公路桥涵设计规范技术交流(1).ppt

,公路桥涵设计规范技术交流（xx有限公司）,基本情况1987.6-2005.5年 中交公路规划设计院2005.5-现在 路桥集团桥梁技术有限公司（中交桥梁技术有限公司）-与公规院同属于中国交通建设集团公司-设计、检测加固、特种施工三大业务联系电话：13801170396、010-64789466（办公室）邮箱：,2006年8月5-6日技术交流安排大连1 与桥涵设计标准规范有关的基本情况2 公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62-20044 公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005 混凝土结构的耐久性6 集中答疑,南京长江第三大桥2005年10月,斜拉桥,苏通长江公路大桥（主跨1088米）,中交公路规划设计院设计,世界上的大跨度桥梁,斜拉桥,悬索桥,树立和落实科学发展观 提升设计理念 提高设计水平 在全国公路勘察设计工作会议上的讲话冯正霖（2004年9月25日）“六个坚持，六个树立”。第一，坚持以人为本，树立安全至上的理念 第二，坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、保护环境的理念 第三，坚持可持续发展，树立节约资源的理念 第四，坚持质量第一，树立让公众满意的理念 第五，坚持合理选用技术指标，树立设计创作的理念第六，坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念 _安全、环保、舒适、和谐,规范的定位与作用技术规范不是法律目前对标准规范存在的两个主要误区：一是唯标准规范为上，二是不把标准规范当正事。规范是以往工程实践的总结，不可能完全适用各种情况。计划经济年代养成技术人员过分依赖规范的习惯并一切唯规范是从的行动准则，使他们的设计行为变成只对规范负责，而不是首先对工程质量负责规范的错误定位，束缚了技术人员的创造性，阻碍了技术进步。,市场经济条件下，规范的作用只建立在业主与设计、施工企业之间的合同或契约基础上，作为共同认可的进行工程的一种规则，如果牵涉到违法，也只反映在是否存在背约的行为上。规范不能违反国家和公共利益，所以必须有政府部门的批准、认可或干预。业主和设计人可以选用不同的规范；在不违反有关法规规定的前提下，可以采用不同于规范的要求和做法。对于重要或复杂工程，应该专门制定设计、施工、质量评定和验收标准，可以在规范一般做法或规定的基础上进一步提高要求。,技术规范中的要求只是最低要求英国土建工程设计与施工的各种标准的第一页，都写有：遵守英国规范（标准）本身，并不给予豁免法律责任美国ACI混凝土结构设计规范的第一章、第一句话：“本规范提供设计与施工的最低要求”美国公路部门ASSHTO桥梁设计规程的第一章第一节中写道：“本规程无意取代设计人所具有的专门教育和工程判断的训练，仅在规程中规定为保证公共安全的最低要求。业主或设计人可能需要在设计中采用新的先进技术，或需对材料及施工质量提出更高的要求”与此相反，我国现行规范带着短缺计划经济年代的深刻烙印，回避最低要求的提法，并在客观上暗示规范要求的唯一性,设计需要一定的灵活性，要有自主创新的精神。但同时，如交通部公路主编的新理念公路设计指南中推荐的美国联邦公路局出版的公路设计灵活性中指出的，设计灵活性并不是试图去创建一个新的标准。实际上，这种设计理念是建立在充分掌握和理解现有标准规范本质的基础上，在不降低安全性的前提下，通过合理选择标准、灵活运用设计指标，寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益的目标。设计的灵活性是建立在充分评估和审慎批准基础上的。,公路设计灵活性特别要求，对主要影响公路功能、安全设计控制指标，必须经过政府的正式批准后，方可采用超标设计，包括：设计车速、车道宽度、路肩宽度、桥梁宽度、构造物通行能力、平曲线、竖曲线、纵坡、停车视距、横坡、超高、竖向净空、横向净距。,要求严格遵守规范的强制性条文，针对工程项目的具体情况，合理运用标准规范，对可能影响到工程安全的指标应该首先得到满足，克服工程设计“只对规范负责，不对工程负责”的做法。,公路桥涵设计规范修订的基本情况,交通部文件 交公路发2002288号 关于发布公路工程标准体系的通知 现批准发布公路工程标准体系(JTGA01-2002),自发布之日起施行。今后公路工程标准的制订与管理，将遵照该体系执行。现行公路工程标准未列入体系表中的，现阶段仍然适用，今后视具体情况逐步予以废止或转为协会标准。二二年七月十日,公路工程标准体系表,公路工程标准体系表,41-14=27,标准的演变20世纪50年代：公路工程设计准则 60年代：公路桥梁设计规范（试行）（1961年9月）70年代：公路桥涵设计规范（1975年）公路预应力混凝土桥梁设计规范（1978年）80年代：公路桥涵设计通用规范JTJ021-85、公路砖石及混凝土桥涵设计规范JTJ022-85、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTJ023-85、公路桥涵钢结构及木结构设计规 范JTJ023-86、公路桥涵地基与基础设计规 范JTJ024-86 等 进入21世纪：公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004、公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范JTG D62-2004 等,根据中华人民共和国交通部第15、16号公告（2004年6月28日）的精神，交通行业标准公路桥涵设计通用规范JTG D60和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)自2004年10月1日起施行，原公路桥涵设计通用规范JTJ02l89）和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023-85的规定同时废止。根据中华人民共和国交通部第12号公告（2005年8月16日）的精神，交通行业标准公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005自2005年11月1日起施行，原公路砖石及混凝土桥涵设计规范JTJ022-85同时废止。,中华人民共和国交通部公告第号关于发布公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)的公告 第 1.0.6、1.0.9、4.1.2、4.1.6、4.3.1、4.3.2和4.3.5条为强制性条文。中华人民共和国交通部公告第6号关于发布公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)的公告 第3.1.3、3.1.4、3.2.2、3.2.3、5.1.5、6.3.1、9.1.1、9.1.12、9.4.1和9.8.2条为强制性条文。中华人民共和国交通部（章）二四年六月二十八日中华人民共和国交通部公告第2号关于发布公路圬工桥涵设计规范(JTG D612005)的公告 第3.2.1、3.3.1、3.3.2、3.3.3、3.3.4、4.0.3、4.0.4、5.3.4条为强制性条文。中华人民共和国交通部（章）二五年八月十六日,1 总则1.1 一般原则1.2 桥涵布置和桥孔设计1.3 桥涵跨径1.4 桥梁净空1.5 桥上线形及桥头引道1.6 构造要求1.7 桥面铺装、排水和防水层1.8 养护及其他附属设施2 荷载 2.1 荷载分类与组合 2.2 永久荷载 2.3 可变作用（基本可变荷载、其他可变荷载）2.4 偶然荷载附录A 主动土压力计算附录B 静土压力计算附录C 全国基本风压分布图及迎风面积计算附录D 船只和漂流物的撞击力,1 总则2 术语3 设计要求 3.1 桥涵布置 3.2 桥涵孔径 3.3 桥涵净空 3.4 桥上线形及桥头引道 3.5 构造要求 3.6 桥面铺装、排水和防水层 3.7 养护及其他附属设施4 作用 4.1 作用分类、代表值和作用效应组合 4.2 永久作用 4.3 可变作用 4.4 偶然作用附录A 全国基本风速图及全国各气象台的基本风速和风压附录B 气温分区图,新旧通用规范章节对比,1 总 则 2 术语和符号3 材 料(混凝土、钢 筋）4 桥梁计算的一般规定（板、梁、拱）5 持久状况承载能力极限状态计算（一般规定、受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件、受冲切构件承载力计算、局部承压构件承载力计算）6 持久状况正常使用极限状态计算（一般规定、钢筋预应力损失、抗裂验算、裂缝宽度计算、挠度验算）7 持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况预应力混凝土构件应力计算、短暂状况构件的应力计算）,8 构件计算的规定（组合式受弯构件、墩台盖梁、铰、橡胶支座、桩基承台、桥梁伸缩装置）9 构造规定（一般规定、板、梁、预应力混凝土上部结构、拱桥、柱、墩台和桩基承台、支座、涵洞、铰和吊环）附录A 本规范的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JTJ023-85的混凝土标号和两者各项设计指标的关系附录B 温差作用效应计算公式 附录C 预应力曲线钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的考虑反摩擦后的预应力损失简化计算附录D 允许开裂的B类预应力混凝土受弯构件受压区高度计算,新桥涵设计规范章节安排,1 总则2 材料3 构件计算规定4 拱桥 4.1 构造 4.2 拱的计算 4.3 拱桥施工验算5 墩台 5.1 一般规定 5.2 拱桥墩台 5.3 梁、板式桥墩台6 涵洞7 挡土墙、护墙和护坡附录一 石料标号的换算系数附录二 拱桥拱圈厚度及主拱高度经验公式附录三 预拱度附录四 本规范使用的法定计量单位及其与公制单位的换算关系附录五 本规范用词说明,1 总则2 术语和符号3 材料 3.1 材料强度等级 3.2 材料基本要求 3.3 材料设计指标4 构件设计与计算5 拱桥 5.1 拱桥计算 5.2 拱桥构造 5.3 拱桥施工阶段验算6 墩台 6.1 一般规定 6.2 梁、板式墩台 6.3 拱桥墩台附录A 石材试件强度的换算系数及石砌体分类附录B 拱桥预拱度的计算与设置本规范用此说明,新旧圬工规范章节对比,公路桥涵结构 概率极限状态设计的概念,设计理论的基本演变 容许应力法 破损阶段设计法（定值极限状态设计方法）以可靠性理论为基础的概率极限状态设计方法,在我国，从20世纪70年代初，原国家计委标准定额局先后下达了工程结构可靠度设计统一标准、建筑结构设计统一标准、铁路工程结构可靠度设计统一标准、港口工程结构可靠度设计统一标准和水利水电工程结构可靠度设计统一标准。除铁路外，其他行业的标准都基本完成了标准的转变，采用了概率极限状态设计方法：水准I半概率设计法；水准II近似概率设计方法；水准III全概率设计法。,采用概率极限状态设计方法可明显地体现如下方面的优点：1可使工程结构设计规范引入先进的可靠性理论；2可更全面地考虑影响结构可靠性诸因素的变异性，使结构设计规范所采用的有关参、系数更趋于反映客观实际，使所设计的结构更趋合理；3可变作用按随机过程进行分析，随机过程的时间域可取为结构的设计基准期，从而使结构设计的可靠概率有了一个统一的时间概念；,4有了具体结构的目标可靠指标，可以根据工程结构的不同要求和特点恰当地划分和选择安全等级，以便处理好结构可靠性与经济性之间的矛盾；实用的极限状态设计表达式中的各分项系数，可根据给定的可靠指标经概率分析优化后确定，从而使结构设计主要依据经验及其判断的局面得到改变，做到所设计的同类结构和结构构件在不同的承载情况下具有较佳的可靠度的一致性，使工程结构的极限状态设计方法更加科学、合理；5结构的可靠度往往与质量控制联系在一起，为了保证结构设计达到预定的可靠度，可以进一步强调质量控制的重要性，从而使设计规范与施工、验收等标准在结构可靠度上得以互相衔接和配套。,概率极限状态设计方法显示了结构的可靠程度与拟承担的风险之间的关系。以往的容许应力设计方法也具有一定的概率的含义。,概率极限状态设计的基本概念结构可靠度的定义：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。规定条件-正常设计、正常施工和正常使用规定时间-设计基准期 预定功能-安全性、适用性、耐久性（总称为结构的可靠性）,“预定功能”：（1）结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用。（2）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能，如：不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏。（3）结构在正常使用和正常维护的条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性，如：不发生由于保护层碳化或裂缝宽度开展过大，导致钢筋的锈蚀。（4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。,概率极限状态设计的基本概念结构可靠度的定义：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。规定条件-正常设计、正常施工和正常使用规定时间-设计基准期 预定功能-安全性、适用性、耐久性（总称为结构的可靠性）,结构功能函数:，结构功能函数是用来描述结构完成功能状况的，以基本变量为自变量的函数。结构处于可靠状态；结构已失效或破坏；结构处于极限状态。,结构的失效概率与可靠指标 极限状态方程,可靠指标与平均值mZ 关系,可靠指标及相应的失效概率Pf的关系,公路桥梁结构构件的目标可靠指标,结构设计需考虑的极限状态：承载能力极限状态 正常使用极限状态设计 结构设计需考虑的设计状况：持久状况 短暂状况 偶然状况,1.0.7 公路桥涵结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计：1 承载能力极限状态：对应于桥涵结构或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：对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。在进行上述两类极限状态设计时，同时应满足构造和工艺方面的要求。,当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志和限值。1）承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如滑动、倾覆等）；（2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），户或因过度的塑性变形而不能继续承载；（3）结构转变成机动体系；（4）结构或结构构件丧失稳定(如柱的压屈失稳等）；,2）正常使用极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观的变形；（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏；（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其它特定状态。,1.0.8 公路桥涵应根据不同种类的作用（或荷载）及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件，考虑以下三种设计状况，并对其进行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：桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。该状况下的桥涵仅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。该状况下的桥涵仅作承载能力极限状态设计。,设计状况：1)持久状况 桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。该状况是指桥梁的使用阶段。这个阶段持续的时间很长，结构可能承受的作用（或荷载）在设计时均需考虑，需接受结构是否能完成其预定功能的考验，因而必须进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。2）短暂状况 指桥涵施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。短暂状况所对应的是桥梁的施工阶段。这个阶段的持续时间相对于使用阶段是短暂的，结构体系、结构所承受的荷载与使用阶段也不同，设计时要根据具体情况而定。一般只进行承载能力极限状态计算（规范中以计算构件截面应力表达），必要时才作正常使用极限状态计算。3）偶然状况 在桥涵使用过程中偶然出现的状况。这种状况出现的概率极小，且持续的时间极短。,4.1.2 公路桥涵设计时，对不同的作用应采用不同的代表值。1 永久作用应采用标准值作为代表值。2 可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值为可变作用的代表值。正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值为可变作用的代表值；按长期效应（准永久）组合设计时，应采用准永久值为可变作用的代表值。3 偶然作用取其标准值为代表值。,4.1.3 作用的代表值按下列规定取用：1 永久作用的标准值，对结构自重（包括结构附加重力），可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重（重力密度）计算确定。2 可变作用的标准值应按本规范有关章节中的规定采用。可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数。可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数。3 偶然作用应根据试验资料，结合工程经验确定其标准值。4.1.4 作用的设计值规定为作用的标准值乘以相应的作用分项系数。,4.1.5 公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计：1 只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。当结构或结构构件需作不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。3 钢筋混凝土和预应力混凝土结构在进行结构构件的承载能力极限状态设计时，可不考虑混凝土收缩和徐变、温度作用效应参与组合；基础变位作用是否参与组合视具体情况确定；拱桥仍应考虑混凝土收缩和徐变、温度作用效应和基础变位作用的组合。,承载能力极限状态计算，指对持久状况下的结构。这种状况的承载能力极限状态应包括对构件的抗弯、抗压、抗拉、抗剪、抗扭等的强度及受压构件的稳定进行计算；当有必要时还应对结构的倾覆和滑移进行验算。这是结构设计最主要的部分。计算时汽车荷载应计入冲击系数，在构件进行承载力及稳定计算时，作用（或荷载）及结构构件的抗力均应采用已考虑了分项系数的设计值；在多种作用（或荷载）情况下，应将各设计值效应进行最不利组合，并根据参与组合的作用（或荷载）情况，取用不同的效应组合系数。,1.0.9 按持久状况承载能力极限状态设计时，公路桥涵结构的设计安全等级，应根据结构破坏可能产生的后果的严重程度划分为三个设计等级，并应符合表1.0.9的规定。设计安全等级 桥涵结构 一级 特大桥、重要大桥 二级 大桥、中桥、重要小桥 三级 小桥、涵洞 注：本表所列特大、大、中桥等系按本规范表1.0.11中的单孔跨径确定，对多跨不等跨桥梁，以其中最大跨径为准；本表冠以“重要”的大桥和小桥，系指高速公路上、一级公路上的桥梁。,按承载能力极限状态设计时的作用效应组合：1 基本组合,2 偶然组合。永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。,1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+0.8*1.4*人群荷载1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+0.7*（1.4*人群荷载+1.1*风荷载）1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+0.6*（1.4*人群荷载+1.1*风荷载+1.4*土压力）1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+0.5*（1.4*人群荷载+1.1*风荷载+1.4*土压力+1.4*汽车制动力）,按正常使用极限状态设计时的作用效应组合：1 作用短期效应组合,作用长期效应组合,公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004修订的基本情况,1明确了公路桥涵结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，并引入了结构设计的持久状况、短暂状况和偶然状况三个设计状况；2修改了公路桥涵结构设计的作用效应的组合方式及其组合系数，引入了作用的短期效应组合和长期效应组合，并提出了各种可变作用短期效应组合时的频遇值系数和长期效应组合时的准永久值系数；,3引入了公路桥涵设计的安全等级及其重要性系数，以桥涵结构破坏可能产生的后果的不同严重程度采用不同的重要性系数，使结构的设计更趋合理；4开展了“公路桥涵分类标准”专题研究，根据研究成果，适当调整了公路桥涵的分类标准；5进行了“高速公路和一级公路桥涵设计洪水频率标准”的专题研究，分析比较了原标准与国内外相关标准间的关系，比较分析了设计洪水的计算分析方法。经综合分析比较，认为可维持原规范的规定；,6取消了原汽车荷载等级，改为采用公路级和公路级标准荷载；取消了挂车和履带车验算荷载，而将验算荷载的影响直接反映在汽车荷载中；7将汽车冲击系数以跨径为主要影响因素的计算方法改为以结构基频为主要影响因素的计算方法，使得更合理和科学；8局部调整了人群荷载的标准值；,9调整了风荷载的计算公式及各影响系数，给出了全国基本风速图及全国各气象台站的基本风速和风压值表；10补充了冰压力的计算方法和计算公式；11改善了温度作用的规定，完善了体系温度的规定，调整了温度梯度曲线的规定；12增加了汽车撞击荷载的计算和设计要求;13补充了通航海轮船舶撞击作用的规定。,1基本理论体系 新桥规的修订将国家标准公路工程结构可靠度设计统一标准GB/T50283-1999作为修订新桥规的指导性文件，将原标准的“经验极限状态设计法”改为本规范的“以可靠性理论为基础的概率极限状态设计法”，实现了公路桥涵结构设计理论体系的转化，与国内建筑、港工等行业的设计标准在理论体系上取得了协调统一，也与当今国际标准ISO2394和国际上先进的工程结构设计规范美国公路桥梁设计规范荷载与抗力系数法（LRFD）、欧洲规范在设计理论体系上协调统一，符合工程结构设计标准的发展方向。,2明确了公路桥涵结构的设计基准期为100年 通过结构构件、结构的可靠度将规划、勘察、设计、施工、监理、养护维修、运营管理等各个环节串连起来，建立全寿命周期成本的概念，在保证前期建设费用的基础上进一步加强和重视管理和养护的投入，才能保证结构整体的使用寿命。建筑结构设计统一标准GB50068-2001规定纪念性或特别重要的建筑结构，100年。欧洲规范（Eurocode）规定：房屋建筑及其他普通结构50年，纪念性建筑、桥梁和其他土木结构，100年。结构可靠性总原则ISO/DIS2394:1998规定：设计工作期较长的结构（如大桥）50-150年。美国对桥梁的设计使用年限为不小于75100年。英国规定各类结构物设计寿命为：桥梁、隧道等交通运输结构，120年。,要确保结构或结构构件的可靠度，其安全性、适用性和耐久性指标均需满足，缺一不可。在考虑了环境因素和预期的维护水平后，结构的设计应使结构在其设计工作年限内的劣化不影响对结构期望的功能。为此，需考虑如下因素：(1)预期或可预见的使用目的；(2)要求的设计准则；(3)预期的环境条件；(4)材料和制品的组成、特性和性能；(5)结构体系的选择；(6)构件形状和结构细部构造；(7)制作质量和控制水平；(8)特别的保护措施；(9)设计工作寿命期内要进行的维护。,公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004明确规定：公路桥涵结构的设计基准期为100年。设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。设计使用年限为设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。用以作为结构耐久性设计的依据并具有规定裕度或保证率的目标使用年限。设计使用年限由业主或用户与设计人员共同确定，并满足有关法规的最低要求。因此：设计使用年限在考虑结构重要性及其上述需要考虑的因素后，一般取值可低于或等值于设计基准期。,长期以来，工程结构设计偏重于考虑荷载作用下的结构或结构构件的安全性，较少考虑环境作用下的耐久性问题。实际上，要确保结构或结构构件的可靠度，其安全性、适用性和耐久性指标均需满足，缺一不可。在考虑了环境因素和预期的维护水平后，结构的设计应使结构在其设计工作年限内的劣化不影响对结构期望的功能。新桥规体现了这一理念并提出了一些基本的要求（耐久性要求和混凝土保护层厚度规定），并推荐：淘汰低性能低质建筑材料，提倡使用高强高性能的钢材和混凝土材料；提高桥涵结构的最低用材标准（混凝土的最低强度指标有所提高）；提高了混凝土结构的最低配筋率要求。注意点：以往的设计并不是没有考虑耐久性问题。,3基本理念 进一步强调了公路桥涵结构的设计在满足功能需求和确保安全度的基本前提下，要坚持可持续发展的要求，走人与自然相和谐的道路。如：(1)通用规范第1.0.4条提出的设计原则为安全、适用、经济、美观和有利环保，强调了公路的可持续发展的基础应该建立在公路的设计、建设和运营过程中考虑环境的保护和实施恰当的土地开发计划之上。安全是前提，适用或曰实用是目的。(2)通用规范第1.0.10条提出：特殊大桥宜进行景观设计；上跨高速公路、一级公路的桥梁应与自然环境和景观相协调。,(3)通用规范第3.3.1-2条：高速公路、一级公路的特殊大桥为整体式上部结构时，其中央分隔带和路肩的宽度可根据具体情况适当减小，但减窄后的宽度不应小于表3.3.1-2和表3.3.1-3规定的“最小值”。而原标准的规定为：特大桥及大桥的侧向宽度可适当减小，中小桥和涵洞宜与路基同宽。提出了应该保持和提高一条线路整体的通行能力和服务水平的桥涵方面要求。(4)通用规范第3.5.8条：弯、坡、斜、宽桥梁宜选用圆形板式橡胶支座。公路桥涵不宜使用带球冠或坡型的橡胶支座。墩台构造应满足更换支座的要求。强调应该采用合理、科学的先进技术，包括产品，但必须首先满足结构的功能要求和安全度要求。,(5)通用规范第3.4.4条：高速公路、一级公路和二级公路的桥头应设置搭板。搭板厚度不宜小于250mm，长度不宜小于5m。第3.5.3条：高速公路、一级公路上的多孔梁（板）桥宜采用连续桥面简支结构，或采用整体连续结构。总结、推荐成功的设计、构造方法，引导设计、施工走向标准化和节约型发展。标准化技术和产品的广泛应用是最大的资源的节约。,1.0.11公路桥涵分类标准,3.1.7 桥涵设计洪水频率标准,高速公路、一级公路的指标间接下调。,3.4.1 桥上及桥头引道的线形应与路线布设相互协调,各项技术指标应符合路线布设的规定。桥上纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%。桥头两端引道线形应与桥上线形相配合。根据新理念公路设计指南P47：从能源消耗和环境保护角度来考虑，发达国家当采用大于3%纵坡时，需要进行环保论证。根据我国油耗与道路纵坡关系的研究成果，纵坡每增加1%，每吨公里的油耗急剧增加。统计表明，坡度大于3%路段的事故率是平缓路段事故率的2-3倍，且随着坡度的增大，油耗急剧增加，环境污染随之加重。,3.6.1 桥面铺装的结构型式宜与所在位置的公路路面相协调。桥面铺装应有完善的桥面防水、排水系统。特大桥、大桥的桥面铺装宜采用沥青混凝土桥面铺装。3.6.2 桥面铺装应设防水层。圬工桥台背面及拱桥拱圈与填料间应设置防水层，并设盲沟排水。,3.6.3 高速公路、一级公路上桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不应小于70mm；二级及二级以下公路桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不应小于50mm。3.6.4 水泥混凝土桥面铺装面层（不含整平层和垫层）的厚度不应小于80mm，混凝土强度等级不应低于C40。水泥混凝土桥面铺装层内应配置钢筋网，并设置锚固钢筋。钢筋直径不应小于8mm，间距不宜大于100mm。,钢桥面铺装一般采用沥青混凝土体系，其涉及到对正交异性钢桥面板的受力分析、铺装材料的基本强度、变形性能、抗腐蚀性、水稳性、高温稳定性、低温抗裂性、粘结性、抗滑性、施工工艺，等等。目前，钢桥面铺装主要有以德国、日本为代表的高温拌和浇筑式沥青混凝土（Gussasphalt），以英国为代表的沥青玛蹄脂混合料（Masticasphalt），德国和日本等国近期采用的改性沥青SMA（Stone Mastic Asphalt），和以美国为代表的环氧树脂沥青混凝土（Epoxy Asphalt)等几类。,3.6.5 正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装结构可根据当地具体环境条件和桥梁结构及其桥面系的实际情况选用。,3.6.7 桥面应设排水设施。每平方米桥面宜设300mm2的排水管面积。排水管直径不应小于100mm。跨越公路、铁路、通航河流的桥梁，桥面排水宜通过设在桥梁墩台处的竖向排水管（落水管）流入地面排水设施中。,车队荷载标准模式的主要不足之处1 容易使人误认为标准荷载模式所采用的车辆重力即是实际桥梁上可以通行的车辆，造成公路交通管理上的不便；2 原标准的级差不合理，两级标准之间的荷载 水平的级差时大时小；3 计算不便；4 标准荷载在结构上产 生的效应不连续；5 与国际先进标准不接轨。,汽车荷载等级（97标准）新规范汽车超20级、挂车120 公路级汽车20级、挂车100 公路级 汽车15级、挂车80汽车10级、履带50,汽 车 荷 载 等 级,二级公路为干线公路且重型车辆多时，其桥涵的设计可采用公路级汽车荷载。,四级公路上重型车辆少时，其桥涵设计采用的公路级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数，车辆荷载的效应可乘以0.7的折减系数。,标准汽车荷载模式 97标准 计算荷载（车队荷载）+验算荷载（履带车和挂车）新标准 车道荷载(均布荷载+集中荷载）+车辆荷载（桥涵结构的整体计算采用车道荷载，局部加载、横向桥面板、涵洞、桥台台后汽车引起的土压力和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。）,公路级车道荷载均布荷载标准值：10.5kN/m集中荷载：计算跨径小于等于5m时，180kN 计算跨径大于等于50m时，360kN 计算跨径在5至50m之间时，直线内插。剪力效应应再乘以1.2的系数。公路级车道荷载 车道荷载标准值应取公路级汽车荷载的车道荷载标准值的0.75倍,标准车辆荷载公路级和公路级标准车辆荷载采用原汽车超20级标准荷载中总重为550千牛的加重车。,问题：均布荷载的加载，影响线和影响面加载；集中荷载的加载方式；桥墩和桥台的加载方式，上部结构与下部结构的加载的区别。,设计车道数、横向分布系数的计算、汽车荷载纵向和多车道折减的规定维持97标准的规定。,多车道桥梁上的汽车荷载应考虑横向折减。当桥涵设计车道数大于2时，由汽车荷载产生的效应应按表4.3.1-4规定的横向折减系数进行折减，但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应。桥涵设计车道数按表4.3.1-3确定。表4.3.1-4 横向折减系数,表4.3.1-3 桥涵设计车道数,施加于长跨桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减。当桥梁计算跨径L150m时，应按表4.3.1-5规定的纵向折减系数进行折减。当为多跨连续结构时，整个结构均应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。表4.3.1-5 纵向折减系数,特别注意点：标准规范中取消验算荷载的概念以后，并不表明同时也允许各类超载超限车辆可以不受限制地在公路上通行。超载、特载车辆在公路上行驶时，仍要对桥涵构造物进行必要的验算，并按有关管理程序取得道路通行证。,4.3.2 冲击系数可按下式计算：当 时，=0.05 当 时，当 时，=0.45,经如此调整后，整体上，公路桥涵设计用的汽车荷载标准水平有不同程度的调整，平均水平提高了68%，适应了当前公路交通荷载的发展和社会经济发展的基本需求，提高了结构的安全等级。但同时，由于在常规公路桥涵结构的设计中，汽车荷载产生的效应一般占5060%，则总效应仅增加34%，涉及到经济指标的调整更小，避免了由于设计标准的调整引发的工程建设经济指标的大变动。对于大跨径桥梁，一则其重要性更为突出，二则前一段时期，某些设计过分强调优化，降低了结构设计的安全度，给公路事业的发展造成了不利影响。新标准从标准的角度予以纠正，而这同样对工程项目的经济指标的影响是很小的。,4.3.5 人群荷载1 标准值 97标准：3.5千牛/平方米 新标准：3.0千牛/平方米纵向折减 L=50米：3.0千牛/平方米 L=150米：2.5千牛/平方米 L=50-150米：线性内插,4.3.7 风荷载 1 基本风压基本风速 基本风压图基本风速图 2 定义：离地20m高离地10m高 3 风荷载计算：基本风压阵风风速（时距1-3s）结果：风荷载比原规范大2-3倍 风荷载分项系数取为1.1,4.3.10 温度作用表4.3.10-2公路桥梁结构的有效温度标准值（）,4.4.2 船舶与漂流物撞击力表4.4.2-2 海轮撞击作用的标准值,谢谢！,公路桥梁板式橡胶支座,公路桥涵设计通用规范JTG D60-20043.5.8 板式橡胶支座安装时，应保证其上下表面与梁底面及墩台支承垫石顶面平整密贴、传力均匀，不得有脱空的橡胶支座。当板式橡胶支座设置于大于某一规定坡度上时，应在支座表面与梁底之间采取措施，使支座上、下传力面保持水平放置。弯、坡、斜、宽桥梁宜选用圆形板式橡胶支座。公路桥涵不宜使用球冠橡胶支座或坡型橡胶支座。墩台构造应满足更换支座的要求。,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 当桥梁纵坡不大于1%时，板式橡胶支座可直接设于墩帽上；当桥梁纵坡大于1%时，应在梁底采取措施，使支座保持水平。当板桥桥面横坡不大于2%时，板式橡胶支座可直接设于墩帽顶面横坡上，当板桥桥面横坡大于2%时，应采取措施予以调整。,目前板式橡胶支座存在的主要问题：1 产品质量低劣，合格率低2 产品价格不合理，间接导致质量存在隐患（钢板3500元/吨，天然橡胶13000元/吨，氯丁橡胶32000元/吨）3 用天然橡胶替代氯丁橡胶4 业主管理存在问题5 质量监督不够到位,提高板式橡胶支座质量的主要措施：1 标准的完善2 加强检测，包括检测手段的更新和完善 3 适度利用生产许可证的发放制度4 完善施工、加强施工管理,公路桥梁板式橡胶支座JT/T4-2004修订 本标准代替公路桥梁板式橡胶支座JT/T4-93和公路桥梁板式橡胶支座成品力学性能检验规则JT3132.3-90.修订后的标准共分8章（范围、规范性引用文件、产品分类及代号、技术要求、试验方法、检验规则、标志包装储存运输、安装和养护）1个附录（公路桥梁板式橡胶支座成品力学性能试验方法）。,1取消了有关设计参数的内容，要求一律按照JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范进行板式橡胶支座设计。所以，同时取消了板式橡胶支座规格系列附录内容，其规格系列设计将另作处理。,2参考有关国家标准、美国公路桥梁设计规范（AASHTO.LRFD）和欧洲标准(CprEN1337)最新版本及国际标准ISO6446中对桥梁支座使用的原材料性能、支座设计、对整体支座要求、加工制造公差、试验检验要求和试验方法等进行了分析比较，结合我国实际情况，修订我国的标准，使其尽量与国际标准、世界先进国家标准及各国公路桥梁设计规范最新版本水平持平或一致，以确保修订后标准的先进性、科学性和实用性。,1)统一了矩形和圆形支座的容许压应力为10.0MPa；相关的指标也归于统一；2)调整了支座抗压弹性模量的计算公式，用E=5.4G-S*S 代替E=66S-162 3)取消了原标准5.1.1条的设计参数的规定，因为桥规已有相应的规定；4)支座力学性能增加了实测老化后的抗剪弹性摸量规定，G=G+G*15%；,5)局部修改了橡胶的物理机械性能指标,取消了三元乙丙橡胶的指标；,4.3.2 加劲钢板 a）加劲钢板的强度不应低于Q235C钢板强度，其质量应满足GB/T912的有关要求。加劲钢板的厚度不应小于2mm，与支座边缘的最小间距不应小于5mm，上下保护胶层的厚度不应小于2.5mm。不应使用拼接钢板。也不允许在同一支座中使用不同厚度的钢板。,3为了确保板式橡胶支座生产加工产品的质量，对生产板式橡胶支座的部分原材料性能指标作了适当调整，以便与世界先进国家标准持平。例如对生产四氟滑板橡胶支座所用材料，聚四氟乙烯板材的性能指标作了相应调整，与英国(BS5400)、德国(DIN4141-12)有关设计规范及标准持平，因为四氟板材质量直接影响四氟滑板橡胶支座质量。另外对橡胶、硅脂油等性能指标也作了调整。,4.3.3 聚四氟乙烯板材 a）支座使用的聚四氟乙烯板材应是采用平均粒径不大于50um的新鲜纯料模压板材，模压成型压力不应小于,30MPa。不应使用车削板材，也不应使用回头料或掺加任何填料的板材。b）聚四氟乙烯板材的物理机械性能应满足表3的要求。,4对原行业标准中未涵盖的球冠橡胶支座、坡型