公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范-JTG D

1 总则1.0.1 为使公路桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于公路桥涵的一般钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的设计，不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土桥涵结构构件的设计。

1.0.3 本规范按照国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283规定的设计原则编制。

基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132和国家标准《道路工程术语标准》GBJ 124的规定采用。

1.0.4 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行设计。

本规范采用的设计基准期为100年。

1.0.5 公路桥涵应进行以下两类极限状态设计：1 承载能力极限状态：对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态；2 正常使用极限状态：对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。

1.0.6 公路桥涵应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计：1 持久状况：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。

该状况桥涵应作承载能力极限状态和正常使用极限状态设计；2 短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。

该状况桥涵应作承载能力极限状态设计，必要时才作正常使用极限状态设计；3 偶然状况：在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。

该状况桥涵仅作承载能力极限状态设计。

1.0.7 公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。

结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1.0.7的规定。

表1.0.7 结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量（%）最大碱含量Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境；与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55 275 C25 0.30 3.0 Ⅱ严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境；滨海环境0.50 300 C30 0.15 3.0Ⅲ海水环境0.45 300 C35 0.10 3.0Ⅳ受侵蚀性物质影响的环境0.40 325 C35 0.10 3.0注：1 有关现行规范对海水环境结构混凝土中最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定时，可参照执行；2 表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率；3 当有实际工程经验时，处于Ⅰ类环境中结构混凝土的最低强度等级可比表中降低一个等级；4 预应力混凝土构件中的最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为350kg/m3，最低混凝土强度等级为C40或按表中规定Ⅰ类环境提高三个等级，其他环境类别提高二个等级；5 特大桥和大桥混凝土中的最大碱含量宜降至1.8kg/m3，当处于Ⅲ类、Ⅳ类或使用除冰盐和滨海环境时，宜使用非碱活性骨料。

《2018新混规》工程应用案例详解北京迈达斯技术有限公司朱锋2018年11月沈阳35+55+35m预应力混凝土弯箱梁案例详解85+150+85m预应力连续刚构案例详解工程概况工程概况：本桥为35m+55m+35m变截面预应力混凝土连续梁桥。

主梁采用C50混凝土，单箱单室截面，桥宽10m，中跨跨中梁高2.0m，支点位置梁高3.2m，平面弯曲半径120m，采用公称直径为15.2mm张拉1860MPa钢绞线，纵向受力主筋为HRB400，设计荷载公路-I级。

标准断面示意图边跨端支点中跨等截面中支点断面钢束布置示意图左边跨一半中跨腹板束布置立面图左边跨一半中跨顶底板束布置立面图前处理建模要点与技巧1. 从CAD导入线型快速生成模型快速建模技巧：对于弯桥、梁格模型，可在CAD中绘制中心线，导入Civil实现快速建模。

思考与扩展2. 横隔梁位置截面建模要点端横梁模拟中横梁模拟说明：在端横梁和中横梁处，建议不要用实心截面进行模拟，用旁边的空心截面进行模拟，实心部分用等效荷载的方式代替；若用实心截面代替，则此处截面中性轴有较大的突变。

规范原文规范条文说明3. 定义材料与截面4. 定义收缩徐变注意：☐收缩徐变定义选择最新的18混凝土规范，不要输错混凝土的强度数值；☐对于掺加粉煤灰的混凝土的徐变系数，程序根据规范要求自动修正；5. 边界模拟要点注意要点：◆对于弯桥的节点支撑模拟，需要修改节点局部坐标，输出反力时候可以按节点坐标系方向输出；◆弹性连接是单元坐标系，Dx一般是竖向，不要定义成Dz方向；◆节点弹性支承是整体坐标系，满堂支架定义是Dz(-)，需要特别注意；◆刚度数值的定义？工况定义要点：◆普通梁桥荷载工况主要考虑：结构自重、二期铺装、护栏荷载、横梁自重、预应力、移动荷载、支座沉降、整体升降温，梯度升降温等荷载工况；◆混凝土容重为25KN/m3，一般预应力钢筋混凝土或者普通钢筋混凝土需要将其改成26KN/m3，可以在自重工况考虑-1.04的系数，或者在材料定义中手动修改；◆在定义整体升降温和梁截面温度时，为了防止出现一些误解，建议初始温度选择0℃；◆注意荷载工况类型，为了方便后面设计验算，对于施工过程中激活的，建议定义成施工阶段荷载类型；注意要点：◆定义钢束特征值时，特别注意导管直径定义，有很多工程师，把导管直径定义错误，比如9cm，经常定义成0.9m，导致计算中出现奇异，容易产生误导，检查边界条件，而不会注意到钢束特征值的问题；◆定义钢束坐标时候，灵活的用Excel，定义好坐标后直接导入，更加方便，或者用mct命令流；注意要点：◆新《通用规范》车道-I级的集中荷载Pk值，当小于5m 时，由原规范180KN提高至270KN；◆新《通用规范》的多车道折减系数，单车道由原规范的1.0提升至1.2；◆需要注意是，车道荷载计算时候当考虑剪力效应时候，集中荷载Pk值需要乘以放大系数1.2；思考题某高速公路一10m 长简支箱梁桥，按新《通规》布置单车道移动荷载，请问不考虑冲击系数，在单车道移动荷载作用下，结构端部最大反力是多少？R=1.2(51.2P )1.2(10.55+1.2280)=466.2KNk k q ⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=2017年一级注册结构工程师真题—下午卷第35题8. 移动荷载工况定义通过基频，计算冲击系数8. 移动荷载工况定义-冲击系数注意要点：◼一般的梁桥，第一阶振型往往是竖向，这时直接取竖向的一阶频率计算移动荷载冲击系数即可；但当定义支座横向刚度时候，第一阶振型可能为水平向，此时若取此频率值计算冲击系数就不合适了，因此为了避免求出水平向的振型，可将自重只转化为Z向质量；◼对于是否将“二期铺装”转换为质量加载在结构上，对于公路桥梁，按《公路桥梁设计规范答疑汇编》（中交公路规划设计院）P60的解释，不建议将二期铺装转换为质量加载结构上，质量较小，冲击系数较大，考虑偏安全设计；9. 支座沉降工况定义支座沉降有矢量性，数值为负值思考：对于4*30m，支点梁高5m，跨中1.6m，变截面现浇箱梁，会有什么问题？分析与结合规范验算要点1. 结构分析与规范验算流程⚫模型及结果导入⚫项目设计⚫结果查看⚫参数调整⚫数据更新⚫结果输出OKNG2. 荷载组合定义《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015》4.1.5规定3. 设计参数定义指定环境类别、设计安全等级等各项参数：考虑规范4.5.2耐久性要求支持按规范5.2.9，人为控制弯起钢筋对有效高度计算的影响按规范7.2.3调整施工阶段混凝土强度增加4.1.8抗倾覆验算4. 结构验算抗弯承载能力包络图正截面拉应力包络图主拉应力包络图主压应力包络图5. 调束小技巧调束基本流程：◼首先查看抗弯承载能力，尤其C截面，如果抗力不足，加大预应力的束数；抗剪主要通过箍筋与截面来控制；◼重点查看正截面的应力，如果A位置顶缘拉应力超标，可以考虑钢束位置上移，或者增加顶层腹板束数；如果是A位置的底缘拉应力超标，主要是腹板张拉力过大，可以减小束数或者钢束位置下移；◼再看主拉应力验算，有时B点位置的主拉应力超标，主要是B点剪应力过大造成，可以把腹板束变化段拉的平缓一些；主拉应力过大，关键是需要把剪应力减小下来；◼对于钢束的永久应力过大，主要可以通过降低钢束的张拉控制应力进行调整，可以考虑0.72fpk；◼对于连续梁配束，优先考虑腹板束布置，顶板与底板束作为配合；6. 箱梁应力验算指标空间网格模型：建立空间网格模型，顶底板按照横向0.5m间距划分网格，考虑预应力束定义，故腹板竖向不做划分，同时腹板与顶底板用刚臂相接，全桥定义自重，二期恒载，混凝土收缩徐变，温度梯度，移动荷载，支座沉降等数据，模型共计1838个节点，3394个单元。

条文说明1.1针对目前大跨连续刚构较普遍存在的跨中下挠、腹板斜裂缝、底板裂缝等病害，本指南通过分析其可能存在的成因，结合对于这些病害的一些处理经验措施，从设计角度提出了一些在设计中需要注意和加强的要点，以便通过对一些设计指标的控制以及必要的构造措施的采取来降低和消除可能出现的病害。

本指南旨在细化《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）在大跨径预应力混凝土连续刚构设计上的应用，作为对现行《规范》的补充，从而希望大跨径预应力混凝土连续刚构健康发展。

2.2.1《桥涵施工规范》规定,桥梁结构断面尺寸允许有±5％误差，桥面铺装厚度允许超厚L/5000（L为连续刚构主跨跨径），预应力钢绞线容许±6％误差。

鉴于设计中考虑整个桥面铺装超厚L/5000（L为连续刚构主跨跨径）偏大，本指南建议设计中考虑桥面铺装超厚L/7000（L为连续刚构主跨跨径），但不得小于2cm，结构尺寸±5％误差和钢铰线±6%误差。

2.3.4 考虑到应充分估计混凝土收缩徐变对结构的影响，本指南建议在采用潮湿度计算徐变效应的同时，也采用混合理论来计算结构的收缩徐变，=2.0和徐变系数β＝采用混合理论时分别取徐变系数β＝0.021、终极值ψk0.0021、终极值ψ=2.5两种情况，取三种结果中徐变效应较大的作为结构的k徐变效应。

233.1.1进行承载力校和时除按照规范规定外，还需考虑以下三个方面的问题：1．计算内力组合时，建议计入结构自重（箱梁和铺装）的施工误差引起的内力增减。

2．进行内力组合时，宜充分估计施工误差引起的混凝土收缩徐变内力的变化。

3．计算结构抗力时宜考虑施工引起的预应力钢绞线误差对结构抗力的影响。

3.2计算主梁正截面承载能力时宜注意以下几个问题：1．安全等级的确定对于大跨径预应力混凝土连续刚构桥的安全等级均宜按照一级来控制，即结构的重要性系数取1.1。

2．主梁的承载能力计算要考虑施加预应力产生的次内力的影响。

中华人民共和国交通运输部办公厅于2018年7月16发布关于新版《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的通告。

通告指出，新规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）自2018年11月1日起施行。

本次修订的主要内容包括：调整了混凝土桥涵用钢筋等级；增加了桥梁结构设计的基本要求；强化了混凝土桥涵的耐久性设计要求；补充了混凝土箱梁桥抗倾覆验算要求、针对复杂桥梁的使用精细化分析方法、体外预应力桥梁设计方法、混凝土桥梁应力扰动区设计方法；调整了圆形截面受压构件的正截面承载力计算方法；增加了不同边界条件下确定受压构件计算长度系数的计算公式；调整了钢筋混凝土及B类预应力混凝土结构裂缝宽度计算方法；补充调整了构造设计要求。

本文将按照章节安排——具体细节的层次顺序，依次报告新旧规范的差异。

1 章节安排从目录来看，新旧规范章节安排变化不大。

变化主要有3处：（1）第4章由“桥梁计算的一般规定”更名为“结构设计基本规定”，把“一般规定”单独写在4.1节，又增加了新的一节“耐久性设计要求”；（2）第8章“构件计算的规定”新增“后张预应力混凝土锚固区”“支座处横隔梁”两节内容，原来的“橡胶支座”一节更名为“支座”，“桩基承台”一节的位置提前；（3）附录：04版规范中共7个附录，新版18规范中共9个附录，相比之下，删除1个、修改2个，新增3个。

具体如下：删除：混凝土强度等级与原《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023-85）的混凝土标号及两者各项设计指标的关系。

修改：沿周边均匀配筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面抗压承载力计算、混凝土收缩应变和徐变系数计算及钢筋松弛损失中间值与终极值的比值。

新增：桥梁结构的实用精细化分析模型、拉压杆模型分析方法、受压构件计算长度的简化计算公式2 具体细节（1）新规范中简化了第一章总则；（2）新规范中提高了公路桥涵受力构件的最低混凝土强度等级：钢筋混凝土构件不低于C25；当采用强度标准值400MPa及以上钢筋时，不低于C30；（3）新规范中淘汰了一些强度等级较低的材料：C15、C20等级混凝土，235MPa级光圆钢筋、335MPa级螺纹钢筋；（4）强化了混凝土桥涵的耐久性设计要求：04版规范中，耐久性设计只在总则1.0.7中提及，给出了混凝土耐久性的基本要求，在18规范中对混凝土的耐久性设计要求进行了提高，包括环境等级划分、混凝土强度等级最低要求以及相应的耐久性技术措施；（5）调整了圆形截面受压构件的正截面承载力计算方法：04版规范中，沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面抗压承载力需按5.3.9的公式计算，存在多个未知数，需要查表后才能确定承载力；在18规范中，计算公式仅有一个未知数α，更加便于迭代计算；（6）增加了混凝土箱梁桥抗倾覆验算要求以及构造要求：在04版规范中并没有提到混凝土箱梁桥抗倾覆验算要求以及构造要求，而在新版18规范中，分别在4.1.8条和9.6.9条新增了抗倾覆的验算要求以及构造要求。

公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)条文说明公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015条文说明1总则1.0.1本次修订对公路桥涵设计原则进行了调整和修改。

近些年的桥梁安全事故，使桥梁工程设计者和管理者认识到结构物的安全、耐久是最基本的要求。

在保证安全和耐久的前提下，桥涵设计要优先考虑满足功能需求，即要满足“适用”的要求，再根据具体情况考虑环保、经济和美观的要求。

环保问题关系到社会的可持续发展，须给予高度重视。

1.0.3桥梁上的可变作用是随时间变化的，所以它的统计分析要用随机过程概率模型来描述。

随机过程所选择的时间域即为基准期。

根据《工程结构可靠性设计统一标准》(GB)的规定，公路桥涵结构的设计基准期取100年。

1.0.4设计使用年限是体现桥涵结构耐久性的重要指标，美国、英国、新西兰和日本等多国的桥梁设计规范对桥梁设计使用年限均有明确的规定。

现行《公路工程技术标准》(JTGB01)修订时综合考虑了国标的规定、公路功能、技术等级和桥涵重要性等因素，规定了桥涵主体结构和可更换部件设计使用年限的最低值。

本条规定与《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)保持一致。

1.0.5本条中的桥涵分类标准采用了两个指标：一个是单孔跨径LK，用以反映桥涵的技术复杂程度；另一个是多孔跨径总长L，用以反映扶植规模。

本条与《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)保持一致。

在肯定桥涵分类时，符合其中一个指标即可归类，存在差异时，可采取“就高不就低”的原则。

在计算桥梁长度时，曲线桥宜按弧长计，斜桥宜按斜长计。

1.0.7可持续开展已成为国内外工程界广泛关注的问题。

当前环境、资源对公路桥涵扶植的约束不竭强化，加快资源节约型、环境友好型行业扶植已成为行业转型开展的重要途径，为此，交通运输部合时地提出了“绿色交通”的开展战略，旨在将可持续开展的理念贯穿落实到交通运输开展的各个领域和各个环节。

增长本条规定一方面是贯彻国家和行业的宏观要求，另一方面将有助于提高设计人员对环境和资源的重视。