《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》第16章支座和伸縮裝置黃李驥第13章纜索系統(tǒng)2015年12月第13章纜索系統(tǒng)概述本章為新章節(jié)，設(shè)計(jì)對(duì)象——纜索單股或多股的受拉構(gòu)件以鋼制品為主，也有FRP或其他材料制成應(yīng)用在懸索橋、斜拉橋和拱橋等結(jié)構(gòu)中，如主纜、吊索、斜拉索、系桿等，但設(shè)計(jì)使用年限不等纜索的特點(diǎn)只受拉剛度小強(qiáng)度振動(dòng)疲勞防腐變形更換應(yīng)力高概述現(xiàn)狀強(qiáng)度穩(wěn)步增加，1600MPa,1670MPa,1770MPa,1860MPa,1960MPa疲勞問題、耐久性問題頻發(fā)概述現(xiàn)狀疲勞問題、耐久性問題頻發(fā)概述今后的方向總體設(shè)計(jì)是纜索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心材料的發(fā)展解決抗力問題，包括強(qiáng)度、疲勞、耐久性構(gòu)造設(shè)計(jì)解決細(xì)節(jié)問題必須貫徹全壽命設(shè)計(jì)的理念13.1

一般規(guī)定13.1.1纜索構(gòu)件及其附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮安全性、實(shí)用性和耐久性，斜拉索、吊索還應(yīng)考慮可調(diào)節(jié)、可檢查、可監(jiān)測(cè)、可維修和可更換安全耐久基本要求適用功能要求調(diào)、檢、測(cè)、修、換其他要求纜索系統(tǒng)的總體原則，突出設(shè)計(jì)理念的更新，不僅僅是強(qiáng)度和剛度問題，強(qiáng)調(diào)全壽命設(shè)計(jì)。體現(xiàn)近年來工程設(shè)計(jì)理念13纜索系統(tǒng)13.1.2應(yīng)設(shè)置合理的纜索氣動(dòng)外形、阻尼裝置或穩(wěn)定索，控制振動(dòng)對(duì)纜索構(gòu)件及其附屬設(shè)施的影響。主要針對(duì)吊索和斜拉索，需要控制風(fēng)或活載引起的振動(dòng)。措施：氣動(dòng)措施、結(jié)構(gòu)措施、阻尼措施螺旋線凹坑肋條13纜索系統(tǒng)13.1.2應(yīng)設(shè)置合理的纜索氣動(dòng)外形、阻尼裝置或穩(wěn)定索，控制振動(dòng)對(duì)纜索構(gòu)件及其附屬設(shè)施的影響。剛性連接器輔助索阻尼器13纜索系統(tǒng)13.1.3索構(gòu)件設(shè)計(jì)除了應(yīng)考慮《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60)中規(guī)定的永久作用、可變作用和偶然作用以外，還應(yīng)考慮裹冰荷載、更換與斷裂等偶然工況的影響。需要考慮更換和突然斷裂的作用和實(shí)施。除了直接的靜力、動(dòng)力作用，還要考慮構(gòu)造。13纜索系統(tǒng)

2011年底，全國(guó)已有22座斜拉橋的斜拉索、34座拱橋或懸索橋的吊桿更換規(guī)定了組成纜纜索的各部分分及之間的防防護(hù)。13.1.4纜索構(gòu)件及其附屬屬設(shè)施應(yīng)考慮慮單根鋼絲的的防護(hù)、鋼絲絲間的防護(hù)、、構(gòu)件外表面面的防護(hù)和構(gòu)構(gòu)件連接處的的防護(hù)。主纜的防護(hù)13纜索系統(tǒng)規(guī)定了組成纜纜索的各部分分及之間的防防護(hù)。13.1.4纜索構(gòu)件及其附屬屬設(shè)施應(yīng)考慮慮單根鋼絲的的防護(hù)、鋼絲絲間的防護(hù)、、構(gòu)件外表面面的防護(hù)和構(gòu)構(gòu)件連接處的的防護(hù)。斜拉索的防護(hù)13纜索系統(tǒng)規(guī)定了纜索構(gòu)構(gòu)件區(qū)別于其其他剛性構(gòu)件件的重要特性性。垂度的影響可可以通過剛度度折減或以直直代曲來考慮慮。構(gòu)件長(zhǎng)度的變變化必須考慮慮。13.1.5纜索構(gòu)件的計(jì)算應(yīng)應(yīng)考慮垂度效效應(yīng)和構(gòu)件長(zhǎng)長(zhǎng)度的變化。。13.1.6纜索系統(tǒng)的二階分分析中，可變變作用的效應(yīng)應(yīng)應(yīng)基于給定定溫度、給定定永久作用下下的結(jié)構(gòu)初始始幾何位置。。規(guī)定了纜索系系統(tǒng)的二階分分析（幾何非非線性分析））要基于成橋橋狀態(tài)。13纜索系統(tǒng)規(guī)定了纜索構(gòu)構(gòu)件的受拉承承載能力設(shè)計(jì)計(jì)：對(duì)于按應(yīng)力計(jì)計(jì)算的，用應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)值表表達(dá)式；對(duì)于按力計(jì)算算的，用力設(shè)設(shè)計(jì)值表達(dá)式式。13.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13.2.1纜索構(gòu)件的受拉承承載能力極限限狀態(tài)應(yīng)滿足足下式要求或式中：Nd——軸向拉力力組合設(shè)計(jì)值值；A——纜索構(gòu)件件的截面面積積；fd——纜索構(gòu)件件的抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值；NR——纜索構(gòu)件件的抗拉承載載力設(shè)計(jì)值。。強(qiáng)度13纜索系統(tǒng)規(guī)定了纜索構(gòu)構(gòu)件的抗疲勞承載能力設(shè)計(jì)計(jì)：對(duì)于按疲勞荷荷載模型I計(jì)算的，用；；對(duì)于按疲勞荷荷載模型II計(jì)算的，用。13.2.2纜索的抗疲勞設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)按5.5節(jié)抗抗疲疲勞勞設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)進(jìn)進(jìn)行行，，疲疲勞勞抗抗力力根根據(jù)據(jù)纜纜索索的的疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度曲曲線線和和疲疲勞勞細(xì)細(xì)節(jié)節(jié)構(gòu)構(gòu)造造分分類類分分別別從從圖圖13.2.2和表表13.2.2中查查取取。疲勞勞圖13.2.2纜索索構(gòu)構(gòu)件件的的疲疲勞勞細(xì)細(xì)節(jié)節(jié)曲曲線線表13.2.2纜索索構(gòu)構(gòu)件件的的疲疲勞勞細(xì)細(xì)節(jié)節(jié)受拉構(gòu)件類型疲勞細(xì)節(jié)ΔσC[MPa]鋼絲繩150平行鋼絞線束160平行鋼絲束160注：：采采用用疲疲勞勞荷荷載載模模型型I時(shí)，，13纜索索系系統(tǒng)統(tǒng)規(guī)定定了了纜纜索索構(gòu)構(gòu)件件的的受受拉拉承承載載能能力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)：：對(duì)于于按按應(yīng)應(yīng)力力計(jì)計(jì)算算的的，，用用應(yīng)應(yīng)力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值表表達(dá)達(dá)式式；；對(duì)于于按按力力計(jì)計(jì)算算的的，，用用力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值表表達(dá)達(dá)式式。。13.2.3錨頭頭驗(yàn)驗(yàn)算算應(yīng)應(yīng)滿滿足足以以下下要要求求：：1錨頭錨錨杯杯內(nèi)內(nèi)鋼鋼絲絲錨錨固固長(zhǎng)長(zhǎng)度度應(yīng)應(yīng)滿滿足足錨錨固固強(qiáng)強(qiáng)度度的的要要求求，，鑄鑄錨錨可可按按下下式式計(jì)計(jì)算算：式中：lsae--鋼絲絲在在錨錨杯杯內(nèi)內(nèi)的的錨錨固固長(zhǎng)長(zhǎng)度度（（mm），，見見圖圖13.2.3；fk--鋼絲絲抗抗拉拉強(qiáng)強(qiáng)度度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值（（MPa）；；v--單根根鋼鋼絲絲與與合合金金在在單單位位面面積積上上的的附附著著強(qiáng)強(qiáng)度度，，無(wú)無(wú)試試驗(yàn)驗(yàn)資資料料時(shí)時(shí)：：鑄體材材料料為為熱熱鑄鑄料料，，可取取25MPa；鑄體材材料料為為冷冷鑄鑄料料，，可取取18MPa。dw--鋼絲絲直直徑徑（（mm）。錨固固圖13.2.3錨杯杯與與鑄鑄體體材材料料相相互互作作用用示示意意13纜索索系系統(tǒng)統(tǒng)規(guī)定定了了纜纜索索構(gòu)構(gòu)件件的的受受拉拉承承載載能能力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)：：對(duì)于于按按應(yīng)應(yīng)力力計(jì)計(jì)算算的的，，用用應(yīng)應(yīng)力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值表表達(dá)達(dá)式式；；對(duì)于于按按力力計(jì)計(jì)算算的的，，用用力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值表表達(dá)達(dá)式式。。13纜索索系系統(tǒng)統(tǒng)13.2.3錨頭頭驗(yàn)驗(yàn)算算應(yīng)應(yīng)滿滿足足以以下下要要求求：：2錨杯的的承承載載能能力力極極限限狀狀態(tài)態(tài)應(yīng)應(yīng)滿滿足足公公式式（（13.2.3-2）的的要要求求，，錨錨杯杯與與鑄鑄體體材材料料相相互互作作用用示示意意見見圖圖13.2.3。（13.2.3-2）式中中：：σt--錨杯杯的的環(huán)環(huán)向向應(yīng)應(yīng)力力；；fd--錨杯杯材材料料的的抗抗拉拉強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值。。錨杯杯的的環(huán)環(huán)向向應(yīng)應(yīng)力力可可按按以以下下公公式式計(jì)計(jì)算算：：（13.2.3-3）（13.2.3-4）式中中：lsc--鑄體體材材料料的的有有效效長(zhǎng)長(zhǎng)度度，；Ft--錨杯杯環(huán)環(huán)向向拉拉力力，，可可按按式式13.2.3-4計(jì)算算。錨固固第16章支支座座和和伸伸縮縮裝裝置置鋼支支座座面接接觸觸支支座座線接接觸觸支支座座特種種鋼鋼支支座座盆式式支支座座球面面支支座座球型型支支座座鉸軸軸支座座鋼平平板板支支座座輥軸軸支支座座弧形形支座座概述述本章適用于鋼結(jié)構(gòu)橋梁的鋼支座設(shè)計(jì)。依靠鋼部件的滾動(dòng)、搖動(dòng)和滑動(dòng)來完成支座的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)；承載能力強(qiáng)；本規(guī)范所列主要為鑄鋼支座；盆式支座、球形支座、雙曲形支座等，有相應(yīng)的交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)/計(jì)劃號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱1GB/T17955-2009橋梁球型支座2JT/T843-2012公路橋梁彈塑性鋼減震支座3JT/T852-2013公路橋梁摩擦擺式減隔震支座4JT/T873-2013公路橋梁多級(jí)水平力球型支座5JT/T927-2014橋梁雙曲面球型減隔震支座6JT/T391-2009公路橋梁盆式支座概述述主要要修修訂訂內(nèi)內(nèi)容容增加了伸縮裝置；增加了弧形支座和輥軸支座反力計(jì)算要求；增加了鉸軸式支座圓形樞軸的承壓應(yīng)力計(jì)算要求；增加了支座設(shè)計(jì)的可更換要求；86規(guī)范（IV）支座弧形支座、輥軸支座、鉸軸支座計(jì)算要求；可更換要求伸縮裝置15規(guī)范第16章16.1支座座16.1.1鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)梁梁式式橋橋梁梁，，可可采采用用弧形形支支座座、輥軸軸式式支支座座、鉸軸軸式支支座座或性性能能可可靠靠的的其其他他型型式式支支座座。。對(duì)受受力力復(fù)復(fù)雜雜或或大大跨跨徑徑橋橋梁梁，，宜宜采采用用盆盆式式支支座座、、球球形形支支座座或或雙雙曲曲形形支支座座。。修訂訂條條文文。。原原第第1.4.17條。。原規(guī)規(guī)范范““搖搖軸軸支支座座””改改進(jìn)進(jìn)為為““鉸鉸軸軸支支座座””。。增加加了了大大跨跨徑徑橋橋梁梁的的推推薦薦支支座座類類型型。?；⌒涡沃ё佪佪S軸式支座座鉸鉸軸軸式支支座座16.1.2支座座應(yīng)應(yīng)具具有有一一定定的的剛剛度度。。底底板板厚厚度度應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)支支座座反反力力對(duì)對(duì)底底板板產(chǎn)產(chǎn)生生的的彎彎矩矩計(jì)計(jì)算算確確定定。。并并符符合合以以下下規(guī)規(guī)定定：：1一般活活動(dòng)支支座底底板厚厚度不不宜小小于：：熱軋軋鋼板板的平平板支支座為為20mm；弧形形支座座支承承中心心處為為40mm；輥軸軸及搖搖軸支支座為為40mm。2鑄件各各部分分加工工后尺尺寸不不宜小小于30mm。原規(guī)范范條文文，第第1.4.17條。未修改改。16.1.3支座底底板長(zhǎng)長(zhǎng)度，，在順順橋方方向，，不宜宜超過過墩臺(tái)臺(tái)支承承面至至鉸中中心高高度的的2倍；在在橫橋橋方向向，應(yīng)應(yīng)使墩墩臺(tái)支支承面面處的的底板板寬度度與鉸鉸的長(zhǎng)長(zhǎng)度之之差不不超過過支承承面至至鉸中中心高高度的的2倍。支座壓壓力分分布圖圖16.1支座16.1.4活動(dòng)支支座底底板的的計(jì)算算有效效尺寸寸，在在順橋橋方向向，弧弧形支支座及及搖軸軸支座座不應(yīng)應(yīng)大于于底板板厚度度的4倍；輥輥軸支支座不不應(yīng)大大于兩兩排最最邊輥輥軸中中距加加上板板厚的的4倍；橫橫橋方方向，，任何何支座座均不不應(yīng)大大于底底板頂頂面壓壓力接接觸線線長(zhǎng)度度加板板厚的的2倍。原規(guī)范范條文文，第第1.4.18條。未未修改改。16.1支座原規(guī)范范條文文，第第1.4.18條。未未修改改。16.1.5輥軸支座宜選用用自由由接觸觸式，，并符符合以以下規(guī)規(guī)定：：1輥軸直直徑應(yīng)應(yīng)不小小于150mm，懸索索橋索索鞍上上的輥輥軸可可不受受此限限制。。割邊邊式輥輥軸經(jīng)經(jīng)兩邊邊削割割后的的厚度度應(yīng)不不小于于直徑徑的1/3。如支支座平平面尺尺寸不不超過過規(guī)定定或不不受限限制時(shí)時(shí)，宜宜少用用割邊邊式輥輥軸支支座。。2宜采用用單輥輥式支支座，，在選選用多多個(gè)輥輥軸時(shí)時(shí)，宜宜選用用偶數(shù)數(shù)，輥輥軸應(yīng)應(yīng)采用用側(cè)桿桿聯(lián)系系。3輥軸支支座必必須有有防止止橫斜斜滑和和縱向向滾出出的設(shè)設(shè)施。。不易易養(yǎng)護(hù)護(hù)的支支座應(yīng)應(yīng)四面面用防防塵罩罩防護(hù)護(hù)。16.1支座16.1.6鋼支座座的座座板或或下擺擺均應(yīng)應(yīng)用錨錨栓固固定于于墩臺(tái)臺(tái)上。。計(jì)算算受拔拔錨栓栓的錨錨固力力時(shí)，，應(yīng)按按其內(nèi)內(nèi)力增增加50%。原規(guī)范范條文文，第第1.4.20條。未未修改改。當(dāng)設(shè)置置拔力力錨栓栓時(shí)，，其錨錨固力力應(yīng)為為上拔拔力的的1.5倍，使使之有有相當(dāng)當(dāng)?shù)陌舶踩珒?chǔ)儲(chǔ)備。。試驗(yàn)表表明，，錨栓栓隨著著埋置置深度度的增增加，，應(yīng)力力遞減減很快快，所所以埋埋得過過深意意義不不大。。為了增增加握握裹力力，一一般在在錨栓栓下端端設(shè)置置彎鉤鉤或?qū)⒍瞬坎繑U(kuò)大大成螺螺頭形形式的的錨固固板。。16.1支座16.1.7設(shè)計(jì)輥輥軸支支座時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮慮由于于溫度度和活活載（（包括括沖擊擊力））所產(chǎn)產(chǎn)生的的位移移，同同時(shí)考考慮上上述因因素引引起縱縱向位位移后后的偏偏心影影響。。原規(guī)范范條文文，第第1.4.21條。未未修改改。輥軸支支座應(yīng)應(yīng)能自自由地地縱向向移動(dòng)動(dòng)，其其移動(dòng)動(dòng)距離離應(yīng)不不小于于由活活載和和溫度度所產(chǎn)產(chǎn)生的的移動(dòng)動(dòng)量。。輥軸縱縱向位位移后后，對(duì)對(duì)基座座和底底板均均產(chǎn)生生偏心心，在在計(jì)算算中應(yīng)應(yīng)考慮慮偏心心彎矩矩的影影響。。16.1支座16.1.8弧形支支座和和輥軸軸支座座中圓圓柱形形弧面面與平平板為為線接接觸，，其支支座反反力R應(yīng)滿足足以下下公式式要求求：16.1.9鉸軸式式支座座的圓圓柱形形樞軸軸，當(dāng)當(dāng)兩相相同半半徑的的圓柱柱形弧弧面自自由接接觸的的中心心角α≥90°時(shí)，其其承壓壓應(yīng)力力σ應(yīng)按下下式計(jì)計(jì)算：：16.1.8~9，參考考現(xiàn)行行《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》GB50017規(guī)定。。16.1支座16.1.10設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)考考慮支支座的的可更更換性性。新增條條文。。鑄鋼支支座易易銹蝕蝕；承載力力大，，更換換施工工難度度大、、費(fèi)用用高；；貫徹橋橋梁全全壽命命周期期設(shè)計(jì)計(jì)理念念，預(yù)預(yù)留支支座更更換空空間。。16.1支座16.2伸縮裝裝置16.2.2可根據(jù)據(jù)伸縮縮量大大小，，采用用模數(shù)數(shù)式伸伸縮裝裝置或或梳齒齒板式式伸縮縮裝置置。新增條條文。。模數(shù)式式、梳梳齒板板式應(yīng)應(yīng)用最最為廣廣泛；；模數(shù)式式伸縮縮裝置置，利用吸吸震緩緩沖性性能好好又容容易密密封的的橡膠膠材料料，與與強(qiáng)度度高剛剛性好好的異異性鋼鋼材組組合，，在大大位移移量情情況下下能承承受車車輛荷荷載。。梳齒板板式伸伸縮裝裝置，，直接承承受車車輪荷荷載，，伸縮縮量大大，一一般用用于中中大跨跨徑橋橋梁。。序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)/計(jì)劃號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱實(shí)施日期1JT/T327-2004公路橋梁伸縮裝置2004.6.12JT/T892-2014公路橋梁節(jié)段裝配式伸縮裝置2014.9.13JT/T723-2008單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置2008.1