8钢箱梁-公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
公路钢结构桥梁设计规范-JTGD64-20151-4总则、材料、结构计算资料
《公路钢结构桥梁设计规范》目录
11 钢-混凝土组合梁 73
➢11.1 一般规定 73
➢11.2 承载能力极限状态计算 74
➢11.3 正常使用极限状态计算 75
➢11.4 连接件设计
76
➢11.5构造
78
12 钢塔 80
➢12.1 一般规定 80
➢12.2 构造要求 80
13 缆索系统
82
➢13.1 一般规定 82
参与审查人员: ➢万珊珊、徐君兰、王福敏、李怀峰、韩大章、代希华、廖建宏 、李军平、沈永林、杨耀铨、张子华、王志英、田克平、包琦 玮、姚翔、郭晓东、黎立新
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
Tongji University, Wu Chong 同济大学 吴冲
3
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本次修订的主要内容
调整了规范适用范围; ➢主体工程采用钢材的钢结构桥梁,如钢板梁桥、钢箱梁桥、钢 桁梁桥等, ➢采用钢材的桥梁结构或构件,如斜拉索、钢塔、钢桥墩等。
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《公路钢结构桥梁设计规范》目录 附录A轴心受压构件整体稳定折减系数 92 附录B受压加劲板的弹性屈曲系数 98 附录C疲劳细节 101 附录D 损伤等效系数计算方法 116 附录E节点板撕裂强度、剪应力和法向应力验算 119 附录F 组合梁翼缘有效宽度计算 121
➢9.1 一般规定 61
➢9.2 杆件 61
➢9.3 节点板 62
➢9.4 联结系 64
10 钢管结构
65
➢10.1 一般规定 65
➢10.2 构要求 67
➢10.3计算规定 70
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)设计原理
目录1.材料定义 (5)2.截面定义 (6)3.有效截面 (6)4.轴心受拉构件强度验算 (10)4.1规范条款 (10)4.2验算原理 (10)4.2.1获取参数值 (10)4.2.2承载力计算 (11)4.2.3结论 (11)4.3结果表格 (11)5.轴心受压构件强度验算 (12)5.1规范条款 (12)5.2验算原理 (12)5.2.1获取参数值 (12)5.2.2承载力计算 (12)5.2.3结论 (13)5.3结果表格 (13)6.轴心受压构件整体稳定验算 (13)6.1规范条款 (13)6.2验算原理 (14)6.2.1获取参数值 (14)6.2.2χ值计算 (15)6.2.3承载力计算 (18)6.2.4结论 (18)6.3结果表格 (18)7.拉/压弯构件腹板应力验算 (19)7.1规范条款 (19)7.2验算原理 (20)7.2.1获取参数值 (20)7.2.2承载力计算 (21)7.2.3结论 (22)7.3结果表格 (22)8.拉/压弯构件腹板最小厚度验算 (23)8.1规范条款 (23)8.2验算原理 (24)8.2.1获取参数值 (24)8.2.2腹板最小厚度验算 (24)8.2.3结论 (24)8.3结果表格 (25)9.拉/压弯构件腹板加劲肋验算 (25)9.1规范条款 (26)9.2验算原理 (27)9.2.1获取参数值 (27)9.2.2腹板横向加劲肋间距α计算 (28)9.2.3腹板横向加劲肋惯性矩计算 (29)9.2.4腹板纵向加劲肋惯性矩验算 (29)9.2.5结论 (30)9.3结果表格 (30)10.拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算 (31)10.1规范条款 (31)10.2验算原理 (31)10.2.1获取参数值 (31)10.2.2承载力计算 (32)—2—10.2.3结论 (32)10.3结果表格 (32)11.拉/压弯构件整体稳定性验算 (33)11.1规范条款 (33)11.2验算原理 (35)11.2.1获取参数值 (35)11.2.2χ值计算 (36)11.2.3承载力计算 (36)11.2.4结论 (38)11.3结果表格 (38)12.抗倾覆验算 (38)12.1规范条款 (38)12.2验算原理 (39)12.2.1获取参数值 (39)12.2.2支座脱空验算 (40)12.2.3倾覆验算 (40)12.3结果表格 (44)13.挠度验算及预拱度 (45)13.1规范条款 (45)13.2验算原理 (46)13.2.1获取参数值 (46)13.2.2结论 (46)13.3结果表格 (46)14.抗疲劳验算 (47)14.1规范条款 (47)14.2验算原理 (50)14.2.1获取参数值 (50)14.2.2正应力抗疲劳验算 (50)14.2.3剪应力抗疲劳验算 (51)14.3结果表格 (52)—4—1.材料定义《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64)桥梁设计钢材材料选择规范“JTG D64-2015(S)”,如下图:▶索引位置:midas Civil 特性>材料特性值>钢材> JTG D64-2015(S)图 1材料定义钢材材料支持Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢。
钢桥、组合梁桥-《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)功能介绍
12p
《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015 功能展示
前处理-构件参数
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1、在工作树构件右键“构件列表”可统一查看、修改所有构件参数。 2、在工作树参数右键“显示表格”可查看、修改对应的构件参数。
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《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015 功能展示
验算项-轴心受压构件整体稳定验算
We Analyze and Design the Future
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《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015 功能展示
前处理-倾覆
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1、自动生成倾覆边界条件。 2、自动生成空间倾覆轴。 3、用户可手动输入支座反力。 4、用户可手动输入倾覆轴。
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《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015 功能展示
“设置” 界面
前处理-设置
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1、程序自动生成设置界面默认值。
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公路钢结构桥梁设计规范JTGD64-20159钢桁梁
➢腹板内设有间距不大于3 m的隔板,为防锈,端隔板必须密封焊接
➢(d)、(e) 截面适用于工厂焊制的上弦、下弦杆件
➢( c )截面可以通用于各种杆件,需要坡口焊,
➢( b )截面适用于腹杆
➢(i) 、(j)截面适用于铆接上、下弦杆
➢(g) 、(h) 截面适用于铆接的下弦杆和腹杆,节点板是贴于其竖板外侧
Hw
Hw V
2B
2
Hw"
V
V
c)
d)
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9.2 杆件
9.2.3 多腹杆系桁架中的竖杆兼作横向联结系的组成杆件时,在桁 高中部的连接部分应满足横向联结系平面内所需的抗弯刚度要求
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δ2 δ2 δ2 δ2 δ2
(f)
(g)
(h)
(i)
(j)
y
x
➢ 纵向联结系 ➢ 横向联结系构件
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9.1 一般规定
焊接H形截面
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
➢便于采用全自动焊,矫正焊接变形较容易, δ3 工地连接螺栓安装方便
《公路钢结构桥梁设计规范》
9 钢桁梁
钢桁梁的组成
一、钢桁梁的组成 1、分类:按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥 2、组成:由主桁、联结系、桥面系及桥面组成
(一)主桁 它是的主要承重结构,承 受竖向荷载。 主桁架由上、下弦杆和腹 杆组成。腹杆又分为斜杆 和竖杆; 节点分大节点和小节点; 节间距指节点之间的距离。
《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)宣传PPT
We Analyze and Design the Future 《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015 功能展示 Do the right things right, We Analyze and Design the Future, MIDAS IT彭海军 2017.07.18《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015midas Civil & Civil Designer【操作简单】 【无可替代】【功能强大】缘起·项目背景聚心·核心优势臻美·实例展示闪耀·亮点功能并进·共创未来项目背景新规范推出概率极限状态设计方法市场环境钢产量过剩: “去产能”被列为2016年五大结构性改革的任务之首。
我国钢桥建设远低于发达国家水平: 1%>50%35% 41%国家政策交通运输部关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见交公路发〔2016〕115号 2016年7月1日主要目标:到“十三五”时期末,公路行业钢结构桥梁设计、制造、施工、养护技术成熟,技术标准体系完备,专业化队伍和技术装备满足钢结构桥梁建设养护需要。
新建大跨、特大跨径桥梁以钢结构为主,新改建其他桥梁钢结构比例明显提高。
七大措施:(一)加强方案比选,鼓励选用钢结构桥梁。
(二)合理选型,更好地发挥钢结构桥梁的优势。
(三)重视钢结构桥梁的构造设计/连接过渡、抗疲劳、抗渗漏、抗火等(四)全面提高结构可维护性/可达、可检、可修、可换四可设计(五)推进钢结构桥梁工业化、标准化、智能化建造。
(六)尽快完善相关标准定额/专用施工和养护定额和标准图(七)加强专业人才培养/相关标准规范和知识技能的专项培训。
核心优势操作简单建立midas Civil 模型材料、截面、疲劳荷载导出到Civil Designer一键导出,无缝对接自动生成验算数据跨度、有效截面、倾覆、荷载组合运行,查看结果11个验算项、整体计算书1 2 3 4仅需4步功能强大11个验算项一、承载能力极限状态验算1、轴心受拉构件强度验算2、轴心受压构件强度验算3、轴心受拉构件整体稳定验算4、拉/压弯构件腹板应力验算5、拉/压弯构件腹板最小厚度验算6、拉/压弯构件腹板加劲肋验算7、拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算8、拉/压弯构件整体稳定验算二、其他验算1、抗倾覆验算2、挠度验算及预拱度3、疲劳验算涵盖规范规定的所有验算项功能强大丰富的结果展示结果表格图形结果详细计算书1、能够快速定位验算不通过点位,并查找原因,提高建模效率2、全面贴合规范,给出详细计算流程,提高设计水平功能强大丰富的结果展示整体计算书美观大方,方便实用的整体计算书,可直接备份存档。
公路钢结构桥梁设计规范jtgd64-20157钢板梁
l ah 0 2 2 .5 0 .4 5 ah 0 1 .5
表 5.3.3 钢板梁腹板最小厚度
钢材品种 不设横向加劲肋及纵向加劲肋时 仅设横向加劲肋,但不设纵向加劲肋时 设横向加劲肋和 1 段纵向加劲肋时 设横向加劲肋和 2 段纵向加劲肋时
Q235 钢
hw 70 hw 160
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
桥梁结构受力体系:简支梁、连续梁 桥面板结构形式:混凝土桥面、钢桥面 主梁根数:主梁间距、悬臂长度 主梁结构形式:型钢、焊接工形梁 横梁根数:端横梁至梁端距离,横梁间距 横梁结构形式:实腹式、桁架式 平联:设置位置和结构形式
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7.1 一般规定
7.1.4 普通焊接板梁应采用三块钢板焊接而成。当板厚不能用其他方法解决时 可采用外贴翼缘钢板的形式,外贴翼缘板宜用一块钢板。 H型钢:跨径≤20m,制作费低 焊接工形钢梁:跨径≤50m,制作费较高 梁高:简支梁 l/h=15~22;连续梁 l/h=18~25
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hw 280
hw 310
Q345 钢
hw 60 hw 140
hw 240
hw 310
备注
纵向加劲肋位于距受压翼缘 0.2hw 附近 纵向加劲肋位于距受压翼缘 0.14hw 和 0.36hw 附近
注:1 hw 为腹板计算高度,对焊接梁为腹板的全高,对铆接梁为上、下翼缘角钢内排铆钉线的间距;
保证足够的翼缘宽度,防止弯扭失稳 支点处设置横梁 7.1.3设计构件截面和制作工艺时,宜避免和减少应力集中、残余 应力以及次应力
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015 14铺装
《公路钢结构桥梁设计规范》14 钢桥面铺装吴冲同济大学桥梁工程系cwu@☞14.0.1钢桥面宜采用沥青混凝土铺装,且应具有完善的防水、排水系统。
☞14.0.2钢桥面铺装的设计使用年限宜不小于15年。
☞14.0.3钢桥面铺装设计应与正交异性钢桥面板结构整体考虑。
☞14.0.4钢桥面铺装应充分考虑环境条件、交通条件、结构支撑条件、工程实施条件,并参照国内同地区同类型桥梁桥面铺装的工程经验进行优化设计。
14.0.5钢桥面铺装除应具有良好的平整性、抗滑性、耐磨性和适应钢板变形的能力外,还必须具备良好的抗疲劳性能与保护钢桥面板不被侵蚀的功能,其路用性能应符合表14.0.5的要求。
表14.0.5钢桥面铺装路用性能要求注1:试验方法来自《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008注2:环氧沥青混合料或浇注式沥青混合料铺装要求“不渗水”;SMA 或其他沥青混合料铺装要求“渗水系数≤80ml/min”。
项目技术要求试验方法1平整度IRI ≤2.0m/kmT0933σ≤1.2mm T0932摩擦系数≥45 BPN T0964渗水系数不渗水2T0971☞14.0.6在车辆荷载作用下,除验算正交异性钢桥面板的挠跨比外,钢板和铺装合成后钢桥面铺装的挠跨比D/L (图14.0.6)不应大于1/1000。
☞14.0.7钢桥面铺装应以铺装结构的抗疲劳性能作为主要控制指标,计算铺装结构在设计荷载作用下的最大拉应力以及铺装与钢板之间的最大剪应力,并通过复合结构试验进行验证。
☞14.0.8钢桥面铺装结构应简单、有效,可由防腐层、防水粘结层、沥青混凝土铺装层等组成,总厚度不宜超过80mm 。
跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2钢桥面铺装加劲肋钢桥面板跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2加劲肋钢桥面铺装钢桥面板☞14.0.9 钢桥面铺装材料应在使用条件和工程实施条件分析的基础上,参照同地区、同类型桥梁铺装工程的使用情况确定,可选择环氧沥青混凝土、浇注式沥青混凝土、改性沥青SMA、密级配改性沥青混凝土或其他满足使用要求的材料。
8钢箱梁-公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
F
connection o构f V件.St断iffn裂er
to deck plate
E welding connection of U-rib
A
Deck plate along the welding connection to longitudinal U-rib
C Cut-out of diaphragm at U-ribs
LD 6
(L 50)
LD 0.14L 1且 20 (L 50)
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
Tongji University, Wu Ch横隔板 横隔板过多
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
Tongji University, Wu Chong 同济大学 吴冲
Tongji University, Wu Chong 同济大学 吴冲
20 20
8.5 横隔板
结构形式
开口率: A' A bh BH
实腹式:主要受剪应 桁架式:可简化为仅受轴力的杆件 框架式: 横隔板受力性质介于实腹式
和桁架式之间,考虑轴力和抗弯。
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8.2 正交异性钢桥面板 弯梁U肋侧向弯曲时导致焊接连接增加和局部屈曲
公路钢结构桥梁设计规To范ngjJiTGUDn6i4v-e2r0s1i5ty, Wu TCohnognjgi U同ni济ve大rsi学ty, 吴Wu冲Chong 同济大学 吴冲
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8.2 正交异性钢桥面板 弯梁U肋侧向弯曲时导致局部屈曲
E welding connection of U-rib
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5构件设计(强度与稳定)-公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
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1.4 疲劳 吊杆
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
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1.4 疲劳 吊杆
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1.4 疲劳
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1.6 腐蚀
钢结构腐蚀:金属处于大气环境,空气中相对湿度大于一定数值时,在金属
形成水膜,空气中水分在金属表面吸附凝聚及溶有空气中污染物,表面水膜 (电解质膜)层下金属发生电化学腐蚀
钢桥的腐蚀破坏 1.阻止形成防腐的条件 :涂装和防止钢材表明接触空气或降低 空气的湿度 。 2.阴极保护作用 :防腐底漆中添加锌粉、铝粉形成富锌(铝) 涂料、热喷涂技术将锌铝喷涂在钢材表面或采用镀锌技术
公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学59522轴心受压构件轴心受压整体稳定系数参数080503502曲线类别31公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学60522轴心受压构件表5232轴心受压整体稳定折减系数的截面分类横截面形式限制条件屈曲方向屈曲曲线类型40一般截面空心截面除外任意截面宽焊缝05轴心受压整体稳定系数公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学61522轴心受压构件轴心受压整体稳定系数表5232轴心受压整体稳定折减系数的截面分类横截面形式限制条件屈曲方向类型4040100轧制截面12热轧任意空心截面截面任意任意截面任意任意32公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学62531在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度翼缘板弯曲正应力翼缘板弯曲正应力未设加劲肋处集中荷载作用下腹板的局部应力正应力公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学63531在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度正应力剪应力和腹板的局部应力共同作用的腹板稳定参考gb500182003钢结构设计规范33公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学64531在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学65531在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度34公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学66531在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学6735公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学68公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学6936公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongjiuniversitywuchong同济大学70公路钢结构桥梁设计规范jtgd642015tongj
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015 15防护及维护设计
《公路钢结构桥梁设计规范》
15 防护及维护设计
吴冲
同济大学桥梁工程系
cwu@
☞15.0.1应对钢结构桥梁进行防腐、防火和养护设计。
☞15.0.2钢结构防腐年限应不小于15年。
☞15.0.3钢结构桥梁设计应采取措施降低老化、腐蚀、疲劳和设计使用年限内发生的偶然作用导致的损伤。
☞15.0.4钢结构桥梁防腐和防火涂料的设计施工应符合环境保护的要求。
☞15.0.5钢结构桥梁应采取以下防腐措施:
除锈后应采取涂装或喷镀等防腐措施。
受侵蚀介质作用的结构以及在使用年限内不能重新涂装的结构部位应采取其他有效的防锈措施。
构造设计应便于养护、检查、应减少能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。
闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭。
封闭的箱、鞍座、锚碇和主缆内部宜做除湿设计。
☞15.0.6桥梁钢结构应按现行《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》JT/T 722的规定进行表面处理。
☞15.0.7维护设计应满足以下要求:
桥面和主缆应设置检修道,特大、大桥应根据需要设置养护检查车
桥塔塔柱及横梁内应设计便于上下检查的设施以及照明系统。
与桥面同高度处塔柱周边宜设检修平台。
塔顶应设置避雷装置,必要时应根据航空、航运管理部门的要求设置航空障碍标志及导航信号设施。
塔柱顶宜设置鞍罩或鞍室,其内应设置可靠的防水构造及除湿系统。
桥塔塔柱及横梁内外应设置有效的防、排水系统。
钢桥面外侧、塔内通道及横梁顶面两侧应设置保护检修人员的护栏系统。
敬请专家领导给予指导
谢谢!。
公路钢结构桥梁设计规范-JTGD64-20151-4总则、材料、结构计算
《公路钢结构桥梁设计规范》目录
14钢桥面铺装 85
15防护及维护设计87
16 支座与伸缩装置
89
➢16.1 支座
89
➢16.2 伸缩装置 91
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
Tongji University, Wu Chong 同济大学 吴冲
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《公路钢结构桥梁设计规范》目录 附录A轴心受压构件整体稳定折减系数 92 附录B受压加劲板的弹性屈曲系数 98 附录C疲劳细节 101 附录D 损伤等效系数计算方法 116 附录E节点板撕裂强度、剪应力和法向应力验算 119 附录F 组合梁翼缘有效宽度计算 121
主持主编单位
➢中交公路规划设计院有限公司
参加单位
➢同济大学
➢西南交通大学
➢北京交通大学
➢清华大学
➢长安大学
➢东南大学
➢中铁宝桥集团有限公司
➢中铁山桥集团有限公司
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
Tongji University, Wu Chong 同济大学 吴冲
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《公路钢结构桥梁设6
➢11.5构造
78
12 钢塔 80
➢12.1 一般规定 80
➢12.2 构造要求 80
13 缆索系统
82
➢13.1 一般规定 82
➢13.2 结构设计 82
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Tongji University, Wu Chong 同济大学 吴冲
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《公路钢结构桥梁设计规范》目录
1 总则 1 2 术语和符号 2
➢2.1 术语 2 ➢2.2 主要符号 3 3 材料及设计指标 7 ➢3.1 材料 7 ➢3.2 设计指标 9 4 结构分析 15 ➢4.1 结构分析模型 15 ➢4.2 结构变形、强度与稳定计算 15
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015-5构件设计(疲劳)
L
Nc=2×106
ND
NL
ogN
疲劳应力为拉-压循环的非焊接构件以及消除残余应力后的焊接构 件 p p max 0.6 p min (1 )( 0.6 )
p p max p min
12
5.5.4无限疲劳寿命设计方法(疲劳荷载计算模型I) 验算式
g Ff p kS D / g Mf
g Ff t p t L / g Mf
og
L = 5 100
C D
(1/5)
D
0.549 D 0.405 C
未消除残余应力后的焊接构件 p (1 )( p max p min )
Q0 Nly g2= 480 0.5 106
15
, 交通流量系数 g2
0.1 0.1 0.1
0.18 0.07
0.1 0.1 (m)
1.2
6.0 (a)
1.2
2.0
0.2
加 载 区 域 4
加 载 区 域 2
加 载 区 域 1
加 载 区 域 3
加 载 区 域 5
0.6
1.2
6.0 (b)
1.2
疲劳荷载模型III车轮 加载最不利位置
8
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
2.0 1.9 1.8 1.7 10 20 30 40 l (m) 50 60 70 80
1.8
(a)跨中部分
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
图D.0.5针对弯矩的gmax
(b)支承部分
1. 8
0. 01 8( l
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015 14铺装
《公路钢结构桥梁设计规范》14 钢桥面铺装吴冲同济大学桥梁工程系cwu@☞14.0.1钢桥面宜采用沥青混凝土铺装,且应具有完善的防水、排水系统。
☞14.0.2钢桥面铺装的设计使用年限宜不小于15年。
☞14.0.3钢桥面铺装设计应与正交异性钢桥面板结构整体考虑。
☞14.0.4钢桥面铺装应充分考虑环境条件、交通条件、结构支撑条件、工程实施条件,并参照国内同地区同类型桥梁桥面铺装的工程经验进行优化设计。
14.0.5钢桥面铺装除应具有良好的平整性、抗滑性、耐磨性和适应钢板变形的能力外,还必须具备良好的抗疲劳性能与保护钢桥面板不被侵蚀的功能,其路用性能应符合表14.0.5的要求。
表14.0.5钢桥面铺装路用性能要求注1:试验方法来自《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008注2:环氧沥青混合料或浇注式沥青混合料铺装要求“不渗水”;SMA 或其他沥青混合料铺装要求“渗水系数≤80ml/min”。
项目技术要求试验方法1平整度IRI ≤2.0m/kmT0933σ≤1.2mm T0932摩擦系数≥45 BPN T0964渗水系数不渗水2T0971☞14.0.6在车辆荷载作用下,除验算正交异性钢桥面板的挠跨比外,钢板和铺装合成后钢桥面铺装的挠跨比D/L (图14.0.6)不应大于1/1000。
☞14.0.7钢桥面铺装应以铺装结构的抗疲劳性能作为主要控制指标,计算铺装结构在设计荷载作用下的最大拉应力以及铺装与钢板之间的最大剪应力,并通过复合结构试验进行验证。
☞14.0.8钢桥面铺装结构应简单、有效,可由防腐层、防水粘结层、沥青混凝土铺装层等组成,总厚度不宜超过80mm 。
跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2钢桥面铺装加劲肋钢桥面板跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2加劲肋钢桥面铺装钢桥面板☞14.0.9 钢桥面铺装材料应在使用条件和工程实施条件分析的基础上,参照同地区、同类型桥梁铺装工程的使用情况确定,可选择环氧沥青混凝土、浇注式沥青混凝土、改性沥青SMA、密级配改性沥青混凝土或其他满足使用要求的材料。
《公路钢结构桥梁设计规范》宣贯第三部分
0.45
涂抗滑型无机富锌漆的表面 没有轧钢氧化皮和浮锈的表面 喷锌的表面 涂硅酸锌漆的表面 仅涂防锈底漆的表面
0.45 0.45 0.40 0.35 0.25
6 连接的构造和计算/6.3 栓、钉连接
6.3.11销接的验算
6.3.11 销接的接头作用力应按被连接杆件的实际内力计 算。对受压或受拉的销接构件,均应按扣除销孔的净截面计 算。节点销子应计算孔壁承压应力,当销子的长度大于直径 的两倍时,对承受挠曲的销子可按简支梁进行计算,并假定 各集中力作用在与销子相接触的各板条的轴线上。销接接头 若承受风载和不对称造和计算/6.2 焊接连接
焊角要求
6.2.10 用于受力连接的角焊缝,两焊角边的夹角应在60° 至120°间,且宜采用90°直角焊缝。而部分焊透的对接和T 形对接与角接组合的角焊缝,其两焊角边的夹角可小于 60°,但应详细注明坡口细节。
6 连接的构造和计算/6.2 焊接连接
间断焊
6.2.12 主要受力构件不得采用断续角焊缝。
6 连接的构造和计算/6.2 焊接连接
对接焊缝的要求
6.2.20垂直于构件受力方向的对接焊缝必须焊透,其厚度应 不小于被焊件的最小厚度。焊缝宜双面施焊,坡口边缘应进 行机械加工。
6.2.21 在对接焊缝的拼接处,当焊件宽度不等或厚度相差 4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向将一侧或两侧做 成坡度不大于1:5的斜角;当厚(或宽)差不超过4mm时,可 采用焊缝表面斜度来过渡。
7 钢板梁
7 钢板梁
7.1 一般规定
7.1.2 应采取措施防止板梁在制作、运输、安装架 设过程中出现过大变形和丧失稳定;在运营阶段 的板梁端部支承处也应阻止梁端部截面扭转。
7.1.3 设计构件截面和制作工艺时,宜避免和减少 应力集中、残余应力以及次应力。
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015 9钢桁梁
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9.3 节点板 9.3.5 拼接式节点板构造应满足以下要求: 对焊接H形截面杆件,当采用高强度螺栓或铆钉固接于节点板 上时,应栓接或铆接于翼缘板。拼接用高强度螺栓或铆钉的数 量,应考虑腹板面积。此时杆件腹板伸入节点板中的长度,不 应小于腹板宽度的1.5倍。连接杆件的高强度螺栓或铆钉应和杆 件的轴线相对称。 按轴向力和节点刚性弯矩共同作用进行验算时,应验算仅受轴 向力作用下杆件的受力。 直接承受荷载的弦杆,当在节点外作用有竖向荷载时,除作为 桁架的杆件承受轴向力外,还应同时作为杆件计算竖向荷载所 产生的弯矩,此时应考虑该弦杆的节点刚性作用。由节点间竖 向荷载产生的弯矩可近似地假定为 , 为跨径等于节间长度的简 支梁跨中最大弯矩。
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9.3 节点板
三、节点构造-节点构造形式
1.外贴式节点
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9.3 节点板
Hw C D Hw
Hw (l- l 0 ) 2
l-c
l
E
F
l-l0
Hw 2 V
B
V
Hw 2
V Hw"
c l0
A
B
B
Hw' 2
l0 c) d)
a)
b)
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公路钢结构桥梁设计规范宣贯
5 构件设计
疲劳破坏
? 钢结构疲劳:在反复荷载作用下,钢材应力低于 极限强度时发生的破坏现象
? 主要出现在正交异性桥面板等复杂应力位置
5 构件设计
疲劳破坏
5 构件设计
脆性破坏
? 脆性断裂:在很小的外荷载应力甚至没有外荷载 的情况下,钢结构焊缝处出现的断裂破坏现象
? 影响因素: ? 材料韧性/断裂韧性,与温度有关,夏比试验 ? 局部应力集中 ? 结构刚度 ? 加载速率
? 板的挠度将继续发展到较高量值,板中应力发生 重分布并在板的中面产生较高的薄膜拉力。应力 重分布以及薄膜拉力的出现可以延缓挠度的发 展,实际起着对板的支撑作用,从而提高了板的 承载力。
5 构件设计/5.1 一般规定
翘曲后有效板宽
σx σy
bk1/2
bk2
真实应力分布
bk1/2
fy
σcr
σu
b
σy
? Ney )? Wz ,eff
fd
? ——轴心压力设计值,当压力沿轴向变化时取构
件中间1/3部分的最大值;
? ——轴心受压构件整体稳定折减系数,按附录 A
计算,取两主轴方向的较小值;
? ,——毛截面形心和有效截面形心之间在 y轴、z
轴方向的距离
? ,——考虑局部稳定影响的有效截面相对于 y轴和
5 构件设计/5.2 轴心受力构件
设计值
12
一边固定 一边自由
两边简支
一边固定 一边简支
1.28
4
5.42
26.3
46.5?
54.1?
12
30 ,
40
40
U肋底边 U肋腹板
两边固定
6.97 61.4 40
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; 8.1 一般规定
8.1.4钢箱梁剪应力计算应考虑扭i=1,2转, VV ,n的影响 ➢钢箱梁扭转
自由扭转 ► 力矩 ►剪应力
Ts
i
,
j
d
GIT
qi
,
dx
j
t
ds
ds
qi s t j q j i, j t 2Ai
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20 20
8.5 横隔板
结构形式
➢ 开口率: A' A bh BH
实腹式:主要受剪应 桁架式:可简化为仅受轴力的杆件 框架式: 横隔板受力性质介于实腹式
和桁架式之间,考虑轴力和抗弯。
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《公路钢结构桥梁设计规范》
8 钢箱梁
吴冲 同济大学桥梁工程系
cwu@
8.1 一般规定
8.1.1 本章适用于简支或连续钢箱梁桥设计 ➢本章适用于简支或连续钢箱梁桥等受弯构件设计 ➢对于斜拉桥、自锚式悬索桥等承受较大轴力的主梁 正交异性钢桥面板和底板可参照本章设计 腹板应参照非均匀受压加劲板设计,本章不适用 ➢本章横隔板设计方法 仅适用于跨径不大于100m的钢箱梁桥 如图扁平钢箱梁横隔板承受弯矩和剪力,本章不适用
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8.2 正交异性钢桥面板
8.2.3纵向加劲肋应满足以下要求: ➢宜等间距布置;不等间距布置时,最大间距不宜超过最小间距 的1.2倍。 ➢应连续通过横向加劲肋或横隔板,加劲肋与顶板焊缝的过焊孔 宜采用堆焊填实,焊缝应平顺。 ➢闭tf口—加—劲顶肋板的厚几度何;尺tr—寸—应加满劲足肋以腹下板规厚定度: ;ttr3fah3' 400 h’——加劲肋腹板斜向高度;a——加劲肋腹板最大间距 ➢闭口纵向加劲肋与顶板焊接熔透深度不得小于加劲肋板厚的80 %,焊缝有效喉高不得小于加劲肋板厚。 ➢闭口纵向加劲肋应完全封闭。
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8.1 一般规定 运输安装单元为开口截面,容易产生变形和失稳
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8.1 一般规定 箱梁宽度太大,节段太短,U肋工地连接太多,容易产生疲劳
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8.2 正交异性钢桥面板 8.2.4 横向加劲肋间距应满足以下要求:
➢闭口纵向加劲肋,横向加劲肋或横隔板的间距不宜大于4m ➢开口纵向加劲肋,横向加劲肋或横隔板的间距不宜大于3m
8.2.5在车辆荷载作用下,正交异性桥面顶板的挠跨比D/L不应大于 1/700。
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8.5横隔板
7.2 横隔板间距 ➢箱梁在偏心活载作用下,翘曲 应力与容许应力的比值在 0.02~0.06之间
➢它适用于跨径小于200m的钢箱 梁桥,并且偏于安全。
➢对于大跨径钢箱梁桥,日本多 采用桁架式横隔板
➢欧洲一般采用实腹式横隔板, 但间距较大。
6
8.2 正交异性钢桥面板 8.2.1 正交异性钢桥面板最小板厚应符合以下规定:
➢行车道部分的钢桥面板顶板板厚不应小于14mm,加劲肋的最 小板厚不应小于8mm。(钢桥面板具有足够的刚度)
➢人行道部分的钢桥面板顶板板厚不应小于10mm。
8.2.2正交异性钢桥面板承载能力极限状态设计冲击系数 ➢车轮荷载作用下的局部受力影响线较短,受冲击作用影响大 ➢冲击系数取0.4。
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8.2 正交异性钢桥面板 弯梁U肋侧向弯曲时导致局部屈曲
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8.3 翼缘板
8.3.1箱梁悬臂部分不设加劲肋时,受压翼缘的伸出肢宽不宜大于其 厚度的12倍,受拉翼缘的伸出肢宽不宜大于其厚度的16倍。
B at welding connection of U-
rib to deck plate
G
U-rib at cut out of diaphragm near deck plate
F
connection o构f V件.St断iffn裂er
to deck plate
E welding connection of U-rib
LD 6
(L 50)
LD 0.14L 1且 20 (L 50)
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8.5横隔板 横隔板过多
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Fh
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2
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8.5 横隔板
横隔板刚度
➢实腹式横隔板刚度 K 4GAt D
G为钢材的剪切模量;tD为横隔板的板厚;A为箱梁面积(箱梁板壁形心围成 的面积)。
桁架式横隔板刚度
X形桁架:
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8.2 正交异性钢桥面板 桥面板小横梁翼板未连接,腹板端部应力集中,容易产生疲劳
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8.2 正交异性钢桥面板
桥面板横梁加劲肋与顶板连接,刚度突变,端部应力集中,容易产 生疲劳
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8.2 正交异性钢桥面板
桥面板横梁加劲肋与顶板连接,刚度突变,端部应力集中,容易产 生疲劳
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8.2 正交异性钢桥面板 过焊孔太大
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8.2 正交异性钢桥面板 弯梁U肋侧向弯曲时导致焊接连接增加和局部屈曲
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8.3.2翼缘板应按以下规定设置纵向加劲肋: ➢腹板间距大于翼缘板厚度的80倍或翼缘悬臂宽度大于翼缘板厚 度的16倍时,应设置纵向加劲肋。 ➢受压翼缘加劲肋间距不宜大于翼缘板厚度的40倍,应力很小和 由构造控制设计的情况下可以放宽到80倍。受拉翼缘加劲肋间 距应小于翼缘板厚度的80倍。 ➢受压翼缘悬臂部分的板端外缘加劲肋应为刚性加劲肋。
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8.5 横隔板
8.5.1支点处横隔板应符合以下规定: ➢支点处必须设置横隔板,形心宜通过支座反力的合力作用点 ➢横隔板支座处应成对设置竖向加劲肋。加劲肋应满足本规范 5.1.5条的要求,并按5.3.4条规定验算横隔板和加劲肋的强度, 其中,相关公式中的腹板用横隔板代替 ➢横隔板与底板的焊缝应完全熔透 ➢人孔宜设置在支座范围以外的部分
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8.1 一般规定
8.1.3 钢箱梁应设置进入箱内的检修通道和排水孔。 ➢为便于钢箱梁制作和维护,横隔板应设置人孔。 ➢钢箱梁不能完全封闭时,应设置排水孔将积水排出箱梁外 ➢当箱梁尺寸很小箱内不能设置检修通道时应完全封闭。
跨径 L1 挠度D1
跨径 L2
钢桥面板
跨径 L1
跨径 L2
挠度D2 加劲肋
挠度D1 加劲肋
图8.2.5 正交异性板的挠跨比
挠度D2 钢桥面板
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8.2 正交异性钢桥面板
D
Diaphragm at the welding toe connecting to U-ribs
23
1= 8.5 横隔板
,2横= 隔板刚度
K
20
EIdw L3d
I DW
1 3
12
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