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》11 钢-混凝土组合梁吴冲同济大学桥梁工程系cwu@1 前言☞组合结构桥梁主要构件钢结构砼桥面板剪力连接件钢梁截面组合截面☞钢梁截面形式 工形◆跨径≤40m开口箱梁(槽形梁)钢箱梁钢桥临时支撑◆无支撑：仅承担二期恒载与活载◆有支撑：共同承担恒载与活载施工顺序◆先正弯矩区后负弯矩区施工方法◆现浇►施工方便►收缩徐变较大◆预制安装+湿接缝►预制板与钢梁有间隙►收缩徐变较小现浇混凝土桥面板预制安装：上海长江大桥:105m 组合梁钢梁制作浇筑砼桥面板11.1 一般规定浙江省台州市椒江二桥☞半封闭钢箱组合梁桥梁顶板宽39.6m（含风嘴42.5m），处高度3.5m（不含铺装）。

腹板横向间距为8.46m和15.0m，横隔板纵向间距4.5m☞桥面板标准厚度260mm，上翼缘设140mm砼承托；在边跨78m范围的桥面板加厚到400mm（无承托）☞用钢量：14533t（410kg/m2）浙江省台州市椒江二桥浙江台州椒江二桥浙江省台州市椒江二桥浙江台州椒江二桥●钢筋连接件●型钢连接件●圆柱头焊钉连接件●开孔钢板连接件☞11.1.2考虑混凝土板剪力滞影响的混凝土板翼缘有效宽度可按附录F 计算。

F.0.1组合梁各跨跨中及中间支座处的混凝土板有效宽度按下式计算，且不应大于混凝土板实际宽度：F.0.2简支梁支点和连续梁边支点处的混凝土板有效宽度按下式计算 F.0.3混凝土板有效宽度沿梁长的分布可假设为如图F.0.1b)所示的形式。

b e f 1b ef 2b eff b 1b 2b 0b 0L 1L 2L e , 1= 0.8L 1L e , 2= 0.2(L 1+L 2)L e , 3= 0.60L 2L e , 4= 0.2(L 2+L 3(L 3b e f , 00.6L 10.2L 10.2L 10.2L 2b e f , 1b e f , 2b e f , 3b e f , 40.6L 20.2L 2L 1L 2L 30.2L 3连续组合梁等效跨径混凝土板有效宽度沿梁长分布组合梁截面尺寸eff 0efib b b =+∑ef e,6i i ib L b =≤eff 0ef i ib b b β=+∑e,0.550.025 1.0i i i L b β=+≤☞11.1.2考虑混凝土板剪力滞影响的混凝土板翼缘有效宽度可按附录F计算。

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。

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》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》
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》12 钢塔吴冲同济大学桥梁工程系cwu@12.1 一般规定☞12.1.1本章适用于采用钢结构的桥塔设计。

☞12.1.2钢塔宜采用箱形截面，多肢钢塔宜设置横系梁。

☞12.1.3根据结构受力需要和构造要求不同，钢塔柱和混凝土塔柱的连接位置可以设在承台顶、下横梁顶或上塔柱中间。

钢塔与混凝土塔柱（基础）的连接应安全可靠，必要时可通过试验验证。

☞12.1.4 钢塔宜采用高强度的钢材作为结构主材，可根据不同的应力要求选用不同强度等级的材料。

☞12.1.5钢塔设计必须进行整体稳定性和局部稳定性计算，并保证局部失稳不先于整体失稳发生。

☞12.1.6 可通过塔柱截面选型或附加气动装置改善钢塔的气动性能。

☞12.2.1钢塔宜采用单室结构，截面较大时可采用多室结构。

为了抗风需要，也可采用带切角的截面，或根据受力需要选用其他截面型式。

☞12.2.2钢塔截面构造设计应满足以下要求：1根据钢塔在施工中与成桥后的受力状况，确定截面高度方向上壁板的厚度。

2加劲肋的尺寸和间距应满足结构局部稳定的要求。

3壁板间、壁板与加劲肋间焊缝根据受力和构造要求确定，对机加工的节段，离端面600mm～1000mm范围内需要加大焊缝尺寸。

☞12.2.3 横隔板应对壁板提供足够的支撑刚度。

在满足对壁板加劲刚度的情况下，也可采用中间大部分挖空的横肋结构。

横隔板宜按4m间距设置。

☞12.2.4钢塔的连接构造设计应满足以下要求：1 钢塔节段划分应充分考虑节段运输的方便与节段安装时的设备吊装能力。

2较矮的钢塔节段之间可采用焊接的方式连接。

较高的钢塔宜采用高强度螺栓与端面接触共同受力的连接形式。

3考虑端面接触共同受力时，应在高强度螺栓拼接板上开设金属接触率检查孔。

☞12.2.5 拉索或者索鞍在钢塔上的布置应尽量避免桥塔受扭。

敬请专家领导给予指导谢谢！。

《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。