1、管養網BTMM路橋隧道管理養護專業網中華人民共和國行業標準公路斜拉橋設計規范(試行)DesignSpecificationsofHighwayCableStayedBridge(ontrial)JTJ02796主編部門：交通部重慶公路科學研究所批準部門：中華人民共和國交通部試行日期：1996年12月1日l總M1.0.1為了使公路斜拉橋設計達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量,特制定本規范。1.0.2本規范適用于混凝土斜拉橋、結合梁斜拉橋、鋼斜拉橋的設計，為現行公路橋涵設計規范的補充。除本規范明確規定外，應遵照現行有關公路橋涵設計規范要求執行。1.0.3斜拉橋總體方案，應與環境協調并綜合考

2、慮經濟與安全、設計與施工、材料與機具、營運與管理，以及橋位處地質、水文、氣象、地震等因素確定結構體系。1.0.4橋寬應滿足交通發展的要求，并應符合公路工程技術標準(JTJ01一88)(1995年版)的規定。1.0.5設計主梁、索塔與拉索時，宜進行多方案比較2.1.0.6所選方案除進行靜力分析外，應重視動力分析，結構體系應滿足強度、剛度、穩定性要求，并有較好的抗震性能，混凝土斜拉橋宜注意減小收縮徐變影響。2術語2.0.1混凝土斜拉橋：主梁為鋼筋混凝土或預應力混凝土的斜拉橋。2.0.2鋼斜拉橋：主梁及橋面系均為鋼結構的斜拉橋。2.0.3結合梁斜拉橋：主梁為鋼結構，橋面系為混凝土結構，主梁與橋面系結

3、合在一起共同受力的斜拉橋。2.0.4拉索：承受拉力并作為主梁主要支承的結構構件。2.0.5索塔：用以錨固拉索，并將其索力直接傳遞給下部結構的受力構件。2.0.6主梁：主要由拉索支承，直接承受荷載的結構構件。2.0.7輔助墩：為改善主跨的受力狀態，在邊跨內設置的既能承受壓力又能承受拉力的墩。2.0.8初拉力：安裝拉索時，給拉索施加的張拉力。2.0.9拉索調整力：為改善主梁及索塔的截面內力狀態而調整拉索的拉力。2.0.10跨徑：原則上為兩支座中心線間的距離，中跨為兩個索塔中心線間的距離，邊跨為后錨索處的墩上支座中心線與臨近的索塔中心線間的距離。3.一般規定3.1 材料3.1.1 混凝土用于斜拉橋各

4、部分構件的混凝土標號、混凝土設計強度和標準強度、混凝土受壓及受拉時的彈性模量，按交通部現行公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTJ02385)的規定采用。預應力混凝土主梁的混凝土標號不宜低于40號，預應力混凝土索塔的混凝土標號不宜低于30號，鋼筋混凝土主梁的混凝土標號不宜低于30號，鋼筋混凝土索塔的混凝土標號不宜低于30號。3.1.2 鋼材鋼筋混凝土及預應力混凝土構件所采用的鋼筋類別、鋼筋的設計強度和標準強度、鋼筋的彈性模量按交通部現行公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTJ02385)的規定采用。拉索采用強度及彈性模量較高的高強鋼絲、鋼絞線及高強粗鋼筋。鋼斜拉橋主梁所用鋼板、

5、高強螺栓、粗制螺栓、怫釘等材料的技術要求，焊接材料及鋼材的彈性模量等按交通部現行公路橋涵鋼結構及木結構設計規范)(JTJ02586)的規定采用。3.1.3 錨具用鋼材拉索錨具及預應力錨頭應采用45號鋼及其他優質鋼材。3.1.4 拉索防護材料拉索防護材料應選用具有防銹蝕、耐老化及經濟的聚乙烯、玻璃鋼、防腐涂料等材料。3.2 結構型式3.2.1 斜拉橋基本體系斜拉橋基本體系按力學性能可分為飄浮體系、支承體系、塔梁固結體系、剛構體系。按塔數分為獨塔體系、雙塔體系和多塔體系。斜拉橋輔助墩應根據邊孔高度、通航要求、施工期安全、全橋剛度以及經濟、使用條件進行設置。3.2.2 結構型式及總體尺寸擬定3.2.

6、2.1 斜拉橋的跨徑比應考慮全橋剛度，拉索疲勞強度、錨固墩承載能力等多種因素確定。雙塔斜拉橋的邊跨與主跨比一般為0.250.50,從經濟角度考慮，宜取0.4;但在特殊的地形條件下可采用更小的邊跨與主跨比或邊跨為地錨形式。獨塔斜拉橋的雙側跨比還需要考慮地形條件及跨越能力，可取0.51.0。3.2.2.2 索塔設計應滿足強度、剛度、穩定等使用要求，并充分考慮施工簡便、造價低及造型美觀等要求。斜拉橋索塔的型式有柱式a)，門式b)、c),A型d)，倒Y型e)及菱型f)等。如圖3.2.2-1所示。b)c)d)圖3.2.2-1雙塔斜拉橋索塔高與主跨比直選用0.180.25,獨塔斜拉橋的塔高與主跨比宜選用0

7、.300.45,并宜使邊索與水平線夾角控制在25°45°左右。3.2.2.3 斜拉橋梁高與主跨比一般為1/501/100;對密索體系大跨徑斜拉橋，比值可小于1/200;單索面應按抗扭剛度確定。主梁截面型式應根據跨徑、索距、橋寬等不同需要，綜合考慮結構的力學要求、抗風穩定性、施工方法等選用。混凝土斜拉橋的典型截面型式如圖3.2.2-2所示，有實心板型(a)、整體箱型(e、f)、分離式箱型(b、c、g、h)和梁板型(d)。圖3.2.2-23.2.2.4 斜拉橋索型應根據設計總體構思、受力情況、美學要求等因素在豎直面內可選擇扇型、豎琴型、輻射型，如圖3.2.2-3所示。在平面內可

8、選單面索、平行雙面索、空間斜雙面索等型式。圖3.2.2-3拉索索距應根據主梁內力、拉索張拉力、錨固構造、施工中吊裝能力、材料規格及經濟等綜合考慮，一般密索體系的混凝土主梁索距宜采用412m,鋼主梁索距宜采用824m。3.3 容許變形3.3.1 主梁在汽車荷載(不計沖擊力)作用下的最大豎向撓度：當為混凝土主梁時不應大于L/500;鋼主梁時不應大于L/400(L為中跨跨徑)。當采用平板掛車或履帶荷載驗算時，上述限值可增加20%o荷載在一個橋跨范圍內移動產生正負不同撓度時，計算撓度應為正負撓度的最大絕對值之和。4.設計荷載1.1.3.2 一般規定1 公路斜拉橋設計荷載分類與組合應符合現行公路橋涵設計

9、通用規范(JTJ02189)的有關規定，拉索初拉力及拉索調整力應作為永久荷載參與組合。1 荷載安全系數，應按現行公路橋涵設計規范有關規定取用。1 2荷載計算1.5 公路斜拉橋設計荷載的計算，除本節有明確規定者外，應遵照現行公路橋涵設計通用規范(J丁J02189)執行。1.5 結構重力結構重力計算一般按公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)的規定執行，也可采用實測值。1.5 拉索初拉力拉索初拉力可按剛性支承連續梁法、控制截面應力等方法確定。1.5 .拉索調整力1.5.5 當拉索采用非一次性張拉施工時，應考慮拉索調整力的影響；1.5.5 確定拉索調整力的原則是使主梁、索塔及輔助墩等的彎矩、剪力減

10、小，并使其分布合理。1.5 汽車荷載汽車荷載的等級劃分、標準圖式、主要技術指標及車輛荷載的選用和布載規定應按公路工程技術標準(JTJ01-88)(1995年版)的規定執行。1.5 風力1.5.7 作用在橋上的風力計算原則和方法可按公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)的規定執行。1.5.7 風載體型系數橋墩可根據公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)取用，索塔取1.8,拉索取0.7,其他構件取1.3。1.5.7 當結構高度大于100m時，風壓高度變化系數(按表4.2.6取用。風壓高度變化系數K3表4.2.6離地卸或常水位圖度(m)風壓圖度變化系數K31101.611201.651301.6

11、91401.711501.771601.811701.841801.871901.902001.934.2.6.4作用在索塔上的縱向風力，可按橫向風壓乘以索塔的迎風面積計算1.5 溫度影響力1.5.8 斜拉橋各部構件受溫度變化產生的影響，應根據當地具體情況，結構使用的材料和施工條件等因素計算確定。1.5.8 體系溫差,鋼結構可按當地最高和最低氣溫確定；混凝土結構可按當地平均最高和最低氣溫確定。氣溫變化值應自結構合攏時的溫度起算。1.5.8 拉索與混凝土主梁、索塔間的溫差可采用±(10C15c);塔身左右側溫差可采用土5C;結合梁內鋼梁與混凝土橋面板間的溫差可采用土(10C15C)；混

12、凝土主梁上下緣溫差可采用土5C。1.5 施工荷載在斜拉橋設計時，必須對施工中可能出現的施工荷載(如結構重力、架設機械和材料、人群、風力等)進行分析，以考慮所設計結構的施工安全性。4.3拉索及錨具的安全系數拉索的容許應力應符合下列規定：0-<0.4Rb式中：M拉索的容許應力；Rb拉索的抗拉標準強度。驗算拉索在各種荷載作用下的強度時，其容許應力需乘以表4.3.2的提高系數K。拉索容許應力的提高系數K表4.3.2荷載組合K組合I1.0組合II,III,IV1.25組合V1.3拉索錨具在荷載作用下，應具有比拉索更高的安全度5.計算規定結構計算結構計算圖式的規定結構計算簡圖、幾何特性、邊界條件必須

13、與實際結構相一致。結構計算簡圖必須能反映結構分階段形成的特點，正確反映各重要工況下的結構特性及荷載狀況，如結構形成、體系轉換、拉索張拉與索力調整、永久荷載、可變荷載及施工荷載等。結構計算的一般規定結構計算原則(1)對于一般跨徑的混凝土斜拉橋結構計算，可按經典結構力學或有限元方法計算。(2)對于跨徑較大的斜拉橋，應計入結構幾何非線性及材料非線性對結構的影響。(3)斜拉橋為空間結構體系，在靜力分析時可將空間結構簡化為平面結構進行計算。動力分析應按空間結構計算。(4)在結構計算中，必須計入拉索垂度對結構的非線性影響。可采用拉索換算彈性模量的方法計入其影響。(5)除對結構進行總體計算外，尚應對一些特殊

14、部位進行局部分析。拉索初拉力可按以下原則確定：(1)塔的偏心力矩小；(2)主粱彎矩小；(3)索力相對均勻。截面強度驗算應遵照公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTJ02385)及公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ02586)的有關規定執行。拉索換算彈性模量按下式計算：E_02(Scos)1312。式中：E考慮垂度影響的拉索換算彈性模量(kPa);E0拉索彈性模量（kPa）;丫拉索換算容重（kN/m3）,v每米拉索及防護結構材料重力（kN/m）;2拉索截面積（m）S拉索長度（m）;a拉索與水平線的夾角（°）；o拉索應力（kPa）。當將斜拉橋簡化為平面結構圖式計算時，應計算荷

15、載橫向分布對結構的影響。混凝土收縮、徐變及二次力應遵照公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTJ02385）有關規定或其它可靠方法計算。計算溫度影響的項目為：（1）體系溫差；（2）主梁上、下緣溫差；（3）索、梁溫差；（4）橋墩、索塔單側日照溫差。計算溫差值按本規范4.2.7條采用。應對索塔和主梁進行穩定性分析，結構穩定安全系數應大于4。在計算臨界荷載時，可計入拉索彈性扶正力因素的影響。在有地震、強風災害地區的斜拉橋，必須進行結構動力分析。結構抗震計算宜遵照公路工程抗震設計規范（JTJ004-89）有關規定執行。亦可采用其它可靠的方法計算。施工階段驗算及施工控制施工階段的劃分及分階段計算的

16、規定應選用切實可行、技術先進、經濟合理的施工方法，根據施工程序，劃分施工階段。施工各階段的計算簡圖應與施工階段的劃分一致。結構在施工階段應計算：拉索索力、內力、應力、支座反力、水平位移、豎向位移、轉角。結構在施工階段應考慮的荷載為：結構重力，拉索索力、預加應力、混凝土收縮徐變施工荷載及偶然荷載。進行施工階段的應力計算時，對鋼筋混凝土及預應力混凝土構件應符合公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTJ02385)的有關規定；鋼構件應符合公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ02586)的有關規定。下述兩個施工階段應進行抗風驗算：索塔澆筑完成，主梁尚未施工，可按結構受縱向風力作用進行驗算。計算

17、荷載為結構重力、施工荷載、作用在施工水位或地面以上沿墩身及索塔高度的風力。縱向風力的風壓值按公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)和本規范4.2.6條計算。主梁處于最大懸臂狀態，可按結構受橫向風力作用，并分為兩種狀態進行驗算。.橫向風力的風壓值按公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)計算。在橫向風力作用下，按空間結構進行驗算。.主梁受到橫向風力作用，在索塔兩側主梁底面產生不同的豎向升舉力，可按平面體系對結構進行驗算。其at算方法見附錄Ao根據橋梁的重要程度，決定是否需要進行本條第一種計算狀態驗算。對于本條第二種計算狀態，不論橋梁主跨大小及橋梁重要程度如何，均應進行此項驗算。主梁應設置預拱度

18、。成橋主梁預拱度為混凝土收縮徐變撓度及1/2靜活載撓度之和。恒載撓度應在施工過程中調整消除。施工控制施工應按照設計規定的施工階段及工作內容施工，不得隨意更改。如因實際情況變化，確需變動原設計的施工程序時，應重新計算后方能施工。5.2.4.1應嚴格控制實際施工時的結構幾何尺寸、容重、收縮徐變、彈性模量、預加應力、拉索張拉力，并及時采集各類計算參數，按實際參數進行跟蹤計算分析，確定下階段所需拉索索力和施工節段的立模高程。結構總體計算時，應設定一個標準溫度，施工過程中應考慮由于實際施工溫度與標準溫度不同對主梁高程和結構內力的影響。6.構造要求1主梁主梁截面各部分尺寸應符合現行公路橋梁設計規范有關規定

19、并滿足必須的構造要求。主梁聯結系的設置與構造主梁橫向聯結系可采用橫隔板（梁），箱形截面也可采用斜撐形式。主梁拉索錨固區必須設置橫向聯結系，并根據主梁橫向剛度、橋面板的跨徑及索距適當加密布置。鋼板梁、鋼桁架除設置橫向聯結系外，還應設置縱向聯結系。支座處橫隔板必須加強，可采取增加混凝土板厚、施加預應力等措施。橫隔板的人洞應加強角隅處的配筋。橫隔板的厚度不宜小于16cm,馬蹄部分的寬度不得小于25cm。鋼主梁的橫隔梁宜采用拼裝鋼板梁或鋼箱梁，鋼板厚度不宜小于10mm。拉索在梁上的錨固方式與錨固區的構造拉索在主梁上錨固應有錨固實體段構造，并將錨固區內的構件截面加大，設置穿索管道及錨下墊板。錨下鋼墊板厚

20、度應根據張拉噸位、錨具型式等確定，并不宜小于16mm。拉索通過管道錨固在梁底時，可采用鋼錨箱和增加鋼筋來加強主粱錨固區，鋼錨箱的鋼板厚度應不小于10mm。分段懸拼的混凝土主粱端面宜設計成企縫形式，并需在端面設置定位預埋件。主梁接縫應采用膠接縫，構件接觸應平整、密貼并做好防水處理；跨徑較大時，可加幾道濕接縫,便于調整線形。鋼主梁節段及鋼橫梁應采用工廠焊接方法制作。主梁節段間的連接和主梁與橫隔梁間的連接可采用高強螺栓連接或焊接。混凝土斜拉橋主梁合攏段長度可取1.53.0m,并應采用勁性型鋼或勁性鋼管作為預應力筋套管并施加預應力等方式作為臨時固結措施。鋼主梁合攏應對溫度變形進行監測并采取臨時固定措施

21、，合攏段鋼梁長度需根據合攏溫度予以修正。主梁應考慮養護維修的需要，因地制宜地設置吊籃腳手架或檢查走廊及可以沿主梁和主要構件移動的走動式檢查車。主梁橋面鋪裝宜采用易于維修養護的瀝青混凝土、橡膠瀝青混凝土鋪裝。特殊情況下也可采用混凝土鋪裝。橋面鋪裝混凝土標號不得小于30號，鋪裝下宜設防水層。索塔拉索在索塔上的布置應避免索塔受扭。拉索可在索塔截面的兩側錨固，對矩形與H形截面可采用交叉錨固；箱形截面可分別錨固于橫梁（扁擔梁）上，或直接錨固在箱壁一側。索塔錨固拉索的間距，除應滿足計算高度外，還須保證張拉、調索的空間，滿足孔洞、管道及千斤頂行程與移動需要的富裕高度，并應加厚錨固墊板，加強配筋及埋置螺旋鋼筋

22、。索塔可配置型鋼作為骨架，該型鋼可作為受力鋼筋的一部分。索塔縱向受力鋼筋和普遙箍筋應符合下列條件：縱向受力鋼筋的直徑不宜小于20mm。縱向受力鋼筋的截面積不應小于混凝土截面積的1%。箍筋直徑不應小于12mm,間距不大于縱向受力鋼筋直徑的15倍，并不大于20cm。索塔底部的箍筋直徑宜適當增大，間距可減小。索塔應設置養護及檢修用的爬梯與簡易停歇臺等。索塔采用空心塔柱時，爬梯、停歇臺宜在塔柱內部設置，并配有照明及良好的通風設備。索塔頂部應設置能覆蓋全橋的避雷安全設施。接地線可利用塔內縱向鋼筋，但需上下焊通并不少于二根。接地線電阻與防雷覆蓋范圍的計算，應符合現行建筑防雷設計規范的有關規定。根據航空管理

23、的要求，必要時可考慮設置航空障礙標志燈。拉索與錨具拉索的鋼絲或鋼絞線排列必須整齊、規則，組成的斷面應緊密并易于成型。平行鋼絲束拉索，截面宜采用正六邊形或缺角六邊形排列，并宜扭絞2。一4。，以方便運輸。拉索規格應根據起重、運輸、張拉等條件選用。拉索錨具可采用冷鑄錨、熱鑄錨、墩頭錨、夾片式錨等，或采用經過耐疲勞及強度試驗證明其可靠性的其它錨具。錨具應鍍鋅或做其它防護處理。拉索錨具應便于張拉和換索，宜采用冷鑄錨及墩頭錨等拉錨體系錨具，拉索穿越的預留孔道不應壓漿，并不可將錨頭封死。拉索采用的防護材料不得含有腐蝕鋼材的成分，主要防護層材料老化壽命不宜低于25年。采用熱擠聚乙烯拉索時應符合斜拉橋熱擠聚乙烯

24、拉索技術條件(JT/T694)。拉索與錨具的結合部應有可靠的防止水氣侵入拉索內部的密封結構。對錨具外露部分宜設防護罩，錨具防銹可采用聚乙烯、玻璃鋼、防銹涂料及防銹酯等材料作為防護層。為減少拉索的疲勞影響，宜采用能承擔高應力變幅的冷鑄錨具；為減小拉索的振動，應在拉索與主梁的連接口部位設置減振塊。減振塊宜采用高阻尼粘彈性橡膠材料。必要時，可在拉索上設置分隔夾或在拉索梁端處設置減振三角架。在拉索與主梁和索塔的連接口部位，應有可靠的密封防水結構。支座與伸縮縫支座可采用盆式橡膠支座或其它形式支座。懸浮體系應在索塔及兩邊跨處設置橫向限位的板式橡膠支座。斜拉橋邊跨端支點或輔助墩承受活載產生的正負反力的支座應

25、進行特殊設計，可采用拉索式組合支座，對跨徑較小的也可安裝鏈桿支座。設有支座的索塔及墩、臺帽，宜預留進行更換支座時擱置千斤頂的位置與高度，并應在該部位加強配筋。墩臺宜附設檢查爬梯及護欄；對通航孔處，應按航道部門要求設置導航燈標。應根據橋梁伸縮量采用性能好的伸縮縫。伸縮縫錨固部位混凝土標號不宜小于40號，并做好接縫處理。附錄A施工階段斜拉橋在橫向風力作用下的抗風驗算在橫向風力作用下，斜拉橋結構體系抗風驗算的計算簡圖如附圖A-1所示；假設主梁附圖A-1計算簡圖處于合攏前的最大懸臂狀態，圖中Pl及P2分別為索塔兩側主梁所承受的均布風荷載（N/m）,按下式計算：122P=QSVb式中：Cl升舉系數，一般

26、由風洞試驗確定；初步設計估算時，或不要求做風洞試驗的斜拉橋，可按以下規定Cl:.當上部結構超高角小于1'時，由附圖A-2確定；.當上部結構超高角度為1°5°時，Cl值應取為0.75;.當上部結構超高角超過5°時，。值應由試驗確定。S陣風系數。索塔兩側應取不同的S值，如附圖A-1,當左側（L1側）的陣風系數根據附表A-1確定后,右側（L2側）的陣風系數，一般情況下應取為左側陣風系數的1/2;V設計風速（m/s）,根據橋梁的重要性及橋址地形條件，取頻率為1/101/30的風速；施工期間如能獲得預計合攏日期前后的風速，亦可按此風速計算；b王梁范度（m）o地面以上高