GB 50917-2013 鋼-混凝土組合橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范 （完整版）
1 總 則
1.0.1 為使鋼-混凝土組合橋梁的設(shè)計(jì)符合安全可靠、適用耐久、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于道路工程中單跨跨徑不大于120m的梁式鋼-混凝土組合橋梁的設(shè)計(jì)。本規(guī)范不適用于采用特種混凝土的組合橋梁設(shè)計(jì)。
1.0.3 本規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法(疲勞計(jì)算除外)，按分項(xiàng)系數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1.0.4 鋼-混凝土組合橋梁設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
3 材 料
4 基本規(guī)定
5 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算
6 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算
7 抗剪連接件
8 構(gòu)造要求
附錄A 組合梁側(cè)扭屈曲的彈性臨界彎矩計(jì)算
A.0.1 組合梁側(cè)扭屈曲的彈性臨界彎矩宜采用數(shù)值分析方法計(jì)算。
A.0.2 組合梁側(cè)扭屈曲的彈性臨界彎矩可采用彈性約束壓桿模型(圖A.0.2)，按下列公式簡(jiǎn)化計(jì)算：
式中：Mcr——組合梁側(cè)扭屈曲的彈性臨界彎矩(N·mm)；
Ncr——等效彈性約束壓桿的臨界力(N)；
Wos——不考慮開(kāi)裂混凝土的截面模量(mm3)；
Asb、Asw——受壓下翼緣和腹板的面積(mm2)；
Es——鋼材彈性模量(MPa)；
Isby——等效彈性約束壓桿關(guān)于y軸的慣性矩(mm4)；
lo——彈性約束壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度(mm)；
l——彈性約束壓桿的長(zhǎng)度(mm)；
m——計(jì)算過(guò)程中無(wú)量綱數(shù)；
ks——單位梁長(zhǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)約束剛度(N/mm2)；
Iw——單位寬度腹板出平面的截面慣性矩(mm)；
hs——鋼梁翼緣剪力中心間的距離(mm)；
tw——鋼梁腹板厚度(mm)；
bsb、tsb——鋼梁下翼緣的寬度和厚度(mm)。
圖A.0.2 彈性約束壓桿模型
附錄B 基于有效彈性模量的虛擬荷載法
B.0.1 基于有效彈性模量的虛擬荷載法可用于計(jì)算混凝土徐變、收縮等引起的截面應(yīng)力增量。
B.0.2 虛擬荷載法可按下列步驟計(jì)算：
1 假定鋼梁與混凝土之間無(wú)連接，混凝土橋面板在溫度、收縮等作用下產(chǎn)生自由形變?chǔ)?sub>c。
2 根據(jù)混凝土橋面板的應(yīng)變及有效彈性模量求解虛擬荷載Po；將該虛擬荷載Po反向施加于混凝土橋面板形心上，使混凝土橋面恢復(fù)形變?chǔ)?sub>c。
3 恢復(fù)鋼梁與混凝土橋面板之間的連接，釋放Po，求解截面應(yīng)力。
4 將以上3個(gè)步驟的應(yīng)力進(jìn)行疊加。
B.0.3 組合截面各位置處的應(yīng)力增量可按下列公式計(jì)算：
混凝土橋面板截面：
式中：Po——虛擬荷載(N)，通過(guò)混凝土在作用(或荷載)效應(yīng)下的應(yīng)變求解；
Mo——虛擬荷載由于偏心產(chǎn)生的彎矩(N·mm)；
AoL——換算截面面積(mm2)；
IoL——換算截面慣性矩(mm4)；
ycoL——混凝土橋面板所求應(yīng)力點(diǎn)至換算截面中和軸的距離(mm)；
ysoL——鋼梁所求應(yīng)力點(diǎn)至換算截面中和軸的距離(mm)。
B.0.4 虛擬荷載的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 徐變引起的永久作用截面應(yīng)力增量：
式中：yoc——混凝土橋面板形心至換算中和軸的距離(mm)；
EcgΦ——考慮徐變影響時(shí)永久作用的有效彈性模量(MPa)；
εo——組合梁混凝土橋面板形心處在to時(shí)刻的初應(yīng)變；
nL——鋼與混凝土的有效彈性模量比；
no——鋼與混凝土的彈性模量比；
(t，τ)——混凝土的徐變系數(shù)；
ψL——永久作用的徐變因子，取1.1；
(t，to)——加載齡期為to，計(jì)算考慮齡期為t的混凝土徐變系數(shù)。徐變系數(shù)最終值可根據(jù)混凝土橋面板的加載齡期和理論厚度按本規(guī)范表6.2.3采用。
2 考慮徐變影響的收縮截面應(yīng)力增量：
式中：EcsΦ——考慮徐變影響時(shí)混凝土收縮作用的有效彈性模量(MPa)；
εsh——混凝土的收縮應(yīng)變；
ψL——混凝土收縮作用的徐變因子，取0.55。
3 溫度作用的截面應(yīng)力增量：
溫度荷載作用下有效彈性模量比nL取為no，即
式中：ψL——溫度作用的徐變因子，取0。
1)整體升降溫度：假定溫度變化后組合梁的溫度一致，約束應(yīng)力增量?jī)H為鋼與混凝土之間由于膨脹率不同的變形差值。
Po＝EcAc△t(αs－αc)，Mo＝Poyoc (B.0.4-6)
2)矩形溫差：即假定鋼梁溫度一致、混凝土結(jié)構(gòu)溫度一致。
Po＝EcAc(tsαs－tcαc)，Mo＝Poyoc (B.0.4-7)
3)梯形溫差：梯度溫度轉(zhuǎn)換的虛擬荷載應(yīng)按積分公式求解，并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62的相關(guān)要求。
附錄C 跨中未設(shè)置轉(zhuǎn)向點(diǎn)的體外預(yù)應(yīng)力組合梁撓度計(jì)算方法
C.0.1 對(duì)于跨中無(wú)轉(zhuǎn)向點(diǎn)的體外預(yù)應(yīng)力組合梁的變形計(jì)算，以三折線形布筋形式為例(圖C.0.1)，其跨中撓度可按下列公式計(jì)算：
式中：e——矢高變化引起的組合梁跨中撓度(mm)；
△e——跨中矢高變化量(mm)；
0、s、T和B計(jì)算方法見(jiàn)本規(guī)范第6.3節(jié)。
圖C.0.1 均布荷載作用下簡(jiǎn)支組合梁的計(jì)算模型
1—混凝土橋面板；2—鋼梁；3—換算截面中和軸；4—預(yù)應(yīng)力筋；5—轉(zhuǎn)向塊；6—錨具
C.0.2 以三折線形布筋形式為例(圖C.0.2)，矢高變化量△e可按下式計(jì)算：
△e＝△1－Δ2 (C.0.2)
式中：Δ1——跨中截面處組合梁的豎向位移(mm)，運(yùn)用換算截面剛度按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法近似計(jì)算；
Δ2——靠近跨中截面轉(zhuǎn)向點(diǎn)的豎向位移(mm)，運(yùn)用換算截面剛度按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法近似計(jì)算。
圖C.0.2 跨中矢高變化計(jì)算示意圖
1—變形前的預(yù)應(yīng)力筋；2—變形后的預(yù)應(yīng)力筋
附錄D 開(kāi)孔板連接件抗剪剛度計(jì)算方法
D.0.1 當(dāng)混凝土種類、開(kāi)孔直徑和橫向貫通筋直徑符合下列情況時(shí)，開(kāi)孔板連接件抗剪剛度可按下列公式計(jì)算：
1 采用C50混凝土：
開(kāi)孔直徑為55mm，橫向貫通鋼筋采用
16的開(kāi)孔板連接件抗剪剛度為：
K＝1.027(Ncv－0.744Ns) (D.0.1-1)
開(kāi)孔直徑為45mm，橫向貫通鋼筋采用
16的開(kāi)孔板連接件抗剪剛度為：
K＝0.849(Ncv－0.629Ns) (D.0.1-2)
開(kāi)孔直徑為55mm，橫向貫通鋼筋采用
20的開(kāi)孔板連接件抗剪剛度為：
K＝1.876(Ncv－0.929Ns) (D.0.1-3)
開(kāi)孔直徑為35mm，橫向貫通鋼筋采用
12的開(kāi)孔板連接件抗剪剛度為：
K＝3.247(Ncv－1.007Ns) (D.0.1-4)
2 采用C40混凝土：
開(kāi)孔直徑為55mm，橫向貫通鋼筋采用
16的開(kāi)孔板連接件抗剪剛度為：
K＝0.943(Ncv－0.781Ns) (D.0.1-5)
開(kāi)孔直徑為45mm，橫向貫通鋼筋采用
16的開(kāi)孔板連接件抗剪剛度為：
K＝4.167(Ncv－1.023Ns) (D.0.1-6)
式中：K——開(kāi)孔板連接件抗剪剛度(N/mm)。
D.0.2 當(dāng)不符合本規(guī)范D.0.1條規(guī)定的情況時(shí)，開(kāi)孔板連接件抗剪剛度的確定應(yīng)優(yōu)先選擇試驗(yàn)的方法。當(dāng)缺乏試驗(yàn)條件時(shí)，可按本規(guī)范第D.0.1條給出的公式確定。
