公路钢结构桥梁设计规范¶
Specifications for Design of Highway Steel Bridge¶
2015-10-16 发布
2015-12-01 实施
中华人民共和国行业标准
公路钢结构桥梁设计规范¶
Specifications for Design of Highway Steel Bridge¶
JTG D64—2015
主编单位：中交公路规划设计院有限公司
批准部门：中华人民共和国交通运输部
实施日期：2015年12月01日
人民交通出版社股份有限公司
图书在版编目（CIP）数据
公路钢结构桥梁设计规范：JTG D64—2015 / 中交公路规划设计院有限公司主编. —北京：人民交通出版社股份有限公司，2015.10
ISBN 978-7-114-12507-2
I．①公…Ⅱ．①中…Ⅲ．①公路桥—钢结构—桥梁设计—设计规范—中国Ⅳ．①U448.14-65
中国版本图书馆 CIP 数据核字（2015）第 224671 号
标准类型：中华人民共和国行业标准
标准名称：公路钢结构桥梁设计规范
标准编号：JTG D64—2015
主编单位：中交公路规划设计院有限公司
责任编辑：李农
出版发行：人民交通出版社股份有限公司
地址：（100011）北京市朝阳区安定门外外馆斜街3号
网址：http://www.ccpress.com.cn
销售电话：(010) 59757973
总经销：人民交通出版社股份有限公司发行部
经销：各地新华书店
印刷：北京市密东印刷有限公司
开 本： \(880\times 1230\) 1/16
印 张：10.75
字 数：240千
版 次: 2015 年 10 月 第 1 版
印 次: 2015 年 10 月 第 1 次印刷
书号：ISBN 978-7-114-12507-2
定 价: 80.00 元
（有印刷、装订质量问题的图书，由本公司负责调换）
中华人民共和国交通运输部¶
公告
第46号
交通运输部关于发布 《公路钢结构桥梁设计规范》的公告
现发布《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015），作为公路工程行业标准，自2015年12月1日起施行，原《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025—86）同时废止。
《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）的管理权和解释权归交通运输部，日常解释和管理工作由主编单位中交公路规划设计院有限公司负责。
请各有关单位在实践中注意总结经验，及时将发现的问题和修改意见函告中交公路规划设计院有限公司（地址：北京市德胜门外大街83号德胜国际中心B座407室，邮编：100088），以便修订时研用。
特此公告。
中华人民共和国交通运输部
2015年10月16日
交通运输部办公厅
2015年10月16日印发
前言
根据交通部交公路发〔2006〕439号《关于下达2006年度公路工程标准制修订项目计划的通知》的要求，由中交公路规划设计院有限公司作为主编单位承担对《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025—86）的修订工作。经批准颁发后以《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）颁布实施。
在修订过程中，规范修订组进行了大量的科研工作，吸取了国内其他单位的研究成果和实际工程设计经验；参考、借鉴了国内外相关标准规范。在规范条文初稿编写完成以后，通过多种方式广泛征求了设计、施工、建设、管理等有关单位和专家的意见，并经过反复讨论、修改，最终定稿。
本次修订的主要内容包括：调整了规范适用范围；采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法（钢结构疲劳计算除外）；改进了钢结构的稳定和疲劳设计与计算方法，并增加了疲劳荷载模型；补充和完善了钢板梁、钢桁梁、组合梁、缆索系统、支座与伸缩装置的计算和构造规定；增加了钢箱梁、钢管结构、钢塔、防护及维护设计的相关规定。
请各有关单位在执行过程中，将发现的问题和意见，函告本规范日常管理组，联系人：刘晓娣（地址：北京市德胜门外大街83号德胜国际中心B座407室，中交公路规划设计院有限公司，邮编：100088，传真：010-82017041，电子邮箱：sssohpdi@163.com），以便修订时研用。
主编单位：中交公路规划设计院有限公司
参编单位：同济大学
西南交通大学
北京交通大学
清华大学
长安大学
东南大学
中铁宝桥集团有限公司
中铁山桥集团有限公司
主 编：张喜刚
主要参编人员：裴岷山 赵君黎 吴冲 强士中 雷俊卿 聂建国
王春生 陈惟珍 程刚 张克 黄李骥 冯茛
冯良平 刘玉擎 姚波 刘晓娣 钱叶祥 胡广瑞 参与审查人员：万珊珊 徐君兰 王福敏 李怀峰 韩大章 代希华 廖建宏 李军平 沈永林 杨耀铨 张子华 王志英 田克平 包琦玮 姚翔 郭晓东 黎立新
目次
1 总则 …… 1 2 术语和符号 …… 2 2.1 术语 …… 2 2.2 符号 …… 3 3 材料及设计指标 …… 6 3.1 材料 …… 6 3.2 设计指标 …… 8 4 结构分析 …… 12 4.1 结构分析模型 …… 12 4.2 结构强度、稳定与变形计算 …… 12 5 构件设计 …… 14 5.1 一般规定 …… 14 5.2 轴心受力构件 …… 20 5.3 受弯构件 …… 21 5.4 拉弯、压弯构件 …… 27 5.5 抗疲劳设计 …… 28 6 连接的构造和计算 …… 33 6.1 一般规定 …… 33 6.2 焊接连接 …… 33 6.3 栓、钉连接 …… 39 7 钢板梁 …… 44 7.1 一般规定 …… 44 7.2 翼缘 …… 44 7.3 腹板 …… 45 7.4 纵横向联结系 …… 46 8 钢箱梁 …… 47 8.1 一般规定 …… 47 8.2 正交异性钢桥面板 …… 47 8.3 翼缘板 …… 48
8.4 腹板……48 8.5 横隔板……49 9 钢桁梁……50 9.1 一般规定……50 9.2 杆件……50 9.3 节点板……50 9.4 联结系……52 10 钢管结构……53 10.1 一般规定……53 10.2 构造要求……55 10.3 计算规定……57 11 钢—混凝土组合梁……59 11.1 一般规定……59 11.2 承载能力极限状态计算……60 11.3 正常使用极限状态计算……61 11.4 连接件设计……62 11.5 构造……63 12 钢塔……65 12.1 一般规定……65 12.2 构造要求……65 13 缆索系统……67 13.1 一般规定……67 13.2 结构设计……67 14 钢桥面铺装……70 15 防护及维护设计……72 16 支座与伸缩装置……73 16.1 支座……73 16.2 伸缩装置……74 附录A 轴心受压构件整体稳定折减系数……76 附录B 受压加劲板的弹性屈曲系数……81 附录C 疲劳细节……84 附录D 损伤等效系数计算方法……96 附录E 节点板撕裂强度、剪应力和法向应力验算……99 附录F 组合梁翼缘有效宽度计算……101 本规范用词用语说明……103
附件 《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015) 条文说明 …… 105 1 总则 …… 107 2 术语和符号 …… 109 3 材料及设计指标 …… 110 4 结构分析 …… 113 5 构件设计 …… 115 6 连接的构造和计算 …… 119 7 钢板梁 …… 128 8 钢箱梁 …… 130 9 钢桁梁 …… 136 10 钢管结构 …… 140 11 钢—混凝土组合梁 …… 142 12 钢塔 …… 147 13 缆索系统 …… 149 14 钢桥面铺装 …… 150 15 防护及维护设计 …… 153 16 支座与伸缩装置 …… 154 附录 A 轴心受压构件整体稳定折减系数 …… 157 附录 B 受压加劲板的弹性屈曲系数 …… 159 附录 F 组合梁翼缘有效宽度计算 …… 160
1 总则¶
1.0.1 为规范公路钢结构桥梁的设计，提高设计水平，保障工程质量，按照安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则，制定本规范。¶
1.0.2 本规范适用于各等级公路钢结构桥梁和桥梁钢结构设计。¶
1.0.3 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按照分项系数的设计表达式进行设计。¶
1.0.4 公路钢结构桥梁应进行耐久性设计，特大桥、大桥、中桥主体结构应按不小于100年设计使用年限进行设计，高速公路、一级公路、二级公路上的小桥主体结构宜按不小于100年设计使用年限进行设计。¶
1.0.5 公路钢结构桥梁应按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）的要求，考虑设计状况并开展相应的极限状态设计。¶
1.0.6 公路钢结构桥梁设计应提出对制作、运输、安装、养护、管理等的要求，选择合理的结构形式，宜采用标准化、通用化的结构单元和构件，构造与连接应便于制作、安装、检查和维护。¶
1.0.7 公路钢结构桥梁设计除应符合本规范外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。¶
2 术语和符号¶
2.1 术语¶
2.1.1 屈曲 buckling¶
杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。
2.1.2 整体稳定性 overall stability¶
在外荷载作用下，整个结构或构件抵抗侧向屈曲或失稳的能力。
2.1.3 局部失稳 local stability failure¶
钢结构中，受压、受弯、受剪或在复杂应力下的板件由于宽厚比过大，板件发生屈曲的现象。
2.1.4 有效宽度 effective width¶
在进行截面强度和稳定计算时，假定板件有效的那一部分宽度。
2.1.5 有效宽度系数 effective width factor¶
板件有效宽度与板件实际宽度的比值。
2.1.6 构件计算长度 effective length¶
构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。
2.1.7 焊缝计算长度 effective length of weld¶
计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。
2.1.8 长细比 slenderness ratio¶
构件计算长度与构件截面回转半径的比值。
2.1.9 换算长细比 equivalent slenderness ratio¶
在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹构件进行计算时所对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。
2.1.10 钢—混凝土组合梁 steel and concrete composite beam¶
由钢梁和混凝土板连成整体并且在横截面内能够共同受力的构件。
2.1.11 受压板件 compressed slab¶
承受压应力的钢板板件。
2.1.12 加劲板 stiffened plate¶
由纵向加劲肋加强的翼板被腹板、横隔板或由纵、横向加劲肋加强的腹板被翼板和横隔板分割成的若干个有加劲肋的部分板件。由母板和加劲肋组成，加劲肋焊接于母板上。
2.1.13 板元 sub-panel¶
加劲板被加劲肋分割成的若干个无加劲肋的部分板。
2.2 符号¶
2.2.1 材料性能有关符号¶
\(f_{y}\) ——钢材的屈服强度；
\(f_{d}\) ——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
\(f_{vd}\) ——钢材的抗剪强度设计值；
\(f_{cd}\) ——钢材的端面承压强度设计值；
\(f_{td}^{a}\) ——锚栓的抗拉强度设计值；
\(f_{fd}^{w}\) ——角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
\(f_{td}^{b}\) 、 \(f_{vd}^{b}\) 、 \(f_{cd}^{b}\) ——螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
\(f_{td}^{r}\) 、 \(f_{vd}^{r}\) 、 \(f_{cd}^{r}\) ——铆钉的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
\(f_{td}^{w}\) 、 \(f_{vd}^{w}\) 、 \(f_{cd}^{w}\) ——对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
E——钢材的弹性模量；
\(E_{c}\) ——混凝土的弹性模量；
G——钢材的剪切模量。
2.2.2 作用效应和抗力有关符号¶
\(N_{d}\) ——轴心力设计值；
\(N_{cr,y}\) 、 \(N_{cr,z}\) ——轴心受压构件的整体稳定欧拉荷载；
\(N_{v}\) 、 \(N_{t}\) ——某个普通螺栓或铆钉所承受的剪力和拉力；
\(N_{vd}^{b}\) 、 \(N_{td}^{b}\) 、 \(N_{cd}^{b}\) ——单个螺栓的受剪、受拉和承压承载力设计值；
\(N_{vd}^{r}\) 、 \(N_{td}^{r}\) 、 \(N_{cd}^{r}\) ——单个铆钉的受剪、受拉和承压承载力设计值；
P——单个高强度螺栓的预拉力；
\(M_{y}\) 、 \(M_{z}\) ——计算截面的弯矩设计值；
\(M_{cr,y}\) 、 \(M_{cr,z}\) ——在 \(M_{y}\) 和 \(M_{z}\) 作用平面内的弯矩单独作用下，考虑约束影响的构件弯扭失稳模态的整体弯扭弹性屈曲弯矩；
\(\sigma_{E,cr}\) ——轴心受压构件弹性稳定欧拉应力；
\(\sigma_{max}\) 、 \(\sigma_{min}\) ——最大和最小正应力；
\(\Delta\sigma_{k}\) 、 \(\Delta\tau_{k}\) ——疲劳荷载正应力和剪应力作用标准值；
\(\Delta\sigma_{c}\) 、 \(\Delta\tau_{c}\) ——疲劳细节类别抗力；
\(\tau\) ——剪应力；
\(\tau_{max}\) 、 \(\tau_{min}\) ——最大和最小剪应力。
2.2.3 几何参数有关符号¶
a——长度、间距；
b——宽度；
\(d\) ——直径；
\(e_{N}\) ——偏心距；
h——高度；
\(h_{w}\) ——腹板计算高度；
l——长度、跨径；
n——高强度螺栓数目；
t——厚度；
\(t_{w}\) ——腹板厚度；
A——构件截面面积；
\(A_{0}\) ——净截面面积；
\(A_{eff}\) ——同时考虑剪力滞和局部稳定影响的受压翼缘有效截面面积；
\(A_{eff,c}\) ——考虑局部稳定影响的有效截面面积；
\(A_{eff,s}\) ——考虑剪力滞影响的有效截面面积；
\(A_{s}\) ——钢梁截面面积；
\(A_{c}\) ——混凝土桥面板截面面积。
\(I_{t}\) ——毛截面抗扭惯性矩；
\(I_{\omega}\) ——毛截面扇性惯性矩；
\(R\) ——半径；
\(S\) ——面积矩；
\(W_{y,eff}\) 、 \(W_{z,eff}\) ——有效截面相对于 y 轴和 z 轴的截面模量；
\(\alpha\) 、 \(\theta_{i}\) ——夹角。
2.2.4 计算系数及其他有关符号¶
k——加劲板的弹性屈曲系数、连接件刚度系数；
\(k_{c}\) ——弯矩换算系数；
\(n_{0}\) ——钢材与混凝土弹性模量的比值；
\(u\) ——泊松比；
\(\chi\) ——轴心受压构件整体稳定折减系数；
\(\chi_{LT,y}\) 、 \(\chi_{LT,z}\) ——在 \(M_{y}\) 和 \(M_{z}\) 作用平面内的弯矩单独作用下，构件弯扭失稳模态的整体稳定折减系数；
\(\lambda\) ——轴心受压构件长细比；
\(\lambda_{x}\) 、 \(\lambda_{y}\) ——构件对 x、y 轴的长细比：
\(\bar{\lambda}_{\mathrm{T}}\) ——相对长细比：
\(\bar{\lambda}_{y}\) 、 \(\bar{\lambda}_{z}\) ——轴心受压整体稳定相对长细比；
\(\bar{\lambda}_{LT,y}\) 、 \(\bar{\lambda}_{LT,z}\) ——弯扭稳定相对长细比；
\(\bar{\lambda}_{p}\) ——受压板相对宽厚比；
\(\beta_{\mathrm{m},y}\) 、 \(\beta_{\mathrm{m},z}\) ——相对于 \(M_{y}\) 、 \(M_z\) 的等效弯矩系数；
\(\varphi_{bx}\) ——弯矩作用平面内的受弯构件稳定系数；
\(\gamma_{0}\) ——结构重要性系数；
\(\mu\) ——冲击系数、摩擦面的抗滑移系数；
\(\eta\) ——双向受弯相关系数。
3 材料及设计指标¶
3.1 材料¶
3.1.1 应根据结构形式、受力状态、连接方法及所处环境条件，合理地选用材料。¶
3.1.2 钢材宜选用 Q235 钢、Q345 钢、Q390 钢和 Q420 钢，其质量应分别符合现行《碳素结构钢》（GB/T 700）和《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591）的规定。其中，Q235 钢中的沸腾钢不宜用于需要验算疲劳的，以及虽不需要验算疲劳但工作温度低于 \(-20^{\circ} \mathrm{C}\) 时的焊接结构；也不宜用于需要验算疲劳且工作温度等于或低于 \(-20^{\circ} \mathrm{C}\) 的非焊接结构。¶
3.1.3 有关牌号钢材冲击韧性应符合下列规定：¶
1 对需要验算疲劳的焊接构件，当桥梁的工作温度 \(t\) 处于 \(0^{\circ} \mathrm{C} \geqslant t > -20^{\circ} \mathrm{C}\) 范围内时, Q235 和 Q345 的冲击韧性应满足表 3.1.3 中质量等级 C 的要求，而 Q390 和 Q420 的冲击韧性应满足质量等级 D 的要求；当桥梁工作温度 \(t \leqslant -20^{\circ} \mathrm{C}\) 时, Q235 和 Q345 的冲击韧性应满足表 3.1.3 中质量等级 D 的要求，而 Q390 和 Q420 的冲击韧性应满足质量等级 E 的要求。
2 对需要验算疲劳的非焊接构件，当桥梁工作温度 \(t \leqslant -20^{\circ} \mathrm{C}\) 时, Q235 和 Q345 的冲击韧性应满足表 3.1.3 中质量等级 C 的要求，而 Q390 和 Q420 的冲击韧性应满足质量等级 D 的要求。
| 钢材牌号 | Q235 | Q345 | Q390 | Q420 | ||||
| 质量等级 | C | D | C | D | D | E | D | E |
| 试验温度(°C) | 0 | -20 | 0 | -20 | -20 | -40 | -20 | -40 |
| 冲击韧性(J) | 27 | 27 | 34 | 34 | 34 | 27 | 34 | 27 |
3.1.4 当焊接结构采用 Z 向钢时，其材质应符合现行《厚度方向性能钢板》（GB/T 5313）的规定。¶
3.1.5 钢铸件采用的铸钢材质应符合现行《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T 11352）的规定。¶
3.1.6 销、铰、轴、斜拉索锚具等宜采用优质碳素结构钢锻制或轧制钢材，其材质应符合现行《优质碳素结构钢》（GB/T 699）的规定。¶
3.1.7 高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合现行《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB/T 1228）、《钢结构用高强度大六角螺母》（GB/T 1229）、《钢结构用高强度垫圈》（GB/T 1230）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T 1231）、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T 3632）的规定。¶
3.1.8 普通螺栓应符合现行《六角头螺栓 C 级》（GB/T 5780）和《六角头螺栓》（GB/T 5782）的规定。¶
3.1.9 铆钉应符合现行《标准件用碳素热轧圆钢》（GB/T 715）的规定。¶
3.1.10 锚栓的材料可采用 Q235 钢或 Q345 钢，其材质应符合现行《碳素结构钢》（GB/T 700）和《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591）的规定。¶
3.1.11 圆柱头焊钉连接件的材料应符合现行《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T 10433）的规定。¶
3.1.12 焊接材料应与主体钢材相匹配，并应符合下列规定：¶
1 手工焊接采用的焊条应符合现行《碳钢焊条》（GB/T 5117）或《低合金钢焊条》（GB/T 5118）的规定。对需要验算疲劳的构件宜采用低氢型碱性焊条。
2 自动焊和半自动焊采用的焊丝和焊剂应符合现行《熔化焊用钢丝》（GB/T 14957）、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T 8110）、《碳钢药芯焊丝》（GB/T 10045）、《低合金钢药芯焊丝》（GB/T 17493）、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》（GB/T 5293）或《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T 12470）的规定。
3.1.13 拉索、主缆和吊索等所用高强度钢丝、钢绞线及钢丝绳的技术性能应符合下列规定：¶
1 高强度钢丝应符合现行《桥梁缆索用热镀锌钢丝》（GB/T 17101）或《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》（GB/T 18365）的规定。
2 钢绞线应符合现行《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224）或《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》（YB/T 152）的规定。
3 钢丝绳应符合现行《重要用途钢丝绳》（GB 8918）、《一般用途钢丝绳》（GB/T 20118）或《粗直径钢丝绳》（GB/T 20067）的规定。
3.1.14 热铸锚头铸体材料应选用低熔点锌铜合金。冷铸锚头铸体材料可由环氧树脂、铁砂、矿料、固化剂等组成，其配比应由试验确定。¶
3.1.15 锚具、连接器、伸缩装置、阻尼器、鞍座等其他桥梁构件用结构钢应满足国家和行业现行产品标准的规定。¶
3.2 设计指标¶
3.2.1 钢材的强度设计值应根据钢材的不同厚度按表 3.2.1 的规定采用。¶
| 钢材 | 抗拉、抗压和抗弯 fd | 抗剪 fvd | 端面承压(刨平顶紧) fcd | |
| 牌号 | 厚度(mm) | |||
| Q235钢 | ≤16 | 190 | 110 | 280 |
| 16~40 | 180 | 105 | ||
| 40~100 | 170 | 100 | ||
| Q345钢 | ≤16 | 275 | 160 | 355 |
| 16~40 | 270 | 155 | ||
| 40~63 | 260 | 150 | ||
| 63~80 | 250 | 145 | ||
| 80~100 | 245 | 140 | ||
| Q390钢 | ≤16 | 310 | 180 | 370 |
| 16~40 | 295 | 170 | ||
| 40~63 | 280 | 160 | ||
| 63~100 | 265 | 150 | ||
| Q420钢 | ≤16 | 335 | 195 | 390 |
| 16~40 | 320 | 185 | ||
| 40~63 | 305 | 175 | ||
| 63~100 | 290 | 165 | ||
注：表中厚度指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件指截面中较厚板件的厚度。
3.2.2 铸钢和锻钢的强度设计值应按表 3.2.2 的规定采用。¶
| 强度种类 | 钢号 | ||||
| ZG230-450 | ZG270-500 | ZG310-570 | 35号钢 | 45号钢 | |
| 抗拉、抗压和抗弯 fd | 170 | 200 | 225 | 250 | 280 |
| 抗剪 fvd | 100 | 115 | 130 | 145 | 160 |
| 铰轴紧密接触时径向受压 frdl | 85 | 100 | 110 | 125 | 140 |
| 强度种类 | 钢号 | ||||
| ZG230-450 | ZG270-500 | ZG310-570 | 35号钢 | 45号钢 | |
| 辊轴或摇轴自由接触时径向受压 frd2 | 6.5 | 8.0 | 9.0 | 10.0 | 11.0 |
| 销孔承压 fsd | — | — | — | 190 | 210 |
注：1. 铰轴紧密接触系指接触面为圆弧中心角为 \(2 \times 45^{\circ}\) 的接触；辊轴或摇轴自由接触系指轴与板平面的接触。 2. 计算紧密接触或自由接触受压强度时，其承压面积采用轴径截面。轴与板采用不同钢种时，径向受压设计值取用其较低者。
3.2.3 焊缝的强度设计值应按表 3.2.3 的规定采用。¶
| 焊接方法和焊条型号 | 构件钢材 | 对接焊缝 | 角焊缝 | ||||
| 牌号 | 厚度(mm) | 抗压 fcdw | 抗拉 ftdw | 抗剪 fvdw | 抗拉、抗压或抗剪 ffdw | ||
| 焊缝质量等级 | |||||||
| 一级、二级 | 三级 | ||||||
| 自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊 | Q235钢 | ≤16 | 190 | 190 | 160 | 110 | 140 |
| 16~40 | 180 | 180 | 155 | 105 | |||
| 40~100 | 170 | 170 | 145 | 100 | |||
| 自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊 | Q345钢 | ≤16 | 275 | 275 | 235 | 160 | 175 |
| 16~40 | 270 | 270 | 230 | 155 | |||
| 40~63 | 260 | 260 | 220 | 150 | |||
| 63~80 | 250 | 250 | 215 | 145 | |||
| 80~100 | 245 | 245 | 210 | 140 | |||
| 自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊 | Q390钢 | ≤16 | 310 | 310 | 265 | 180 | 200 |
| 16~40 | 295 | 295 | 250 | 170 | |||
| 40~63 | 280 | 280 | 240 | 160 | |||
| 63~100 | 265 | 265 | 225 | 150 | |||
| Q420钢 | ≤16 | 335 | 335 | 285 | 195 | 200 | |
| 16~40 | 320 | 320 | 270 | 185 | |||
| 40~63 | 305 | 305 | 260 | 175 | |||
| 63~100 | 290 | 290 | 245 | 165 | |||
注：1. 对接焊缝受弯时，在受压区的抗弯强度设计值取 \(f_{cd}^{w}\) ，在受拉区的抗弯强度设计值取 \(f_{td}^{w}\) 。 2. 焊缝质量等级应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205）的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。
3.2.4 普通螺栓和锚栓连接的强度设计值应按表 3.2.4 的规定采用。¶
| 螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号 | 普通螺栓 | 锚栓 | ||||||
| C级 | A、B级 | |||||||
| 抗拉 {f}_b | 抗剪 {f}_b | 承压 {f}_b | 抗拉 {f}_b | 抗剪 {f}_b | 承压 {f}_b | 抗拉 {f}_a | ||
| 普通螺栓 | 4.6级、4.8级 | 145 | 120 | — | — | — | — | — |
| 5.6级 | — | — | — | 185 | 165 | — | — | |
| 8.8级 | — | — | — | 350 | 280 | — | — | |
| 锚栓 | Q235钢 | — | — | — | — | — | — | 125 |
| Q345钢 | — | — | — | — | — | — | 160 | |
| 构件 | Q235钢 | — | — | 265 | — | — | 350 | — |
| Q345钢 | — | — | 340 | — | — | 450 | — | |
| Q390钢 | — | — | 355 | — | — | 470 | — | |
| Q420钢 | — | — | 380 | — | — | 500 | — | |
注：A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205）的要求。
3.2.5 高强度螺栓预拉力设计值 \(P_{\mathrm{d}}\) 应按表3.2.5的规定取用。¶
| 性能等级 | 螺纹规格 | ||||
| M20 | M22 | M24 | M27 | M30 | |
| 8.8S | 125 | 150 | 175 | 230 | 280 |
| 10.9S | 155 | 190 | 225 | 290 | 355 |
3.2.6 铆钉连接的强度设计值应按表 3.2.6 的规定采用。¶
| 铆钉钢号和构件钢材牌号 | 抗拉(钉头拉脱) fidr | 抗剪 fvdr | 承压 fcdr | |||
| I类孔 | II类孔 | I类孔 | II类孔 | |||
| 铆钉 | BL2或BL3 | 105 | 160 | 135 | — | — |
| 构件 | Q235钢 | — | — | — | 390 | 320 |
| Q345钢 | — | — | — | 500 | 405 | |
| Q390钢 | — | — | — | 520 | 425 | |
注：1. I类孔指在装配好的构件上钻成的孔；在单个零件和构件上用钻模钻成的孔；在单个零件上先钻成或冲成较小的孔，然后在装配好的构件上再扩钻成的孔。
-
Ⅱ类孔指在单个零件上一次冲成或不用钻模钻钻成的孔。
-
沉头和半沉头铆钉连接表中数值应乘以折减系数 0.8。
3.2.7 钢材和铸钢的物理性能指标应按表 3.2.7 的规定采用。¶
| 弹性模量 E (MPa) | 剪切模量 G (MPa) | 线膨胀系数 α (1/°C) | 泊松比 ν | 密度 ρ (kg/m3) |
| 2.06 × 10⁵ | 0.790 × 10⁵ | 12 × 10⁻⁶ | 0.31 | 7850 |
3.2.8 拉索用钢丝、钢绞线的抗拉强度设计值应按表 3.2.8 的规定采用。¶
| 材料种类 | 抗拉强度标准值 fk | 抗拉强度设计值 fd |
| 钢丝 | 850 | |
| 1 670 | 900 | |
| 1 770 | 955 | |
| 1 860 | 1 005 | |
| 钢绞线 | 850 | |
| 1 670 | 900 | |
| 1 720 | 925 | |
| 1 770 | 955 | |
| 1 860 | 1 005 | |
| 1 960 | 1 055 |
注：1. 表列钢丝抗拉强度设计值系为Ⅱ级松弛钢丝的数值；当采用公称直径5mm的Ⅰ级松弛钢丝时，乘以折减系数0.9。 2. 表列抗拉强度设计值，用于销接式吊索时应乘以折减系数 0.83。
3.2.9 钢丝绳应按其最小破断拉力（kN）除以抗拉强度分项系数 \(\gamma_{R}\) 求得最小破断拉力设计值 \(F_{d}\) ， \(\gamma_{R}\) 应按表 3.2.9 确定。最小破断力应根据现行《粗直径钢丝绳》（GB 20067）钢芯钢丝绳取值。¶
| 材料种类 | 骑跨式吊索 | 销接式吊索 |
| 抗拉强度分项系数 γR | 2.95 | 2.2 |
4 结构分析¶
4.1 结构分析模型¶
4.1.1 结构分析采用的模型和基本假定，应能反映结构实际受力状态，其精度应能满足结构设计要求。¶
4.1.2 在结构分析中，应考虑环境对构件和结构性能的影响。¶
4.1.3 结构受力分析可按线弹性理论进行，当极限状态条件下结构的变形不能被忽略时，应考虑几何非线性对结构受力的影响。¶
4.1.4 结构动力分析应考虑下列因素：¶
1 所有相关的结构构件质量、刚度和阻尼特性。
2 模型的边界条件应反映结构的固有特性。
4.2 结构强度、稳定与变形计算¶
4.2.1 桥梁承载能力极限状态应按下式要求进行验算：¶
式中： \(\gamma_{0}\) ——结构重要性系数；
\(S_{d}\) ——作用组合的效应（如轴力、弯矩或表示几个轴力、弯矩的向量）设计值； \(R_{d}\) ——结构或结构构件的抗力设计值。
4.2.2 上部结构采用整体式截面的梁桥在持久状况下结构体系不应发生改变，并应按下列规定验算横桥向抗倾覆性能：¶
1 在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。
2 当整联只采用单向受压支座支承时，应符合下式要求：
式中： \(k_{qf}\) ——横向抗倾覆稳定性系数，取 \(k_{qf}=2.5\) ;
\(\sum S_{bk,i}\) ——使上部结构稳定的作用基本组合（分项系数均为1.0）的效应设计值；
\(\sum S_{sk,i}\) ——使上部结构失稳的作用基本组合（分项系数均为1.0）的效应设计值。
4.2.3 计算竖向挠度时，应按结构力学的方法并应采用不计冲击力的汽车车道荷载频遇值，频遇值系数为1.0。计算挠度值不应超过表4.2.3规定的限值。¶
| 桥梁结构形式 | 简支或连续桁架 | 简支或连续板梁 | 梁的悬臂端部 | 斜拉桥主梁 | 悬索桥加劲梁 |
| 限值 |
注：1. 表中 l 为计算跨径， \(l_{1}\) 为悬臂长度。 2. 当荷载作用于一个跨径内有可能引起该跨径正负挠度时，计算挠度应为正负挠度绝对值之和。
- 挠度按毛截面计算。
4.2.4 钢桥应设置预拱度，预拱度大小应视实际需要而定，宜为结构自重标准值加1/2车道荷载频遇值产生的挠度值，频遇值系数为1.0。预拱度应保持桥面曲线平顺。¶
5 构件设计¶
5.1 一般规定¶
5.1.1 构件应按承载能力极限状态验算强度和稳定性，作用组合效应设计值按现行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）规定计算。疲劳计算应按本章抗疲劳设计与计算的有关规定执行。¶
5.1.2 进行承载能力极限状态设计时，结构重要性系数 \(\gamma_0\) 应符合现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG-D60) 的相关规定。¶
5.1.3 除轧制型钢、正交异性板的闭口加劲肋、填板外，其他受力钢构件的板厚不应小于8mm。¶
5.1.4 构件容许最大长细比应符合表 5.1.4 的规定。¶
| 类别 | 杆件 | 长细比 |
| 主桁架 | 受压弦杆受压或受压—拉腹杆 | 100 |
| 仅受拉力的弦杆 | 130 | |
| 仅受拉力的腹杆 | 180 | |
| 联结系构件 | 纵向联结系、支点处横向联结系和制动联结系的受压或受压—拉构件 | 130 |
| 中间横向联结系的受压或受压—拉构件 | 150 | |
| 各种联结系的受拉构件 | 200 |
注：长细比按附录 A 计算。
5.1.5 受压板件加劲肋几何尺寸（图 5.1.5）应满足下列要求：¶
1 板肋的宽厚比应满足下式要求:
2 L形、T形钢加劲肋的尺寸比例应满足下式要求:
3 符合现行《热轧球扁钢》（GB/T 9945）的球扁钢加劲肋的尺寸比例应满足下式要求：
4 闭口加劲肋的尺寸比例应满足下式要求：
5.1.6 受压加劲板设计应满足下列要求：¶
1 受压加劲板宜采用刚性加劲肋，构造布置困难或受力较小时可用柔性加劲肋。
2 受压加劲板的刚性加劲肋，其纵、横向加劲肋的相对刚度应满足下列要求：
式中： \(\gamma_{l}\) ——纵向加劲肋的相对刚度， \(\gamma_{l}=\frac{EI_{l}}{bD}\) ;
\(\gamma_{t}\) ——横向加劲肋的相对刚度，\(\gamma_{t} = \frac{EI_{t}}{aD}\);
\(I_{l}\) ——单根纵向加劲肋对加劲板 Y-Y 轴的抗弯惯矩，如图 5.1.6-1 所示；
\(I_{t}\) ——单根横向加劲肋对加劲板 Y-Y 轴的抗弯惯矩，如图 5.1.6-1 所示；
t——母板的厚度；
a——加劲板的计算长度（横隔板或刚性横向加劲肋的间距），如图 5.1.6-2 所示；
b——加劲板的计算宽度（腹板或刚性纵向加劲肋的间距），如图 5.1.6-2 所示；
\(a_{t}\) ——横向加劲肋的间距，如图5.1.6-2所示；
\(\alpha\) ——加劲板的长宽比，\(\alpha = \frac{a}{b}\)
\(\delta_{l}\) ——单根纵向加劲肋的截面面积与母板的面积之比，\(\delta_{l} = \frac{A_{s,l}}{bt}\)
\(A_{s,l}\) ——单根纵向加劲肋的截面面积；
D——单宽板刚度， \(D=\frac{Et^{3}}{12\left(1-\nu^{2}\right)}\)；
\(n_{l}\) ——等间距布置纵向加劲肋根数。
5.1.7 考虑局部稳定影响的构件受压加劲板有效截面宽度和有效截面面积应按下列规定计算：¶
1 考虑局部稳定影响的受压加劲板有效截面宽度 \(b_{e}^{p}\) 和有效截面面积 \(A_{eff,c}\) 应按下式计算：
式中： \(b_{e,i}^{p}\) ——第i块受压板段考虑局部稳定影响的有效宽度（图5.1.7）；
\(b_{i}\) 、 \(t_{i}\) ——第 i 块受压板段或板元的宽度和厚度（图 5.1.7）；
\(n_{p}\) ——被腹板或刚性加劲肋分割后的受压板段或板元数；
\(\sum A_{s,j}\) ——有效宽度范围内的加劲肋的面积之和；
\(\rho_{i}\) ——第 i 块受压板段或板元的局部稳定折减系数。
2 轴心受压板段或板元的局部稳定折减系数 \(\rho\) 应按下列规定计算：