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ICS 93.040P28

DB63青 海 省 地 方 标 准DB63/T1735—2019波纹钢板拱桥设计规程Codeofdesignforcorrugatedsteelarchbridge2019-04-11发布 2019-06-20实施青海省市场监督管理局 发布DB63/T1735DB63/T1735—2019PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 IV范围 1规范性引用文件 1术语和定义 2材料及构件 5主体结构材料 5连接件 6防腐材料及防腐 7接缝防渗密封、二次防腐及防水材料 7结构性回填材料 7基础、下部结构及附属工程材料 8设计 8一般规定 8波纹钢板拱基本类型 9波纹钢板拱桥布置 10波纹钢板拱桥跨径、交角、安全等级 10波纹钢板拱桥净空 10多孔(连拱)结构之间的最小净距 10线形及引道 11波纹钢板件设计参数 11基础(下部)结构设计 13结构上的荷载及作用 14波纹钢板圆弧拱结构计算 16箱形拱结构计算 23加劲肋设计 23结构耐久性及防腐设计 25结构性回填设计 26附属工程设计 28附录A(规范性附录)波纹钢板拱结构技术参数 29前 言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由青海省交通运输标准化专业技术委员会提出并归口。正通土木工程试验检测有限公司、苏交科集团股份有限公司。必、李萍、祁文锦、李百建、冯晓楠、李勇。DB63/T1735DB63/T1735—2019PAGEPAGE35波纹钢板拱桥设计规程范围和附属工程的设计。(扩建各等级公路20m8m的波纹钢板拱桥,可参照本标准的方法设计。规范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T470锌锭GB/T700碳素结构钢GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母GB/T1230钢结构用高强度垫圈GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈技术条件GB/T1499.2钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T4171耐候结构钢GB/T6723通用冷弯开口型钢GB/T11263热轧H型钢和部分T型钢GB/T14647氯丁二烯橡胶CR121、GB/T14795天然橡胶术语GB/T17643土工合成材料聚乙烯土工GB/T19250 聚氨酯防水涂料GB/T22083 建筑密封胶分级和要求GB/T27806 环氧沥青防腐涂料GB/T34567 GB50017 钢结构设计标准GB50755 钢结构工程施工规范JC/T483 聚硫建筑密封胶JT/T722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件JTG3362 JTGB01公路工程技术标准JTGC30公路工程水文勘测设计规范JTGD30公路路基设计规范JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范JTGD60公路桥涵设计通用规范JTGD63公路桥涵地基与基础设计规范JTGF30公路水泥混凝土路面施工技术细则JTGF40公路沥青路面施工技术规范JTG/TF50公路桥涵施工技术规范术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1波纹钢板采用符合规定要求厚度和性能的热轧钢板为板材,按照规定的尺寸和参数的波形轧制及冷弯成型、增加其结构刚度的一种波纹板状材料。3.2波纹钢板件波纹钢板经环向加工制成的具有一定曲面的波纹板件。3.3加劲肋板(箱形拱含拱肩的抗弯承载能力。3.4波纹钢板件长度曲面波纹钢板件的弧长。3.5波纹钢板件宽度曲面波纹钢板件的投影宽度。3.6波距波纹钢板相邻两个波峰(或波谷)之间的距离。3.7波高或波深波纹钢板波峰与波谷之间的垂直高度。3.8波纹圆弧半径波纹钢板波峰、波谷处内圆半径。3.9深波形波高或波深大于等于140mm的波形。3.10壁厚波纹钢板(件)的厚度(不含镀锌层等防腐层)。3.11开口结构横断面不封闭的波纹钢结构物,一般为拱式结构,拱脚与下部的拱座相连接。3.12圆弧拱由一种半径的圆弧组成的开口结构,一般指半圆拱和矢高小于半径的圆弧拱。3.13箱形拱截面近乎矩形、拱顶较为平坦的特殊多圆弧拱,并且波纹钢板拱的曲率半径大于0.2倍拱顶半径的波纹钢板拱结构。3.14拱顶波纹钢板拱横断面的最高点或附件等一段区域。3.15拱肩波纹钢板拱断面上位于拱顶与起拱线之间的部位。3.16拱檐波纹钢板拱背两端口边缘上采用钢筋与波纹钢板拱连接、浇筑混凝土并伸出拱边缘的帽檐。3.17起拱线波纹钢板拱桥横断面上水平方向最外侧点的连线。3.18标准跨径(净跨径)波纹钢板拱桥水平方向内侧的最大净距离。3.19计算跨径波纹钢板拱桥水平方向波纹钢中性轴的最大距离。3.20矢高波纹钢板拱桥拱顶内边缘至起拱线的竖向距离。3.21计算矢高波纹钢圆弧拱取拱顶中性轴半径的2倍,箱型拱取拱顶波纹的中性轴至拱脚的竖向距离。3.22筑堤法在波纹钢板拱桥周围进行结构性回填以及结构性回填范围衔接的路堤填筑。3.23结构性回填对发挥土体—波纹钢相互作用的回填区域进行的土体回填。3.24最小填土厚度或范围确保波纹钢板拱桥的稳定性和发挥土—钢相互作用所需的拱顶最小填土高度或范围。3.25减载板为降低波纹钢板拱桥结构的弯矩,在拱顶以上一定位置设置的钢筋混凝土板结构。3.26作用两者统称为作用。材料及构件主体结构材料GB/T709Q235GB/T700钢中的沸腾钢不宜用于需要验算疲劳且工作温度等于或低于―20℃的波纹钢板拱结构。Q355GB/T1591Q235NH、Q355NHGB/T4171波纹钢板件的长度和宽度应根据其制造设备所允许的加工尺寸、钢板尺寸、波距、开口结构截1表1波纹钢板件几何尺寸、波纹参数允许偏差

单位:mm项目规定尺寸允许偏差波纹钢板厚度(壁厚)t设计值不小于设计值波距l400±3波高d150±3波纹钢板件长度LC≤6000±30波纹钢板件宽度LW≤1280±15波纹钢板件连接的螺栓孔数量及孔径(螺栓直径),2)。400mm×150mm(1)。螺栓孔距允许偏差(3),螺栓孔中心至板边缘的距离偏差应≤5mm。表2波纹钢板件螺栓连接的标准孔型尺寸表单位:mm螺栓公称直径M16M20M22M24M27M30标准圆孔直径17.52224263033标准圆孔直径允许偏差+0.430+0.520+0.520+0.520+0.840+0.840表3波纹钢板件螺栓孔距允许偏差

单位:mm孔距范围≤500501~12001201~3000>3000同一组内任意两孔间±1.0±1.5——相邻两孔的端孔间±1.5±2.0±2.5±3.0图1400mm×150mm

单位:mm连接件波纹钢板件等连接用螺栓的强度等级、规格型号及相应数量,根据设计荷载、波纹钢板件参数8.8S10.9SM16M20、M22M24M272~3507554GB/T1231表4高强度螺栓连接副组合类别螺栓螺母垫圈形式尺寸按GB/T1228规定按GB/T1229规定按GB/T1230规定性能等级8.8S8H35HRC~45HRC10.9S10H35HRC~45HRC螺栓用钢垫圈,其外形设计应符合波纹钢板件的波纹圆弧半径(弧度)21.2GB/T6723拱座连接槽钢宜设预埋地脚锚筋(带肋钢筋),GB/T1499.2GB50017HHGB/T11263用于波纹钢板件加工焊接、槽钢接长焊接、HGB50017防腐材料及防腐波纹钢板件和高强度螺栓、螺母、钢垫圈以及槽钢、HGB/T34567GB/T47010当采用其它防腐处理(等)GB/T34567接缝防渗密封、二次防腐及防水材料GB/T14795、GB/T14647、GB/T22083高强度螺栓的螺帽防松动和防渗,宜采用厌氧胶(螺丝锁固剂)JC/T483采用聚氨酯防腐(防水)时,其质量与技术指标、基本性能(产品适用类型)GB/T19250采用沥青涂层防腐(防水)GB/T27806JTGF40GB/T17643要求,采用的材料性能、质量与技术指标应符合国家或行业现行标准的有关规定。JT/T722结构性回填材料150mm0.075mm5%。5026(3212)的细粒土或黏性土和垃圾、含有腐蚀性化学物质的土、腐殖质土、有机土、粉质土、泥炭、锰、铁离子及氯化钙、碳酸钠、硫化物等对波纹钢板拱结构存在严重腐蚀性的土。波纹钢板拱桥侧的结构性回填,需采用挡土墙侧墙时,可根据波纹钢板拱桥所处环境、条件及(块石挡土墙、波纹钢板加筋土挡土墙等:JTGD30定;(块JTG/TF504.1(螺栓)4.2JTGD301.0mC20(土或泡沫水泥轻质土)填料。JTGF30基础、下部结构及附属工程材料钢筋及其他钢材(钢管桩等)、混凝土和砌体砂浆用材料(水泥、细集料、粗集料、水、外加剂、掺合料等应符合JTG/TF50的有关规定。设计一般规定JTGD60线形设计应符合路线设计的总体要求。对于分期修建或后期需加宽的,应满足先期与后期易衔接的结构形式。用于灌溉功能的波纹钢板拱桥,应结合当地农田基本建设考虑排灌的需要。用于排洪功能的波纹钢板拱桥,应满足排洪的需要。用于通道功能的波纹钢板拱桥,应满足道路通行的需要。波纹钢板箱形拱应进行抗疲劳设计。应满足环境保护、与自然环境和景观相协调,有景观要求时应进行景观设计。5。表5波纹钢板拱拱结构中小桥的设计使用年限单位:年公路等级主体结构中桥小桥高速公路、一级公路10050二级公路及以下等级公路5030度,按分项系数的设计表达式进行设计。波纹钢板拱结构承载能力极限状态,按式(1)验算。0SdRd (1)式中:γ0——结构重要性系数,安全等级为一级时取1.1,安全等级为二级时取1.0,施工阶段取0.9;Sd——不考虑地震作用时,荷载组合的效应设计值;Rd——结构的承载力设计值。7应满足式(2)的要求。SERd/RE

(2)式中:SE——考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用组合的效应设计值;Rd——结构的承载力设计值;γRE——承载力抗震调整系数,基础取0.9、波纹钢板拱结构取0.85。6。表6公路波纹钢板拱结构中小桥荷载组合与分项系数组合方式作用类别分项系数对结构的承载能力不利时对结构的承载能力有利时基本组合永久荷载结构自重1.21.0结构性回填土的重力1.21.0基础变位作用混凝土0.50.5钢结构1.01.0可变荷载汽车荷载及动力作用1.4—施工荷载2.0—偶然组合偶然荷载土的重力1.21.0地震作用1.00限值(拱的下挠或上拱)1.5%。旧桥对波纹钢板拱座需在混凝土基础上提高的,应紧贴原旧桥墩台身设置实体墙式钢筋混凝土拱座台身,并在原旧桥墩台身植入钢筋与实体墙式钢筋混凝土拱座台身钢筋连为一体。波纹钢板拱基本类型2A关专家论证通过。a)圆弧拱 b)箱形拱说明:——计算矢高;rt——拱顶半径;rc——拱肩半径;Lk——标准跨径;Dh——计算跨径。图2波纹钢板拱桥拱形示意图A。波纹钢板拱桥布置JTGC30JTGD60波纹钢板拱桥的纵轴线宜与洪水流向正交(可根据现场设导流呈正交)。对跨(穿)波纹钢板拱桥,其纵轴线宜与跨(穿)7波纹钢板拱桥跨径,应满足河(沟)设计洪水以内的各级洪水及水流、泥石流、漂流物或通道下JTGD607结构验算与设计。表7波纹钢板拱桥跨径、交角、安全等级公路等级高速公路、一级公路、二级公路三级公路、四级公路汽车荷载等级公路—Ⅰ级公路—Ⅱ级安全等级一级二级标准跨径(Lk/m)8、10、13、16、20交角(°)跨径小于等于16m的圆弧拱结构的轴线与道路中心线的夹角不小于60°跨径20m的圆弧拱结构以及箱形拱结构的轴线与道路中心线宜正交环境类别应符合JTG3362有关环境类别及其作用等级波纹钢板拱桥净空JTGB01JTGD60根据波纹钢板拱形技术参数(A),当波纹钢板拱矢高受限不能满足桥下净高要求、或需要增加桥下净高时,可采用实体墙式钢筋混凝土墩台身的方法,调整或提高桥下净高。桥下净空或通行能力、使用年限等要求前提下,可利用或加固利用。多孔(连拱)结构之间的最小净距结构性回填材料的类型,满足起拱线与压实区域的回填要求。8。表8波纹钢板拱桥多孔连拱结构起拱线外侧之间最小净距

单位:m结构性回填条件结构类型圆弧拱结构箱形拱结构≤8.08.0<≤12.0>12.0≤8.0>8.0压实填料1.01.2有限元分析确定或0.1Dh1.0有限元分析确定或0.1Dh线形及引道TGD60453波纹钢板件设计参数9。表9波纹钢板的壁厚、波纹参数及适宜跨径

单位:mm波纹钢板厚度(壁厚)t波距l波高d波纹圆弧半径r波形类别波纹钢板件宽度LC波纹钢板件长度LW适宜标准跨径Lk6.0~7.040015080深波形≤1280≤600080007.0~8.0100008.0~9.0130009.0~10.01600011.0~12.020000波纹钢板件波形尺寸示意图10。表10波纹钢板原材的物理性能指标表名称钢牌号屈服强度/MPa抗拉强度/MPa断后伸长率A/%碳素结构钢Q235≥235≥370≥26低合金高强度结构钢Q355≥355≥470横向≥20、纵向≥22耐候结构钢Q235NH≥235≥360≥25Q355NH≥355≥490≥2211。表11波纹钢的强度设计值钢牌号钢材厚度(壁厚)t/mm/N/mm2抗剪端面承压(磨平顶紧/N/mm2Q235钢≤12205120310Q355钢≤1230017540012。表12波纹钢板截面特性值波纹钢板壁厚t/mm波纹参数mm截面积A/mm2/mm惯性矩I/mm4/mm塑性截面模量Z/mm3/mm波距l波高d波纹圆弧半径r6400150807.83621054.371361.2116.58.49122841.016391.69779.14624633.163422.207810.45728234.450483.455911.76931859.201544.9351013.08335508.390606.6801114.36039332.000670.05注:其他壁厚的波纹钢板截面特性值,应通过计算求得。基础(下部)结构设计C30(JTGD635.15.2C308m、10m、13m1000mm~1200mm,16m、20m1200mm~1500mm,800mm~1200mm5.6下列规定:33、a);矢高小于拱半径的圆弧拱,矢高宜为拱半径的0.90~0.993、b);箱形拱的拱侧(拱脚)与拱座的水平内夹角宜为82°~853、c)。a)矢高等于半径的圆弧拱 b)矢高小于半径的圆弧拱 c)箱形拱图3波纹钢板拱脚与槽钢和拱座连接示意图4.2.3通过预埋锚筋(钢筋)或地脚螺栓连接,锚筋(钢筋)400mm(对应于400mm(对应于波纹钢板件的波峰位置)。波纹钢板件与槽钢连接的高强度螺栓强度等级、规格,参见表选择。表13波纹钢板拱脚与槽钢连接的高强度螺栓等级及规格跨径LK/m高强度螺栓等级及规格螺栓强度等级螺栓规格88.8S或10.9SM16或M2010、138.8S或10.9M20或M24168.8S或10.9SM24或M27208.8S或10.9SM27或M305.15.3条的要求。结构上的荷载及作用土的重力作用在波纹钢板拱上结构性回填土的作用范围,见图4所示,其每延米的重力(W)按式(3)计算。WDhH0.1075Dv (3)式中:——波纹钢板拱上填土每延米的重力(kN/m);——土的重度(kN/m3);——波纹钢板拱桥计算跨径(m),参见图13定义;——拱上填土厚度(m);Dv——波纹钢板拱桥计算矢高(m),参见图13定义。说明:W——拱上结构性回填土每延米重力的截面。图4波纹钢板拱上恒载范围图示汽车荷载波纹钢板拱桥的汽车荷载,应采用车辆荷载图式。JTGD60计算。L

ALBl

m

(4)式中:L ——汽车荷载扩散到波纹钢板拱顶的压力(kPa);——跨径长度范围内布置的设计车辆荷载总轴重(kN)按实际施工机械及车辆总轴重验算;——多车道折减系数;、B——沿车轮长度和宽度方向扩散后尺寸(m),若lt大于Dh时,lt=Dh;单车道车辆荷载扩散见图5。a)行车方向 b)路宽方向说明:——沿车轮长度(行车)方向扩散后的尺寸;——沿车轮宽度(路宽)方向扩散后的尺寸。图5单车道车辆荷载扩散图示车辆冲击扩大系数,按式(5)2m式中:——车辆冲击扩大系数;

0.41.00.5H

(5)——波纹钢板拱上填土(含路面结构层)厚度(m)。地震作用抗震设防烈度大于或等于7度(0.10g)的地区,波纹钢板拱桥应进行抗震设计,考虑地震作用。一般可只考虑竖向地震作用,按式(6)计算。Ev

RoM

(6)式中:Ev——竖向地震作用(kN/m);Ro——竖向地震作用与水平地震作用比值函数,取0.65;——地震动水平加速度峰值,按表14取值;M——拱上填土每延米的质量(t/m),取式(3)土体重力除于重力加速度g。表14抗震设防烈度和水平向设计基本地震动加速度峰值抗震设防烈度7890.10(0.15)g0.20(0.30)g0.40g波纹钢板圆弧拱结构计算内力计算和连接强度计算是否需考虑地震作用恒载压力土压力折减系数土压力增大系数覆土重量波纹钢板的弹性模量是否需考虑地震作用恒载压力土压力折减系数土压力增大系数覆土重量波纹钢板的弹性模量波纹钢板的面积结构尺寸覆土厚度土的重度和弹性模量调查研究根据本标准第5.2条选择拱形多车道荷载修正系数均布荷载压力覆土厚度活载轴重与布置结构跨径极限连接强度设计值波纹钢板连接强度验算极限连接强度设计值波纹钢板连接强度验算波纹钢板面积设计压力波纹钢板面积设计压力 内力验算屈服应力和临界屈服应力压应力活载压力波纹钢板结构的内力按式(7)、式(8)计算:当不考虑地震作用时,波纹钢板的轴向压应力应满足式(7)的要求。DTDLTL/Aminfy,fb (7)当考虑地震作用时,波纹钢板的轴向压应力应满足式(8)的要求。DTDEEV/Aminfy,fb

(8)TD0.51.00.1CSAfW

(9)TL0.5ltL

(10)式中:

1000ESDS EA

(11)——6——恒载引起的波纹钢板压力或推力(kN/m),按式(9)计算;——活载(汽车荷载及动力作用)6——活载引起的波纹钢板压力或推力(kN/m),按式(10)计算;μ——车辆活载冲击系数,按式(5)计算;A——单位长度的波纹钢板截面积(mm2/mm);fy——波纹钢板材料屈服应力(MPa);fb——波纹钢板的极限抗力(MPa);——地震作用分项系数,按表6取值;——竖向地震作用(kN/m),按式(6)计算;(11)——15W——拱上填土每延米的重量(kN/m),按式(3)计算;lt——沿车轮长度(行车)方向扩散后的尺寸;若lt大于Dh时,lt=Dh;L——活载扩散到波纹钢板拱顶的压力(kPa),按式(4)——回填土体材料的弹性模量(MPa);——波纹钢板拱桥计算矢高(m),参见图13定义;E——波纹钢板材料的弹性模量(MPa)。表15土压力增大系数AfAfDh/DV0.81.01.21.4≥1.6H=1.2Dh1.341.201.121.071.02H=1.0Dh1.301.191.101.051.02H=0.8Dh1.311.191.111.061.03H=0.6Dh1.341.201.121.071.04H=0.4Dh1.401.231.151.101.05H≤0.2Dh1.601.281.201.151.10H≤0.1Dh1.741.301.231.181.12注:Af不能通过查表得到时,通过线性内差取值。波纹钢板件连接强度计算:(短边搭接宽度,应满足上下层波纹钢板件螺栓孔全部贯通对应一致;用承压型连接,当波纹钢板件满足摩擦型连接要求时,可采用摩擦型连接;GB50017波纹钢板件极限抗力计算为保证波纹钢板拱桥结构的稳定性,应按式(12)计算波纹钢板件的极限抗力。 f

2fb

t

Fmfy

y 12E

,RRe

(12)3tFmE,RRKR/r2 EI

0.25ER3K ER3 m

(13)r6E

0.5R

(14)Kfe Kf y HH0.51000

Rc

1.0(15)EI 0.251.221.01.6 (16) EmR3 c R 2EmEs1 c (17)1000HHmF(18)mDh式中:波纹钢板的极限抗力(MPa);——0.8;——多跨结构屈曲应力折减系数,按式(18)计算;fy——波纹钢板材屈服强度(MPa);——结构与周围土体相对弯曲刚度系数,按式(13)计算;R——结构的曲率半径(mm);E——波纹钢板材的弹性模量(MPa);——屈曲折减系数,按式(15)计算;r——波纹钢板材回转半径(mm);Re——等效半径(mm),按式(14)计算;——K的一个系数,按式(16)计算;I——波纹钢板材的惯性矩(mm4/mm);Em——土体弹性模量的修正值,按式(17)计算;H ——波纹钢板拱顶以上填土厚度(m);H′拱顶至起拱线垂直距离的一半RC拱顶处的曲率半径(mm);ES——回填土体弹性模量(MPa);——多跨结构之间的最小间距(m);Dh——波纹钢板拱结构计算跨径(m),13施工过程验算施工活载 施工时轴重与布置覆土厚施工活载 施工时轴重与布置覆土厚土的重度与弹性模量结构尺寸波纹钢板面积波纹钢板面积与屈服强度结构尺寸施工活载轴重与布置施工活载压力施工恒载压力施工荷载效应计算施工荷载压力施工荷载弯矩组合弯矩与轴向压力验算结构均布荷载覆土土压力土压力极限压力和施工时覆土的重度与跨径压力重量增大系数折减系数极限弯矩土厚度割线模量图7施工过程验算程序图波纹钢板拱在施工过程中,波纹钢板件截面的弯矩与轴向压力的内力组合,应满足式的要求。MMPfPMMPf

1.0

(19)PPf

P(20)PPf

hAfy (21)MM1MBMC

(22)hM1kM1RBD3 (23)hMB

-k

RD2H

(24)hBCMChBC

kM3RLDhL

(25)LC/k4 (26)NfES1000Dh3/EI

(27)KM1

0.0.

0.001lg,Nf

f,Nf

5000

(28)KM2

0.0180.004lg

f,

f5000

(29)0.0032,Nf5000KM3

0.

0.018lgN

f,

f100000

(30)0.030,Nf100000 DV DV0.670.872D

0.20,0.202D

0.35 h D D

(31)R 0.801.33 V0.350.35 V0.50 DV

2Dh DV

2DhD

,2D

0.50RL.2650.053lgfC

/Dh

1.0(32)MPf

hMP (33)MPZfy

(34)式中:P——波纹钢板截面所受轴向压力,按式(20)计算。计算包含两部分,分别为土的重力和汽车荷载(考施工机械)起的压力计算方法与(9(10相同时取P=0;TD——土的重力(恒载)引起的波纹钢板压力(KN/m),按式(9)计算;TC——汽车荷载(考虑施工机械)引起的波纹钢板压力;PPf——波纹钢板截面考虑塑性抵抗系数的设计(极限)压力,按式(21)计算;h——波纹钢板材抵抗塑性铰的抗力系数,取0.7;A——波纹钢板材单位长度横截面面积(mm2/mm),对于高强度螺栓连接的波纹钢板,应扣除螺栓孔截面面积;fy——波纹钢板材屈服强度(MPa);M——波纹钢板截面所受弯矩由三部分组成,按式(22)计算;M1——波纹钢板拱结构在土体均布力作用下跨中截面的弯矩;MB——由于周边土体的支撑作用,使波纹钢板拱结构跨中截面减小的弯矩,是负值,按式(24)计算;MC——施工机械荷载引起的波纹钢板拱结构跨中截面的弯矩;——结构性回填材料的重度(kN/m3);Dh——波纹钢板拱结构计算跨径(m),参见图13定义;HC——施工过程中波纹钢板拱顶以上的填土厚度;——施工过程中作用于结构上的施工机械(包括汽车荷载)的等效荷载值(kN/m),按式(26)计算;AC——施工过程中的车辆轴重;——等效线性荷载参数,按表16取值;NF——波纹钢板柔度系数,按式(27)计算。对于高强度螺栓连接的波纹钢板,截面惯性矩应扣除螺栓孔面积;ES——结构性回填土的弹性模量(MPa);(MPa);——波纹钢板材的惯性矩(mm4/mm);kM1——参数,按式(28)计算;km2——参数,按式(29)计算;km3——参数,按式(30)计算;RB——施工阶段计算弯矩的参数,按式(31)计算;RL——施工阶段计算弯矩的参数,按式(32)计算;MPf——波纹钢板截面考虑塑性抵抗系数的设计弯矩,按式(33)计算;MP——波纹钢板截面可承受的塑性弯矩,即考虑材料极限抗拉强度时截面能承受的最大弯矩(kN·m/m),按式(34)计算;——波纹钢板的波高(mm);t——波纹钢板的壁厚(mm);ff——波纹钢板材极限抗拉强度(MPa),按照采用的钢材相对应的现行国家标准中相关材料参考范围取最小值。Z——截面塑性模量,按表12取值。表16等效线性荷载参数的取值单位:m波纹钢板拱顶回填厚度每轴双轮(单轴两轮)每轴四轮(单轴四轮、双轴每轴两轮)每轴八轮(双轴每轴四轮、三轴每轴两轮或四轮、履带车)0.31.31.52.60.61.62.02.80.92.12.73.21.53.73.84.1表16等效线性荷载参数的取值(续)

单位:m波纹钢板拱顶回填厚度每轴双轮(单轴两轮)每轴四轮(单轴四轮、双轴每轴两轮)每轴八轮(双轴每轴四轮、三轴每轴两轮或四轮、履带车)2.14.44.44.53.04.94.94.94.56.626.626.626.08.428.428.429.012.0212.0212.02运营阶段结构验算弯矩和轴向压力的组合效应不大于截面的塑性抗弯承载力,应满足式(35)的要求。T 2 Mf f

1

(35)PPf

MPfMfDM1DMDLML (36)MD

k

RD2He

(37)hBM kM3RUDhhB

(38)kLk4HeminH,Dh/2 (39)R 0.265

0.053lgNF

1.0

(40)U H

/D

0.75式中:Tf——承载能力极限状态基本组合下由恒载和活载引起的波纹钢板结构的轴向内力(kN/m);PPf——按式(21)计算;——波纹钢板拱桥运营阶段结构截面所受弯矩,按式(36)计算;——波纹钢板截面可承受的极限弯矩,按式(33)计算;——恒载分项系数,按表(6)取值;M1——波纹钢板拱结构在土体均布力作用下跨中截面的弯矩,按式(23)计算;波纹钢板拱顶和拱肩由恒载产生的弯矩之和(kN·m/m;——活载分项系数,按表(6)取值;(kN·m/m;μ——车辆活载冲击系数,按式(5)计算;kM2——参数,按式(29)计算;kM3——参数,按式(30)计算;RB——参数,按式(31)计算;γ——结构性回填材料的重度(kN/m3);Dh——波纹钢板拱结构计算跨径(m),参见图13定义;取和/2两者的较小值;RU——系数,按式(40)计算;AL——跨径长度范围内布置的设计车辆荷载总轴重(kN);k46H——波纹钢板拱顶以上填土厚度(m);NF——波纹钢板柔度系数,按式(27)计算,对于高强度螺栓连接的波纹钢板,截面惯性矩应扣除螺栓孔面积。箱形拱结构计算波纹钢板箱形拱结构设计计算有限元分析。加劲肋设计对于波纹钢板箱形拱和跨径≥13m(厚、波纹参数、弧形曲面、螺栓、镀锌层等)相同,形成组合截面。加劲肋板的布置:75mm、拱肩(跨中1/389;10);对于跨径≥16m(圆弧拱顶处120°扇形弧长。图84图93图10通长(连续)波纹钢板件加劲肋板示意图加劲肋拱梁布置:跨径≥16m(拱下)200mm×200mm220mm×120mm12mm11;12mm12mm跨径<16m“H“钢加劲肋拱梁。图11波纹钢板拱腹(拱下)增加栓接“H“型钢加劲肋拱梁示意图结构耐久性及防腐设计JTG3362(防渗小于波纹钢板搭接重叠板宽度,长度为波纹钢板搭接缝全长;(螺丝锁固剂螺栓处密封防渗处理;1.5mm;波纹钢板顶面与土壤接触面的防腐处理,应结合回填土腐蚀性等级(见表17),182.5mm~3.0mm5cm,板下(拱背波谷内)不得有土等杂物进入填充;20cm2%2.5mm~3.0mm压下层布搭接宽度不小于5cm,长度不宜小于(延伸到)10.0m;(外露面JT/T722210μm240μmμm。表17结构性回填土的腐蚀性等级指标回填土腐蚀性等级电阻率Ω﹒m电流密度mA/cm2含盐率%含水率%pH值强腐蚀性﹤20﹥0.3﹥0.75﹥12<5或>9中腐蚀性20~500.3~0.0250.75~0.055~125~6弱腐蚀性﹥50﹤0.025﹤0.05﹤56~9注:当波纹钢板拱结构所处土壤的腐蚀性质处于多种介质同时作用时,腐蚀性等级应取最高者。表18波纹钢板拱顶面防腐组合土壤腐蚀性等级结构设计使用年限防腐材料组合与各材料的总干膜厚度mm结构性回填中隔水层厚度mm年聚氨酯环氧沥青改性沥青高密度聚乙烯土工膜强腐蚀性100≥1.5≥1.0—≥3.050—≥0.5或采用改性沥青或≥1.0≥3.0中腐蚀性100—≥0.5或采用改性沥青或≥1.0≥3.0表18波纹钢板拱顶面防腐组合(续)土壤腐蚀性等级结构设计使用年限防腐材料组合与各材料的总干膜厚度mm结构性回填中隔水层厚度mm年聚氨酯环氧沥青改性沥青高密度聚乙烯土工膜中腐蚀性50——≥1.0≥2.5弱腐蚀性100——≥1.0≥2.550———≥2.5注1:当不采用环氧沥青时,可采用改性沥青及其总干膜厚度。注2:结构设计使用年限为30年时,可参照表中50年防腐组合。结构性回填设计结构性回填厚度波纹钢板拱桥结构性回填最小填土厚度(Hmin)为波纹钢板拱顶(波峰顶)到路面结构层(不含级配砂砾垫层)12说明:——填土厚度;min——拱顶最小填土厚度或范围。图12波纹钢板拱结构性回填拱顶最小厚度或范围图示波纹钢板拱顶结构性回填厚度,对于深波形(150mm)波纹钢板拱结构,其最小填土厚度应取式(41)1500mm8m0.6m;对跨径>8m1.5m。 DD

D2Hminmax0.6m,hh

,0.4h

(41)式中:

6

DVHmin——波纹钢板拱顶最小填土厚度(m),参见图12;Dh——计算跨径(自波纹截面中性轴起算:即:起拱线处净跨径+波高);DV13 说明:

a)圆弧拱 b)箱形拱DV——计算矢高;Dh——计算跨径。图13波纹钢板拱桥拱形结构Dh和Dv的取值定义图示300mm,1500mm,5.121500mm构或其他拱形结构进行抗弯承载力设计,或者采用有限元分析进行结构设计。结构性回填区的范围单孔结构起拱线外侧和多孔(连拱)b14191.0表19单孔和多孔(连拱)两端孔起拱线外侧结构性回填最小长度

单位:m回填条件拱形结构类型圆弧拱结构箱形拱结构≤8.08.0<≤10.0>10.0≤8.0>8.0筑堤法施工,压实填料b=且≥1.5b=且≥3.0b=/3,且≥5.0或不小于矢高与/2之间的较小值b=≥1.0b=不小于矢高与之间的较小值说明:

a)圆弧拱 b)箱形拱b——结构性回填最小长度范围区;Dh——计算跨径。图14结构性回填最小长度范围区(b)示意图多孔(连拱)5.6条规定的最小净距确定。结构性回填(连拱C25(侧墙JTGD30波纹钢板拱宽度大于路基宽度时,结构性回填侧墙可采用路堤式挡土墙。在结构性回填区域范围内(不包括路面结构层),拱座(拱脚)以下分层压实度不得小于95%、拱座(拱脚)以上分层压实度不得小于96%,以保证结构稳定性和发挥土—钢结构相互作用。减载板设置对于跨径≥16m1000mm200mmJTGD40200mm。旧桥加固拱上回填附属工程设计关规定执行。附录A(规范性附录)波纹钢板拱结构技术参数波纹钢板圆弧拱结构技术参数见表A.1。表A.1400×150波形的波纹钢板圆弧拱结构技术参数标准跨径LK/mm拱半径R/mm矢高hs/mm波纹钢板壁厚范围t/mmHmin/m波纹钢板拱顶填土厚度范围H/m1.50~2.502.50~4.00>4.00波纹钢板壁厚t/≥mm80004000≤40006.0~7.01.3586.06.57.0100005000≤50007.0~8.01.5007.07.58.0130006500≤65008.0~9.01.5008.08.59.0160008000≤80009.0~10.01.5009.09.510.02000010000≤1000011.0~12.01.50011.011.512.0注1:波纹钢板厚度(壁厚)为参考值,应按本标准通过计算确定。注2:结构性回填最小厚度(Hmin)为波纹钢板拱顶(波峰顶)到路面结构层底面之间的垂直距离,最大填土厚度尚需通过计算确定。波纹钢板圆弧拱结构技术参数见表A.2。表A.2400×150波形的波纹钢板箱形拱结构技术参数标准跨径拱半径R/mm矢高hs/mm波纹钢板壁厚范围t/mmHmin/m波纹钢板拱顶填土厚度范围H/m0.30~0.700.70~1.001.00~1.50拱肩拱顶波纹钢板壁厚t/≥mm80001245747020006.0~7.00.3006.06.57.0124578502185100001245856025907.0~8.00.3007.07.58.01245889028001245930030001300012501300035008.0~9.00.3008.08.59.01600012501600042009.0~10.00.3009.09.510.020000125019500480011.0~12.00.30011.011.512.0注1:不同跨径、不同填土高度的不同板厚仅为参考值,具体值应按本标准通过计算或有限元分析确定。注2:结构性回填最小厚度(Hmin)为波纹钢板拱顶(波峰顶)到路面结构层底面之间的垂直距离,最大填土厚度尚需通过计算确定。跨径16m和跨径20m的箱形拱的拱上结构性回填材料宜采用轻质土。附件青海省地方标准波纹钢板拱桥设计规程DB63/T1735—2019条文说明范围本标准适用于新建和改(扩)8m、10m、13m、16m、20m8m桥结构中小桥,可参照本标准的方法设计。规范性引用文件规范性引用文件只列出了本标准中引出并明确的国家和行业现行标准。术语和定义本标准未列出已引用并明确的现行国家标准和行业标准已有或已规定的相关术语和定义。材料及构件4.1.2JTGD64-20153.1.2GB50017-20174.1Q235Q345(GB/T1591—2018Q355),GB/T700GB/T1591,Q235低温时和动力荷载作用下易发生脆断,因而对其使用范围应加以限制。4.1.5为保证波纹钢板结构的强度和刚度,采用波纹钢板件拼装的埋置式结构,在加工能力和运输、(板长(边板的波距、纵向搭接宽度等计算调整。H浸镀锌防腐处理

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