DB15T 654-2021公路波纹钢管(板)桥涵设计与施工规范(内蒙).pdf

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DB15T 654-2021公路波纹钢管(板)桥涵设计与施工规范(内蒙).pdf

施工过程中波纹钢板截面的弯矩与轴向压力的内力组合应满足式(25)

N Nf Mpf 1.0. ..(25)

B15/16542021 7.5节计算。 Npr为波纹钢板截面考虑塑性抵抗系数的设计压力,单位为千牛每米(kN/m),按式(16)计算。 M为波纹钢管(板)桥涵结构跨中截面所受弯矩,单位为千牛米每米(kN·m/m),由三部分组成, 安式(27)计算。

JB/T 11591-2013 冷轧金属板带精整剪切成套装备 重卷生产线M=M+M.+M..

土的容重,单位为千牛每立方米(kN/m); Dh 波纹钢管(板)桥涵结构有效跨度,单位为米(m),参见图15; 施工过程中填士高度,单位为米(m)

M=kMR,D,L.

Dh——波纹钢管(板)桥涵结构有效跨度,单位为米(m),参见图15: 施工过程中作用于结构上汽车荷载(考虑施工机械)的等效荷载值(kN/m),L。=A./k4 其中,Ac为施工过程中的车辆轴重,单位为千牛(kN) 公式(20)、(28)和(29)中参数kM1,km2,kM3,k4,RB,R的计算需要根据柔度系数N来确定 具体公式见附录D。 M,为波纹钢板截面考虑塑性抵抗系数的设计弯矩,按式(23)计算,

7.9波纹钢板螺栓连接验算

.9.1波纹钢板采用高强螺栓连接, 连接验算应满足GB50017相关规定。 .9.2承压型高强度螺栓的抗剪强度主要由螺栓杆受剪和孔壁承压两种破坏模式控制,因此应分别计 享,取其最小值进行设计。 a)受剪承载力设计值可按式(30)计算。

式中: Nvb一一单个螺栓受剪承载力设计值,单位为千牛(kN) nV一一每只螺栓受剪面数量; dv一一螺栓杆直径,单位为毫米(mm); f—高强螺栓抗剪强度设计值,单位为兆帕(MPa)。 b)承压承载力设计值可按式(31)计算。

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式中: 一单个螺栓承压承载力设计值,单位为千牛(kN); dv——螺栓杆直径,单位为毫米(mm) Zt——在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值,单位为毫米(mm); f 高强螺栓承压强度设计值,单位为兆帕(MPa)

7.9.3高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算

在抗剪连接中,每个高强度螺栓的承载力设计值应按式(32)计算。

N,=0.9nrM,P.... *(32

表6摩擦面的抗滑移系数μ

表7一个高强度螺栓的预拉力P(kN)

有与主结构的外半径有相同的内部曲率半径的型钢)来加强,可以依据强度需求,在波纹管最大跨 加强或围绕着整个结构环向加强。倒扣波纹板板厚应小于或等于主体钢板厚。在结构和加劲肋之间 自密实混凝土能够进一步提升承载力

对于大跨度的波纹钢管(板)桥涵结构,当填土厚度不满足规范最小覆土厚度要求的情况。可 置混凝土减载板,一方面可以降低结构上方填土厚度的要求,另一方面可以使活载扩散,使波纹钢 更均匀。使用前应根据实际需要进行安全性验算。

11.1防腐镀层的类型及

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采用碳素结构钢的波纹钢管、波纹钢板件和管箍、法兰盘及高强度螺栓、螺母,出厂前应进行热镀 锌防腐处理方法如下: a 热浸镀锌所用的锌应为GB/T470规定的1号锌或0号锌,钢表面处理的最低等级为Sa2.5, 热浸镀锌层技术质量应符合表8的规定。 b 当采用热浸镀铝、静电喷涂等其他防腐方法代替镀锌时,应有试验验证资料,确保其防腐性 能不低于表8规定的热漫镀锌方法的相应要求,

表8热浸镀锌质量要求

7.11.2防腐涂层的类型及选取

在镀锌防腐的基础上还可采用涂装或喷涂沥青等非金属覆盖层以增强防腐性能。 a)当采用涂装时,涂装的总厚度应大于120um,表面应均匀光滑、连续,无肉眼可分辨的小孔、 孔隙、裂缝、脱皮及其他缺陷: 当采用喷涂沥青时,沥青涂层的厚度应为0.5mm~1mm,涂层应均匀光滑、连续,无肉眼可 分辨的孔隙、裂缝、脱皮及其他缺陷。

当公路波纹钢管(板)桥涵可能发生较强腐蚀或磨蚀时,或闭口截面结构物作为通行通道使用时 应做内衬设计。内衬设计一般可在波纹钢管(板)桥涵底部一定范围内浇筑混凝土或采用其他内衬材料, 作为特殊水质条件下的防腐措施,也可以防止水流冲击物磨蚀。内衬设计应根据不同工况,进行相应的 特殊设计。

7.11.4特殊防腐设计

如果波纹钢结构必须在可能发生强腐蚀性、防腐层损伤等风险的环境下使用时,应增加波 度或增强防腐措施

8.1.1波纹钢管(板)桥涵施工过程主要包括:材料检验及现场准备、波纹钢管加工及组装、结构 回填及上部土层施工等。 8.1.2波纹钢管(板)桥涵开工前应根据设计文件进行现场核对,无误后方可进行施工

8.2波纹钢板结构物的

8.2.1材料的检验及现场准备

8. 2. 1. 1一般规定

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材料的检验及现场准备的一般股规定应满足以下两个要求: 波纹钢管和波纹钢板件在出厂前应严格按钢制波纹板加工验收标准进行验收,并进行必要的 预拼装; b 波纹钢管和波纹钢板件的现场拼装,应严格按设计图纸进行。现场施工中土建部分验收标准 应符合JTGF80/1规定,并按DB15/T1276中的有关规定执行

B. 2. 1. 2基本要求

波纹钢管(板)桥涵施工基本要求如下: a)波纹钢板出厂时,应附有产品质量合格证书; b 波纹钢板运到施工现场后,应逐块检查,凡在运输过程中变形的钢板不得使用。应对波纹钢 板的质量、钢板厚度、镀锌层厚度、波形的几何尺寸等进行检测。质量合格后才能进行拼装; C 波纹钢板在安装时,拼接处应清理干净。以确保接缝搭接紧密: d 波纹钢板安装铺设应平顺、稳固、管底坡度不得出现反坡,管涵内不得有泥土、砖石等杂物; e 高强度螺栓紧固后,在二次防腐处理前,应在搭接处用专用密封胶涂装; 开按DB15/ 1276中分项工程质量检查评定表执行。

8.2.1.3材料储存与保护

波纹钢管(板)桥涵材料储存与保护应满足以下两个要求: a 在工地现场应事先规划波纹钢板和附属品的保管位置、各种施工机械设备的工作位置和进出 路线等。 D 施工期间发现损坏、变形过大或镀锌层脱落的波纹钢板应及时更换。波纹钢板件尺寸允许偏 差和热浸镀锌质量要求应分别满足表1和表7中的相关规定

8.2.2波纹钢管的加工及组装

2.1螺旋波纹钢管的加工及组装应符合以下五个要求: a)螺旋波纹钢管每节的长度由吊装、运输、安装条件确定; 螺旋波纹钢管在运输装卸过程中,应避免碰撞,防止管口变形破坏或碰伤镀锌防腐层。涵管 装卸应采用吊具进行,宜事先在1/4管节长度处用织物包裹的钢丝绳顺波纹绑扎钢管。吊运 过程中应保持钢管水平,吊索与钢管之间的夹角不宜小于45°,见图19。不应在波纹钢管上 焊接或栓接吊耳作为吊点。

图19波纹钢管的吊运图

表9螺旋波纹钢管咬口及管箍连接要求

B.2.2.2环形波纹钢管的加工及组装应符合以下四个要求: a) 环形波纹钢管每节的长度由吊装、运输、安装条件确定: 环形波纹钢管(内径不大于2000mm)整体采用轴向法兰盘连接时,法兰盘和管节焊接及焊接 质量应符合GB50661的要求。法兰盘圆周边均匀布设单排螺栓孔,孔位、孔距根据设计确定。 互相拼接的两个法兰盘的连接孔应对应; C 环形波纹钢圆管(内径750mm~1500mm)轴向采用左右(或上下)半圆管节翻边连接时,螺 栓孔应对应,纵向采用单排均匀布置: 环形波纹钢圆管(内径750mm1500mm)轴尚采用左右(或上下)半圆管节翻边连接时,螺 栓孔应对应,纵向采用单排均匀布置; 3.2.2.3波纹钢板件的加工及组装应符合以下六个方面的要求: a 波纹钢板件长度和宽度应根据钢板尺寸及吊装、运输和拼装条件确定; b 波纹钢板件拼装时,板件之间应采用搭接,并用高强度螺栓连接,不应采用焊接。板件环向 搭接的重叠部分边缘至最外缘螺栓孔距离应大于50mm,轴向搭接螺栓孔边缘距离视波距大小 而定; C 波纹钢板件的拼装应按安装图纸或施工作业书进行,必要时可以利用支撑装置来维持设计截 面的形状: d 波纹钢板件搭接应结合紧密,在同一位置不得重叠四张以上的波纹钢板。在波纹钢板件连接 处可用衬垫或填充物来减小空隙; e 每米长度拼装成型后,要测定一次截面形状,达到标准后再继续拼装,达不到标准应及时调 整。圆周向拼装到环形圈合拢时,测定截面形状,采用定位拉杆固定,调整预紧螺栓,拼装 顶部第一块波纹板; f)螺栓预紧力扭矩应满足GB50205的要求

8.3施工过程中的临时性加强措施

时性加强措施应满足以下两个要求: 的施工过程中, 可根据需要设置临时水平支撑防1

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b)斜坡路面或是斜交管涵,可根据需要设置 临时支撑,直到斜坡路面或加固圈建设完成

8.4结构性回填及上部土层施工

8.4.1结构性回填施

结构性回填范围见图20。D为波纹钢管(板)桥涵结构的有效跨度(按波纹钢板轴线计算),D为波 纹钢管(板)桥涵结构的最小覆土厚度,D为波纹钢管(板)桥涵结构的最小间距要求,D为波纹钢管 (板)桥涵结构距结构性回填范围边缘的距离。当D≤1m时,D=0.5m,D=1.5D;当1m10m时,D=0.1D,D=0.5Dge

图20结构性回填范围示意图

3.4.1.2结构性回填范围不能采用大型机械填筑、压实。 8.4.1.3结构物两侧保持对称均匀、分层摊铺、逐层压实,每层厚度宜为150mm~200mm,其压实度 不应小于96%,夯实高度差应小于一层夯实厚度,由偏土压引起的结构物变形应采取措施消除,校正 截面形状后重新实施夯实。 8.4.1.4在回填夯实过程中,从结构物外边缘向外2.0m以内的范围内,应严格控制除夯实机械以外 的重型机械的运行。夯实侧面时,夯实机械应与结构物的长度方向平行行驶;夯实结构物上方回填土时, 应垂直于结构物长度方向行驶。 8.4.1.5对于闭口截面结构物管底下方楔形部填料可采用“水密法”并用振荡器振实。

8.4.2上部土层施工

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8.5.1波纹钢板结构物在拼装完成后、回填过程中以及回填完成后都要检测截面的形状变化。 8.5.2拼装完毕后在开始回填之前应检测截面大小,若其大小超过设计形状的1%,则应拧开螺栓校正 形状后重新拼装。 8.5.3路面施工完成后构造物的最终允许变形不能超过设计形状的2%。在施工过程中,当变形量超出 设计形状的限值要求时,应立即中止施工,查明原因,采取适当措施将变形量减小到规定范围以内。 及DB15/T1276的规定。

3.6.1为了防止在波纹钢板连接处或螺栓孔位置发生渗水,在波纹钢板连接处和螺栓孔位置应采用专 业密封胶进行防水处理。必要时应在上部土层内埋设防水膜。 3.6.2若将波纹钢板结构物与现有的混凝土结构物等刚性受力体连接施工时,应对结构物连接处的应 力进行验算,采用适当的方式设置连接或加固,

8.7.1.1波纹钢管(板)桥涵改扩建施工时,除应满足本节规定外,尚应满足本文件第8章相关施工 要求。 8.7.1.2波纹钢管(板)桥涵接长施工时,新建桥涵与既有桥涵连接处应按沉降缝处理。接长桥涵的 涵底应与既有桥涵的涵底顺接,并应符合设计要求的涵底纵坡。 3.7.1.3对流水的涵址,施工前应根据实际情况制定可行的排水措施,

B. 7.2 基础开控

8.7.2.1波纹钢管(板)桥涵基础开挖应按设计要求,标记管涵位置后开挖基础。基础的宽度应满足 表2中最小基础宽度的要求。 8.7.2.2新建桥台的基底高程原则上应与原涵台基底高程相同。如因地基承载力不满足要求,应对地 基进行处理。基底高程低于原基底高程时,应对既有涵台基础做好防护措施。

8. 7.3 管基施工

.7.3.1闭口截面波纹钢管基础开挖完毕后,应按设计要求铺筑砂砾,将表面塑成与底拱相适应的 形,并应按设计设置预拱度,与原桥涵保持一致。 .7.3.2开口截面波纹钢结构地基开挖完毕后,应按设计要求进行基础施工,并应注意与原结构物 出的衔接。

8.7.4波纹钢管的加工与组装

.7.4.1波纹钢管(板)桥涵改扩建加工与组装的要求应满足8.2节的要求,应注意与原结构物的 接,并应采取适当措施防止原结构与新建波纹钢结构刚度不同造成的变形差别。

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8.7.4.2安装完毕后应注意校正波纹钢管 使其中心位于涵位的中心轴线上。

结构性回填应满足8.4节的要求,并应注意与原结构物及路基的衔接

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附录A (规范性) 公路波纹钢管(板)桥涵的常用类型与功能 公路波纹钢管(板)桥涵常用类型与功能见表A.1。

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表A1公路波纹钢管(板)桥涵的常用类型与功能(续)

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附录B (规范性) 公路常用波纹钢管(板)截面特性参数表 公路常用波纹钢管(板)截面特性见表B.1

附录B (规范性) 公路常用波纹钢管(板)截面特性参数表

表B.1公路常用波纹钢管(板)截面特性

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表B.1波纹钢管(板)截面特性(续)

注:本表中未涉及的波纹钢管(板)截面特性可按照GB/T34567选用

C.1钢板应力和连接强度计算

波纹钢管(板)桥涵钢板应力和连接强度计算流

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波纹钢管(板)桥涵施工阶段验算流程图见图C.

图C.1钢板应力和连接强度计算流程图

图C.2施工阶段验算流程图

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N,=E,1000D,/EI

式中: N—柔度系数,按D.1计算。

Dh———波纹钢管(板)桥涵结构有效跨度,单位为米(m),参见图15; Dv—波纹钢管(板)桥涵结构的有效矢高,单位为米(m),参见图15。 R,=[0.265 0.053log1o(N,)/(H。/ D,)0.75≤1. 0

N—柔度系数,按D.1计算; Hc.施工过程中填土高度,单位为米(m); Dh—波纹钢管(板)桥涵结构有效跨度,单位为米(m),参见图15。 D.2等效线性荷载的参数k,按照表D.1线性插值取得

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表E.1我国常用波形桥涵无铺装时粗糙率建议值

E.1.2.1开口截面结构物

.1.2.1.1不等边角钢厚度应大于等于波纹钢板件的壁厚,角钢内净宽应大于等于波纹钢板件的壁厚 X2+波高或波深。不等边角钢材料性能、外形、重量及允许偏差应符合GB/T6723的有关规定。 .1.2.1.2不等边角钢布置于钢筋混凝土拱座之上通过预埋锚筋或地脚螺栓连接,锚筋或地脚螺栓的 间距应为波纹钢板的波谷位置。波纹钢板拱脚与不等边角钢连接的高强度螺栓间距为波距距离(波纹钢 板的外波峰位置)。 E.1.2.1.3波纹钢板与不等边角钢连接的高强度螺栓强度等级、规格,宜按跨径等因素选取。对小于 等于8m跨径的波纹钢板拱结构,宜选用8.8S或10.9S、M20或M16的螺栓连接。 .1.2.1.4波纹钢板件内外面和连接件等均应进行热镀锌防腐处理,接缝应进行密封防水和防腐处理

E.1.2.2进出水口构造

.1.2.2.1洞口建筑是由进水口和 洞口应与洞身、路基顺接平顺,并起到调节 流和形成良好流态(流线)的作用,同时使洞身、洞口(包括基础)、两侧路基以及上下游附近河床 受冲刷。另外,洞口形式的选定,还直接影响着涵洞的宣泄能力和河床加固类型的选用。

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表E.2各种洞口建筑类型的适用性和优缺点比较

波纹钢板洞口:在公路建设中, 、箱涵、拱涵、小桥等结构,传统的方法基本 都是有水泥混凝土制作而成,而水泥构造物的缺陷很多,比如容易开裂、冻裂、施工周期长、环境污染 亚重等问题:为此近几年开发了新的材料和工艺,利用金属波纹管制作洞口,解决了水泥构造物的缺陷。 经过几年的应用发现,这种新材料确实非常的方便,它的优点是水泥构造物无法比拟的,随着大面积的 普及,从中也发现了一些问题,涵洞的主体结构变成了波纹钢板,但涵洞洞口还是采用传统的混凝土结 构,这样一来需要钢结构与混凝土结构相连接;刚性结构的混凝土与柔性结构的波纹钢板之间连接造成 刚度突变,整个涵洞的美观度差,钢波纹管允许适当的变形,变形时连接部位容易出现裂缝,混凝土部 分容易开裂,且混凝土洞口施工慢,影响整个工期。 E.1.2.2.2涵洞与路线相交,可分为正交和斜交两种。当涵洞沿纵轴线方向与路线轴线方向相互垂直 时,称为涵洞与路线正交;当涵洞纵轴线与路线轴线方向不互相垂直时,称为涵洞与路线斜交。当涵洞 与路线斜交时,其洞口建筑所采用的各种形式与正交时基本相同。根据洞身的构造不同,有两种处理方 法: a)斜交斜做 为求外形美观及适应水流条件,可使涵洞洞身端部与路线平行,此种做法称为斜交斜做,见图E.1。 对于盖板涵和箱涵,运用斜交斜做法比较普遍。在这种情况下,除洞口建筑外,还须对涵身的两端需另 行设计预制,以适应斜边的需要,

b)斜交正做 在管涵中,为避免两端圆管的施工困难,可采用斜交正做法处理洞口,见图E.2。即涵身部分 交时完全相同,而对洞口的端墙高度予以调整,一般将端墙设计成斜坡形或阶梯形。为使水流顺畅

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记合路堤边坡对洞口建筑另行设计。当斜交涵管采用平头式洞口时,对其突出路基之外的三角台,则以 砌护道边坡的方法予以加固。

E.2.2最小覆土厚府

回琪材科 这一过程中发挥着至关重要的角色,然而结构的破坏可能最初是由于拱上覆土的剪切滑移破坏和拉裂 不导致的,见图E.3,各国现行规范中,主要是通过限制拱上覆土的最小埋深来避免此类破坏。设计

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小覆土厚度的另一原因是由于 设计法,结构内力只计算轴力压力, 弯矩作用,限制最小覆土厚度就是确保荷载引起的弯矩被控制在对安全设计不影响的程度。当然, 设置了诸如减载板之类的加强措施,最小覆土厚度的要求可以适当降低,

E.2.3.1士的重力

图E.3覆土的剪切滑移破坏与拉裂破坏示意图

土体重力计算公式如下: W = · D, · (H + 0.1075D,) 0.1075Dv为土拱两侧拱肋到拱顶垂直距离内土的体积换算成用跨径表达所需要的高度,具体 导如下:

Dx 元D 8 0.1075D2 =0.1075D

合价菜 按我国公路 怕载的 应该计入恒载的计算中而不应忽略。 网国规范。在载设 十值的计量中 国规范都从不同方面放大了恒 泥米计量公络波致钢 桥涵所承受的荷载设计值将偏于不安全,因此,本规范考虑 结构两侧土体的自重并考虑结构上拱增大系数来达到安全设计的目的, 回填土的容重常用实验确定,若无实验资料,或需要其他类型的材料及其材料特性时,可参考JTG D30和JTGC20的相关规定。

E.2.3.2汽车荷载

E.2.3.2.1作用在结构上的活载可通过把车辆荷载通过路面层与路基土扩散到结构顶部来得到。 公路桥涵规范中的车辆荷载,见图E.4,最重的两个轴分布在车辆的尾部,轴重为140kN,间距1. 设计中应按可能出现的最不利情况布置

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注:图中尺寸单位为m,荷载单位为kN

图E.4我国公路桥涵规范中的汽车荷载

.2.3.2.2车辆荷载通过填土分布在结构顶部的水平剖面上。这个分布在行车方向(与结构轴线正交) 和在路宽方向(平行于结构轴线)的扩散角在各国规范中是不同的。为了确定等效的换算均布活载压力, 总轴重被均匀地分布在一个矩形区域,这个矩形区域的边界就是通过填土扩散角确定的。 E.2.3.2.3计算活载时还引入了一个冲击系数。冲击系数通过放大活载来考虑汽车通过结构时引起的 等效冲击力,此系数随埋深而变化,埋深较小时,冲击系数较大,一般当埋深超过2m时,就不需要考 患了。我国公路桥涵规范中,对于钢筋混凝土结构当埋深大于0.5m时就不考虑了。 三.2.3.2.4施工荷载是在施工阶段为考虑结构安全度所考虑的临时荷载,波纹钢为柔性结构,施工过 程中的不确定荷载对其影响较大,故在施工过程的结构设计时,将荷载系数放大以满足受力要求。施工 荷载可以参考以下施工机械

表E.3常用打夯机参数

表E.4常用压路机参数

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表E.5常用装载机参数

E.2.3.3地震作用

R的取值参考GB50011中相应的规定而确定。

E.2.4钢板应力验算

二十世纪六十年代末发展起来的环向压力理论认为,在深理的地下圆弧形结构中,结构周围土压力 分布的不均匀性对管壁推力的大小和分布的影响很小,对于公路波纹钢管(板)桥涵结构,由于其固有 韧性,垂直方向的总荷载(恒载十活载)使管壁发生变形,挤压两侧土体,回填土体受到挤压后形成被 动土压力,随着变形增大,土体与管壁承担的荷载重新分布,调整的结果使管壁周围的土压力趋于均匀 环压状态,从而提高了结构的承载能力。结构受力分析时认为环向压力是一致的,管壁应具有足够强度 来承担这种径向压力,计算简图见图E.5。

本规范是基于环向压力法进行设计,对于箱子形涵洞需考虑弯矩的影响,应单独计算。当桥涵上覆 土较低、跨度较大时,也应考虑弯矩的影响,具体方法可以采用施工验算中关于弯矩的考虑,也可以采 用有限元方法计算。Af为考虑结构在回填材料挤压条件下上拱而使拱上土压力增大的效应,该系数的取 值与结构线形及填土高度相关,本规范所用系数取值是参考加拿大公路桥梁设计规范(Canadian HighwayBridgeDesignCode2000)并通过对比我国规范的相关计算公式得到的。

OB15/T654—2021 实际工程在填土中埋设涵管,由于涵管的刚度与其周围的土壤刚度不同,涵管管顶上的土柱与涵管 两侧土柱的沉降不一致,因而管顶土柱与管侧土柱之间产生摩擦力,涵管所受的垂直土压力不再等于其 上的土柱重量。 对于钢筋混凝土涵管(刚性管)来说,其两侧土壤的可压缩性比涵管本身的可压缩性大,管侧土柱 对管顶土柱产生向下的摩擦力,因此刚性涵管所受垂直土压力大于涵管上的土柱重量;对于波纹钢管(板 桥涵(柔性管)则产生向上的摩擦力,波纹钢管(板)桥涵所受的垂直土压力要小于涵管上的土柱重量, 见图E.6。

(a)刚性管 (b)柔性管

图E.6结构和土的沉降与土拱作用

近年来国内对于波纹钢管(板)桥涵结构的实体工程进行了大量的施工阶段的监测记录,整理总结 了大量的管涵附近的土压力随填土高增长的变化规律。以圆管涵为例,研究其管顶的土压力变化规律, 定义相关系数为土压力实测值与土柱法(土的容重与填土高度的乘积)计算得到的土压力的比值,部分 数据绘制成图E.7。

图E.7圆管涵的士压力相对系数

H为管顶以上的填土高度,由图E.7可以得出, 般圆管涵在管顶以上继续填土时,管顶土压力 寺续增长,填土到一定高度后,管顶土压力开始下降,随着填土高度继续增大,下降趋势慢慢变小, 开始趋于平缓。管顶填土高度相对于管涵跨径来说较大时,管顶的土压力已经小于土的容重与填土 度的乘积,产生了一定的卸载作用,对结构来说是有利的。

公式(8)和公式(9)中Cs= EA 量纲,1000是单位换算系数,D单位为m,A的单位为mm/mm。 参考加拿大公路桥梁设计规范(CanadianHighwayBridgeDesignCode),结合我国的实际工 况,回填土按表E.6进行分类。

表E.6回填土的分类

同结构类型的回填土的弹性模量按表E.7线性内取

表E.7回填士的弹性模量

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对于矩形截面,有Aeu=bdegm,Ieam=bde/12,b取值1,故有

121 12E,Icep E,Asp P,Aap deq dea dequ dequ

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E.2.5钢板屈曲验算

通过拱顶圆弧圆心并与竖向中心线形成夹角。rad)的两条对称直线将管壁划分为上下两部分,分 别验算管壁抗压强度。Oo按下式计算。该处是参考CanadianHighwayBridgeDesignCode。原因是上 下两部分波纹钢管(板)桥涵所处的约束状态不同,上部更相似于一种弹性支撑拱结构,是需要重点关 注的位置,计算屈曲荷载的方法没有更改,而下部结构约束较强,受力状态较为有利,计算屈曲荷载时 适当增大。

0o = 1.6 + 0.2log EI EmR

对于钢板屈曲应力fb的计算公式中,有如下几个参数的说明: 一拱顶的下挠对屈曲应力的影响。 对于矢跨比较小的结构,在荷载的作用下,拱顶会发生不可忽略的下挠,而拱顶的下挠一定程度上 减弱了土对结构的支承,这必然会降低结构的极限屈曲荷载,因此,加拿大规范规定,对于矢跨比小于 0.4的结构,土与结构的相对刚度比用下式计算:

K= a EI EmR3

一多跨结构对屈曲应力的影响 对于多跨结构,在对其中一跨加载时,埋置结构的一侧是土,另一侧是相邻的结构,支承条件 对称的,为了考虑其对结构不利影响,多跨结构的屈曲应力引入了一个系数。

Fm=(0.85+ Dh

其中,S为多跨结构之间的间距,显然,如果间距足够大,Fm等于1,上述不利影响也就不显著了。 一浅埋对屈曲应力的影响。 埋深较浅时,土对结构的约束作用降低,这也必然会降低结构的极限屈曲荷载。因此,在规范中采 用了一个折减系数来考虑这种不利影响。

1000 H+H E R

B15/I6542021

H为埋深,当埋深较小时,p也较小,计算出的相

E.2.6弯矩和轴力组合效应的验算

采用深、大波形的大跨度波纹钢管(板)

E.2.7施工过程的验算

在下列施工阶段应对施工过程的内力进行重点验算: 填土高度刚达到桥涵顶部时,此时结构顶部出现上拱较大,随着顶部填土高度的增加,结构 应力与弯矩将发生明显变化。 填土高度达到最小覆土厚度时,此时如进行机械作业排涝站改建扩容工程施工组织设计方案,会出现较大的应力与弯矩值,结构易 发生屈曲破坏,特别是施工机械偏载时。 填土高度达到允许车辆通行的顶部最小填土高度时,此时应按通行车辆的最大轴重对结构物 的内力进行验算。

E.2.8波纹钢板螺栓连接验算

根据GB5007的计量方法规定 螺栓的抗剪强度主要由螺栓杆受剪和孔壁承压两种础 模式控制,因此应分别计算,取其最小值进行设计

R考虑桥涵结构跨度影响的参数,取1.2

运动木地板施工工艺图E.8使用混凝土减载板的桥涵

表E.8减载板厚度(tb)

表E.9轴向荷载校正系数(RAL

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