钢管凝土拱桥设计规范(13)

6.3 施工阶段材料的应力限值

6.3.1 钢管混凝土拱肋是偏心受压构件，与预应力混凝土构件的受力性质相似。“公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范”(JTG D62) (以下称混凝土规范)第6.3.4条，施工阶段预应力混凝土构件在预加应力及构件重力作用下，截面边缘混凝土法向应力的限值为：

b' 1 压应力 30～40号混凝土 σha≤0.70Ra b' 50～60号混凝土 σha≤0.75Ra

钢管混凝土拱肋中混凝土的应力限值，参照上述规定采用。

6.3.2 “公路桥涵钢结构及木结构设计规范”(JTJ025-86) (以下称钢结构规范)第1.2.5条、第1.2.10条对钢材的容许应力及容许应力的提高系数作出了规定。对组合V，即桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工荷载进行组合的情况下，容许应力的提高系数为1.30 ～ 1.40。

据此，施工阶段钢管混凝土拱肋中钢管的应力限值为：σw ≤1.30[σw]

7. 构造要求

7.1 拱肋

7.1.1 、7.1.2 对于一般跨径的拱桥，计算所需的拱肋截面几何特性不是太大，因此从简化截面形式和便于施工组装考虑，单圆管和由双圆管组成的哑铃形拱肋最为适宜。随着跨径增大，从拱肋的稳定及强度考虑，都要求拱肋宽度、高度、截面积要相应增大，此时，把由少而粗的钢管组成的截面改为由多而细的钢管组成的格构截面更为有利。从众多钢管混凝土拱桥的施工经验以及拱肋截面组合形式看，管径在550～1200mm范围内较为适中，过大或过小都会给施工带来不便。

对于跨度大于300m的钢管混凝土拱桥,拱肋的跨中与拱脚截面内力相差较大，采用等截面拱肋不经济，因此，宜采用集束式或其他形式的变截面拱肋。

7.1.3 弦杆钢管d/t的范围是根据《钢管混凝土拱桥实例集（一）》（陈宝春，2002）

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中收集的109座钢管混凝土拱桥资料，经过整理和分析得到的。结合管径范围550～1200mm、d/t范围、材料强度可以推算得到约束效应系数设计值?0和含钢率范围。

7.1.4钢管混凝土拱桥先架设空钢管拱肋，再逐根浇筑混凝土，因此在形成钢管混凝土

组合截面前，在钢管中已产生较大的初始应力，过大的初应力将降低结构承载力，因此需要规定一个初应力限值。根据国内部分钢管混凝土拱桥的设计资料，当钢管初应力系数???0fy?0.6时，对结构的承载力降低在5%左右，本规范规定不超过钢材标准

强度的50%，即??0.5。

7.1.5 拱肋矢跨比一般应因地制宜而选用。但对钢管混凝土拱桥而言，从外形景观、施工难度考虑，拱肋矢跨比在1/4～1/6范围内比较适中。另外，钢管混凝土拱桥跨越能力较大，外型轻盈，为避免产生过大的水平推力而设置庞大的墩台，也不宜取用太小的矢跨比。钢管混凝土拱桥拱肋所受荷载较为均匀，根据设计经验提出拱轴线型及拱轴系数范围。

7.1.6 拱肋截面尺寸估算，本规范只对等截面拱肋而言。高度估算公式是根据已成桥梁拱肋高度与跨径的相关曲线，采用回归分析方法，并加以修正确定的经验公式。 7.1.7 拱肋间设置横撑，既能保证整个结构的刚性，又能减小拱肋的自由长度，且使横撑与拱肋组成空间桁架以承受横向力，提高运营阶段的面外侧倾或扭倾稳定性。

7.2 吊杆及系杆

7.2.1 近几年来，出现了几座系杆拱桥垮塌事故，其原因大多是由于吊杆的锈蚀、疲劳引起的。因此，对于设有吊杆和系杆的钢管混凝土拱桥，吊杆和系杆（包括锚头）的防护和耐久性应该给予足够的重视。特别是锚头处，为防止施工中和运营中因积水不能排泄而锈蚀，对产品应要求具有防水渗入和积水外泄的防护构造。

7.2.2 由钢材构成的吊杆和系杆，如不加防护，锈蚀将十分惊人，影响使用寿命。因此采用的防护措施必须经严格认证无腐蚀钢材的成分，并要求防护层有足够的强度而不致老化或开裂，要有良好的耐候性。

7.2.4 对外露金属件的一般防护要求。另据国内目前众多中承式拱桥的使用情况分析，中承式拱桥两边短吊杆处，因水平位移大，吊杆锚端易受弯折，在较大的应力变化幅作用下，吊杆极易产生疲劳破坏。吊杆锚端设可转动的球铰构造后，则可适应因

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水平位移引起的吊杆变位，有效避免吊杆的疲劳损伤。

7.3 立柱及拱座

7.3.1 对于钢管混凝土立柱，其上端与钢筋混凝土盖梁连接，该结合部位应满足钢筋混凝土结构的构造要求。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，轴心受压构件由混凝土和纵向钢筋共同承受荷载，如纵向钢筋含筋量过少，则对混凝土构件的工作帮助不大，可能发生突然的脆性破坏。所以轴心受压构件必须满足纵向钢筋含筋率应大于0.4%。钢管虽然也参与受力，但因不能锚入盖梁足够长度，必须由钢筋过渡。

7.3.2 钢管混凝土无铰拱桥，其拱脚与拱座必须充分连接，形成一体。由于钢管拱肋是依靠弦杆的各根钢管与拱座混凝土锚固，其整体锚固效果较好。因此，拱肋伸入拱座的长度转换为单根弦管的伸入长度，一般控制在弦杆管径的1倍以上为宜。在拱脚埋入段内钢管外缘设置螺旋箍筋，是为了改善拱座的局部受力状况,使钢管与混凝土之间的结合更稳固。

7.3.3 为改善拱座的局部受力状况所需的构造措施。

7.4 节点构造

7.4.1 按一般结构设计的要求提出。

7.4.2 由于钢管混凝土构件受压时产生很大的紧箍力，必须保证钢管不断裂破坏，因而要求连接构造与母材等强度。规范中根据国内多年的设计与施工经验确定了钢管对接方式。作为节段间的临时连接而又需成为永久结构时，采用内法兰方式比较常用，其施工方便、对外观没有影响，但设计时应控制法兰盘构造尺寸所占据的管内空间，一般不得超过管内面积的1/3，以保证管内足够空隙，改善混凝土灌注条件。必要时，还应通过泵压试验，调整混凝土配合比，达到混凝土泵送通畅并使管内混凝土密实的目的。

7.4.3 主要根据国内多年的设计和使用经验以及日本道路桥梁钢桥设计规范制定。

7.5 拱肋合拢

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7.5.1、7.5.2 设计中为便于施工应考虑的一般要求。

7.5.3 导向管的作用是为保证钢管合拢时的对位精度，但如果伸出过长，在最后一段合拢时，受到轴线长度和预留拱度的限制，钢管套入比较困难。

7.6 焊缝连接

7.6.1 根据《钢结构设计规范》的类似规定的试验，Q235钢与Q345钢钢材焊接时，若用E50××型焊条，焊缝强度比用E43××型焊条时提高不多，设计时只能取用E43××型焊条的焊接强度设计值。此外，从连接的韧性和经济方面考虑，故规定宜采用与低强度钢材相适应的焊接材料。

7.6.2 焊缝在施焊时，由于冷却引起了收缩应力，施焊的焊脚尺寸愈大，则收缩应力愈大，故规定焊脚尺寸不要过分加大。 …… 此处隐藏：1045字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……