛臼)7 构造7.1 一般规定7.1.1~7。1.2 提出了斜拉桥各组成部分尺寸及构造的最基本的要求,即符合规范要求,具有必需的刚度,使应力传递均匀,以及便于施工等。7.2 主梁7.2.1 斜拉桥的主梁一般都布置成连续梁。在早期的斜拉桥中,也曾采用T构加挂梁的形式,如委内瑞拉的Ma⒓caibo桥的Mo…d体系。在的光复桥中,也曾设剪力铰。对于地锚式斜拉桥,主梁为了适应温度升降而胀缩的需要,必须在主跨中部设有可纵向移动装置。西班牙Ll】na桥设有剪力铰,我国湖北郧阳汉江大桥则设有可以传递剪力及弯矩亦可允许主梁纵向变位的设施。7.2.2 主梁截面形式把原规范第3章一般规定的结构形式一节中的主梁截面形式,改放在本细则第七章构造中。1 混凝土梁给出了各截面的适用条件。实心板梁截面已用希腊E1ˉⅡpos桥,主跨215m,板厚笱cm。肋板式截面及三角形边梁截面和实心板梁截面一样,都仅适用于双索面斜拉桥,这是主梁趋于轻型化的重要标志之一。肋板式截面已被广泛采用。单索面斜拉桥的主梁,一般采用箱形截面。2 钢梁一般都采用箱梁,为了节约钢材,也可以采用箱肋截面。其顶板一般作为正交异性钢桥面,必须加劲,并有一定厚度,一般宜不小于12111m。3 组合梁其截面由钢梁和混凝土板组合而成。混凝土板必须在梁截面中占有重要的承载和刚度作用,其厚度不宜小于笏Olmn。板必须提前预制,以减少混凝土收缩和徐变对组合梁的不利影响。梁与混凝土间用剪力键连接。钢梁多数采用两工字形钢主梁。如我国福建青洲闽江大桥,跨径ω5m。跨径ω2m—— 76 -ˉ△︱︱︱条文说明的上海杨浦大桥则采用边箱梁截面。由于混凝土受拉能力较差,故组合梁斜拉桥一般都采用飘浮体系,以减少负弯矩。7.2.3 钢梁的横向连接系构造比较简单,混凝土结构较为复杂。主梁横向连接系采用横隔板(梁),是使主梁成为空间整体结构的重要构造,它能增加主梁的抗扭、抗剪刚度,与主梁连成一体增加截面横向刚度,提高整体性能。对箱形截面,从受力角度分析,中间横隔板对纵向受力和横向弯矩的分布影响很小,可以减少或不设中间横隔板,但为局部加强腹板也可以采用斜撑形式,形成横向刚架。在主梁的斜拉索锚固区,局部应力集中,受力复杂,为使斜拉索的拉力能较好地传递给主梁,必须设置较大刚度的横向连接系。另外,还需根据主梁的横向刚度和桥面板的跨径及索距大小适当加密布置。在支座处的横隔板(梁)要承受和分布很大的支承反力,囚此横隔板(梁)应有足够的强度和刚度。可采用增加混凝土板厚度、施加预应力或设置加劲板等措施予以加强,横隔板预留孔的顶端角隅处法向应力分布与其内折角有关,内折角做得越平缓转角处的应力就越小,为缓和应力集中现象,须设承托并在斜方向上加强配筋。施加预应力的横隔板(梁)的厚度,要满足构件端部锚下垫板的最小构造和排列尺寸,主要由管道的直径、锚箱板及配套千斤顶等张拉锚固体系的构造尺寸决定。若是有双层交通的桥梁,由于下层桥面的净空要求,横向联结系由横梁和主桁架的中间竖杆(或斜杆)形成的刚架构成。7.2.4 主梁纵向连接l 分段悬浇的混凝土主梁,纵向预应力筋连接接头不应在分段线处全部断开,做到对主梁的削弱尽可能小一些(张拉压浆以前)。主梁分段线处的预应力筋接头不宜超过总数的~sO%。为了使待浇梁段的混凝土能与已浇梁段端面很好地结合,应对已成梁端的外端面进行凿毛并做界面胶接处理。混凝土主梁拉应力较大的部位易开裂,为保证桥梁的耐久性,该部位宜增设防裂钢筋网。2 钢主梁节段连接采用高强螺栓连接时,螺栓的排列应与构件轴线对称,防止因偏心产生附加应力,要求所有螺栓对齐居中,即打入冲钉旋紧高强螺栓。钢主梁节段间连接采用焊接时,先以栓接匹配方式临时连接,然后实施焊接连接。3 组合梁的节段长度,以能布置1~2根斜拉索和2~4根横梁为宜,因一般自重不很大,吊装重量能够轻易解决。4 混合梁两种不同梁的纵向连接,是混合梁斜拉桥的最重要技术关键。本条根据国内外的已有经验,给出了关于连接点位置及连接段构造,连续点伸入主跨时不少于⒛m,伸人边跨时不宜小于硐m。连接构造应保证应力的均匀传递,两种不同的截面重心位置应尽量吻合,以避免重心不一而产生的二次力,并尽量缓解两种梁体刚度的突变。对于板梁式梁段由于应用实例-ˉ 77 一一「公路斜拉桥设计细则(JrG/TM~so1—zO0,)较少,将广州鹤洞桥的连接方式示例列于图⒎1。|图⒎1 混合梁板梁式截面连接方式示例(广东省鹤洞桥。⒚睨年×尺寸单位:αn)7.2.5 混凝土主梁合龙段在施工过程中,由于温度变化,新浇混凝土早期收缩,已完成结构部分的混凝土收缩与徐变,结构体系变化以及施工荷载等因素,在合龙过程中要承受轴力、弯矩和剪力,并要克服温度影响防止混凝土开裂,所以必须采取加强措施来保证结构的连续,保持两侧梁体变形协调。合龙段混凝土浇筑要尽快完成,尽早达到设计强度,并要有一定的施工作业面,一般合龙段长度为1.5~3.0m。可采用劲性型钢或劲性钢管作为预应力筋套管并施加预应力等方式作为临时固结措施。钢主梁合龙与混凝土斜拉桥合龙的不同区别是,确定合龙段梁长和选择一天内最佳的合龙时间,这是由于钢梁具有较大的传热性,很快吸收周围空气中的温度,而且温度变形对合龙长度影响非常敏感,所以,应正确选择合龙温度及满足钢梁安装就位时,高强螺栓定位所需的时间,并应进行温度变形观测,为修正设计合龙温度提供科学依据。7.3 索塔7.3.1 索塔的形状和截面把原规范第三章一般规定的结构形式一节中的塔的形式,改放在第七章构造中,列出了塔纵、横向的构造形式。由于钢索塔国内设计较少,但已开始采用,故对钢索塔补充以下内容:斜拉桥钢索塔纵桥向结构形式,一般可设计成单柱形,在需要将索塔的纵向刚度设计得较大时,也可将其设计成倒V形与倒Y形。如图⒎2所示。—— 78 -—条文说明图⒎2 斜拉桥钢索塔纵桥向构造的基本形式a)单柱形;b)倒V形;c)倒Y形单索面斜拉桥钢索塔横桥向结构形式,通常可设计成单柱形、倒Ⅴ形与倒Y形。如图⒎3所示。︱丨︱︱︱︱︱艹uΘ 图7.3单索面斜拉桥钢索塔横桥向构造的基本形式a)单柱形;b)倒V形;c)倒Y形双索面斜拉桥钢索塔横桥向结构形式,通常可设计成双柱形、H形、门形、倒Ⅴ形与倒Y形。如图⒎4所示。d)⑶图⒎4 双索面斜拉桥钢索塔横桥向构造的基本形式a)双柱形;b)门形;c)H形;d)倒Ⅴ形;e)倒Y形在梁体高出塔基较多时,斜拉桥钢索塔所采用的横桥向形式可设计成如图⒎5所示㈤ ω图⒎5 梁体高出塔基较多斜拉桥钢索塔横桥向构造的基本形式塔;c)宝石形塔;d)门形塔;e)H形—— 79 -ˉ塔a)独柱塔;b)A形公路斜拉桥设计细则(肥吖T“5-01-2C胛)形式。在设计中为了增加索塔的面内刚度,设计中也可采用将索塔横桥向设计成花瓶形、钻石形及改进花瓶形,如图⒎6所示。al bl c)图⒎6 梁体高出塔基较多斜拉桥索塔横桥向构造的基本形式θ花瓶形;b)钻石形;c)改进花瓶形7.3.2 索塔的细部构造要求1 索塔是斜拉桥的主要承重结构,索力的垂直分力引起塔柱轴向力和水平力对塔柱产生弯矩和剪力,此外温度变化、日照影响、支座沉降、风荷载、地震力、混凝土收缩、徐变等都将对塔柱产生轴向力、水平力、扭矩和顺、横桥向的弯矩,因此塔柱配筋较多,纵向钢筋的直径应取粗些,并提高钢筋含量,按计算面积配筋对于空心截面配筋较多,而实心截面可能较小,本细则提出的仅是配筋低限,设计中尚应根据计算适当配置。2 斜拉桥钢索塔由于结构轻,在发生地震时结构自重产生的惯性力较小,所以采用钢索塔对抵抗大地震是极其有效的措施之一,钢索塔与混凝土索塔相比J总体来说有以下特点:(1)体积小,自重轻。(2)抗震性能好。(3)由于结构阻尼小,容易产生涡激振动和弛振。钢截面刚度小,且以受压为主,设计上必须考虑局部屈曲和失稳。(4)工厂化加工,易于保证精度。(5)机械化程度高,工期快。(6)虽然钢索塔本身造价浇混凝土索塔高,但其与基础相结合的总造价可能还低,这是因为钢索塔自重轻使其基础尺寸减小所致。(7)维护工程量较大,维修保养费用较高,这不仅是目前困惑工程师们最严重的问题,也是钢索塔不能大量推广的主要原因之一。采用钢索塔一方面可减轻索塔的自重,有利于深水地区,采用高桩承台基础,减少深水基础的建造施工难度,另一方面也可改善斜拉索的锚固条件,缩短建设工期,钢索塔同混凝土索塔相比较,从设计构造、及施工等方面来说还具有以下特点:(1)从设计计算上讲,由于钢材材质较均匀,计算应力与实测应力间关系较明确,容易掌握;钢材弹性模量固定,变形计算精确;各种不定因素(如收缩、徐变)较少,计算结果与—— 80 ——条文说明实际情况接近一致。(2)从结构处理上讲,由于钢结构的连接采用焊接或栓接,开孔与加劲方便,细节处理较容易;斜拉索锚固细节处理与补强相对容易。(3)从制造上讲,由于采用工厂节段预制与拼装,尺寸精度可以精确孔制,但对加工工厂的设各与加工精度要求较高。(4)从安装上讲,由于构件较轻,可分段吊装,施工工期短,现场高空作业量较少。(5)从使用上讲,由于结构较轻,对结构抗震有利,可以减少下部结构的规模。(6)斜拉桥的索塔是受轴力和弯矩荷载作用的框架结构,当构件截面达到塑性阶段或截面虽处于弹性阶段,但构件已产生屈曲失稳时即可认为结构达到极限承载力状态。特大跨径的斜拉桥的索塔承受很大的压力,宜采用钢索塔,如南京长江三桥,苏通长江大桥。7.4 斜拉索7.4.1 根据材料及制作方法的不同,目前斜拉索基本上分为整体安装的斜拉索和分散安装的斜拉索两类,即平行钢丝斜拉索和钢绞线斜拉索。我国初期斜拉桥以采用平行钢丝斜拉索为主。自上世纪⒛年代后期,开始采用钢绞线斜拉索,但最近一些大桥又将原设计的钢绞线斜拉索改回为平行钢丝斜拉索。目前一般大跨径斜拉桥较适应选用的较多的还是整体安装的平行钢丝斜拉索,在特大跨径斜拉桥斜拉索的运输和架设安装能力有限时,可考虑分散安装的钢绞线斜拉索。但同一座桥斜拉索规格不宜太多。7.4.2~7.4.5 斜拉索耐久性和安全性与其防护结构体系是否完善可靠有关。斜拉索整个构件中防护最复杂、最薄弱的索体与锚具的连接处,也是防护最容易出问题的地方。在设计制造时,应采取可靠的索端密封防护措施,在安装尤其是长期运营状况下,特别注意保护索端的密封结构不受破坏,这是提高斜拉索的耐久性和安全性,延长使用寿命的很重要的一个措施。设置可靠的防水、防潮措施也很重要:外防护罩、下端锚垫板应有设置排水槽等。振动尤其是过大的振动易导致斜拉索的疲劳和防护结构的破坏,影响其安全使用寿命,因此斜拉索抗风雨振逐渐引起了人们越来越多的关注。一般桥梁预埋管内设内置式减振器就可以起到很好的减振效果,不必采取其他措施。减振阻尼块可采用黏弹性高阻尼材料,是国内外近年发展的一种减振、降噪、防冲的新型合成橡胶材料,其阻尼值比一般橡胶大4~5倍,将这种材料制作衬套,嵌在斜拉索和钢导管之间构成阻尼支点后,则阻尼衬套因受振动就被挤压吸收能量。但在大型斜拉桥或在多风多雨特殊地区,除预埋管内设内置式减振器外,索表面粗糙处理对抗风雨振也有一定的帮助,如斜拉索外表面处理成螺旋、条形或麻点凸纹,但设置外置式减振器或抑振索,减振效果会更明显有效。抑振索的景观效果不太好,一般选用外置式减振器较多。—— 81 ——斜拉索在使用过程中需要日常维护,使用若干年后可能需要更换,因而斜拉桥构造设计时,应考虑斜拉索维护和更换可行性,预设必要的构造措施。7.4.6 平行钢丝斜拉索整体在工厂内制造,技术成熟,质量易保证,安全可靠,安装工效高,但特大跨径斜拉桥的长、重斜拉索运输、吊装和安装较困难。钢丝排列整齐、规则,组成断面紧密并易于成型,使钢丝受力均匀,便于进行锚固及外层防护,采用正六边形或缺角六边形排列还可以较好的保持各根钢丝长度相同,其周边及间隙填充物均匀,经过防护材料的包裹钢丝截面更为紧密。另外为便于盘卷整索运输,要进行轻度转度扭绞,扭转角度约为'~驴。斜拉索锚具主要有冷铸锚、热铸锚、镦头锚等形式,都为拉锚式。其主要构造为锚杯、锚圈、锚碇板、填充固化料、防漏板等。为便于穿束张拉,在其尾部设置与张拉连接器、引出杆连接的附属构造。热铸锚虽使用低熔点合金,但浇铸温度仍超过佃℃,故对钢丝的力学性能会带来不利影响,一般不用于斜拉索。镦头锚是每根钢丝穿孔后将钢丝未端镦粗,使用镦头锚时必须具有可镦性的钢丝,镦头锚加工难度较大,钢丝镦头工艺要求较高,耐疲劳性能较差,很少用于斜拉索。冷铸锚是使用较多的锚具,冷铸锚在国外又称Hi-~Anl锚具。其构造与热铸锚具相似,只在锚杯锥形腔的后部增设了一块钢丝定位板,索中的钢丝通过锚杯后,再穿过定位板上的对应孔眼,镦头就位,锚杯中的空隙用特制的环氧混合料填充。环氧混合料中加人铸钢球,形成承受荷载的构架,环氧固化后,即和锚杯中的钢丝结合成一个整体,由于楔形原理,铸钢球受到锚杯内壁的挤压,对索中的钢丝形成啮合,使钢丝获得锚固。冷铸锚环氧混合料的固化温度低于180℃,并且钢丝未端均被镦粗锚碇,它具有优异的抗疲劳性胄邕。根据多年的实践经验,保留了成品拉索检验超张拉取1.2~1.4倍设计索力,冷铸锚板内缩值不宜大于5rrm的要求。7.4.7 钢绞线斜拉索目前没有行业标准和国家标准,根据目前国内应用的情况列出此条文。设计中可参考已成桥的经验进行设计。夹片式锚具用在斜拉桥时,必须提高锚具的抗疲劳性能,因为在后张预应力的有黏结力筋中,锚具疲劳性能要求较低。值得注意的是,斜拉索中所用的夹片式锚具与工程中通常所用的有黏结预应力夹片式锚具是不同的。为此,用于斜拉索的夹片式锚具可具各一些特殊的构造,如使钢绞线在进人群锚的锚板后穿过一个压板,在索力调整完毕后,将夹片压紧防松。锚具是极为重要的部件,其质量和性能对整个结构的可靠性有着直接的影响,故对锚具性能有严格规定。当采用新型锚具时,必须经过耐疲劳及强度试验和锚固性能参数检验,证明其可靠性,保证使用中不会出现滑丝、锚固失效现象。—- 82 -ˉ条文说明7.4.8 斜拉索制作技术已较成熟,均已专业化生产,并且有相应的企业标准、行业标准和国家标准,一般情况下,斜拉索作常规检验即可保证使用质量。在材料、工艺更新或有特殊要求时,才有必要做非常规检验。斜拉索疲劳薄弱位置是在索端部的锚头口处,与锚头构造和安装质量角度有关。为此设计时,在锚圈下设置球形垫圈,可较好地解决安装误差问题。斜拉索疲劳检验时,平行钢丝斜拉索按GB/T18冗5-2∞1的要求进行检验,钢绞线斜拉索可参考国际后张预应力协会(Pu)《斜拉索设计、试验和施工标准》的要求进行检验。7.5 结构空气动力稳定本条是对那些不满足v临界≥1·2v设计蹇准的斜拉桥的强制规定,应以增设抗风措施来改变结构体系的刚度,以提高该斜拉桥的临界风速。提高结构风稳定性的措施是根据国内外的研究成果和设计成功经验而选定的,每座桥都有不同的结构形式、不同的刚度、不同的跨径、不同的桥宽和梁高等,所处桥位的风速也不同,要求也不相同。因此应根据每座桥的具体要求而采取相应的措施。7.6 锚固系统7.6.1~7.6.4 斜拉索可锚固在主梁的顶板、底板或梁高中部,在主梁上应有锚固实体构造,否则将无法进行锚固,尤其对混凝土与预应力混凝土斜拉桥,通过刚度很大的实体构造将该处复杂的空间受力进行分散,获得较小的变形和应力。另外因为锚固点作用着强大的集中力,在主梁的一定范围内产生局部应力,在锚固区还同时受有弯曲力矩和剪力,应力状况十分复杂,绝不可忽视。宜将锚固区段内的构件截面加大,为斜拉索通过及锚碇,设置穿索管道及锚下垫板。斜拉索在索塔上锚固采用锚固钢横梁的布置可以适应斜拉索的任意角度变化,但必须对局部弯曲和集中力作用进行详细验算。这种锚固横梁是支承于空心塔柱内部的塔壁牛腿上,两端的刚性支承可在顺桥向、横桥向做微小的移动和转动。为此,在两端都须设置顺、横向的限位构造,锚固钢横梁构件承受斜拉索的水平拉力、垂直分力及偏心弯矩,斜拉索的垂直分力传至牛腿,而斜拉索两侧不平衡水平力,通过横梁下支承摩阻力或顺桥向两端的水平限位挡块传至牛腿上,这样塔壁承受的水平力将大为减少,相应地减少了塔柱在平面框架内的局部荷载及剪力、弯矩。由于钢横梁两端可做微小的自由移动和转动,它对温度影响造成的约束力将是很小,这种锚固构造受力明确、内力减少,不会产生水平裂缝,使索塔锚固安全可靠。斜拉索在索塔上采用钢锚箱锚固是大跨径斜拉桥索塔锚固方式之一,是从法国Nor~mndie桥和希腊埃弗里布斯桥开始的,我国杭州湾大桥、苏通大长江大桥等也采用。斜拉索通过钢锚箱的垫板支承在塔壁的抗剪钢板上,索力直接通过抗剪钢板及顺桥向锚固索座传给塔壁。将索直接锚固在钢箱上,可以很容易抵抗拉应力,这种锚固方式成本较高,—— 83 -ˉ■公路斜拉桥设计细则(JrG/T“5t,1-2∞7)但可减少索塔高空作业强度,加快施工进度,使桥梁的建设期缩短,提前通车,及早投人运营和社会服务产生额外的社会收益,提高桥梁的整体社会效益和经济效益。应该说是大跨径斜拉桥混凝土塔上斜拉索锚固方式的发展方向。近年来索塔锚固方式多采用拉索在锚固区断开(本目对于鞍座型锚固结构)非交错式锚固结构,主要包括:①侧壁锚固(施加环向预应力锚固),即直接将拉索锚固在混凝土索塔内壁的齿板上,在锚固区施加环向预应力,采用此结构型式的斜拉桥有南京长江二桥、军山长江大桥等;②锚固钢横梁,将锚固钢横梁置于混凝土索塔内壁的牛腿上,斜拉索锚固在钢横梁两端的锚固梁上,采用此结构型式的斜拉桥有Amtac忆桥、南浦大桥等;③钢锚箱,斜拉索锚固在钢锚箱上,钢锚箱通过剪力钉与混凝土索塔连接,采用此结构型式的斜拉桥有法国Norrllandi桥、苏通长江大桥等。索塔锚固方式,有交叉锚固、箱壁锚固、钢横梁锚固和钢锚箱锚固等数种。交叉锚固适用于早期的中小跨径斜拉桥,现已较少采用。一般都用箱壁锚固,当锚固在混凝土箱形或空心截面内时,必须设环向预应力,以克服塔壁内产生的拉应力。在斜拉桥跨径很大时,宜优先考虑采用钢横梁和钢锚箱锚固方式。索塔斜拉索锚固部位的构造,与斜拉索布置、斜拉索的根数和形状、塔型与构造、斜拉索牵引和张拉等种种因素有关,故应从设计、施工、养护维修及斜拉索的更换等各方面综合考虑锚固段的合理构造。斜拉索与钢索塔,常用的有四种锚固方式,即稀索斜拉索的鞍座形式、密索斜拉索的鞍座形式、锚固梁形式、支承板形式。7.6.5 在锚固区,应加强箍筋及纵向钢筋的配置,并在锚下设置多层钢筋网或采取其他措施,以承受和分散锚下局部应力。锚下钢垫板厚度须根据张拉吨位及锚具型式等确定。在垫板下反力图形简化为等效均布反力,要求压力分布的扩散角为笱°时,垫板尺寸应有相应的要求,本条提出不宜小于201r△ll,系参考《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(刀GD62-20α)的最小垫板厚度和近年来主梁采用强度等级较高的混凝土以及主梁纵向采用大吨位预应力的实际情况。钢锚箱在制作时应保证尺寸准确,在与斜拉索通过的管道一起安装时应保证空间位置的准确性,使安装完成后,管道中线与斜拉索中线一致,锚板端面与斜拉索中线相垂直。锚箱厚度不宜太薄,避免钢板因焊接热应力产生翘曲变形,一般不宜用10rrlm以下的钢板。斜拉索锚固区的局部范围内,由于斜拉索强大集中力,孔洞削弱,局部受力及应力集中现象存在,必须使相邻锚固点距不能互相紧贴,并防止应力重叠,影响斜拉桥整体安全。另外,穿索及张拉都必须有一定的操作空间,因此综合考虑结构受力、构造及施工工艺要求,须在斜拉索锚固区边缘外面留有富余尺寸。应用事例见表⒎1。ˉ- 84 -—条文说明表⒎1 钢梁索梁锚固实例表主跨(m)索梁锚固型式南京长江二桥南汊桥锚箱式(承压式)连接汕头宕石大桥锚管式连接福建青州闽江大桥锚拉板连接舟山桃夭门大桥Ⅰ「板it连接7.7 附属工程7。7.1 桥面铺装采用沥青混凝土材料,是因为它易于重新铺筑,当沥青混凝土发生裂缝和产生剥落危及桥面板,须刨挖清理和重新铺筑更换桥面时,沥青混凝土材料就较水泥混凝土材料易于施工。此外,沥青混凝土对车辆的剪切、冲击、磨损影响较小,材料强度也较高,如采用改性沥青混凝土或环氧沥青混凝土,则抗裂性优于沥青混凝土,能更好地保护桥面,延长主梁使用寿命。在钢箱梁上设沥青混凝土铺装时,应控制桥面变形和其他技术措施,保证两者的结合。对于交通量不大,跨径小,桥面较窄或地理位置偏远的人行斜拉桥,在沥青混凝土材料施工有困难时,可采用混凝土铺装。混凝土桥面铺装的强度等级不得低于C30,铺装下宜设防水层。7.7.2 大跨径斜拉桥设计反力较大,要求支座允许的位移和转角也高,以适应梁体由于制动力、温度、混凝土收缩、徐变及荷载作用等引起的变形需要。盆式橡胶支座从zO世纪TO年代末至今,我国在公路、铁路、市政工程的桥梁建设中得到普遍的应用,支座反力在1OOO~5OOOOkN,横向所能承受的水平力为支座反力的10%时都可采用。并应符合《公路桥梁盆式橡胶支座》(刀”1—1999)的要求。球形橡胶支座的结构形式与盆橡胶支座基本相似,与盆式支座相比具有以下优点:—— 85 一ˉ■公路斜拉桥设计细则(Jrc,/T Dbs01-2CXl,)①球形支座通过球面传力,不出现力的缩颈现象,作用在混凝土上的反力比较均匀,支座各向转动性能一致;②支座通过球面四氟板的滑动实现转动过程,转动力矩小,而且转动力矩只与支座的球面半径及四氟摩擦系数有关,与支座转角大小无关,因此特别适用于大转角的支座;③支座不用橡胶承压,不存在橡胶老化对支座转动性能的影响,尤其适用低温地区。悬浮体系的主梁除两端有支承外,其余全部用斜拉索悬吊,不能对主梁提供有效的横向支承,在索塔及两边跨支座处设横向限位的板式支座,可以主梁的横向位移,并能”“使主梁在横向形成较为柔性的约束,保持其良好的动力性能。斜拉桥的边跨或辅助墩承受活载作用,上部构造位移,使支座呈交替的拉、压受力状态,故要求该处支座既能受拉又能承压。拉索式组合支座由平行钢丝组成拉力悬摆,对其预施应力以致在较高的使用荷载作用下也不出现负反力,在桥梁位移过程中,为了不容许缆索的钢丝在它的端部入口处出现弯曲,其端部支承在球形支承上,使其能各向旋转。积尘需加以清除,避免污染滑动面,对支座需进行定期检查及养护,对外露表面积水、下部构造的连接变化等,地脚螺栓逐个松动并再次拧紧,以防锈死,涂刷防锈漆,检查上、保持支座处于良好的工作状态。为此,要求设置检查用的防护护栏及爬梯等装置。在需要更换支座时,应在墩、台帽处设搁置千斤顶的位置和必要的操作空间,否则很难进行。故设计时宜要构造上预先考虑设置,另外,还须结合墩、台位置具体情况,在墩、台上直接设置攀登梯级、平台与护栏以作检修用。7.7.3 公路桥梁伸缩缝应遵照《公路桥梁伸缩装置》(JT/T⒓7—2OOH)标准使用。为保证伸缩缝锚固部位混凝土的耐久性,可适当增加纤维,且混凝土强度等级应不低于C仞。7.7.4 对于钢结构斜拉桥为保证其耐腐蚀,对于未封闭的钢箱杆件,一般要求设置抽湿装置。7.7.5 防雷、航空及通航1 斜拉桥的索塔一般都在1∞m以上,防雷是必不可少的,因此增加此条文。2 根据我国飞行区技术标准的规定,要求在飞行区域内高度超过笱m的建筑物,都需设置不能中断照明的夜间航空障碍灯,以确保安全,障碍灯的布设应事先与民用或军用航空管理部门取得协议。从标志灯本身性能要求而言,应具有使用寿命长,维修方便,气候适应性好的特点。3 对通航孔处,应按航道部门要求设导航灯标,使航行的船舶能及早发现并避开墩、台,防止撞击事故发生。ˉˉ 86 一ˉ条文说明8 施工控制8.1 一般规定本章是新增的条文。8.1.1 斜拉桥的特点之一是设计和施工的高度耦合,施工方法的不同,不但影响安装时的结构应力,而且对建成后的桥梁的最终应力状态和几何线形也有很大影响。为确保桥梁设计的合理成桥状态在桥梁施工中顺利实现,必须进行施工控制。8.1.2 施工控制应以施工设计有关施工控制的内容为基础,进行复核细化。不宜完全抛弃施工设计有关的内容,另起炉灶,另搞一套。8.1.3 斜拉桥施工控制的具体方法,有参数识别法、卡尔曼滤波法、最佳成桥状态法、顺推法、无应力状态控制、零弯矩拼装法、线形回归分析法、灰色预测控制系统等,近年来具有预测功能的人工神经网络系统也引起重视。本条还规定了施工设计中至少应具有的有关施工控制的内容。所以规定,理由如下:(l)《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》中不可能对斜拉桥施工图设计中有关施工控制的内容规定得那么齐全具体;(2)只有具有了这些内容,才能体现施工控制的基础内容;(3)目前斜拉桥施工图设计中有关施工控制的内容相当不一致,本条的规定将有助于统一施工图设计文件的口径。8.2 基本要求8.2.1~8.2.3 提出了施工控制的基本要求,包括两个主要方面:(l)斜拉桥施工完成后,线形符合设计要求。这是指二期恒载施加后,斜拉桥竖向线形符合设计要求。但并不意味着与图纸标高完全一致,应该还稍高于设计图纸标高,以补偿混凝土收缩徐变及松弛等因素引起的下挠。(2)各控制构件的应力满足设计要求。8.2.4~8.2.7 一般来说,斜拉桥施工时,在主梁悬臂架设阶段确保主梁线形顺畅、准一ˉ 87 -—■公路斜拉桥设计细则(Jrc,/T\"5~01—⒛凹)确是第一位的,施工中以标高控制为主。二期恒载施工时为保证结构的整体内力和变形处于理想的状态,斜拉索张拉时以索力控制为主。所谓“标高控制为主”,并非只控制主梁的标高,而不顾及斜拉索索力的偏差。施工中应根据结构本身的特性和施工方法的不同,采取相应的控制策略。如果主梁刚度较小,斜拉索索力的微小变化将引起悬臂端挠度较大的变化,斜拉索张拉时应以高程测量进行控制。如果主梁刚度较大或主梁与桥墩联结后结构刚度大为增加,斜拉索索力改变很多而悬臂端挠度的变化却非常有限,施工中应以斜拉索张拉吨位进行控制,然后根据标高的实测情况对索力作适当的调整。此时标高、线形的控制主要是通过混凝土浇筑前放样标高的调整(采用悬臂浇筑施工方法时)或预制块件间接缝转角的调整(采用悬臂拼装施工方法时)来加以实现。8.3 施工过程控制精度应符合《公路桥涵施工技术规范》(川J⒁l—zO0O)和《公路工程质量检验评定标准》(刀G咫O/1—zOm)的要求。条文规定了施工监测所要测定的一些参数。主梁变形测试是在斜拉桥每一施工阶段中测定关键工况如移动挂篮、浇筑混凝土、张拉斜拉索、张拉预应力等前后主梁的变形,可根据每一工况前后的标高来确定。索塔变形测试主要是测定某些关键工况前后索塔沿桥轴线方向的位移。对于采用空问索的斜拉桥,必要时还需测定横向水平位移。应力测试主要是测定某些工况前后主梁或索塔内若干控制截面的应力变化。日照温差的影响愈加显著,但是如果要将日照温差所引起的结构变形从挠度实测值中分离出来则是相当困难的,一般采用在一天中日照温差对结构变形影响最小的时候即清晨日出之前进行测量。斜拉桥温度测试包括索、塔、梁三个部分,塔梁温度测试截面及测点布置同应力测试。由于索的温度场变化与梁不同,索表面温度与索内芯温度不一样,应当先制作1~2根2~3m长的测温试验索。在其内部和表面均布置感温元件,测出其表面温度和内部温度以及平均温度的关系曲线,在实桥斜拉索表面测量其表面温度,利用试验段的标定结果换算索的内部温度及平均温度。测试方法一般采用预埋测温元件,用数字万用表测试。施工期问梁的高程偏差,并不是与成桥并徐变完成后的图纸上标高相比,而是与施工设计中有关施工阶段的标高相比。以下列出一些桥对各构件施工精度的具体规定,供参考。南京长江二桥:索塔混凝土塔柱倾斜度为Ⅱ/3OOO,塔柱节段轴线容许偏差±10rllm,断面尺寸容许偏差±⒛nlrn,斜拉索锚点高程容许偏差±10rlllll,斜拉索锚具轴线偏位±勤m。岳阳洞庭湖大桥:施工立模标高容许误差±5rllnl,索张力容许误差±5%;已浇梁段的标高容许误差±硐rrm;索力容许误差±3%。—— 88 -ˉ荆州长江公路大桥:施工立模标高容许误差±勃m;控制索力张拉最大容许误差±2%,中差±5%,已浇梁段标高误差±~sOrrlm以内,索力容许误差±5%以内。安庆长江公路大桥:施工立模标高容许误差±51rlm,已浇梁段标高误差±⒛r11m以内。条文说明间索力容许误公路斜拉桥设计细则(JE/T Db~s01-2α川9 可养护检修设9.1 一般规定本章为新加的内容。9.1.1 过去一些斜拉桥施工图设计中,曾经对养护检查要求考虑不周,例如:(D缺乏检查设备,检查梁困难;(2)无法上塔顶检查斜拉索锚固是否锈蚀,有的桥不得不采用热气球登塔;(3)斜拉索的Ⅱ防护开裂无法检查;(4)更换支座时无安置千斤顶的位置。因此,在设计中考虑养护、检查要求很重要,但本章并不是具体提出养护、检查的要求,那是养护规范要解决的问题,这里只是提出为满足检查、养护要求而在设计上应考虑的问题。9.1.2 设计计算中必须计入养护荷载,例如检查车、检查设施和养护检查人员等荷载,也要考虑后期养护时增铺桥面、车辆在半幅行驶、另半幅有筑路机械等荷载变化情况。9.1.3 钢结构涂装材料斜拉桥钢结构中的钢铁,处在自然界的大气环境中,受空气中的水分、氧气和腐蚀介质(如雨水中的杂质、烟尘、表面沉积物等联合作用)的化学和电化学作用引起钢铁(金属)锈蚀,影响桥梁的使用寿命或使桥梁发生破坏(如英国伦敦塔桥因主塔底下钢梁腐蚀生锈无法支撑大桥自重,被迫关闭重建新桥)。因此,必须对斜拉桥的钢结构内外表面进行防腐蚀涂装。其表面涂装系统的选用应综合考虑桥梁所处的腐蚀环境、期望涂层年限、涂层的维修性能等来确定。具体选用时,参考《铁路钢桥保护涂装》(m/T1527—1995)、日本《钢质公路桥涂装便览》(1991年)及英国公路局《涂装规格书19∞系列草案一第8版》(1995”6)等来选定。我国近年修建的武汉军山长江大桥、南京长江二桥、舟山桃夭门大桥、上海徐浦大桥等的涂装体系见表⒐1。9.1.4 随着国家经济建设的快速发展,我国公路交通网络日趋发达,斜拉桥工程的建设日新月异,这类大型桥梁的造价不菲,而且多建于干线(公路)要道,充分发挥作用和延长使用寿命的观念使人们开始加强这些桥梁的维护工作,逐渐改变了以往那种“只修不—— 90 -—条文说明”“”管、重建轻养的传统思想。对桥梁营运期间的管理日益重视起来。许多大型桥梁都成立了桥梁养护、管理的专门机构,组织有关的管理人员和专业技术力量从事桥梁的日常保养。为了对桥梁结构的养护管理提供必要的基础资料和结构建成后的初始状态参数,本条规定要求对斜拉桥的主要构件建立健康档案,以便今后养护与检修。表⒐1 国内桥梁钢结构主要涂装系统涂装涂膜厚度桥梁部位涂层名称道数(lu【1)备注水性无机硅酸富锌底漆环氧170上海徐浦大桥钢箱梁21∞外表面云铁中间漆19%年聚氨酯面漆280电弧喷铝1≥≥180钢箱梁环氧云铁封闭漆l⒛外表面环氧云铁中间漆1ω武汉军山长江大桥脂肪族聚氨酯面漆2∞2000年钢箱梁1内表面厚浆型环氧耐磨漆无机硅酸富锌底漆10 0钢箱梁环氧封闭漆l 0 外表面环氧云铁中间漆20南京长江大桥脂肪族聚氧酯面漆22∞1年钢箱梁环氧云铁防锈漆1ο 内表面环氧玻璃鳞片涂料l0电弧喷铝12∞1舟山桃夭门大桥钢箱梁环氧云铁封闭漆外表面环氧云铁中间漆21X,9年1ω脂肪族聚氧酯面漆2809.2 养护条件设计9.2.1 设计并非日常养护工作,主要是在设计过程中尽量考虑主要承重构件出现问题时能够有通道、场地、有放置设各的辅助构件,实现快速处置病害。9.2.3~9.2.5 斜拉桥作为跨越江河的重要设施,由于斜拉桥建设地离地较高,为保证其安全和正常运营,对其定期检查是必不可少的,因此增加这些条文。-ˉ 91 -ˉ「公路斜拉桥设计细则(JK/T“5-01-2∞7)9.3 构件更换条件设计9.3.1 由于环境或荷载的影响,斜拉桥的斜拉索、支座及伸缩缝会因多次反复变形或老化而破坏,其使用寿命显著低于主梁和索塔等,这些构件和设施对于桥梁结构的正常运营是极为重要的,因此本条文要求桥梁设计中应将其设计成更换方便的构件和设施,而且应预留可供修复人员进人、有足够工作的空间。9.3.2 为了便于后期的维修,规定了设计中要提供今后换索的原则和程序。—— 92 -—公路工程现行标准、规范、规程、指南一览表序号类别编 号名称定价lJrJ lXl2一g9公路工程名词术语22 002JΓJ003-ˉ86公路自然区划标准16tXl3「I/T lDO1-981:lOQmO0数字交通图分类与图示规范78.004J「G BO1-2∞3公路工程技术标准28 005JTJ004-ˉ公路工程抗震设计规范15 006rG BOs-2lxb公路建设项日环境影响评价规范26 007JTJ/T006-98公路环境保护没计规范8∞8基础JrG/T BO5~⒛⒁公路顼目安全性评价指南18CXl9rG IKb--2cxl9公路△∶程基本建设项目概算预算编制办法26 00Jrc,/T【xˉ⒑1—⒉Ⅺ7公路工程概算定额110∞J「冫T蹈-∞-2CXl9公路工程预算定额【38 00rrc,/T Blh~03-2∞7公路△程机械台班费用定额Ξ冫牛 lXlJTC,/T BO9-1一⒓lXb公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范I6∞交通部2lXlT午第3O号国家高速公路网相关标志更换工作实施技术指南58 00交通部∝浙年第1s号收费公路联网收费技术要球62 00J「GC1fl 2lXl,公路勘测规范28 00卩G/TC1⒍—zO09公路勘测细则42 00勘测J「J∝4一叨公路工程地质勘察规范28 00JrG/Tc21⒑l zms公路工程地质遥感勘察规范17∞JTG C3lˉ2CXl3公路工程水文勘测设计规范22 00JrG IJzcˉ2Ⅸ乇公路路线设计规范38 00J「GD3卜∝肛公路路堪设计规范38 00公 J「C,EMCˉ2CXl3公路水泥混凝土路面设计规范26 00 ⒛路JTG DsCˉ2CXh公路沥青路面设计规范36 00JrJ O18-ˉ96公路排水设计规范12∞“卩忑/TO19--98公路土工合成材料应用技术规范12∞JrG1hfˉ2α⒕公路桥涵设计通用规范￡⒉'‘ CXlJrG/T DsO~o1-—2αM公路桥梁抗风设计规范28 00Jr〃T啪~∝-2∞7公路涵洞设计细则26 00设J「G EXˉl一缅5公路圬工桥涵设讠1'规范19lXl桥JrG”~⒛阴公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范48 00 rG“3-2∞7公路桥涵地基rJ崖础设计规范48 00隧汁J「J llz5~“公路桥涵钢结构及木结构设计规范16lXlJ「G/T LXsˉ01-ˉ2007公路斜拉桥设计细则28,00JTG D7卜20O0公路隧道设计规范50 00J「J0%1-19\"公路隧道通风照明设计规范16CXlJ「C,/TD91—⒛∝公路隧逍交通工程设计规范26 00JTG D8Cˉ2CXXˉ高速公路交通工程及沿线设施设计通丹J规范25 00交一通rG D8卜zfxb公路交通安个设施设计规范·z刂5 lXl⑷rG呷D8】—⒛∝公路交通安仓设施设计细则35 00综交公路发〔2∞7)“8号公路△程基本建设项日设计文件编制办法2u6 oo合交公路发〔2∞7〕58号公路△程基本建设项日设计文件图表示例dXl lXl续上表序号类别编 号名称定价rc,E'K)-ˉ猢公路土⊥试验规程79 00狃J「J052-ˉ2000公路ir程沥青及沥青混合料试验规程‘4}(∶).CXl笱JrG Es卜2oo5公路工程水泥及水泥混凝土试验规程32 00菊J「GE/【l~zCXl5公路⊥程岩石试验规程18fXl检测「I056-ˉ84公路I程水质分析操作规程8∞J「J Os7~%公路工程无机结合料稳定材料试验规程lO CXlJ「GⅢ2-2∞5公路I程集料试验规程30 00JIJ059-ˉ95公路路基路面现场测试规程13 50JrG Eslˉ⒛∞公路土工合成材料试验规程28 00J「G Fllr2CKB公路路基施t技术规范'\"0 CXlJrJ o34-ˉ2o00公路路面基层施I技术规范16CXl公J「G田lˉz∞3公路水泥混凝土路而施I技术规范凵k5 tXlJΓJ037 I-ˉ2000公路水泥混凝土路面泔模施丁技术规程16lXl施 J「GF“)-2∝⒕公路沥青路面施工技术规范38 00 ⅠJ「J∝l~⒛∞公路桥涵施I技术规范52 00桥隧J「σT Fg1叼1~2lxM公路⊥程基桩动测技术规稆17fXlJ「J∝2~%公路隧道施工技术规范20 00ω交JTG刃l-20∞公路交通安全设施施工技术规范20 00通rG/TF83-o1-ˉ2⒅高速公路护栏安仝性能评价标准I5 lXlJrG田o/】-2cXM公路工程质贵检验评定标准 第一册 (土建工程)凵k5 CXl质检J「G Fs0尼一⒛∝公路f程质量检验评定标准 第工册 (机电⊥程)￡\"5 lXl“安全JrG Glfˉ2lXXi公路工程施I监理规范20 00J「J ll9←95公路I程施⊥安仝技术规稆12lXl∞JTJ073-96公路养护技术规范26 00卩J臼31-2∞1公路水泥路面养护技术规范12∞JrJ o73 2—2o01公路沥青路面养护技术规范13lXl芥护公路桥涵养护规范30CXl管理J「GH11-—2lXMJrG H12-2lXl3公路隧道养护技术规范￡凵6 lXl川\"5~%公路养护质童俭杳评定标准5∞Jr(;IBo-ˉ2⒅公路芥护安伞作IP规程36 CXl1中建标公路[⒛伲]l号公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南16lXl2交公便字[2∞5]330弓公路机电系统维护技术指南30 003交公便字[2lXls]02号公路I程水泥混凝土外加剂写掺合料应用技术指南50 00交公便字[2∞5]m9号微表处和稀浆封层技术指南18lXl交公便字[2∞5]3⒛号公路冲I圩碾压应用技术指南1500技术指南交公使字[⒛⒃]m号公路工程抗冻设计与施工技术指南26 007厅公路字[2lXls]418弓公路安仝保障工程实施技术指南⑷∞交公便字[2CKb]⒓号公路土钉支护技术指南22 00交公便字[2lXls]刀4号公路钢箱梁桥面铺装没训与施⊥技术指南25 00交公便字[2CXh⒓侣号盐渍土地Fx公路设计与施I指南2I() lXl横张预应力混凝土桥梁没计施工指南1500注:rG——公路工程行业标准体系;J「σT——公路工程行业推荐性标准体系;J rJ 仍在执行的公路工程原行业标准体系。购书请与我社各地经销商联系,经销商联系方式见我社网站1.Mv cCpre$cc,mc1l首页,兴通书店(北京)联系电话:010邛⒛5甾9。
