桥梁设计总结:结构计算要点

1、 根据《公路桥涵设计通用》(JTG D60-2015)第1.0.6条要求,公路桥结构的设计基准期为100年,市政桥涵据此采用设计基准期100年,各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。

2、 荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级,特殊荷载根据业主要求确定。设计安全等级根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)第1.0.9条,分为一级、二级、三级,重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按照单孔跨径确定,对多孔不等跨径桥梁,以其中最大跨作为判断标准,同时在设计中结构重要性系数应大于等于1.0。

3、 抗震设计标准:根据《抗震设计规范》(GB 50011-2001)附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。

4、 环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2018)第1.0.7条确定,并按照要求提出相应的耐久性的基本要求。

5、 混凝土保护层厚度根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2018)第9.1条,当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时,应在保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的钢筋网(主要用于承台下层)。

6、 护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》(JTG D81-2006)和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006)确定,中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。

7、 桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中正常使用极限状态不应遗漏挠度和预拱度设置。

8、 预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算,并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2018)第6.3条的规定。

9、 普通钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件,在正常使用极限状态下的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,其宽度限制根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.4.2条。

10、 T形截面梁的翼缘有效宽度和箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘的有效宽度应根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第4.2.2条和4.2.3条进行断面折减。各类受力筋应布置在有效宽度范围内。

11、 由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力,可按附录B计算。竖向日照温差梯度曲线可按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)第4.3.10条计取,桥面混凝土铺装层不计入温度梯度,沥青混凝土铺装层厚度大于10cm的按照14度计算。

12、 桥涵设计车道数应符合《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)表4.3.1-3的规定。多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时,由汽车荷载产生的效应应按表4.3.1-4规定的多车道折减系数进行折减,但折减后的效应不得小于两车道的荷载效应。汽车荷载应考虑1.15的偏载系数。单车道匝道须按两车道布载,但对于抗扭计算及抗倾覆计算需同时考虑单车道进行验算。

13、 汽车荷载冲击力应按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)第4.3.2条进行计算。

14、 人群荷载标准值按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)第4.3.5条和《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93)规定,选大值计算。

15、 上部结构计算应根据实际情况考虑支座不均匀沉降,并复核基础是否满足设定的沉降要求。

16、 全预应力箱梁计算不应考虑普通钢筋效应,预应力张拉控制应力δcon≤0.75fpk。

17、 预应力布置必须考虑纵向钢束与横向钢束以及钢束与钢筋之间的交叉影响(横梁处顶底板横向普通钢筋取消),预应力箱梁均采用塑料波纹管,计算参数μ、k选取规范上限(采用塑料波纹管,μ=0.17,k=0.0015),具体采用值应在设计说明中声明,并强调施工前应实测参数,若在规范要求的范围内方可施工。钢束张拉以应力和伸长量双控制,当预应力钢束张拉达到设计张拉力时,实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内,实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。

18、 弯桥计算须计入离心力的作用(采用车辆荷载),并提供横桥向水平力作为下部结构设计资料,以便进行墩柱设计。

19、 横向风载的计算时应考虑防噪声屏的影响,尤其是在匝道桥计算时必须计入。

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