城市桥梁设计规范(CJJ11-2011)解读
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7、明确了城市桥梁上和地下通道内敷设管线的注意 事项 事项。 8、增加了节能、环保、防洪、抢险、抗洪救灾的规 定。 定。 9、对桥梁景观由概念设计和美学观点提出了要求。
(七)《规范》条文的解读
第一章:总则 这一章总要有四层意义 1、宗旨:遵照国家的方针,准确地反映国家的经济 实力和桥梁设计的实际技术水平。
强制性条款有7条
(六)《城市桥梁设计规范》的特点
1、以工程结构可靠性设计为基础理论、以数理统计 为支撑的极限状态设计方法,明确两个极限状态,三个状 况设计 况设计。 2、把桥梁设计使用年限正式写入设计规范。 3、修订了城市桥梁汽车作用。 4、对弯、坡、斜、异型桥梁的设计和构造提出一些 新要求。 5 增加了结构耐久性设计的内容 5、增加了结构耐久性设计的内容。 6、增加了桥面泄水孔的设计内容。
设计基准期 是结构可靠度理论中的 个重要概念 设计基准期,是结构可靠度理论中的一个重要概念, 它的理论基础是,“概率论”。众所周知,作用在桥梁结 构上的各种作用是随时间变化的随机过程,一般由正整分 布曲线表示,随机过程中,相应于分位值为0.05间的时间 域一般就是设计基准期。
频 率 密 度 94.195% 97.75 5% 0.05 95% % f(x)
2、基础理论:是“工程结构可靠性设计理念”。 我国《城市桥梁设计规范》采用“可靠性理论”,说 明我国“桥梁设计规范”的基础理论与国际上先进国家 “桥梁设计规范”的基础理论是一致的,反映它保持了世 界先进水平。 3、设计原则: 安全可靠——承载能力极限状态; 安全可靠 承载能力极限状态; 适用耐久——正常使用极限状态; 技术先进——创新是硬道理,桥梁设计要不断应用 “四新”; 经济合理——包括桥梁立体结构,附属设施、建设周 期 征地拆迁 施工工艺 养护维修等各方面都要经济合 期、征地拆迁、施工工艺、养护维修等各方面都要经济合 理。 美观协调 美观协调——
表3.0.14
安全类别 一级 二级 三级 级
城市桥梁设计安全等级
桥梁类型 特大桥、大桥、中桥、小桥 小桥、重要挡土垟 挡土垟 防撞栏杆 挡土垟、防撞栏杆
结构重要性 重要结构 一般结构 次 结构 次要结构
四、城市桥梁设计洪水频率宜采用百年一遇的洪水频率:对特别 四、城市桥梁设计洪水频率宜采用百年 遇的洪水频率:对特别 重要的桥梁可提高到三百年一遇。(3.0.2条) 中国城市建设的特点是,建筑物多畔河而建,街道显罗棋布。桥 梁定的低了容易常因洪水断交;定的太高了,桥梁布置困难,拆迁量 过大,引道太陡或太长,行车不安全,两侧居民出入不便,环境污染 较大 商店营业受影响 较大,商店营业受影响。 因此,本规范采用宜用百年一遇的洪水频率,特别重要桥梁要因 地制宜提到标准 仍至三百年 遇 地制宜提到标准,仍至三百年一遇。
这两类极限状态概括了桥梁结构的可靠性,只有每项 设计都符合有关规范的规定的两类极限状态设计要求,才 能使所设计的桥梁结构满足本规范第3.0.9条的功能要求。 能使所设计的桥梁结构满足本规范第 条的功能要求。 2、城市桥梁设计时,应根据桥梁结构在施工和使用 中环境条件和影响 分以下三种设计状况(见第3 0 12条) 中环境条件和影响,分以下三种设计状况(见第3.0.12条) (1)持久状况:指桥梁使用阶段。这个阶段必须进行 承载能力极限状态和正常使用极限状态计算。
(一)编制背景及依据
根据原建设部《关于印发(二〇〇四年度工程建设城 建建工行业标准制订 修订计划)》的通知第392页:修 建建工行业标准制订、修订计划) 页 修 订现行《城市桥梁设计准则》CJJ11-93的要求而编制。
(二)编制的主要过程
2005年8月1日,在上海成立编制组,并召开编制组第 年 月 日,在上海成立编制组,并召开编制组第 一次工作会议。会上研定了编制原则,产生了编制大纲, 明确了分工。 本规范的主编单位为上海市政工程设计研究总院,参 编单位有北京市市政工程设计研究总院 天津市市政工程 编单位有北京市市政工程设计研究总院、天津市市政工程 设计研究院、兰州市城市建设设计院、重庆市设计院、广 州市市政工程设计研究院 南京市市政工程设计研究院 州市市政工程设计研究院、南京市市政工程设计研究院、 沈阳市市政工程设计研究院和杭州市城建设计研究院。 本规范的归 管理单位为北京市市政 程设计研究总 本规范的归口管理单位为北京市市政工程设计研究总 院。
4 桥梁结构的设计使用年限(3 0 9条) 4、桥梁结构的设计使用年限(3.0.9条) 桥梁结构的设计使用年限,按表3.0.9的规定采用 表 表3.0.9 桥梁结构的设计使用年限(年)
类别 1 2 3 设计使用年限 30 50 100 示例 小桥 中桥、重要小桥 特大桥、大桥、重要中桥
注:对有特殊要求结构的设计使用年限,可在上述规 定基础上经技术经济论证后予以调整 定基础上经技术经济论证后予以调整。 5、设计安全等级(第3.0.14条)城市桥梁按持久状况 承载能力极限状态设计时 应根据结构重要性及结构破 承载能力极限状态设计时,应根据结构重要性及结构破 坏后,可能产生的影响程度分为三个设计安全等级。具 体标准见表3.0.14。
短期状态: 状 偶然状态:
(2)短期状态:指桥梁施工阶段(含制作、运送和架 设过程)所承受的临时作用。这阶段一般只进行承载力极 限状态计算,必要时才作正常使用极限状态计算。 (3)偶然状态:指桥梁在使用过程中可能遇到的偶发 状况如地震 车(船)撞击的状况 对此状况只能按承载 状况如地震、车(船)撞击的状况。对此状况只能按承载 力极限状态设计。
(三)编制的主要原则
1、全面贯彻执行国家和行业的有关法律、法规和方 针政策 密切结合城市经济发展 城市总体规划和交通需 针政策,密切结合城市经济发展,城市总体规划和交通需 求,以及我国桥梁设计,施工使用经验。规范内容要体现 国家的技术经济政策 准确地反映桥梁建设的实践经验 国家的技术经济政策,准确地反映桥梁建设的实践经验。 2、与现行相关标准、规范要兼容、协调、避免相互 矛盾“撞车”。 3、修订的《规范》应有一定的沿用性和可操作性。 修订的 规范 应有 定的沿用性和可操作性
0.05
(-2 )
(-)
随机变量
设计基准期
正态曲线图
各图桥梁的设计基准期不一样,英国为120年,美国 为75年~100年,日本对长期结构定为100年,中国建筑结 年 年 本 年 建 构,对特殊重要建筑物和纪念性建筑(含桥)为100年, 中国公路、铁路、市政桥梁,将分位值定为0.05,两0.05 分位值的随时变量时间区间约100年,其保证率95%,可见 城市桥梁设计规范取100年与相关规范基本上是吻合的 城市桥梁设计规范取100年与相关规范基本上是吻合的。 但设计基准期不等同于结构的使用寿命,两者有联 系而又不全等同 结构使用寿命 是指桥梁结构在设计使 系而又不全等同。结构使用寿命,是指桥梁结构在设计使 用期后,经大修可以适用的结构物的实际使用年限。桥梁 使用年限一般不应低于桥梁设计基准期。
2007年10月完成了《规范》初稿。2007年12月13日, 编制组在重庆召开第二次工作会议,经过充分讨论修改后, 于2008年2月形成“征求意见稿”。 《规范》“征求意见稿”于2008年4月-5月,在“国家 工程建设标准化信息网”上进行公示征求意见,同时,由 主编单位向行业内三十余家设计院发函提送《规范》征求 意见稿。先提后收到反馈意见64条。根据反馈意见,产生 了《规范》送审稿 了《规范》送审稿。 归口单位于2009年4月21日—22日,在天津主持召开 了《规范》送审稿审查会议 了《规范》送审稿审查会议。 2009年9月提交了《规范》报批稿和相关报批材料。 2011年4月,住房和城乡建设部批准《城市桥梁设计 规范》作为行业标准于2012年4月1日起正式实施。
一、城市桥梁的设计特点 城市桥梁设计应符合城市总体规划要求 必要时可分 城市桥梁设计应符合城市总体规划要求。必要时可分 期实始,但要保留运期发展的余地。 二、城市桥梁的功能有四: 城市桥梁的功能有 1、在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各 种作用; 2、在正常使用时,具有良好的工作性能; 3、在正常维护下,具有足够的耐久性能; 4、在设计规定的偶然事件发生和发生后,能保持必 偶 保 须的整体稳定性。
4、适用范围: 、适用范围: 适用于城市道路上的新建、改建永久性跨河桥梁、高 架道路桥梁 立体交叉桥梁和地下通道设计 城市道路上 架道路桥梁、立体交叉桥梁和地下通道设计。城市道路上 的旧桥改建设计则参照执行。 本规范不包括管线专用桥,人行专用天桥、港口码头、 厂矿专用桥以及施工便桥。
第二章 术语 第二章:术语 主要根据国家标准《道路工程术语标准》GBJ124_88, 结合国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153 中出现的术语和人们比较生疏的术语列出。 第三章:一般规定 主要是针对城市桥梁的特点 结合《工程结构可靠性 主要是针对城市桥梁的特点,结合《工程结构可靠性 设计统一标准》的相关规定,对桥梁的设计理论和计算方 法 桥梁设计洪水频率 标准 桥梁分类标准 桥梁总体 法,桥梁设计洪水频率、标准、桥梁分类标准,桥梁总体 布置原则,桥梁净空、桥梁景观设计、桥梁附属设施、设 计以及处理相关管线的原则 等等做了基本规定 计以及处理相关管线的原则。等等做了基本规定:
三 城市桥梁设计的基础理论 三、城市桥梁设计的基础理论 根据《工程结构可靠性统一设计标准》GB50153—— 2008的规定情况,工程结构采用的数理统计为依托,以概 率理论为基础的极限状态设计法,按分项系数的表达式进 行设计。《城市桥梁设计规范》采纳的主要内容有。 1、极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极 极限状态可分为承载能力极限状态和 常使用极 限状态(3.0.1条) (1)承载能力极限状态关系到结构的强度和安全性 (1)承载能力极限状态关系到结构的强度和安全性。 (2)正常使用极限状态 正常使用极限状态仅涉及结构的工作条件和性能,体 常使用极限状态仅涉 结构的 作条件和性能 体 现了桥梁结构的使用性和耐久性。
Hale Waihona Puke (五)《规范》的主要内容《规范》的正文部分共十个章节(并附有相应条文说 明) 即: 明)。即: 1、总则; 2 符号和术语; 2、符号和术语; 3、基本规定; 4 桥位选择 4、桥位选择; 5、桥面净空; 6 桥面的平面 纵断面和横断面设计 6、桥面的平面、纵断面和横断面设计;
7、桥梁引道、引桥; 8、立体、高架道路桥梁和地下通道; 立体 高架道路桥梁和地下通道 9、桥梁细部构造及附属设施; 10、城市桥梁上的作用。 附录A 特种荷载及结构验算的规定 附录A,特种荷载及结构验算的规定。 其中强制性条款有7条,它们是3.0.8、3.0.14、 3.0.19、8.1.4、10.0.2、10.0.3、10.0.7。
(四)参考的主要标准和规范
1、国家标准:《工程结构可靠性设计统一标准》 GB50153—2008; 2、国家标准:《公路工程结构可靠度设计统一标准》 GB/T 50283—1999; 3、建设部部颁标准《城市桥梁设计准则》GJJ11-93; 3、建设部部颁标准《城市桥梁设计准则》GJJ11 93; 4、建设部部颁标准《城市桥梁设计荷载标准》CJJ1198 98; 5、交通部部颁标准《公路桥涵通用设计规范》JJGD 60-2004; 6、建设部部颁标准《城市道路设计规范》GJJ-90。
3、城市桥梁设计基准期为100年(见第3.0.8条)
当前国际上一致认为:结构可靠度是工程结构在规定 的时间内 规定的条件下 完成预定功能的概率 “规定 的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率。“规定 的时间”,是指结构进行可靠性分析时,考虑各种基本变 量与时间的关系可取用的基准时间,常称基准期。“规定 与 的关系 的 准 常称 准 条件”,是指结构在正常设计、正常施工、正常使用条件 下、即不考虑人为过失的影响。“预定功能”是指正常施 工和正常使用时,结构应满足以下基本功能。