5、6公路钢结构桥梁设计规范宣贯疲劳
《GB 50661-2011 钢结构焊接规范》宣贯培训讲义
内容
GB50661
JB4708
一般规定
应由施工单位根据所承担钢结构的 a)已列入国家标准、行业标准的钢号， 设计节点形式，钢材类型、规格， 根据其化学成分、力学性能和焊接性能 采用的焊接方法，焊接位置等，制 确定归入相应类别、组别中，或另分类 定焊接工艺评定方案，拟定相应的 别、组别；未列入国家标准、行业标准 焊接工艺评定指导书，按本规范的 大钢号，应分别进行焊接工艺评定。
对于特殊技术要求领域的钢结构，根据设计要求和专 门标准的规定补充特殊规定后，仍可参照执行。
本条所列的焊接方法包括了目前我国钢结构制作、安 装中广泛应用的全部焊接方法，充分反映了我国钢结构的 发展和焊接技术的进步。
一、引 言
结构类型 — 框架结构
一、引 言
— 桁架结构
一、引 言
—桁架结构
一、引 言
与JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》 、 JB4709《钢制压力容器焊接技术规程》的比较
焊接工艺评定
内容
GB50661
JB4708
焊接方法
焊 条 电 弧 焊 、 气 体 保 护 焊 、气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护 自保护电弧焊、埋弧焊、 焊、钨极气体保护焊、电渣焊、耐熔堆焊 电渣焊、气电立焊、栓钉 焊及其组合
一、引 言
1.3 编制原则
1、认真贯彻执行有关的国家法律、法规和方针、政策，做 到安全适用、技术先进、经济合理； 2、严格执行建设部关于工程建设标准编写规定，保证规程 的编写水平； 3、坚持与《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）、《钢 结构设计规范》（GB50017-2003）、《钢结构工程施工质 量验收规范》（GB50205-2001）、《高层民用建筑钢结构 技术规程》（JGJ99-98）、《网架结构设计与施工规程》 （JGJ17-91）、等相关标准相协调； 4、为使重大技术问题获得可靠的技术数据，在规程编制过 程中要积极收集整理已有的试验数据，并进行必要的扩充试 验和工程验证，提高规程的先进性、可操作性和实用性。
钢桥规范宣贯lxd20151210
9
阳逻大桥
10 杭州湾大桥
11 苏通大桥
公规院设计的钢结构大桥
桥型
建成年份 序号 桥名
桥型
建成年份
悬索桥 1997 悬索桥 1999 悬索桥 1999 斜拉桥 2001 斜拉桥 2001 斜拉桥 2003 斜拉桥 2005 斜拉桥 2007 悬索桥 2006 斜拉桥 2008 斜拉桥 2008
12 西堠门大桥
1997
8
Oresund Strait Bridge
丹麦
16
2000
9
Rio-Niterói Bridge
巴西
13.3
1974
10
杭州湾嘉绍大桥
浙江
10.1
在建
1 修订背景
多年来积累了丰富的经验
序号 桥名
1
虎门大桥
2
江阴长江大桥
3
海沧大桥
4
南京长江二桥
5
军山长江大桥
6
桃夭门大桥
7
南京长江三桥
8
深圳湾公路大桥
悬索桥
2008
13 珠江黄埔大桥 斜拉+悬索 2008
14 坝陵河大桥
悬索桥
2009
14 鄂东桥
斜拉桥
2010
16 青岛胶州湾大桥
2011
17 崇启大桥
梁桥
2011
18 象山港大桥
斜拉桥
2012
19 南京长江四桥 悬索桥
2012
20 嘉绍大桥
斜拉桥
2013
21 云南龙江大桥 悬索桥
2015
22 港珠澳大桥
公路钢桥建设大发展的需求
世界上首座突破千米跨径的斜拉桥，主跨跨径1088米，2008年建成。
《公路钢结构桥梁设计规范》新规范征求意见稿
《公路钢结构桥梁设计规范》新规范征求意见稿
一、总体要求
1.本规范为制定公路钢结构桥梁设计规范，旨在规范桥梁设计，保障
设计质量，促进桥梁施工的安全、高效，满足施工者的技术要求，提高可
持续发展能力。
2.本规范特别指出钢结构桥梁设计的基本理念及基本要求，包括设计
思想、施工图纸、设计计算、施工技术等。
3.本规范分为总则、桥梁类型及结构、荷载作用、材料、施工技术、
检测技术等六章，共68条。
二、基本桥梁类型及结构
1.桥梁类型规定：按照钢结构桥梁设计的应用范围，将其分为梁式桥、悬索桥、支座式桥和墩台桥类，根据各自使用场合及结构类型可在此基础
上进行分类和设计。
2.桥梁结构分为简支、悬臂、连续桥等几种结构形式，桥梁结构的设
计应符合钢结构的特性，做到结构简练、功能完整、细节设计精细，同时，也要求建构简单、施工安全、易于维护。
三、荷载作用
1.荷载作用应考虑钢结构桥梁施工现场实际情况，分为常规及特殊荷
载作用，常规荷载为梁意力、车力和风荷载，而特殊荷载可能由于结构的
设计细节、施工特性以及现场环境而引起。
《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。
GB 51038-2015 《公路钢管混凝土拱桥设计规范》-2015宣贯
能综合 计算与评价要求，并计入几何、材料、初应力、脱粘等初始缺陷的影
汇报提纲
一、编制背景
二、主要内容
三、关键技术
四、使用注意
三、关键技术
1、总则
1.0.2→本规范设计适用于圆形钢管混凝土截面的公路拱桥。 1.0.5→设计，应提出施工方法、步骤和体系转换，其主拱成拱工艺
涉及结构设计计算、安装计算等，且施工技术是建设拱桥的关键。 1.0.6→施工阶段计算，钢管内混凝土强度低于80%，按照钢结构计算， 高于80%时，按钢管混凝土截面计算。 1.0.8→施工阶段计算，钢结构构造细节，应满足完整性设计。钢管 在制造或服役期形成的局部缺陷，在恶劣环境中，急速恶化扩展，造成病
（4）2005年-460米巫山长江大桥；2013年-主跨530米合江长江一桥。
（5）在建主跨507米合江长江三桥，钢管混凝土系杆拱桥。 （6）钢筋混凝土板、钢桥面板、叠合桥面板到钢-混凝土组合桥面板。
一、编制背景
2、建设规模 已超过400座，18座/年，而钢筋混凝土拱桥和钢拱桥（7座
/年、2座/
年）；公路与市政钢管混凝土拱桥约占88％。是在没有规范的基础上建 造的，规范颁布已十分必要。
2.1.17 完整性设计→在钢管材质、荷载、构造、制造、安装、维护
等设计时，既规定构件强度和刚度，又规定构件损伤容限和抗断裂要求， 保证达到设计使用目标，具有系统性、整体性和综合性特点。
三、关键技术
3、材料
3.l.1→根据结构的重要性、荷载特征、应力状态、连接方式、环境
条件等因素确定钢管强度和质量等级。钢材常用强度等级为Q235、Q345、
其他 铁路桥 5.9% 6.2%
120 100 80
公路 桥 市 政桥 铁路 桥 其 他
中国公路铁路钢桥疲劳与国外规范对比
△σ0 等效常幅应力幅
浙江大学夏志斌老师的编写钢结 构设计原理
K——应力谱中各应力幅值的数目；
i——表示离散应力幅的次序的整数值；
ni——发生在应力幅Δσi下的应力循环数，由相应的计数法确定； N——设计寿命期内所有公称应力幅下的循环总数，N=∈ ni ； Δσi——第i级公称应力幅值； [σN]——该细节在N次应力循环下的疲劳容许应力幅； m一是疲劳曲线的指数，对于双对数疲劳曲线来说就是其斜率。一
疲劳可靠性设计：以上参数均只能得到构件是否达到疲劳极限，而不能得到其疲劳寿命， 而可靠性设计即基于疲劳寿命进行研究。
疲劳与稳定的交互作用：对于焊接钢板梁，由于屈曲后产生的出平面位移，运营中会发 生“腹板呼吸”，从而引起腹板、翼缘和加劲肋连 开裂。需要对这种出平面疲劳作用机理进行研究。
疲劳荷载普
和结构的静力设计不同，钢桥的疲劳设计所采用的荷载不应是按最不利情况采 用强度设计时的标准活荷载，而应考虑采用经常作用的各种实际的车辆荷载，从而计 算他们所引起的累积损伤。
之后便可得到应力历程。
应力普与应力历程：由应力历程得到应力普，在通过雨流法得到应力幅，即可进行疲 劳验算。
疲劳曲线与应力分级：疲劳曲线即所谓的S—N 曲线，而每一种疲劳细节类型都有相应 的疲 劳曲线与之对应，用于疲劳验算中的容许应力幅。
Miner线形积伤规则：构件在某常幅应力水平作用下，循环至破坏的寿命为N，则可定义 其在经受n次循环时的损伤为D=n/N。若在k个应力水平下作用下， 各经受ni次循环，则可定义其总损伤为
公路钢结构桥梁设计规范宣贯
5 构件设计/5.1 一般规定
板的稳定问题
a=α·b
σx
σx
x
y 1
b
t·σcr
w'
w'+w·dx
E,t, ?
dx
t·σcr
(b)
x
t·σcr z,w
w(x,y) (a)
板的屈曲偏微分方程
t·σcr
t·σcr
w·dx
qz=t·σcr·屷 ·dx
(c)
D
? ? ?
? ?
4w x4
?
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
2
? 4w ?x2?y2
?
? 4w ?y4
? ? ?
?
??
cr t
? 2w ?x2
5 构件设计/5.1 一般规定
板的屈曲应力
? 板的边界条件：
? 0或a时
w
?
? 2w ?x2
?
0
0w或? ?b?y2时w2 ? 0
? 位移函数：
w(x, y) ?
Amn
?sin
m?
a
x ?sin?n? y
b
m、n为正整数
塑性变形
强化
断裂倒塌
公路钢结构桥梁及其抗疲劳设计
公路钢结构桥梁及其抗疲劳设计摘要：钢结构桥梁工程数量不断增多，其作为交通系统的重要组成部分，一直以来其施工质量为设计与管理的要点。
其中由于钢结构具有轻质高强，跨越能力较大，也具有较大的挠度，能够有效地减少荷载的缓冲，因此很多公路的钢结构桥梁都采用轻质型钢结构，并采用不同的组合，分别有拱形钢结构，悬索型钢结构等，这些不同的式样兼顾相应的美学与空间上的荷载能力。
关键词：公路；钢结构桥梁；抗疲劳设计一、公路工程中钢结构桥梁的特点及其施工流程由于钢结构在建筑领域的广泛应用，如何控制施工质量以引起业内人士的重视，因此，桥梁建筑对钢结构施工质量的控制就显得尤为重要，对于全焊接钢结构施工监控，我们认为制作阶段的监理工作非常重要，要做好事前控制和事中控制，对各工序，各分项工程都要检查，并且要及时而认真，严格而到位，因为钢结构的产品出现一点误差就有可能导致很严重的后果，造成巨大的损失。
对制作单位距离桥梁的施工现场比较远时候更加要注意。
否侧将造成钢构件因为不符合要求返工而耽误工期，加之桥面现场的作业条件一般比工厂要恶劣些，施工周期比在工厂内拉的更长，所以把所有能在工厂加工的尽量都在工厂完成，到现场组装即可。
二、公路钢结构桥梁疲劳的影响因素1.材料性能在公路钢结构桥梁发挥抗疲劳性的过程中，重要影响因素之一就是钢结构材料特性，主要原因在于：钢构件大小及材料各性能都会在一定程度上影响钢结构桥梁疲劳性，若钢结构有细微裂纹出现，在裂纹增加的情况下，就会增加钢结构疲劳性；而在不断增加钢结构强度的情况下，也会随之增强钢结构疲劳性。
因此，钢结构材料强度需适宜。
除此之外，钢材表面通常是钢结构疲劳裂纹发生的主要部位，并且钢结构外表面也会产生较高应力，而这些因素都会对钢结构桥梁疲劳产生不同程度的影响，可见钢结构材料性能是公路钢结构桥梁疲劳性的影响因素之一。
2.外部因素受钢结构外部因素变化影响，也会导致钢结构桥梁产生疲劳问题，如昼夜温差变化较大、外部自然环境变化影响、较强的高温及强冻情况、外界压力施加到桥梁上等，这些都是钢结构桥梁疲劳产生的外部影响因素，会导致公路钢结构桥梁疲劳性能受到不良影响，使桥梁使用寿命逐渐缩短。
公路钢桥规范
公路桥涵钢结构设计规范第一节总则第1.1.1条本章适用于一般的公路工程钢结构设计。
对本规范未涉及的港结构，可参考国家批准的专门规范或有关的先进技术资料进行设计。
第1.1.2条采用规范进行设计时，荷载按《公路桥涵设计通用规范》的规定执行。
有关抗震的计算和规定,按《公路工程抗震设计规范》执行.第1.1.3条钢结构设计要与架设方案统筹考虑，应以经济合理，便于加工，方便运输安装和检查养护为准.第1.1.4条钢结构一般采用工厂焊接（或铆接）构件,工地现场拼装（高强螺栓连接）而成。
第1.1.5条由汽车荷载（不计冲击力）所引起的竖向挠度，不应超过表1。
1。
4所列的容许值。
用平板挂车或履带车验算时容许竖向挠度可以增加20％。
如车辆荷载在一个桥跨内移动，因而产生正负两个方向的挠度时计算挠度应为其正负挠度的最大绝对值之和.对于临时或特殊结构,其竖向挠度容许值，可与有关部门协商确定.第1.1.6条桥跨结构应设预拱度,其值等于结构重力和1/2静活载产生的竖向挠度和,起拱应做成平顺曲线。
如桥面在竖曲线上，预拱度应与竖曲线纵坡一致。
当结构重力和静活载产生的竖向挠度不超过跨经的1/1600时，可不设预拱度。
第1.1.7条设计钢梁时，应分析施工吊装和调整支座等受力状况，起顶设施及结构本身都应按起顶重力增加30％验算。
表1。
1.4 容许挠度值结构形式容许挠度值简支或连续桁架L/800简支或连续板梁L/600梁的悬臂端部L/300悬索桥L/400第二节一般规定(Ⅰ）材料第1.2.1条钢桥所用的主要材料为:一、主体结构符合国标（GB）1591-79要求的16锰钢(16Mn)或其他使用于桥梁的普通低合金钢。
符合国标（GB）1591-79要求的3号钢(A3）或其他使用于桥梁的普通碳素结构钢.二、铸件符合国标（GB）1591—67要求且不小于铸钢—25II（ZG25II）的碳素钢。
16锰钢(16Mn）或其他使用于桥梁的普通低合金钢.三、第1.2.2条用以制造高强螺栓、粗制螺栓和铆钉的主要钢材为:第1.2.3条用以焊接的材料为：第1.2.4条钢材的弹性模量规定如下：弹性模量E 2。
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。
公路钢结构桥梁的疲劳设计研究
公路钢结构桥梁的疲劳设计研究发表时间：2018-01-29T15:16:49.210Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第26期作者：杨景麟[导读] 研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法，先从钢结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发。
浙江西城工程设计有限公司山西分公司山西太原 030006摘要：桥梁运营期间所面临的车辆荷载作用具有高度随机性，再加上超载和重载现象及交通量的增长，这种可变和往复荷载作用，使桥梁的疲劳问题更加突出。
本文将系统分析影响公路钢结构桥梁疲劳性能的主要因素，剖析疲劳问题的形成机理和破坏原因；给出开展公路桥梁抗疲劳设计的基本要点，保障桥梁的运营安全。
关键词：公路钢结构桥梁；抗疲劳设计方法；研究引言研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法，先从钢结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发，再对抗疲劳设计方法及其重点进行阐述，论述其设计规范和实际应用中的问题后做出总结，为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学的参考，对我国其他交通行业钢结构桥梁抗疲劳设计规范的制定也有着借鉴意义。
1钢结构桥梁的优点钢结构具有强度高、自重轻的优点，以常用材料Ｑ345钢材与C50混凝土对比，钢材的抗压强度为混凝土的12倍，而密度仅为混凝土的3.2倍，因而对相同承载力要求的构件，材质采用钢材比混凝土构件断面小，自重轻。
钢构件采用空腹截面和格构型式来增大截面惯性矩，很大程度上提高了材料利用率，减轻结构重量。
一般钢结构比钢筋混凝土结构减轻自重约1／3-1／2。
钢结构抗震性能好，钢材与混凝土比较：①钢材具有强度高、自重轻的优点，因而抗震性能优越。
地震作用在结构上的荷载是结构反应加速度和质量引起的惯性力，因此，减轻自重即减小地震作用力，提高了抗震性能；②钢材具有塑性变形好、耗能强的优点。
钢材组织均匀，接近各向同性，为理想的弹塑性体，钢材的延伸率在20％以上，可使结构刚度减小，结构自震周期增大，衰减地震波，减小地震破坏、保证了结构安全。
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》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。
6、9《公路钢结构桥梁设计规范》修订情况介绍
1 当部件受压时，其相邻两焊缝在端与端之间的净距均不得大于按较薄部 件厚度的12倍或240mm；当部件受拉时，不得大于按较薄部件厚度的16倍 或360mm。 2当焊缝用于连接加劲肋和一受压或受剪的板或其它部件时，焊缝间的净距 不得大于加劲肋间距的四分之一。 3布置在同一直线上的间断焊缝，在其所连部件的每一端均应设置焊段。 4在拼合构件中，板件用间断焊缝连接时，在其板件端部每一边所布置的焊 缝长度均不应小于该处最窄板件厚度的四分之三。
9.2杆件及9.3节点板
1.5.25→9.2.1和9.3.5-2 拼接式节点板构造
细节改动：
新增条文：
节点假定为铰接的一般改为可；
考虑节点刚性影响时荷载组合对应 的杆件容许应力提高系数未提及；
最后轴向力和节点刚性弯矩共同作 用的验算中仍须改为应。
除了杆件高度与节点中距之比超过 1/10这个类型外，还有非整体节点 的简支桁梁大于1/10，连续梁支点 附近的杆件及整体节点钢桁梁杆件 大于1/15时，应计算其节点刚性的 影响，且规定由该节点刚性引起的 次力矩应乘以0.8，与轴向力一并 进行承载能力极限状态的强度检算 。
除了杆件高度与节点中距之比超过110这个类型外还有非整体节点的简支桁梁大于110连续梁支点附近的杆件及整体节点钢桁梁杆件大于115时应计算其节点刚性的影响且规定由该节点刚性引起的次力矩应乘以08与轴向力一并进行承载能力极限状态的强度检算1525921和9352拼接式节点板构造最后的在这种情况下容许应力不予提高省略
关于构件适用角焊缝的规定
仅修改了用词，使其更简单明了。 由“在主要受力构件中，不得采用断续角焊缝”改为“主要受力构 件不得采用断续角焊缝”
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40kN 60kN 105kN 80kN 80kN 80kN
44.5吨14.3m
2.0 2.5 7.0 1.4 1.4
双车车队：中心距大于40m（车辆增多对疲劳的影响增大不多） 按杆系方法算内力再按材料力学方法计算应力
适用范围
主梁、主桁片等
验算方法：有限疲劳寿命
疲劳荷载模型III
2.3 2.2 2.1
2.3 2.2 2.1
2.0
2.0 1.9 1.8 1.7 10 20 30 40 l (m) 50 60 70 80
2.0 1.9 1.8 1.7 50 60 70 80
L大于80m时取为80m，L小于10m时取为10m
1. 8
30 )
2.4
10 l 30
其他影响因素
������������������ （ ）1/5 100
������������������ 为构件的设计使用寿命(年)
������4 的计算
对荷载模型II
5 5 1/5 ������2 ������2 + ������1 ������1 ������������ ������������ ������1 ������1
������的计算
计算公式：������ 影响因素：
结构跨度（影响线有效长度）������1
= ������1 ������2 ������3 ������4 ������ ≤ ������max
年交通流量������2
设计使用寿命（非设计基准期）������3 多车道效应������4
ni为应力幅i实际的加载次数时间（cycle） Ni为构件在S-N曲线上对应于应力幅i的寿命（cycle）
疲劳应力幅4
疲劳应力幅3
n4/N4
n3/N3
疲劳应力幅2
疲劳应力幅1
n2/N2
n1/N1
疲劳的其他影响因素
材料 尺寸效应：轧制程度、应力梯度、缺陷数量
应力：应力比������
=
������������������������ 、平均应力������������ ������������������������
D.0.1-2)，取相邻两跨跨径的平均值；
对于桥道横梁，取相邻小纵梁跨径之和。
用于剪应力计算：
对于支承部分截面(见图D.0.1-2)，取验算截面所在跨的跨径值； 对于跨中部分截面(见图D.0.1-2)，取验算截面所在跨跨径的0.4倍。
用于拱桥计算：
对于吊杆，取2倍的吊杆间距； 对于拱圈（或拱肋），取拱跨跨径一半。
=
������������������������ +������������������������ 2
局部应力：构造细节、缺陷情况、表面处理
验算公式
基本公式：������������ Δ������ 推导公式： 荷载模型I
≤
������������ ������������
������������������ Δ������������ ≤
������1 的计算
计算公式
γ1 2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 10 20 30 40 l (m) 50 60 70 80
γ1 2.5
跨中
2.5 5 0 .01 (l
2.4 2.3 2.2 2.1
梁端
1(l 0.0 ) 30
10)
������������ 计算车道所在行车方向上的年总交通量 j p
计算车道所在行车方向上的总车道数
交通等级
1 港口、矿区等以货运为主功能的高速公路或一级公路 2 其它高速公路或一级公路 3 二级公路
重车比率p
80% 40% 20%
4 三、四级公路
10%
������3 的计算
计算公式
������3 =
公路钢结构桥梁设计规范
抗疲劳设计相关条文宣贯
徐俊 2015.12.20
主要内容
荷载作用 基本概念
•疲劳荷载模型 •的计算 •其他影响因素
验算公式
结构抗力
•疲劳曲线 •疲劳细节 • ks的影响
勘误
条文说明5.5.8
������ Δ������������ ������������ ������ = Δ������������ × 5 × 106
疲劳荷载模型I
荷载
集中荷载为0.7Pk，均布荷载为0.3qk 考虑多车道效应 按杆系方法算内力再按材料力学方法计算应力
适用范围
主梁、主桁片
验算方法：无限疲劳寿命，简单 验算结论：偏保守，不满足时可改用模型II复核（但不是所有
时候结果都比模型II的结果小）
疲劳荷载模型II
荷载
Δ������������ 为剪应力疲劳细节类别
������������ 为尺寸效应折减系数 Δ������为动力放大系数
换算得到的等效常值正应力 幅（MPa）
荷载模型
荷载模型I
车道荷载，用于无限疲劳寿命验算
荷载模型II
车队（两车）荷载，用于有限疲劳寿命验算
荷载模型III
车辆荷载，用于桥面系构件的有限疲劳寿命验算
Ds (MPa)
80
60
无限寿命区域
1E8
1000000
1E7
cycles
Miner线性积商法则
������ = ������1 ������2 ������3 ������4 ������������ + + + +⋯ ≤1 ������1 ������2 ������3 ������4 ������������
2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 10
2.0
0.0 1
1.7
5(l 10 )
20
30
40 l (m)
50
60
70
80
L大于80m时取为80m，L小于10m时取为10m
用于弯曲正应力计算：
对于简支梁，取其跨径值； 对于连续梁跨中部位截面(如图D.0.1-2)，取验算截面所在跨的跨径值； 对于连续梁支承部分截面(如图
Δ������������ 为正应力常幅疲劳极限
������ 损伤等效系数
Δ������������ 为按疲劳荷载模型I计算
Δ������������ 为剪应力幅疲劳截止限
Δ������������ 为正应力疲劳细节类别
得到的正应力幅(MPa) 得到的剪应力幅(MPa)
Δ������������ 为按疲劳荷载模型I计算 Δ������������2 按2E6次常幅疲劳循环
= ������������max + 0.6 ������������min
横向分布的影响
疲劳荷载模型III 仅适用于正交异性板
������2 ������1
3
位置概率
P1 0.5 P2 0.18 P3 0.18
P4 0.07
0.1
P5 0.07
0.1 (m)
0.1
0.1
0.1
������4 = ������1 + ������2
荷载作用的计算公式
荷载模型I
������������ ������������
= (1 + Δ������)(������������������������������ − ������������������������������ ) = (1 + Δ������)(������������������������������ − ������������������������������ )
图D.0.1-2
跨中部分
支承部分
跨中部分
0.15L1 0.15L2 L1 L2
0.15L2
������2 的计算
计算公式 ������2
=
������������������ 1/5 ������0 ( ) 480 0.5������6
������0 为疲劳荷载模型车总重，对于模型II为445kN；对
2 1/3 ������������ =0.737������������ 5
������������
=
条文说明5.5.8最后一段
如果这个应力谱中的所有应力幅均低于细节类别的常
幅疲劳极限
什么是疲劳
定义：
材料、零件和构件在循环加载下，在某点或某些点产生局部的永
久性损伤，并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展 直到完全断裂的现象。
������������������������ 的计算
计算公式
������������������������ 2.7
2.6 2.5 2.4 γ1
γ1 2.7
������������������������
跨中
2. 5
2.6 2.5
梁端
0. 01 8( l
1.8
10 20 30 40 l (m)
荷载模型II、III
������������2 ������������2
= (1 + Δ������)������(������������������������������ − ������������������������������ ) = ������Δ������������ = (1 + Δ������)������(������������������������������ − ������������������������������ )=������Δ������������
参数说明