DBJ51/T 089-2018 四川省城镇超高韧性组合钢桥面结构技术标准

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  • STC22一一抗弯拉强度标准值为22MPa的超高韧性混凝土; E, 钢材的弹性模量; G 超高韧性混凝土的剪切弹性模量; 走 超高韧性混凝土的泊松比; fk、fea——超高韧性混凝土的轴心抗压强度标准值、设计值; 标准值; fe、fa—一超高韧性混凝土抗弯拉强度标准值、设计值; ffd d一一超高韧性混凝土的轴心抗拉强度标准值、设计值: Gerack.d 超高韧性混凝土的轴心受拉初裂应变设计值: 许值:

    2.2.2作用和作用效应

    Mk一弯矩标准值; N.—一计算荷载下单个剪力连接件所承受的剪力; NS 剪力连接件的抗剪承载力设计值: 剪力设计值; STC层的应力; as 钢主梁下翼缘应力; Sud 作用效应的组合设计值: S max 超高韧性混凝土中的最大应力水平; S min 超高韧性混凝土中的最小应力水平; O max 超高韧性混凝土中的最大名义应力; .min. 超高韧性混凝土中的最小名义应力。

    Astud一一焊钉的钉杆截面面积; I。一高韧性轻型组合桥面结构梁体组合截面的换算惯性矩; h. 超高韧性混凝土层的厚度: 钢主梁腹板厚度: y. 超高韧性混凝土层顶面至组合截面弹性中性轴的距离

    水电站标准规范范本2.2.4计算系数及其他

    o一 桥梁的重要性系数: Wef,i 一超高韧性混凝土层的截面抗弯模量; n 钢材弹性模量与超高韧性混凝土弹性模量的比值。

    3.0.1组合桥面结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态 设计方法。

    3.0.1组合桥面结构设计应采用以概率理论为基础的极限 设计方法。

    3.0.3组合桥面结构应进行耐久性设计,且STC结构层设计使

    3.0.5组合桥面结构在运营阶段应制订专项管养维护方案。

    4.1.1超高韧性混凝土的主要组成部分包括水泥、矿物

    4.1.1超高韧性混凝土的主要组成部分包括水泥、矿物掺合料、 石英砂、石英粉、钢纤维、减水剂和水,其中水胶比宜为0.16~ 0.22。 4.1.2水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的 规定;宜采用42.5级以上硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 4.1.3矿物掺合料宜为I级粉煤灰、S95级以上的粒化高炉矿渣 粉、硅灰等材料。矿物掺合料应符合现行国家标准《用于水泥和 混凝土中的粉煤灰》GB/T1596、《用于水泥和混凝土中的粒化高 炉矿渣粉》GB/T18046、《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690等 的规定,并应有出厂检验报告和产品合格证。采用其他矿物参合 料时,应通过试验进行验证。

    表4.1.4石英砂和石英粉的技术指标

    4.1.5石英砂和石英粉的筛分试验,氯离子含量、硫化物

    4.1.5石英砂和石英粉的筛分试验,氯离子含量、硫化物及硫 酸盐含量、云母含量检验应符合国家现行标准《活性粉末混凝十》 GB/T31387和《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52 的规定:二氧化硅含量检验应符合现行行业标准《水泥用硅质原 料化学分析方法》JC/T874的规定。

    其性能指标应符合表4.1.6的规定,性能检验应符合附录A的 规定。

    表4.1.6钢纤维的性能指标

    4.1.7减水剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076

    4.1.7减水剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076 和《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定。应选用高性 能减水剂,减水率宜大于30%。

    4.1.8掺用改善超高韧性混凝土性能的其他外加剂时,除应符

    合国家现行相关标准的规定外,还应通过试验确定超高韧性混凝 土性能。

    4.1.9拌合用水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63 的规定。

    4.1.10超高韧性混凝土的强度等级应按抗弯拉强度划分,各个

    等级中超高韧性混凝土的抗弯拉强度、抗压强度的标准值和设计 值宜符合表4.1.10的规定。

    .1.10超高韧性混凝士标准值和设计1

    4.1.11超高韧性混凝土的抗剪强度宜通过试验确定。当无试验 资料时,可按下式计算:

    式中:t。一—超高韧性混凝土的抗剪强度(MPa); 一一计算系数,般取0.095~0.121,本标准建议取 0.095; fck——超高韧性混凝土的轴心抗压强度标准值(MPa)。 4.1.12超高韧性混凝土的抗压、抗拉弹性模量采用100mm× 100mmx400mm的试件,按现行国家标准《普通混凝土力学性 能试验方法标准》GB/T50081或参照现行行业标准《公路工程水

    泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30通过试验确定。 当无试验资料时,E.按表4.1.12取值,或按公式(4.1.12) 计算:

    2不同强度等级超高韧性混凝士的弹

    E。= 3 435.6Jfeuk

    E. G. = 2(1 + μ.)

    4.1.16在不同养护条件下,超高韧性混凝土的收缩应变和徐变

    4.1.16在不同养护条件下,超高韧性混凝土的收缩应

    4.1.16在不同养护条件下,超高韧性混凝土的收缩应变和徐变 系数按表4.1.16取值。

    系数按表4.1.16取值。

    系数按表4.1.16取值。

    表 4.1.16 超高韧性混凝土的收缩应变和徐变系数

    4.2.1超高韧性混凝土中的钢筋宜选用HRB400、HRB500、 HRBF400、HRBF500钢筋,并应符合现行国家标准《钢筋混凝土 用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2的有关规定。 4.2.2钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。钢 筋的抗拉强度标准值、抗拉和抗压强度设计值、弹性模量按现行 行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62的规定取值。

    4.2.1超高韧性混凝土中的钢筋宜选用HRB400、HRB500、 HRBF400、HRBF500钢筋,并应符合现行国家标准《钢筋混凝土 用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2的有关规定。

    4.2.3焊钉应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》

    GB/T10433的有关规定。

    GB/T10433的有关规定,

    4.3.1组合桥面结构中的防腐材料质量应符合现行行业标准 《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》CJJ235的有关规定。 4.4.2保湿养生材料应符合下列规定:

    4.4.2保湿养生材料应符合下列规定:

    1超高韧性混凝土层保湿养护采用的节水保湿养护膜应由 高分子吸水保水树脂和不透水塑料面膜制成,其质量要求可按现 行行业标准《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTG/TF30的 规定执行。 2高温期施工时,宜选用白色反光面膜的节水保湿养护膜; 低温期施工时,宜选用黑色或蓝色吸热面膜的产品

    5.1.1组合桥面结构应进行下列极限状态设计

    1承载能力极限状态:应包括结构、构件和连接的强度验 算、疲劳验算,结构、构件的稳定验算等。 2正常使用极限状态:应包括影响结构、构件正常使用的 变形验算,构件和连接的应力验算,及影响结构耐久性的抗裂性 验算和耐久性设计。

    2正常使用极限状态:应包括影响结构、构件正常使用的 变形验算,构件和连接的应力验算,及影响结构耐久性的抗裂性 验算和耐久性设计。 5.1.2组合桥面结构设计应根据不同种类的作用及其对结构的 影响、结构所处的环境条件,按下列两种设计状况:进行极限状 态设计: 1持久状况应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态 设计。 2短暂状况应进行承载能力极限状态设计,必要时进行正

    5.1.2组合桥面结构设计应根据不同种类的作用及其对结构的 影响、结构所处的环境条件,按下列两种设计状况,进行极限状 态设计:

    影响、结构所处的环境条件,按下列两种设计状况,进行极限状 杰设计:

    1持久状况应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态 设计。 2短暂状况应进行承载能力极限状态设计,必要时进行正 常使用极限状态设计。

    5.1.3组合桥面结构桥梁的设计安全等级应采用一级。

    1 按弹性方法进行计算,必要时应计入结构的二阶效应。 2计入施工方法及顺序的影响。 3计入超高韧性混凝土开裂、收缩徐变及温度等因素及其 次效应的影响。

    5.1.5组合桥面结构按线弹性方法计算采用下列基本假定:

    1钢与超高韧性混凝土均为理想线弹性体。 2组合桥面结构弯曲时,超高韧性混土层截面与钢主梁 截面符合平截面假定,材料服从胡克定律。 5.1.6计算组合桥面结构截面特性时,应采用换算截面法,其 中超高韧性混凝土层取有效宽度范围内的截面。 5.1.7在组合桥面结构中,超高韧性混凝土层与主梁正交异性 钢面板共同形成的桥面板的有效宽度b应符合现行行业标准《公 路钢结构桥梁设计规范》JTGD64的有关规定

    5.1.8组合桥面结构的温度作用应按下列规定计算:

    1计算组合桥面结构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。当缺乏实际调香资料时,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》JTGD60的规定取 直。材料线膨胀系数应按本标准第4.1.16条的规定取值。 2计算组合桥面结构由于梯度温度引起的效应时,应采用 图5.1.8所示的竖向温度梯度分布形式。温度梯度取值应按下列 公式计算:

    图5.1.8温度梯度计算图示

    h一STC层的厚度;H一组合截面全

    1)正温差时,T2按下式计算:

    式中:h一一STC层的厚度(mm)。 2)负温差时,T2按下式计算:

    式中:h一STC层的厚度(mm)。 3组合桥面结构除应考虑正常的温度效应外,尚应考虑钢 材和混凝土两种材料不同线膨胀系数引起的效应影响。 4组合桥面结构应考虑超高韧性混凝土采用高温蒸汽养护 时引起的结构温度效应影响。 5.1.9组合桥面结构设计采用的作用应按永久作用、可变作用 偶然作用、地震作用分类。作用应满足下列要求: 1可变作用中的设计汽车荷载与人群荷载应符合现行行业 准《城市桥梁设计规范》CJ11的有关规定。 2温度作用按本标准第5.1.8条执行。 3施工阶段的作用应根据实际情况确定,结构上的施工人 员和施工机具设备等应视为可变作用。 4其余作用均应符合现行行业标准《公路桥涵设计通用规 范》JTGD60的有关规定。 5.1.10组合桥面结构设计采用的作用效应组合分为基本组合、 锁遇组合、准永久组合及标准组合。各作用效应组合均应符合现 行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的有关规定。

    5.1.12组合桥面结构应按本标准第5.5节的规定进行抗疲劳设

    5.1.13组合桥面结构应根据组合截面形成过程对应的各工况

    5.1.13组合桥面结构应根据组合截面形成过程对应的各工况 及结构体系进行计算。

    算,各体系的计算结果叠加后得到组合桥面结构中各构件的计 算结果。

    5.1.15组合桥面结构的设计计算除应符合本标准的规定外,尚

    5.1.10组口价 小出 路路面设计规范》CJ169的有关规定,面层与超高韧性混凝土层 间应设置黏结层。

    1.17组合桥面结构的设计应包

    5.2承载能力极限状态计算

    5.2.1组合桥面结构的持久状况应按承载能力极限状态的要

    5.2.1组合桥面结构的持久状况应按承载能力极限状态的要

    求,进行承载能力、稳定性计算,必要时尚应进行结构的倾覆和 界面滑移验算。在进行承载能力极限状态计算时,作用效应组合 应采用基本组合;在进行倾覆稳定性和疲劳计算时,作用的效应 组合应采用标准组合:汽车荷载应考虑冲击系数,结构材料性能 采用其强度设计值。 5.2.2组合桥面结构的承载能力极限状态应按下式计算:

    式中: %一样 桥梁的重要性系数,本标准统一取值为1.1; S一一作用效应的组合设计值,对于汽车荷载效应应计入 冲击系数; R一一构件承载能力设计值。 5.2.3组合桥面结构STC结构层的抗弯承载能力计算应符合下 列规定: 1计算结构抗弯承载能力时,应考虑施工方法及顺序的影 ,并应对施工过程进行抗弯验算,施工阶段作用组合效应应符 合现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的有关规定。 2截面抗弯承载能力应采用线弹性方法进行计算,以截面 上任意一点达到材料强度设计值作为抗弯承载力的标志,并应符 合下列规定:

    式中:一一变量,表示不同的应力计算阶段:

    Ma;一一对应不同的应力计算阶段,作用于截面的弯矩设 计值; Wer;一一对应不同的应力计算阶段,截面的抗弯模量; f一一材料的强度设计值。 3计算结构抗弯承载力时应计入超高韧性混凝土层与主梁 王交异性钢面板共同形成的桥面板剪力滞效应的影响。 2.4组合桥面结构的抗剪承载力可采用下式计算:

    V.s YoT =o It

    式中:V一一剪力设计值。 S、I有效截面面积矩和惯性矩。 tw一一钢主梁腹板厚度。 fa一一钢材的抗剪强度设计值。 5.2.5组合桥面结构的主梁局部稳定应符合现行行业标准《公

    路钢结构桥梁设计规范》JTGD64的有关规定。

    5.3正常使用极限状态计算

    5.3.1组合桥面结构的持久状况应按正常使用极限

    5.3.1组合桥面结构的持久状况应按止常使用极限状态的要 求,对组合桥面结构的抗裂性和挠度进行检算。在进行正常使用 极限状态计算时,作用效应组合应采用频遇组合,汽车荷载不计 入冲击系数。

    5.3.2组合桥面结构的持久状况设计,还应计算其使

    正截面应力。在计算时,作用效应组合应采用标准组合,汽车荷

    5.3.3组合桥面结构的短暂状况的设计,应计算构件

    运输及安装等施工阶段由自重、施工荷载引起的截面正应力,必 要时应进行承载能力极限状态下的稳定性验算和抗倾覆验算。施 工荷载除有特别规定外,均应采用标准组合:温度作用效应可按 施工时实际温度场取值;动力安装设备产生的效应应乘以相应的 动力系数。

    5.3.4组合桥面结构的正常使用极限状态验算应符合下死

    4组合桥面结构的正常使用极限状态验算应符合下列规定:

    式中:Ssa—一正常使用极限状态作用(或荷载)组合的效应设计值; R一一结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力和裂 缝宽度等的限值。 5.3.5组合桥面结构应力验算应涵盖各个构件,包括超高韧性 混凝层、剪力连接件、超高韧性混凝主接缝以及钢结构,并符 合下列规定: 1根据组合桥面结构的受力特点,各构件的应力验算需要 考虑总体荷载效应与局部荷载效应的叠加。在总体荷载效应计算 中,弯矩作用下超高韧性混凝土层及钢主梁法向应力可按下列公 式计算: 1)超高韧性混凝土层顶面应力:

    式中:Ssd一一正常使用极限状态作用(或荷载)组合的效应设计值; R一一结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力和裂 缝宽度等的限值。

    混凝土层、剪力连接件、超高韧性混凝土接缝以及钢结构,并符 合下列规定: 1根据组合桥面结构的受力特点,各构件的应力验算需要

    混凝土层、剪力连接件、超高韧性混凝土接缝以及钢结构, 合下列规定:

    1根据组合桥面结构的受力特点,各构件的应力验算需要 考虑总体荷载效应与局音部荷载效应的叠加。在总体荷载效应计算 中,弯矩作用下超高韧性混凝土层及钢主梁法向应力可按下列公 式计算: 1超高韧性混凝土层顶面应力

    2)正交异性钢桥面板下冀缘应力

    5.3.6持久状况正常使用极限状态下进行抗裂验算时,超高韧

    生混凝土层在作用(或荷载)效用的频遇组合下正截面的设计拉 应力不应大于0.7fk。

    性混凝土层在作用(或荷载)效用的频遇组合下正截面的设计拉 应力不应大于0.7fk。 5.3.7持久状况正常使用极限状态下,组合桥面结构的挠度验 算按照图5.3.7的加载模式计算时,在作用(或荷载)频遇组合 (汽车荷载频遇值系数取1.0)下纵肋间的相对挠跨比不应超过 1/1000

    图5.3.7局部绕度验算加载示意图

    5.3.8持久状况下,组合桥面结构的应力验算时,超

    5.3.8持久状况下,组合桥面结构的应力验算时,超高韧性混 疑土层在作用(或荷载)效用的标准组合下正截面的最大压应力 不宜大于0.50fakg

    5.3.9短暂状况下,组合桥面结构的应力验算时,超高韧性混 疑土层在作用(或荷载)效用的标准组合下正截面的最大压应力 不宜大于0.70fk

    5.4.1组合桥面结构应根据结构的设计使用年限及其对应的极

    明确结构与构件的设计使用年限。 明确结构所处的环境类别及其作用等级。 3提出结构耐久性要求的原材料品质、耐久性指标及相关 的重要参数和要求。 4 明确结构耐久性要求的构造措施, 5 提出结构耐久性要求的主要施工工序、工艺、控制措施。 6 明确与结构耐久性有关的跟踪检测、养护要求。

    5.4.4组合桥面结构STC层中普通钢筋的最小混凝

    厚度不应小于钢筋直径,且不小于15mm,并应符合表5.4.4的 规定。

    表5.4.4普通钢筋最小保护层厚度(mm

    实性和抗裂性的水泥和集料等原材料以及混凝土配合比。超高韧 性混凝土的水泥、水、集料等原材料应符合相关行业标准的耐久 性设计的规定。

    5.4.6钢结构耐久性设计应符合现行行业标准《城镇桥梁钢结

    构防腐蚀涂装工程技术规程》CJJT235的相关规定

    构防腐蚀涂装工程技术规程》CJJT235的相关规定。

    工程标准规范范本5.4.8连接件耐久性设计应符合下列要求:

    应防止连接件在施工过程中出现严重锈蚀。

    2混凝土浇筑前,连接件表面应无锈蚀、氧化皮、油脂和 毛刺等缺陷。

    5.4.9超高韧性混凝土接缝处耐久性设计应符合下列要求:

    1应采取合理构造措施及工艺措施防止接缝处混凝土接触 面脱空。 2接缝位置宜提高构件的防腐要求,宜采用热喷涂金属复 合涂层对接缝位置处的构件进行防腐处理。 3宜加密接缝位置处超高韧性混凝土层内的钢筋布置,增 强接缝位置的抗裂性能。 4接缝混凝土浇筑前,接缝位置构件表面应无锈蚀、氧化 皮、油脂和毛刺等缺陷。 5.4.10路缘带、护栏、伸缩缝与超高韧性混凝土的接触部位宜 采用热沥青、贴缝条或封缝料进行封缝防水处理。 5.4.113 组合桥面结构应采用合理的构造措施使雨水在施工和运 营期,尽快排出桥外。 5.4.12组合桥面结构的耐久性除应符合本标准的规定外,尚应 符合国家现行标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476、 (城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》CJJT235中的相关 上

    符合国家现行标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476、 (城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》CJJT235中的相关 规定。

    无缝钢管标准没计规范》JTGD64的有关规定。

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