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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  • supertoughnessconcrete

    由水泥、矿物掺合料、细集料、水、钢纤维和减水剂等组分 按一定比例拌和制成,再经凝结硬化后形成的一种具有高抗弯强 度、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料。

    2. 1. 2 STC 结构层

    由STC和钢筋网组成,并能承受桥面荷载的结构层。 2.1.3超高韧性组合钢桥面结构 supertoughness concret

    安全生产标准规范范本图2.1.3超高韧性组合钢桥面结构示意图

    在超高韧性混凝土分块与分幅施工和超高韧性组合钢桥面 结构节段拼装施工过程中,设置于不同施工单元STC结构层间 的连接构造。

    2.1.5STC接缝加强钢板strengthenplateofSTCj

    设置于STC接缝处,用于加强接缝两侧STC结构层连接 的钢板。

    2. 2. 1 材料性能

    STC22一—抗弯拉强度标准值为22MPa的超高韧性混凝土; E。一—超高韧性混凝土的抗压/抗拉弹性模量; E,一一钢材的弹性模量; G一超高韧性混凝土的剪切弹性模量; 从。——超高韧性混凝土的泊松比; ek、Jcd——超高韧性混凝土的轴心抗压强度标准值、设计值; 标准值; fk、frd——超高韧性混凝土抗弯拉强度标准值、设计值; fk、fa——超高韧性混凝土的轴心抗拉强度标准值、设计值; Eerack,d 超高韧性混凝土的轴心受拉初裂应变设计值; []一 配筋的超高韧性混凝土的名义弯拉应力容许值; 许值:

    2.2.2作用和作用效应

    Astud 焊钉的钉杆截面面积; 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:

    2.2.4计算系数及其他

    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网 设计方法。

    3.0.2组合桥面结构设计基准期应为100年。

    用年限不宜低于50年,正交异性钢桥面板设计使用年限应与主体 结构一致。

    3.0.4组合桥面结构中超高韧性混凝土宜采用蒸汽养护。

    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

    4.1.3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。采用其他矿物掺合 料时,应通过试验进行验证。 4.1.4石英砂和石英粉应为单粒级,性能指标应符合表4.14的

    4.1.4石英砂和石英粉应为单粒级,性能指标应符合表4 规定。

    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《活性粉末混凝土》 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。 4.1.6钢纤维应采用高强度钢纤维,钢纤维体积率不小于2%。

    4.1.6钢纤维应采用高强度钢纤维钢纤维体积率7

    性能指标应符合表4.1.6的规定,性能检验应符合附录A 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》G 和《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定。应选 能减水剂,减水率宜大于30%。

    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

    4.1.8掺用改善超高韧性混凝土性能的其他外加剂

    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。

    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。

    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 宜符合表4.1.10的规定。

    表4.1.10超高韧性混凝土标准值和设计值

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

    式中:一 一超高韧性混凝土的抗剪强度(MPa); 一一计算系数,一般取0.095~0.121,本标准建议取 0.095; fck一一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× 100mm×400mm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

    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 算:

    不同强度等级超高韧性混凝土的引

    E。=3435.6/feuk

    E G= 2(1 + μ.)

    式中: G。 超高韧性混凝土的剪切模量; E一 超高韧性混凝土的抗压/抗拉弹性模量: 一 超高韧性混凝土的泊松比,按照本标准第4.1.14条 取值。

    1.16在不同养护条件下,超高韧性混凝土的收缩应变和徐 数按表 4.1.16取值。

    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

    表4.1.16超高韧性混凝土的收缩应变和徐变系数

    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。

    4.2.2钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。钳

    GB/T10433的有关规定。

    组合桥面结构中的防腐材料质量应符合现行行业标准 乔梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》CJJ235的有关规定。 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。 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 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。 5.1.4 组合桥面结构作用效应计算应符合下列要求: 1按弹性方法进行计算,必要时应计入结构的二阶效应。

    5.1.1组合桥面结构应进行下列极限

    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。

    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 常使用极限状态设计。

    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,超高韧性混凝土层截面与钢主梁 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。当缺乏实际调查资料时,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

    一STC层的厚度;H一组合截面全高

    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、

    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计。

    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。

    5.1.16组合桥面结构面层的设计应符合现行行业标准《

    5.1.16组合桥面结构面层的设计应符合现行行业标准《城镇道 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

    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。 卡然

    式中:%一 桥梁的重要性系数,本标准统一取值为1.1: Sud——作用效应的组合设计值,对于汽车荷载效应应计人 冲击系数; R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

    1计算结构抗弯承载能力时,应考虑施工方法及顺序的影 响,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

    Ma.i ≤f 5 Wafi

    式中:i一变量,表示不同的应力计算阶段:

    Ma. 一对应不同的应力计算阶段,作用于截面的弯矩设 计值; Wef—一对应不同的应力计算阶段,截面的抗弯模量; 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 正交异性钢面板共同形成的桥面板剪力滞效应的影响。 5.2.4组合桥面结构的抗剪承载力可采用下式计算,

    YoT =Yo It.

    式中:V一剪力设计值。 S、I一一有效截面面积矩和惯性矩。 Tw一钢主梁腹板厚度。 f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

    5.2.5组合桥面结构的主梁局部稳定应符合现行行业

    路钢结构桥梁设计规范》JTGD64的有关规定。

    5.3.1组合桥面结构的持久状况应按正常使用极限状态的要

    5.3.1组合桥面结构的持久状况应按正常使用极限状态的要

    5.3.1组合桥面结构的持久状况应按正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

    截面应力。在计算时,作用效应组合应采用标准组合,汽车布

    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列规定:

    式中:S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

    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 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:

    正交异性钢桥面板下翼缘应力

    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

    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,组合桥面结木

    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 局部挠度验算加载示意图

    5.3.8持久状况下,组合桥面结构的应力验算时,超高韧性混

    凝土层在作用(或荷载)效用的标准组合下正截面的最大 不宜大于0.50fcko

    5.3.9短暂状况下 旅游标准,组合桥面结构的应力验算时,超高

    凝土层在作用(或荷载)效用的标准组合下正截面的最大压应力 不宜大于0.70fck。

    5.4.2组合桥面结构应进行超高韧性混凝土、钢结构和

    5.4.3组合桥面结构的耐久

    1明确结构与构件的设计使用年限。 2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土保护层

    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

    变电站标准规范范本5.4.5超高韧性混凝土应选用质量稳定并有利于改善混

    5.4.5超高韧性混凝土应选用质量稳定开有利于改善混凝土密 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。

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