1、附件公路斜拉桥设计规范(试行)(JTJ 027-96) 条文说明编制说明斜拉桥作为一种新的桥结构，在我国已得到很大发展，并在科研、设计、施工方面取得不少成果和经验。为适应我国斜拉桥发展的需要，迫切需要编制斜拉桥设计规范。为此，交通部公路管理司下达公路斜拉桥设计规范的编制任务。参加这次编写工作的单位有z交通部重庆公路科学研究所，交通部公路规划设计院，四川省公路规划勘察设计院，山东省交通规划设计院，四川省桥梁工程公司。编写过程中，编制组进行了比较广泛的调查研究及资料收集工作，总结和吸收了国内外的经验。多次听取了有关学者、专家及工程技术人员的意见，几经易稿而成.规范共分六章，主要内容包括斜拉桥设计的
2、一般规定、设计荷载、计算规定及构造要求。本规范有明确的针对性，是现行各类公路桥涵设计规范的一个补充，除本规范明确规定外，应执行现行各类公路桥涵设计规程。对汽车荷载的等级划分、标准图示、主要技术指标及车辆荷载的选用和布载规定应按修订后的公路工程技术标准(JTJ01-88) (1995年版执行。24 1 总则.0. 目前，我国己修建斜拉桥30余座，正在施工中的大跨径斜拉桥也有5、6座。已建成的结合梁斜拉桥主跨跨径已达602m(上海杨浦大桥)，预应力掘凝土斜拉桥主跨跨径已达444m(重庆长江二桥。为满足大跨径斜拉桥发展的需要，使斜拉桥设计达到技术先进、经济合理、安全适用，确保质量，特制定本规范。,.
3、 O. 2 本规范为公路斜拉桥专用设计规范，内容包混凝土斜拉桥、钢斜拉桥及结合梁斜拉桥。钢斜拉桥、结合梁斜拉桥目前修建的不多，有待进一步完善，所以本规范的编写较偏重于混凝土斜拉桥。1. O. 3 本条提到的管理还应包括养护等方面的问题。设计时应考虑换索措施。1. O. 5 斜拉桥是一种结构体系变换较多的新桥型，对于初设计者和稍有经验者不可能一次就拟定出一个较合理的总体方案，故宜进行多方案比较。25 3一般规定3.材料3. ,., 混凝土斜拉桥作为公路桥梁的一种型式，在选用的材料等级、特性，强度指标方面应符合交通部现行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，具体说
4、明可参见该规范条文说明。本规范分别对钢筋混凝土、预应力混凝土主梁及钢筋混凝土、预应力混凝土索塔采用的渴凝土标号提出了采用的下限值，其中索塔的受力较一般棍凝土构件大，故适当的提高了混凝土的标号。3.2 钢材斜拉桥的钢结构部份所采用材料应符合交通部现行公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)的规定，具体说明可参见该规范条文说明。高强钢丝及普通钢筋的选用应符合交通部现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范HJTJ023-85)的规定。其中钢筋的强度指标及材料特性的具体说明可参见该规范条文说明。斜拉索所用的高强钢丝应对其材料的技术指标作一定的特殊要求，并应采用娇直回火状态的钢丝。表1提
5、供了参考示例.擅自民用高强钢丝撞术指标表1d 径直径前直铸后度镰铸圆未镀不格规5.1士0.03mm5.2士0.06mm;0.04mm 26 续上表1 . 1 1 _ 1 1 1非金属C I si I Mn I P I S I Cu I 1 - 1 .- 1 1 - 1 -1夹杂物二、化学成分lI . . I _. I _ I _ I _ I 0.75%-10.12-10.60%-1 ,; 1 ,; I ,; 10.10% 0.85% 1 0.32, 1 0.90% 1队025%10.025% I 0.20% I 以下!iJl I 1 600MPa 三、物理力学|抗拉嚣厦1180MPa 性能|屈
6、服强度名义屈服点弹性模量四、表观质量延伸率以L=25Omm测定松弛率反复弯曲数弯曲半径=17.5mm)直线性4.0% 2.5% 3次无弯折、无弯曲、无波纹300g/m3 二;!:99.95%无任何损坏、无裂纹无铸皮脱落10次漫溃一分钟，表面不产生挂铜现象，重复5次钢丝金*表面光滑均匀，无痕点、裂纹、毛刺、机械损伤、油迹及有害杂物耐着.矫直回火钢丝的伸直性s取弦长为1m的钢丝，其弦与弧的最大自然矢离不大于2Omm.3.3 锚具用钢材满足使用要求的材料特性以GB5676-85中ZG310-570 原45号钢为例列于表2.ZG310-570锦钢(原45号钢的主要技术指标表2一、化学成份C si Mn
7、 s P Ni Cr Cu Mg v 元素的最0.50 0.60 0.90 0.04 0.04 0.30 0.35 0.30 0.20 0.05 高含量OT/T6-94)要求。3.2结构型式3.2. 斜拉桥基本体系斜拉桥具有大的跨越能力，可减少水中桥墩及深水基础，一般讲，总体布局时从经济角度考虑，宜优先选用独塔方案，亦可根据地形、跨径的需要等各种因素选用双塔及多塔方案。斜拉桥按力学性能区分E飘浮体系在塔、墩圄结时，采用这种体系能减少混凝土徐变影响，抗震消能，因此地震烈度较高地区可考虑选择这类体系，以增长结构的固有周期。为形成这种纵向能摆动的飘浮体系，索在竖28 直面内的布置应为辐射型或扇型.通
8、常为减少塔根处梁的无索区的正弯短，可在塔下设置竖直索，使梁在该处有一弹性支承点或在塔的横撑处设竖向支座以形成半飘浮体系。支承体系在塔、墩固结时，桥塔处梁下设置支座将形成上述半飘浮体系F在塔、梁固结时桥塔处梁下设置支座时将形成全支承体系，这时支座的承载能力将十分庞大，故一般仅用于小跨径斜拉桥。而对于大跨径斜拉桥，由于上部结构反力过大，支座构造复杂，制作困难，且动力特性不理想，于抗风、抗震不利，故不宜采用。塔、梁、墩固结体系采用这种体系，能克服上述大吨位支座的制造困难并提供稳定的施工条件，但其动力性能差，尤其在窄桥情况下，因此在地震区及风荷载较大的地区采用此种体系时要进行认真的动力分析研究。为克服
9、体系温度应力的影响，双塔情况下，通常在中跨设挂孔或镜，但于养护及行车舒适不利，故宜用于独塔斜拉桥的设计中。辅助墩在边孔高度不大及不影响通航的情况下的布置对改善结构受力状态，增加施工期安全均是十分有利的。同时，辅助墩受压时减少边跨主梁弯炬，受拉时减少中跨主梁弯短及挠度，从而大大提高了全桥刚度.通常情况下，辅助墩的位置由跨中挠度影响线确定，同时亦要兼顾索距及施工需要，辅助墩的个数应综合考虑技术需要和全桥的整体经济效益。3.2.2 结构型式及总体尺寸拟定双塔斜拉桥边跨与中跨的跨比，一般而言，从简化设计、方便施工考虑，通常均对称布置，但两边跨亦可以不等。当跨比为0.5时，可对称悬臂施工至跨中合拢，但考
10、虑在施工时侯悬臂的稳定性及为提高成桥后的刚度，很多情况下跨比大多取小于0.5，以使中跨有一段悬拼是在有后锚的情况下进行。大跨度斜拉桥为减小跨中挠度而采用较小的跨比，对提高全桥刚度是有利的。所以一般情况下对双塔斜拉桥边跨与中跨比定为o.350. 50。特殊的地形条件下，边跨与中跨比可更小，如邸阳叹江桥的边跨与中跨比仅为0.203，边跨两端设置重力式平衡桥台，将部份29 拉索以地锚方式锚固于重力式桥台中。独塔斜拉桥塔两侧的跨比更多的是要看地基条件和地形情况来选择，各种比例都可以出现.独塔两侧不对称布跨时，要注意悬臂端部的压重及锚固，构造上会复杂一些。塔的横桥向型式中，单柱式通常用于单索面斜拉桥中，
11、如重庆石门桥E广州海印大桥;长沙湘江北大桥.等。而门式塔则用于平行双索面斜拉桥中，如南浦大桥、东蕾及济南黄凋大桥、武汉长江二桥.等。A型、倒Y型及菱型塔则将形成空间双斜索面，除对主梁提供横向预应力外还大大提高了梁及塔的抗扭刚度，改善全桥的动力特性，有利于抗风、抗地震，目前已建桥中采用这类型式的有z杨浦大桥、邸阳汉江大桥、三原清河新龙桥.等。通常在经济及施工可能的情况下，选用塔高与跨径的比例以高值为宜，因为这将导致拉索用量的降低及减小中跨挠度，但在特大跨径中单以提高塔身高度来取得全桥刚度是不经济的，而采用加强边索及地锚的方式是较好的选择，此时塔高与主跨的比值宜选用低值。国内已建斜拉桥的塔高与主跨
12、之比可参见表4。随着斜拉桥的发展，为方便施工、减少风振危险等原因，将拉索的布置从疏索型向密索型发展，使得主梁的高度不断降低，国内斜拉桥的梁高与跨度之比已从约1/50发展到1/216(铜陵大桥).参见表4。由于主梁梁高减小，目前主梁断面已由过去的箱式断面逐步演变到梁板式断面，这种板式断面对抗风及节省材料等方面都是十分有利的，现将国内外几座典型的大跨、低梁的高跨比列于表3.供参考。桥铜陵*江大桥挪威Helgeland桥30 名斜撞桥集离与跨径比混凝土斜拉桥表3高跨比/216-1/203 1/354 续上表混凝土斜拉桥桥名梁高(m)主跨径(m)高跨比美国DamePoint桥1.52 396 1/26
13、1 加拿大Alrt桥1. 12 339.9 1/304 美国Talmadbg桥1.37 335.3 1/245 钢结合梁斜拉桥杨浦大桥| 川6I 602 I 1/203 加拿大Annacis桥I 2.315 I 465 I 1/201 南浦大桥I 2.36 I I 1/179 国内斜撞桥主要尺寸及参数表4编主跨梁离梁宽塔高梁上梁高塔离塔型及标准桥名L h B H 索距跨比跨比索型号(m) (m) (m) (m) (m) h/L H/L 1 独塔上海恒丰北路桥77 1. 50 24.1 49.97 4.5 1/51 1/1. 54 2 单索丽重庆石门大桥230 4.00 25.5 113.0 7
14、.5 1/57.5 1/2.04 3 上虞章镇桥72 2.10 12.7 32.31 9.0 1/34.3 1/2.24 4 广西西模大桥125 2.08 20.42 48.20 8.0 1/60. 1 1/2.59 5 独塔桐子林大桥120 2.50 13.10 51.60 9.0 1/48 1/2.33 一6 双索丽淮阴运河一号桥90 1.90 17.00 46.00 10.0 1/47.4 1/1.96 一7 广东九江大桥160 2.50 18.90 77.50 8.0 1/64 1/2.06 一8 珠海横琴大桥120 2.20 35.40 59.80 6.0 1/54.5 1/2.00
15、 9 双塔长沙湘江北大桥210 3.40 30.10 53.72 6.2 1/61. 8 1/3.91 10 单索丽广州海印大桥175 3.00 35.00 57.40 5.0 1/58.3 1/3.05 .L 31 续上表编塔型及主跨紧离果宽培高梁上梁高培高桥名L H 标准跨比跨比h B 索距索型号(m) (m) (m) (m) (m) h/L H/L 11 上海柳港大桥200 2.20 12.50 44.00 6.5 1/90.9 1/4.55 一12 天津永和大桥260 2.00 13.60 52.00 11.6 1/130 1/5.00 一13 济南黄河大桥220 2.75 19.50
16、 51.27 8.0 1/80 1/4.29 一14 东蕾黄河大桥288 2.40 19.50 57.00 12.0 1/120 1/5.05 一15 蚌埠淮河大桥224 2.50 21.10 53.75 8.0 1/89.6 1/4.17 一16 双塔辽宁妖兴岛大桥176 1.75 10.50 40.77 6.0 1/101 1/4.32 一17 双索面键为峨江大桥240 2.40 14.10 57.00 8.0 1/100 1/4.21 一18 武汉妖江公路大桥400 3.00 29.40 91.00 8.0 1/133 1/4.40 一19 哪阳汉江大桥414 2.00 15.60 90
17、.42 8.0 1/207 1/4.60 一20 上海南浦大桥423 2.36 30.25 105.00 9.0 1/179 1/4.03 21 上海杨浦大桥602 2.96 30.25 144.00 9.0 1/203 1/4. 18 22 安徽铜陇大桥432 2.00 23.00 104.50 8.0 1/216 1/4.13 主梁截面应按经济要求及使用荷载下的应力要求来选用，对大跨径斜拉桥，截面选择尤其要考虑风振问题，然后根据拉索的布置及施工方法来正确选用截面型式，一般讲，单索面斜拉桥的主梁应有较强的抗扭刚度，以选用整体箱梁为好。拉索在竖直平面内的布置，以辐射型最省材料，但在塔顶将众多的
18、斜拉索锚于塔顶的构造无疑十分复杂，给施工及养护带来困难，竖琴型由于拉索倾角完全一致，构造简单，施工便利，但无法形成飘浮体系，于抗风抗震不利，且难于控制中跨挠度。扇型介于上述二型右橱，可根据实际情况加以选用。拉索索距的选择，从早期疏索体系发展到现在的密索体系是受施工条件，如起吊能力、张拉吨位等的影响，而且由于采用密索体系，主梁梁高在不断减小直至使高宽比例近于薄板，这不仅取得了较好的经济效益，亦大大改善结构的动力特征，提高结构的抗风抗震能力。以往国内已建成或正在建设的斜拉桥索距参见表4.3.3容许变形3.3.1 根据交通部现行公路钢筋棍凝土及预应力混凝土桥涵设计规范)(JTJ023-85)的要求，
19、公路混凝土梁式桥的跨中最大竖向容许挠度为L/600.参考了美国斜拉桥设计施工暂行规定及日本公路桥规范同解说III.混凝土桥第十四章斜拉桥的有关规定。本规范中将混凝土主梁的最大竖向容许挠度定为L/500。而钢主梁跨中竖向最大容许挠度值在交通部公路桥涵钢结掏及木结构设计规范)(JTJ025-86)表1.1. 4内的前二项是对中小跨径的，对大跨斜拉桥目前尚缺乏具体资料，故在参考了悬索桥的规定后，适当严格而将控制值定为L/400。33 4 设计荷载4. ，一般规定4. 斜拉桥作为一种类型的公路桥梁，其作用荷载的分类与组合应与公路桥涵设计通用规范)OTJ021-89)的规定一致。4.2 作用在斜拉桥上的
20、荷载计算规定，基本上与公路桥涵设计通用规范HJTJ021-89)一致f本章只对超出规范的荷载计算予以规定，如汽车荷载、风力、日照温差等。对于不同荷载组合，结构应有不同的安全储备，即安全系数应有所区别。同时，安全系数与材料性质和结构类型有关，故设计人员在使用中应分别根据上述原因参照公路桥漏各有关设计规范的规定取用安全系数值。4.2荷载计算4.2.3 所谓拉索初拉力，即是安装拉索时对其所施加的张拉力。为了确定拉索初拉力应考虑拉索施工结束时的内力状态.仅就主梁而言，在国内目前主要采用二种方法z即刚性支承连续梁法和控制截面应力法。(1)刚性支承连续梁确定拉索初拉力，即把拉索与主梁锚固点作为刚性支点，在
21、施工上做到主梁最终达到刚性支承连续梁的位置，即主梁的弹性支承点处于零位移状态。此时的竖向支点反力即为拉索初拉力的竖向分力。(2)控制截面应力法确定拉索初拉力，一般指在斜拉桥施工阶段结束后，在恒、活载及拉索张拉力作用下主梁达到指定的应力值，这样一种状态作为确定初拉力的依据。如果采用一次张拉34 法，初始拉力可按以下方法试算确定z确定计算初拉力的基本结构，假定试算值;计算拉索张拉力及应力影响系数，将初拉力T，输入安装阶段程序进行计算，得出应力影响系数巧，张拉第J号索时，在j截面所产生的应力，与张拉力Ti之比zY产生计算出在恒载(不计初拉力影响)、预应力、活载等荷载作用下所产生的各断面应力J建立以下
22、平衡方程，见式(1)解出初拉力值Ti。YnT + Y12T2 + Y13T3 +nTn += Y22T2 + Y23T3 + + Y2nT. +2= (1) 几Tn+n=4.2.4 依靠张拉拉索施加调整力是斜拉桥所特有的，通过这种人为作用的张力，能够减少主梁、塔、桥墩的弯矩、剪力，并使其分布均匀。因此，有必要考虑全部结构体系，准确地求出拉索的调整力，并计入以下的影响因素z(1)与包裹材料的摩擦，包括拉索与主梁、塔的锚固部位附近的包裹材料或管道的摩擦，以及与中间部位防锈所用的包裹材料的摩擦，这种摩擦的影响很大时，则应在确定调整力时予以考虑。(2)由于锚具的滑动会造成拉索拉力的减小，对于螺纹和辙头
23、锚固方式，这个滑动损失很小，可以忽略不计s而对于模块锚固方式，因滑动损失比较大，应予以考虑。4.2.5关于车辆荷载效应的折减问题，已完成了专题研究.交通部已批准将专题研究得来的纵横向折减系数纳入了公路工程技术标准)(JTJ01 - 88) (1995年版)，自1995年1月1日起施行。因此，本规范列出了修订后的汽车荷载折减规定，供设计人员参照使用。4.2.6 我国公路桥涵设计通用规范)(JTJ021-89)中关于风力计算值的算法有时不适用于大跨径的桥梁，尤其是受台风影响地区，在施工中的大跨斜拉桥及悬索桥。关于大跨径桥梁的风力计算问题，我国开展的研究工作较晚，资料甚少。一些已建的特大桥梁一方面通
24、过进行风洞试验，另一方面通过用我国、日本及英国等国家规范的风力计算值进行综合分析比较确定。所以，对于内陆地区或沿海地区一般跨径的斜拉桥的风力仍可参照我国现有规范确定。另外，(公路桥涵设计通用规范)(JTJ021-89)中对斜拉桥索塔、拉索等掏件的风载体型系数Kz值，我们通过综合分析国内外规范和专题研究成果，以及试算比较。提出了风载体型系数Kz值，索塔取1.8，拉索为0.7，其他构件为1.3，供设计人员参照使用。关于风压高度变化系数凡，根据目前我国斜拉桥索塔高度已达200m左右，本规范把风压高度变化系数换算到200m，所用的换算公式(2)为zK3 = (呈阳(2) 式中1Hz一一所求风压的高度(
25、m);Ho-设计风压的高度，采用20m;a一一与温度的垂直梯度和地面粗糙度有关的系数，一般为1/15.1/4，常用1/7.4.2.7 在温度变化影响下，斜拉桥结构要产生变形.钢材导热性能好，对温度变化敏感，本规范按建桥地区的最高-最低气温采用。钢筋混凝土对温度变化的敏感性较差、导热慢，故按建桥地区的最高、最低月平均气温采用.我国多数地区最高月平均气温是七月，最低月平均气温是一月，所以可按七月和一月的月平均温度采用。结构的温度变化，应从结构物合成时算起，设计时应按当地实际情况确定合拢温度.斜拉桥结构除考虑在特定气候条件下的一般均匀温度的影响36 力外，还必须考虑拉索与主梁或拉索与塔的温差，以及塔
26、身左右侧温差、海凝土主梁桥面板与其它部分的日照温差。表5列出了日本、美国斜拉桥设计施工暂行规定中温差值及国内外一些已建大桥所采用的实际温差。通过综合分析比较，结合我国实际确定了本规范的设计温差。羹田、日本规范及-些巳建桥臻的温想表57主工体系温差主梁上下培两侧温差索梁温差温差美留斜拉桥设计指南士1OC10C-20C 日本公路桥规范士5C士5C10C-15C 美国P-K桥-30C -25C 士6C士击士15CMainIl桥士7，5C湖北娜阳汉江桥+25 C 士5C士5C士10C一15C武汉长江公路桥+20C 士5C士5C士10C-21.8C 东蕾黄河桥士20C5C 士5C士5C天津永和桥士16C
27、士5C士5C士10C健为蜗江大桥士25C士5C士5C土5C重庆石门大桥。C-36C士10C士10C士26C蚌埠、凤台桥士20C士5C土5C士10C济南黄河桥士20C士5C士5C士10C上海扭港大桥士10C士10C士10C士10C*兴岛斜拉桥一35C士10C+25C 四川桐子林大桥士20C士5C士5C士10C红水河铁路桥。-40C士5C士10C士10C淮阴一号桥+42C 士10C土10C未考虑-18C 上海恒丰北路桥+20C +10C +10C +10C 安徽锅陵大桥士5C37 4.3 拉索及锚具的安全系数4.3. 拉索容许应力取值过大或过小都是不安全的，取值过小会加大拉索的直径和自重，从而使拉
28、索的垂度增大，表现出弹性模量降低，二次应力加大。因此，容许应力定得过低不一定能增大结构安全性。表6列出了日本、美国、德国的标准规范中关于拉索容各国及-些具体桥臻的缆.设计标准表6士1容许应力安全率疲劳验算日本公路桥规范保证破断力的45%2.5 美国土木工程师协会不超过缆索极限保证起2.2(ASCE) (1990) 强度45%(用HIAm时采用ASHTTO规范(GuTS) 本州、四国联络桥公30 钢丝:60m/s或216km/h，就不必考虑空气动力稳定问题。本条给临界风速定了一界限，应不小于结构设计风速的1.2.1.5倍，如果满足这一条件，结构的空气动力稳定是不会存在大的问题。5.3.3 结构体
29、系的抗风稳定性，在施工阶段是处于稳定不利状46 态，除按本规范第5.2.2条进行抗风验算外，安排工期时应避开台风、腿风季节。5.3.4 提高结构风稳定性的措施是根据国外的资料及国内的经验而选定的，每个桥都有不同的跨径、桥宽及梁高，所处的地理位置也不同，要求也不相同。应根据每个桥的具体要求而采用相应的措施。5.4拉索设计5.4. 拉索设计应符合斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件)(JT/ T6-94)要求。成品拉索必须进行检验，超张力取1.2-1. 4倍设计索力，对大直径拉索取低值。冷铸锚锚板内缩值一般不大于5mm. 5.4.2 拉索强度本规范3.3.1条规定0.4Rb，也就是说拉索的强度安全系数应大
30、于等于2.5，这是指营运阶段，而施工阶段时，有些巳用到2.1-2.2.拉索的mu=，只要控制好应力变化幅度，使其不超过200MPa，使p=0.72左右，通过200万次的应力反复是没问题的，国内、国外大量的试验数据都证明了这一点。5.4.3 拉索在设计温度时的无应力下料长度计算公式(3)及计算简图1如下zL = Lo -t1L.十t1Lf十t1LML十t1LMD+ 2LD + 3d (3) 该式适用于玲铸锚.L. 图1索*计算47 式中:L一一-拉索下料长度zLo -每根拉索的长度基数，是该拉索上下两个索孔出口处在拉索张拉完成后锚固面的空间距离;A一一初拉力作用下拉索弹性伸长修正;一一初拉力作用
31、下拉索垂度修正sLML一一张拉端锚具位置修正z如图1所示。最终位置可设定螺母定位于锚杯的前1/3处zLMD一一锚固端锚具位置修正z如图1所示。可设定螺母定位于锚杯的1/2处;LD一一锚固板厚度F3d一一拉索两端所需的钢丝辙头长度，d为钢丝直径。温度修正及应力下料修正可根据具体情况考虑。对于采用拉丝式锚具，不计入辙头长度，而要加上满足张拉千斤顶工作所需的拉索操作长度A。则式(3)变为下式(4):L = Lo - L. + L + LML + LMD + 2LD + L. (4) 弹性伸长量和垂度修正值可分别按下式(5)、(6)计算:L.=丢L. = -=, 一f一亏否T式中z一一拉索设计应力gE
32、一一拉索弹性模量FT一一拉索设计拉力;Lo -拉索长度基数$L军一一Lo的水平投影sW一一拉索每单位长度质量。48 (5) (6) 6 构造要求6.主渠6. ,., 本规范为公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ023-85)和公路桥涵钢结构及术结构设计规范HJTJ025-86)的补充，故主梁截面各部分尺寸应满足上述规范的要求，从而在构造上保证结构具有一定的刚度及长期使用中不致变形过大，满足钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁及钢梁的设计与施工要求。6.2 主梁联结系的设置与构造6.2. 主梁横向联结系采用横隔板(梁)，是使主梁成为空间整体结构的重要构造，它能增加主梁的抗扭、抗剪刚度，与主梁
33、连成一体增加截面横向刚度，提高整体性能。对箱形截面从受力角度分析，中间横隔板对纵向应力和横向弯矩的分布影响很小，可以减少或不设置中间横隔板，但为局部加强腹板也可以采用斜撑形式，形成横向刚架.对钢板梁、钢街架主梁除设置横向联系外，为了更好地分布与传递荷载，保证横向刚度，还应在横向联结系间增设纵向联结系.在拉索与主梁的锚固区，局部应力集中，受力复杂，为使拉索的拉力能较好地传递于主柴，必须设置较大刚度的横向联结系。此外，还需根据主梁的横向刚度和桥面极的跨径及索距大小适当加密布置.对于稀索布置或宽桥及扁平的梁板式截面，其横向弯矩比较大，须经栓算并适当增如横隔板粱)。6. .2.2 在支座处的横隔板(粱
34、要承受和分布很大的支承反力，因此横隔板(梁应有足够的刚度及强度。可采取增加棍凝土板厚度施加预应力或设置加劲板等措施予以加强，横隔板预留孔的顶节点角隅处法向应力分布与其内折角有关，内折角傲的愈平缓转角处应力也愈小，为缓和应力集中现象须设承托并在斜方向上加强配筋。6.2.3 施加预应力的横隔板(梁)厚度，要满足构件端部锚下垫板的最小构造和排列尺寸，主要由管道的直径、铺箱板及配套千斤.顶等张拉锚固体系的构造尺寸决定，本条规定的横隔板厚度和马蹄部分宽度，系参照预应力混凝土T形梁横截面的最小尺寸后提出。6.3 拉索在梁上的锚固方式与锚固区构造6.3. 拉索在主梁上应有锚固实体构造，否则将无法进行铺固，尤
35、其对棍凝土与预应力混凝土斜拉桥，通过刚度很大的实体掏造将该处复杂的空间受力进行分散，获得微小的变形和应力。另外因为锚固点作用着强大的集中力，在主梁的一定范围内产生局部应力，在锚固区还同时受有弯曲力矩和剪力，应力状况十分复杂，绝不可忽视。宜将锚固区段内的构件截面加大，并为拉索通过及锚脏设置穿索管道及铺下垫板。在锚固区，应加强箍筋及纵向钢筋的配置，并在锚下设置多层钢筋网或采取其它措施，以承受和分散锚下局部应力。锚下钢垫板厚度须根据张拉吨位及锚具型式等确定。在垫极下反力图形简化为等效均布反力，要求压力分布的扩散角为45。时，垫板尺寸应有相应的要求，本条文提出不宜小于16mm.系参考公路钢筋混凝土及预
36、应力混凝土桥涵设计规范)(JTJ023-85)的最小垫板厚度。6. ,. 3. 2 钢锚箱在制作时应保证尺寸准确，在与拉索通过的管道一起安装时应保证空间位置的准确性，使安装完成后，管道中线与拉索中线相一致，锚板端面与拉索中线相垂直。锚箱厚度不宜太簿，避免铜板因焊接热应力产生翘曲变形，一般不宜用10mm以下的钢板。50 6.1.4 分段拼装的混凝土主梁的端面设计成企口缝形式，能提高结构的抗剪能力，在端面设有对位摔(键)，为悬拼对位提供方便。置放定位预埋件能迅速就位进行拼装，提高安装工作的准确性。主梁接缝采用胶接缝时，必须保证胶接缝接触面平整光洁，两相邻节段互相密贴、角度符合设计要求，接缝处不允许
37、透水，避免钢柬遇水锈蚀，导致结构失去承载能力而遭破坏。钢主梁节段连接宜采用高强螺栓连接，螺栓的排列应与构件轴线对称，防止因偏心产生附加应力，要求所有螺栓孔对齐居中，即打入冲钉，旋拧高强螺栓。高强螺栓孔应采用钻成孔，高强螺栓连接的孔径，对螺栓公称直径的要求，螺栓中心间距，中心至构件边缘的最大、最小容许距离等构造要求，须参考钢结构设计的有关规范。6.1.5 主梁合拢段在施工过程中，由于温度变化，新浇混凝土早期收缩，已完成结构部分的混凝土收缩与徐变，结构体系变化以及施工荷载等因素，在合拢过程中要承受轴力、弯矩和剪力，并要克服温度力影响防止混凝土开裂，所以必须采取加强措施来保证结构的连续，保持两侧梁体
38、变形协调。合拢段要尽快完成并尽早达到设计强度，并要有一定的施工作业面，一般合拢段长度为1.5-3. Om。可采用劲性型钢或劲性钢管做为预应力筋套管并施加预应力等方式作为临时固结措施。钢主梁合拢与混凝土斜拉桥合拢的不同区别是，确定合拢段梁怯和选择一天内最佳的合拢时间，这是由于钢梁具有较大的传热性，很快吸收周围空气中的温度，而且温度变形对合拢长度影响非常敏感，所以，应正确选择合拢温度及满足钢梁安装就位时，高强螺栓定位所需的时间.并应进行温度变形观测，为修正设计合拢温度提供科学依据。6.7 桥面铺装采用洒青混凝土材料，是因为它易于重新铺筑，当拥青混凝土发生裂缝和产生剥落危及桥面板，须刨挖清理和重新铺
39、筑更换桥面时，切青混凝土材料就较水泥混凝土材料易于施工，此外，沥青混凝土对车辆的剪切、冲击、磨损性能和材料强度也较高，如采用橡胶韧青混凝土，则抗裂性优于拥青混凝土，能更好地保护桥面，延长主梁使用寿命。在钢箱梁上设栅青1昆凝土铺装时，应采取技术措施，保证两者的结合。对于交通量不大，跨径小，桥面较窄或地理位置偏远的人行斜拉桥，在拥青棍凝土材料施工有困难时，可采用棍凝土铺装。?昆凝土桥面铺装的标号不得低于30号，铺装下宜设防水层。6.2索塔6.2. 拉索因总体布置边、中跨合理比例和桥梁纵坡的设置，及边跨尾索加密等情况，给恒载情况下索塔两侧的拉索带来不同的拉力，使交叉锚固的索塔产生扭转，此时会有垂直及
40、水平向的剪力，故须注意塔柱由此剪切的验算，设计塔柱时宜保持轴线两侧横向布置的对称性F当塔柱采用混凝土空心截面时，可采用塔壁平面预应力钢束，施工加环形预应力来平衡塔壁内力和扭短。6.2.2 索塔拉索锚固部位的构造，与拉索布置，拉索的根数和形状，塔型与构造，拉索牵引和张拉等种种因素有关，故应从设计、施工、养护维修及拉索的更换等各方面综合考虑铺固段的合理构造。一般使拉索交叉锚固于塔柱两侧，这种布置特点是，塔两侧拉索交叉通过塔柱轴线后，交叉锚固在塔柱的实心段上，利用塔壁实体的锯齿形凹槽或凸形牛腿来锚固拉索。采用箱型截面可用锚固横梁(扁担梁进行铺固。采用锚固钢横梁及锚固架，此类布置可以适应拉索的任意角度
41、变化，但必须对局部弯曲和集中力作用进行详细验算。这种错固横梁是支承于空心塔柱内部的塔壁牛腿上，两端的刚性支承可在顺桥向、横桥向作微小的移动和转动。为此，在两端都须设置顺、横向的限位构造，铺固钢横梁构件承受拉索的水平拉力、垂直分力及偏心弯矩，拉索的垂直分力传至牛腿，而拉索两侧不平衡水平力，通过横梁下支承摩阻力或顺桥向两端的水平限位挡块传至牛腿上，这样塔壁承受的水平力将大为减少，相应地减少了塔柱在平面框架内的局部荷载及剪力、弯矩。由于钢横梁两端可作微小的自由移动和转动，它对温度影响造成的约束力将是很小，这种锚固构造受力明确、内力减少，不会产生水平裂缝，使索塔锚固安全可靠。另外，拉索通过钢垫板支承在
42、塔壁的抗剪钢板上，索力直接通过抗剪钢板及顺桥向铺固索座传给塔壁。6.2.3 在索塔拉索锚固区的局部范围内，由于拉索强大集中力，孔洞削弱，局部受力及应为集中现象存在，必须使相邻锚固点间距不能互相紧贴，并防止应力叠加，影响斜拉桥整体安全，另外，穿柬及张拉都必须有一定的操作空间，因此综合考虑结构受力、构造及施工工艺要求，须在拉索锚区边缘外面留有富裕尺寸。6.2.4 索塔轴线与轮廓尺寸对施工要求严格，并且塔柱里配筋较多，钢筋密集，为了保证索塔外形尺寸和钢筋的附着成型，模板定位提升等需要，常采用型钢组拼的劲性骨架，这对有倾斜度的索塔更有必要。设置部分型钢可以作为纵向受力筋的组成部分，参与钢筋受力。6.2
43、.5 索塔是斜拉桥的主要承重结构，索力的垂直分力引起塔柱轴向力和水平力对塔柱产生弯矩和剪力，此外温度变化、日照影响、支座沉降、风荷载、地震力、混凝土收缩、徐变等都将对塔柱产生轴向力、水平力、扭姬和顺、横桥向的弯钮，因此塔柱配筋较多，纵向钢筋的直径应取粗些，并提高钢筋含量，按计算面积配筋对于空心截面配筋较多，而实心断面可能较小，本条文提出的仅是配筋低限，设计中尚应根据计算适当配置。6.2.8 根据我国飞行区技术标准的规定，要求在飞行区域内高度超过45m的独立建筑物，都需设置不能中断照明的夜间航空障碍灯，以确保安全，障碍灯的布设应事先与民用或军用航空管理部门取得协议。从标志灯本身性能要求而言，应具
44、有使用寿命侯，维修方便，气候适应性好的特点。6.3 拉囊与锚具6.3.1 组成拉索的钢丝或钢绞线排列整齐、规则，组成断面紧密53 并易于成型，使钢丝或钢绞线受力均匀，便于穿过管道和进行锚固及外层防护，采用正六边形或缺角六边形排列还可以较好的保持各根钢丝长度相同，其周边及间隙填充物均匀，经过防护材料的包裹钢丝截面更为紧密。对热挤聚乙烯拉索，因工艺要求则必须做成六边形或缺角六边形，另外为便于盘卷整索运输，可进行轻度扭绞，扭转角度约为2040，长大索可放宽一些。大直径长重索会受到运输条件限制，并且运输成本较高，故一般情况不宜采用大直径索。6.3.2 拉索锚具主要有冷铸锚、热铸铺、辙头铺、夹片式铺等形
45、式，前三种都为拉锚式。其主要构造为锚杯、锚圈、锚键板、填充固化料、防漏板、夹片等。为便于穿束，张拉在其尾部设置与张拉连接器、引出杆连接的附属构造。热铸铺虽使用低熔点合金，但浇铸温度仍超过400.C，故对钢丝的力学性能带来不利影响，热铸锚适用于单股钢缆和封闭式钢缆。辙头锚是每根钢丝在穿孔板后将钢丝末端辙粗，由于辙粗后的钢丝拉力可以传递到孔披上，当孔板上的孔眼数和钢索中的钢丝数相当时，这块孔板就能铺固整根钢索，使用辙头锚时必须具有可辙性的钢丝，辙央锚适用于钢丝束，具有良好的耐疲劳性能。冷铸锚是使用较多的锚具，其构造与热铸锚具相似，只在锚杯锥形腔的后部增设了一块钢丝定位板，钢索中的钢丝通过锚杯后，再
46、穿过定位板上的对应孔眼，辙头就位，锚杯中的空隙用特制的环氧混合料填充。环氧混合料中加入铸钢球，形成承受荷载的构架，环氧固化后，即和错杯中的钢丝结合成一个整体，由于模形原理，铸钢球受到铺杯内壁的挤压，对索中的钢丝形成啃合，使钢丝获得锚固。冷铸锚环氧混合料的固化温度低于180.C，并且钢丝末端均被辙粗铺睫，它具有优异的抗疲劳性能。冷铸铺在国外又称为HiAm锚具。夹片式锚具用在斜拉桥时，必须提高锚具的抗疲劳性能。因为54 锚固钢绞线的夹片式群铺对后张预应力的有粘结力筋中，锚具疲劳性能要求较低。为此，用于斜拉索的夹片式锚具可具备一些特殊的构造，如使钢绞线在进入群锚的铺板前穿过一节钢筒，钢筒的尾端和群锚
47、板间有可靠的连接，在索力调整完毕后，于钢筒中注入水泥浆，这样，拉索的静载由群锚承受，动载则在拉索通过钢筒时，获得缓解传递，从而减轻了群锚的负担。锚具是极为重要的部件，其质量和性能对整个结构的可靠性有着直接影响，故对锚具性能有严格规定，所以当采用新型锚具时，必须经过耐疲劳及强度试验和锚固性能参数检验，证明其可靠性，保证使用中不会出现滑丝，失锚现象。6.3.4 拉索都是由钢材构成，如不加防护，锈蚀将是十分惊人的。拉索锈蚀主要是电化学腐蚀，因此采用的防护材料必须严格检验分析，使它不含有腐蚀钢材的成分，并要求防护层有足够的强度而不致老化或开裂，有良好的耐候性，延长使用时间。.国内外对聚乙烯防护材料老化
48、寿命研制已超过40年，考虑试验条件与实际桥梁长期使用所处的环境差别，及在设计中已考虑正常车辆运行时，可更换任一根拉索的情况，则对防护材料使用年限可适当放宽，故条文中提出不宜低于25年的要求。6.3.6与6.3.9拉索与铺头的接合部位及拉索与主梁和索塔的连接口部位，均有钢套管和嵌填橡胶减振材料，为了防止水气侵入拉索内部，必须在其出露口部位有可靠的防水措施，如橡胶密封防水垫块、防水填料或防水罩进行隔离与止水，避免钢材锈蚀。6.3.8 拉索疲劳强度薄弱位置是在拉索端部的铺头口处，而受拉构件的疲劳强度则取决于它的锚头构造和浇筑材料以及锚头位置上的角度变化。为减小拉索的振动，在拉索两端的接口部位设置减振块，发挥阻尼减振作用，减振阻尼块采用粘弹性高阻尼材料，是国内外近年发展的一种减震、降噪、防冲的新型合成橡胶材料，其阻尼值比一般橡胶大4-5倍，将这种材料制作衬套，嵌在拉索和拉索钢导管之间构成阻尼支点后，则阻尼衬套因受振动就被挤压并吸收能量。另外，必要时也可在拉索上设置分隔索夹，使几根索互为约束不易起振，或在拉索梁端处设置减振三角架。6.4 支座与伸缩缝6.4. 大
