4 基本规定
4.1 一般规定
4.1.1 钢-混凝土组合桥梁应对其构件及连接件进行下列验算:
1 按承载能力极限状态的要求进行持久状况及偶然状况的承载力、整体稳定计算。
2 按正常使用极限状态的要求进行持久状况的抗裂性、应力、挠度、局部稳定验算,以及耐久性设计。
3 按短暂状况结构受力状态的要求进行施工等工况的验算。
4.1.2 钢-混凝土组合桥梁的设计基准期应为100年。
4.1.3 钢-混凝土组合桥梁的设计使用年限应按表4.1.3采用。
表4.1.3 钢-混凝土组合桥梁的设计使用年限
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。
4.1.4 钢-混凝土组合梁的钢梁可采用工字形或槽形等截面形式,混凝土桥面板可采用现浇或预制,连接件可采用栓钉、开孔板或槽钢等形式。
4.1.5 钢-混凝土组合梁桥面板的有效宽度bc应符合下列规定:
1 组合梁各跨跨中及中间支座处的混凝土桥面板有效宽度bc(图4.1.5)应按下列公式计算,且不应大于混凝土桥面板实际宽度:
bc=b0+∑bci (4.1.5-1)
bci=Lc,i/6≤bi (4.1.5-2)
式中:b0——钢梁腹板上方最外侧剪力连接件中心间距(mm);
bci——钢梁腹板一侧的混凝土桥面板有效宽度(mm)。其中bi为最外侧剪力件中心至相邻钢梁腹板上方的最外侧剪力件中心距离的一半或最外侧剪力件中心至混凝土桥面板自由边的距离;
Lc,i——等效跨径(mm),简支梁应取计算跨径,连续梁应按图4.1.5(a)选取。
2 简支梁支点和连续梁边支点处的混凝土桥面板有效宽度bc应按下列公式计算:
bc=b0+∑βibci (4.1.5-3)
βi=0.55+0.025Lc,i/bi≤1.0 (4.1.5-4)
3 混凝土桥面板有效宽度bc沿梁长的分布可假设为如图4.1.5(b)所示的形式。
4 预应力组合梁在计算预加力引起的混凝土应力时,预加力作为轴向力产生的应力可按实际混凝土桥面板全宽计算;由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按混凝土桥面板有效宽度计算。
5 对超静定结构进行整体分析时,组合梁混凝土桥面板有效宽度可取实际宽度。
图4.1.5 混凝土桥面板等效跨径及有效宽度示意图
4.1.6 预应力钢-混凝土组合梁在正常使用极限状态计算中,预应力损失计算应包括下列内容:
1 体内布置钢束应力损失因素:
预应力筋与管道壁之间的摩擦 σl1;
锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 σl2;
预应力筋与台座之间的温差 σl3;
材料的弹性压缩 σl4;
预应力筋的应力松弛 σl5;
混凝土的收缩和徐变 σl6。
2 体外布置钢束应力损失因素:
转向构造和锚固构造管道壁摩擦阻力 σl1;
锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 σl2;
材料的弹性压缩 σl4;
预应力筋的应力松弛 σl5;
混凝土的收缩和徐变 σl6。
3 应计入预应力筋与锚圈口之间的摩擦等因素引起的预应力损失。
4 计算混凝土收缩徐变因素引起的预应力损失时,应计入钢结构对混凝土的约束作用。
5 预应力损失宜根据试验确定,当无可靠试验数据时,体内配置钢束各类因素引起的预应力损失计算可按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62的相应规定计算。
4.1.7 混凝土收缩徐变可按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62的相应条款计算。
4.1.8 钢-混凝土组合梁的温度作用应按下列规定计算:
1 计算组合梁由于均匀温度作用引起的效应时,应从受到约束时的结构温度开始,计算环境最高和最低有效温度的作用效应。当缺乏实际调查资料时,最高和最低有效温度标准值可按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60取值。材料线膨胀系数应按本规范第3.1.6条和第3.2.7条的规定取值。
2 计算组合梁由于梯度温度引起的效应时,宜采用表4.1.8所示的竖向温度梯度分布形式。
表4.1.8 钢-混凝土组合梁的梯度温度分布
注:温度值T1、T2为相对值。