公路钢结构桥梁设计规范

《公路钢结构桥梁设计规范》吴冲同济大学桥梁工程系Tel.021－65983116-2605cwu@交通部行业标准同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong12013-7-12大连1公路钢结构桥梁极限状态)承载能力极限状态¾包括构件和连接的强度破坏、结构、构件丧失稳定及结构倾覆¾按承载能力极限状态设计要求计算作用设计值效应的基本组合，组合表达式中的作用采用标准值，并乘以作用分项系数¾各种作用的分项按现行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）的规定取用)正常使用极限状态¾包括影响结构、构件正常使用的变形、振动及影响结构耐久性的局部损坏¾按正常使用极限状态,采用不计冲击力的汽车车道荷载频遇值（频遇值系数取为1.0）的计算挠度值)疲劳极限状态¾按疲劳设计荷载计算¾无限寿命设计：应力幅小于S -N 曲线的截止应力幅¾有限寿命设计：基于S -N 曲线和应力幅的线性累计损伤准则同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 22013-7-12大连2 材料及设计指标)钢材牌号¾《碳素结构钢》GB/T 700 ：Q235钢¾《低合金高强度结构钢》GB/T 1591：Q345、Q390和Q420钢)钢材等级¾当桥梁的工作温度t 处于0℃≥t ＞-20℃时Q235和Q345：C 级，冲击韧性应满足试验温度0℃的要求Q390和Q420 ：D 级，冲击韧性应满足试验温度-20℃的要求；¾当桥梁工作温度处于t ≤-20℃时候，Q235和Q345 ：D 级，冲击韧性应满足试验温度-20℃的要求 Q390和Q420 ：E 级，冲击韧性应满足试验温度-40℃的要求。

同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong32013-7-12大连2 材料及设计指标)冲击韧性27-40E34-20D 340CQ42027-40E 34-20D 340CQ39027-40E 34-20D 340CQ34527-20D 270C Q235冲击韧性（J ）试验温度（℃）质量等级钢材牌号同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 42013-7-12大连2 材料及设计指标)钢材设计指标：f d =f y /1.25425165285>50～100450175305>35～50480185320>16～35500195335≤16Q420钢395150265>50～100420160280>35～50440170295>16～35465180310≤16Q390钢330125220>50～100350135235>35～50390150260>16～35410160275≤16Q345钢24590165>60～10025595170>40～60270100180>16～40275105185≤16Q235钢f cd f vd f d 厚度(mm)牌号端面承压（刨平顶紧）抗剪抗拉、抗压和抗弯钢材同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 52013-7-12大连3 结构变形与刚度)采用不计冲击力的汽车车道荷载频遇值（频遇值系数取为1.0）的计算挠度值不应超过下表规定表4.2.1 竖向挠度限值l / 300悬索桥加劲梁l / 400斜拉桥主梁l / 300梁的悬臂端部l / 500简支或连续板梁l / 500简支或连续桁架限值桥梁结构形式注：表中l 为计算跨径，l 1为悬臂长度。

同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong62013-7-12大连3 结构变形与刚度)杆件容许最大长细比杆件容许最大长细比 表5.1.10.1杆 件 长 细 比受压弦杆 受压或受压—拉腹杆 100仅受拉力的弦杆 130主 桁 架 仅受拉力的腹杆 180纵向联结系、支点处横向联结系和制动联结系的受压或受压—拉杆件 130中间横向联结系的受压或受压—拉杆件 150联结系杆件 各种联结系的受拉杆件 200同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong72013-7-12大连4 构件强度与稳定计算)4.1有效截面¾轴心受拉杆件考虑孔洞的影响，有效截面按净截面计算。

¾轴心受压杆件 考虑板件局部稳定的影响¾受弯杆件和拉弯杆件、压弯杆件的受拉翼缘考虑剪力滞影响 考虑孔洞的影响¾受弯杆件和拉弯杆件、压弯杆件的受压翼缘 考虑剪力滞影响考虑剪力滞影响 考虑孔洞的影响压同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 82013-7-12大连4 构件强度与稳定计算)4.1有效截面¾考虑剪力滞影响的杆件有效截面计算方法b0.05[1.12] 0.050.300.15 0.3s e s e s e b b b b b b b b b ⎫=≤⎪⎪⎪=−<<⎬⎪⎪=≥⎪⎭ll l l 2b0.02[1.06 3.2 4.5()] 0.020.30b 0.15 0.30s e s e se b b b b b b b b b ⎫=≤⎪⎪⎪=−+<<⎬⎪⎪=≥⎪⎭ll l l l 同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 92013-7-12大连4 构件强度与稳定计算表5.1.7-1 翼缘有效宽度计算的等效跨度腹板单侧翼缘有效宽度计算梁段号符号适用公式等效跨度l计算图式简支梁① b e,L (5.1.7-1)L① be,L 10.8L 1⑤ be,L 2(5.1.7-1)0.6L 2 ③ be,S 10.2(L 1+L 2)⑦ be,S 2(5.1.7-2)0.2(L 2+L 3)连续梁②④ ⑥⑧在该区间两端点值之间 线性插值b e,L 1 b e Lb e,L 2b e,s 2b e,s 1 )4.1有效截面同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 102013-7-12大连4 构件强度与稳定计算)4.1有效截面¾考虑局部稳定影响的杆件有效截面计算方法,p e ii ib b ρ=(),,,p eff c e i i s i A b t A =+∑∑u yf σ同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong112013-7-12大连4 构件强度与稳定计算)4.1有效截面¾轴心受压板件的局部稳定折减系数 矩形轴心受压板件2002220.4111140.41(1)1(1)2p p p λρλρεελλλ⎧≤=⎪⎪⎧⎫⎡⎤⎨⎪⎪>=++−++−⎢⎥⎨⎬⎪⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎪⎩⎭⎩时：时：00.8(0.4)p ελ=−2212(1)1y y p cr f f b t E k νλσπ−⎛⎞⎛⎞==⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠园钢管701.010.00167070400D t D D t t ρ⎛⎞≤⎧⎜⎟⎪⎝⎠=⎨⎛⎞−−⎛⎞⎜⎟⎪<<⎝⎠⎩⎜⎟⎝⎠D ——圆筒外径；t ——圆筒板厚。

同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong122013-7-12大连4 构件强度与稳定计算)4.1有效截面¾同时考虑剪力滞和受压加劲板局部稳定影响的有效截面(),,eff e i i s i A b t A =+∑∑,,,s e i p e ke kibb bb=∑∑b e,k ——考虑剪力滞和受压加劲板局部稳定影响的有效宽度；A eff ——考虑剪力滞和受压加劲板局部稳定影响的有效面积；A s,i ——有效宽度范围内第i 块受压板件的加劲肋面积。

同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong132013-7-12大连有效截面：考虑剪力滞和局部稳定净截面拉弯压弯有效截面：考虑剪力滞和局部稳定净截面受弯有效截面：考虑局部稳定净截面轴心拉压《公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64-2011)》《钢结构设计规范(GB50018-2003)》受力构件4 构件强度与稳定计算)4.2 强度计算dnf A N ≤=σdeyny y exn x xf W M W M ≤+γγd eyny y exn x x n f W M W M A N≤++γγ1y yNx xN u ux uyM Ne M Ne N N M M ++++≤,,Rd z z eff dM W f =,,Rd y y eff dM W f =,deff c N f A σ=≤受压：0:dN f A σ=≤受拉,,y zdy eff z eff M M f W W σ=+≤,Rd eff c dN A f =同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 142013-7-12大连有效截面：考虑剪力滞和局部稳定毛截面：拉弯压弯有效截面：考虑剪力滞和局部稳定毛截面：受弯有效截面：考虑局部稳定毛截面：轴心受压《公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64-2011)》《钢结构设计规范(GB50018-2003)》受力构件4 构件强度与稳定计算)4.3 整体稳定计算10.8my y tx x dy bx x y y Ey M M Nf A W NW N ββηϕϕγ++≤⎛⎞−⎜⎟⎜⎟′⎝⎠10.8ty y mx x dx by y x x Ex M M N f AW N W N ββηϕϕγ++≤⎛⎞−⎜⎟′⎝⎠1RdNN χ≤,Rd eff c dN A f =,,,,1y zm y LT y Rd y Rd zM M M M βχ+≤,,,,1y zm zRd yLT z Rd zM M M M βχ+≤111y yN z zN my mzy RdLT z Rd z Rd y cr zcr y M Ne M Ne N N NN M M N Nββχχ++++≤⎛⎞⎛⎞−−⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠111y yNz zNmymzz RdRd z LT y Rd y cr z cr y M Ne M Ne NN N N M M NN ββχχ++++≤⎛⎞⎛⎞−−⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠d N f Aσϕ=≤y xdb x y yM M f W W ϕγ+≤同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 152013-7-12大连式中：y M ，z M ——所计算构件段范围内的最大弯矩；W y,eff ，W z,eff ——考虑剪力滞和受压板件局部稳定的有效截面模量； ,,m y m z ββ、——等效弯矩系数；k c,y 、k c,z ——弯矩换算系数，可按表5.3.2-1计算；,LT y χ，,LT z χ——分别为y M 和y M 作用平面内的弯矩作用下，构件弯扭失稳模态的整体稳定折减系数；可按式5.2.3-1计算，但相对长细比采用,,LT y LT z λλ、。