1、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范本规范系根据中华人民共和国交通部交公路发19961085号文关于下达1996年度公路工程建设标准、规范、定额等编制、修订工作计划的通知的要求，对公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ 023-85)进行修订而成。 在修订过程中，规范修订组会同哈尔滨工业大学、同济大学和湖南大学等高等院校进行了科研工作，并吸取了国内其他单位的研究成果和实际工程设计经验，借鉴了国际先进的标准规范与国内相关规范作了比较和协调。在规范条文初稿编写完成以后，通过多种方式广泛地征求了有关单位和个人的意见对规范的主要内容进行了试设计，经反复修改。最后由交通部会同有关部门审查定
2、稿。本规范共分9章和7个附录。修订的主要内容包括：按公路工程结构可靠度设计统一标准(GBT 502831999)的规定，采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法；按工程结构设计基本术语和通用符号(GBJ 132-90)的规定，修改了符号并列出了基本名词术语；在材料方面，改变了强度的取值原则，将混凝土的强度等级提高到C80，钢筋品种也随现行国家标准的规定作了调整；全面改进和补充了棍种受力构件的正截面和受弯构件斜截面的承载力计算内容；改善r预应力混凝土受弯构件的抗裂限值、裂缝宽度和构件刚度的计算方法，以及预应力钢筋的几项预应力损失如钢丝和钢绞线的松弛损失、混凝土收缩和徐变损失等。此外，本规范还增加
3、了有关构件耐久性的规定，组合式受弯构件、墩台盖梁、桩基承台和箱梁翼缘有效宽度等方面的计算和构造的规定。对桥梁上、下部构造，如钢筋的最小保护层厚度、最小锚旧K度、钢筋接头及钢筋最小配筋率等方面也作了较全面的补充和完善。 为了提高规范质量，请有关单位在执行本规范的过程中，随时将问题和建议函告中交公路规划设计院(北京市东四前炒面胡同33号，邮编100010)，以便再次修订时参考。 本规范主编单位：中交公路规划设计院 本规范主要起草人：郑绍硅、袁伦一、鲍卫刚1.0. 3 本规范按照国家标准公路工程结构可靠度设计统一标准（GB/T502831999）规定的设计原则编制。基本术语、符号按照国家标准工程结构
4、设计基本术语和通用符号（GBJ13290）和国家标准道路工程术语标准（GBJ12488）的规定采用。1.0. 7 公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1. 0. 7的规定。表1. 0. 7 结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）最低混凝土强度等级最大氯离子含量（%）最大碱含量（kg/m3）温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55275C250.303.0严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境、滨海环境0.50300C300.153.0海水环境0.45300C300.103.0受侵蚀性物.质影响的
5、环境0.40325C350.103.01.0. 8 位处类或类环境的桥梁，当耐久性确实需要时，其主要受拉钢筋宜采用环氧树脂涂层钢筋；预应力钢筋、锚具及连接器应采取专门防护措施。31. 2公路桥涵受力构件的混凝土强度等级应按下列规定采用： 1 钢筋混凝土构件不应低于锄，当用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低于C25。 2 预应力混凝土构件不应低于C40313混凝土轴心抗压强度标准值fck和轴心抗拉强度标准值ftk应按表313采用。表313混凝土强度标准值(MPa)强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fck10.013.416.72
6、0.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2ftk1.271.541.782.012.202.402.512.652.742.852.933.002.053.10314 混凝土轴心抗压强度设计值fcd和轴心抗拉强度设计值ftd应按表314采用。表314混凝土强度设计值(MPa)强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Fcd6.99.211.513.816.118.420.522.424.426.528.530.532.434.6Ftd0.881.061.231.391.521.651.741.831.
7、891.962.022.072.102.14注：计算现浇钢筋混凝轴心受压和偏心受压构件时如截面的长边或直径小于300mm表中数值应乘以系数0. 8；当掏件质量(混凝土成型、截面和轴线尺寸等)确有保证时可不受此限。2.1. 5 混凝土受压或受拉时的弹性模量Ec应按表3. 1. 5采用。表3. 1. 5 混凝土的弹性模量（MPa）强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ec2.201042.551042.801043.001043.151043.251043.351043.451043.551043.601043.651043.701043.75
8、1043.8010432钢筋 321公路混凝土桥涵的钢筋应按下列规定采用： 1 钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋宜选用热轧R235、HRB335、HB400及KL400钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。 2 预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中、小型构件或竖、横向预应力钢筋，也可选用精轧螺纹钢筋。 注：(1)本条所述“钢筋”系普通钢筋和预应力钢筋称，“普通钢筋”系指钢筋混凝土构件中钢筋和预应力混凝土构件中的非预应力钢筋； (2)R235钢筋系指国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GBl30131991)中的I级钢
9、筋；HRB335、HRB400钢筋摘自国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋)(GB14991998)、相当于原国家标准GBl4999l中的级钢筋、级钢筋；KL400钢筋系指国家标准钢筋混凝土用余热处理钢筋（GB130141991)中的级钢筋；冷轧带肋钢筋取自国家标准冷轧带肋钢筋(GB l3788一1992)； (3)预应力钢丝系指国家标准预应力混凝土用钢丝(GB/T 52231995)及其第一号修改单中消除应力的三面刻痕钢丝、螺旋肋钢丝和光面钢丝。322钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95的保证率。 普通钢筋的抗拉强度标准值fsk和预应力钢筋的抗拉强度标准值fpk，应分别按表322-l和表322-
10、2采用。表322-1普通钢筋抗拉强度标准值(MPa)钢筋种类符号fsk钢筋种类符号fskR235 d=820235HRB400 d=650400HRB335 d=650335KL400 d=840R400注：表中d系指国家标准中的钢筋公称直径，单位mm。表3. 2. 2-2 预应力钢筋抗拉强度标准值（MPa）钢筋种类符号fpk钢铰线12（二股）d=8.0、10.0d=12.0S1470、1570、1720、18601470、1570、172013（三股）d=8.6、10.8d=12.91470、1570、1720、1860、1470、1570、172017（七股）d=9.5、11.1、12.7
11、d=15.218601720、1860消除应力钢丝光面螺旋肋d=4、5d=6d=7、8、9PH1470、1570、1670、17701570、16701470、1570刻痕d=5、7I1470、1570精轧螺纹钢筋d=40d=18、25、32JL540540、785、930 注：表中d系指国家标准中钢铰线、钢丝和精轧罗纹钢筋的公称直径，单位mm。3.2. 3 普通钢筋的抗拉强度设计值fsd和抗压强度设计值fsd应按表3. 2. 3-1采用；预应力钢筋的抗拉强度设计值fpd和抗压强度设计值fpsd应按表3. 2. 3-2采用。4.表3.2 .3-1 普通钢筋抗拉、抗压强度设计值（MPa）钢筋种类
12、fsdfsd钢筋种类fsdfsdR235 d=820195195HRB400 d=650330330HRB335 d=650280280KL400 d=840330330注：（1）钢筋混凝土轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于330MPa时，仍按330MPa取用； （2）构件中配有不用种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。表3. 2. 3-2 预应力钢筋抗拉、抗压强度设计值（MPa）钢筋种类fpdfpsd钢铰线12（二股）13（三股）17（七股）fpk=14701000390fpk=15701070fpk=17201170fpk=18601260消除应力钢丝和螺旋肋钢丝fp
13、k=14701000410fpk=15701070fpk=16701140fpk=17701200消除应力刻痕钢丝fpk=14701000410fpk=15701070精轧螺纹钢筋fpk=540450400fpk=785650fpk=9307704. 1. 5 垂直于悬臂板跨径方向的车轮荷载分布宽度，当c值不大于2. 5m时，可按下列公式计算：a=（a1+2h）+2c （4. 1 5） 式中 a垂直于悬臂板跨径的车轮荷载分布宽度； a1垂直于悬臂板跨径的车轮着地尺寸； c平行于悬臂板跨径的车轮着地尺寸的外缘，通过铺装层45分布线的外边线至腹板外边缘的距离； h铺装层厚度。422 T形截面梁的翼
14、缘有效宽度bf，应按下列规定采用： 1内梁的翼缘有效宽度取下列三者中的最小值： 1)对于简支梁，取计算跨径的13。对于连续梁，各中间跨正弯矩区段，取该计算 跨径的0. 2倍；边跨正弯矩区段，取该跨计算跨径的0. 27倍；各中间支点负弯矩 区段，取该支点相邻两计算跨径之和的0. 07 N； 2)相邻两梁的平均间距： 3) (b+2bh+12hf)，此处，b为梁腹板宽度，bh为承托长度，hf为受压区翼缘悬出 板的厚度。当hhbh 13时，上式bh应以3hh代替，此处hh为承托根部厚度。 2外梁翼缘的有效宽度取相邻内梁翼缘有效宽度的一半，加上腹板宽度的12，再加上外侧悬臂板平均厚度的6倍或外侧悬臂板
15、实际宽度两者中的较小者。 预应力混凝土梁在计算预加力引起的混凝土应力时，预加力作为轴向力产生的应力可按实际翼缘全宽计算；由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度计算。 对超静定结构进行作用(或荷载)效应分析时，T形截面梁的翼缘宽度可取实际全宽。423箱形截面梁在腹板两侧上、下翼缘的有效宽度bmi可按下列规定计算(图4 2 31、图42 3-2和表423)： 1 简支梁和连续梁各跨中部梁段，悬臂梁中间跨的中部梁段 (4. 2. 3-1) 2 简支梁支点，连续梁边支点及中间支点，悬臂粱悬臂段 (4 2 3-2)式中bmi 腹板两侧上、下各翼缘的有效宽度，i=1，2，3，见图4. 2. 3一
16、l： bi腹板两侧上、下各翼缘的实际宽度，i=I，2，3，见图4. 2 .3-1 f有关简支梁、连续梁各跨中部梁段和悬臂梁中间跨的中部梁段翼缘有效宽 度的计算系数，可按图4. 232和表423确定；s 有关简支梁支点、连续梁边支点和中间支点、悬臂梁悬臂段翼缘有效宽度 的计算系数，可按图4. 2 .3-2和表4. 2 .3确定。注：(1) bmi，f为简支梁和连续梁各跨中部梁段、悬臂梁中间跨的中部粱段，当bili0. 7时翼缘的有效宽度； (2) bmi，s为简支梁支点、连续梁边支点和中间支点，悬臂梁悬臂段，当bil i时翼缘的有效宽度； (3) l i按表4. 2. 3确定。 图4. 2. 3
17、-1 箱形截面梁翼缘宽度 图4. 2. 3-2 s f 曲线图表4. 2. 3 s f 的应用位置和理论跨径 结构体系理论跨径l i简支梁 l i= l连续梁边跨 边支点或跨中部分段li=0. 8l中间跨 跨中部分梁段l i=0. 6 l l， 中间指点l i取0. 2倍两相邻跨径之和悬臂梁 li =0. 5 l注：(1)a为与所求的翼缘有救宽度bmi相应的翼缘实际宽度bi，但a不应大于0 .25l； (2)f为梁的计算跨径； （3）c=0. 1 l (4)在长度a或c的梁段内，有效宽度可用直线插入法在s bi与f bi之间求取。 当梁高hbi0. 3时，翼缘有效宽度应采用翼缘实际宽度。 预应
18、力混凝土梁在计算预加力引起的混凝土应力时，预加力作为轴向力产生的应力可按实际翼缘全宽计算；由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度计算。 对超静定结构进行作用(或荷载)效应分析时，箱形截面梁的翼缘宽度可取实际全宽。9. 3. 5 T形截面梁或箱形梁的顶板内承受局部荷载的受拉钢筋，应符合本规范第9. 2. 3 条规定。垂直于受拉钢筋应设分布钢筋，可按本规范第92. 5条规定设置。 箱形截面梁顶板承受局部荷载的受拉钢筋，其部分可在近腹板处弯起，通过腹板直伸至悬臂端，并做成弯钩。不弯起钢筋根数不应少于每米三根，并应伸至翼缘悬臂端；当翼缘悬臂长度按本规范第4. 1. 5条规定的c值大于25m时
19、，上述不弯起钢筋的截面面积尚应不少于悬臂根部负弯矩钢筋截面面积的60。4. 2. 7 计算变高度梁（包括等高度梁设有承托的梁段）的剪应力时，应考虑弯矩、轴向力引起的附加剪应力。说明： 变高度梁的剪应力计算，应考虑由于弯矩、纵向力引起的剪应力（如图4-2）。对于箱梁底板呈二次抛物线变化的梁，其腹板的剪应力可参照下列方法计算： c=+c1N+c2M （4-4）式中 c变高度梁在腹板内计算剪应力点，由作用(或荷载)和预应力钢筋的有效预加力引起的混凝土剪应力；一按本规范第6章第633条公式(633-4)计算的混凝土剪应力，式中有关截面几何特性，按该式规定采用；N一计算截面由预加力引起的轴向力(压力为正
20、，拉力为负)；M计算截面由作用(或荷载)和预加力引起的弯矩(使构件下凹为正，上凸为负)；AC、AS计算剪应力点以上部分截面面积及该截面面积对计算截面重心轴的面积矩，截面几何特性可用毛截面；Al、Sl 计算截面重心轴以下部分截面面积及该截面面积对重心轴的面积矩，截面几何特性可用毛截面； AV、SV计算截面重心轴以下挖空部分截面面积及该截面面积对重心轴的面积矩，截面几何特性可用毛截面； A、I计算截面的毛截面面积及毛截面惯性矩； b计算截面所有腹板宽度之和； b扣除所有腹板宽度后的底板净宽度； h1跨中梁高； 1跨中底板厚。 图4-2 变高度、变底板厚剪应力计算l-梁外腹二次抛物线；2-梁内腹二次
21、抛物线；x-验算截面距左支点的距离；ln-梁净跨径；H-支点粱高；h1跨中梁高；-支点底板厚；x-验算截面底板厚；hx-验算截面梁高；-验算截面底板下缘的切线与水平线的夹角；一验算截面底板上缘的切线与水平线的夹角；1-跨中底板厚 本说明公式的推导见1983年公路杂志范家聪预应力变截面梁的剪应力计算一文。4. 2. 8 计算连续梁或其他超静定结构的作用（或荷载）效应时，应根据情况考虑温度、混凝土收缩和徐变、基础不均匀沉降等作用影响。对于预应力混凝土连续梁等超静定结构，还应考虑预应力引起的次效应。4. 2. 10 由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力，可按附录B计算。竖向日照温差梯度曲线可按
22、公路桥涵设计通用规范（JTC D602004）取用。附录B 温差作用效应计算公式1. 简支梁温差应力 （B-1） （B-2）1）正温差应力 （B-3）2）反温差应力，（B-1）、（B-2）、（B-3）内 取负值，按（B-3）式计算。式中 截面内的单元面积；单元面积 内温差梯度平均值，均以正值代入；混凝土线膨胀系数，按公路桥涵设计通用规范JTG D602004的规定采用；混凝土弹性模量；y计算应力点至换算截面重心轴的距离，重心轴以上取正值，以下取负值；单元面积A。重心至换算截面重心轴的距离，重心轴以上取正值，以下取负值；A0、I0换算截面面积和惯性矩。2 连续梁温差应力尚应计入温度作用次弯矩Mt
23、，此时公式（B-3）右边第2项内弯矩Mt0应改以Mt= Mt+ Mt0代之。4. 3 拱的计算4. 3. 3 拱上建筑为立柱排架式墩的板拱（包括双曲板拱、箱形截面板拱），应考虑活载的横向不均匀分布。拱上建筑为墙式墩的板拱，如活载横桥向布置不超过拱圈以外，活载可均匀分布与拱圈全宽。8 构件计算的规定8. 1. 9 预应力混凝土组合式受弯构件，应按本规范第6. 3. 1条对全预应力混凝土构件、预应力混凝土A类构件的要求进行斜截面抗裂验算，混凝土主拉应力应考虑组合构件受力特点，按本规范第6. 3. 3条的规定计算。8. 2 墩台盖梁8. 2. 1 墩台盖梁与柱应按刚构计算。当盖梁与柱的线刚度（EI/
24、l）之比大于5时，双柱式墩台盖梁可按简支梁计算，多柱式墩台盖梁可按连续梁计算。以上E、I、l分别为梁或柱混凝土的弹性模量、毛截面惯性矩、梁计算跨径或柱计算长度。 计算连续梁支座的负弯矩时，可按本规范第4. 2. 4条的规定考虑柱支承宽度的影响，圆形截面柱可换算为边长等于0. 8倍直径的方形截面柱。8. 2. 4 钢筋混凝土盖梁的正截面抗弯承载力应按下列规定计算： 0Md （8. 2. 4-1） =（0. 75+0. 05l/h）（h00.5X） （8. 2. 4-2） 式中 Md盖梁最大弯矩组合设计值； fsd纵向普通钢筋抗拉强度设计值； AS受拉区普通钢筋截面面积； Z内力臂 X截面受压区高
25、度，按本规范公式（5. 2. 2-2）h0截面有效高度8. 2. 8 钢筋混凝土盖梁的最大裂缝宽度可按本规范第6. 4. 3条的公式计算，但其中系数C3取为1/3（0.4l/h+1）。最大裂缝宽度不应超过本规范第6. 4. 2条规定的限值。8. 2. 9 跨高比 l/h5. 0的钢筋混凝土盖梁可不作挠度验算。8.4.1 板式橡胶支座的基本设计数据应按下列规定采用，其产品分类、技术要求、试验方法、检验规则等应符合公路桥梁板式橡胶支座（JT/T4）的规定。1 支座使用阶段的平均压应力限值c10.0 MPa2 常温下橡胶支座剪变模量Ge1.0 MPa橡胶支座剪变模量随橡胶变冷而递增，当累年最冷月平均
26、温度的平均值为010时，Ge值应增大20%；当低于10%时，Ge值应增大50%；当低于25时，Ge为2MPa。3 橡胶支座抗压弹性模量和支座形状系数应按下列公式计算：Ee=5.4GeS2矩形支座 S=l0al0b/2tes(l0a+l0b)圆形支座 S=d0/4tes式中 Ee支座抗压弹性模量(MPa)； Ge支座剪变模量； S支座形状系数； l0a矩形支座加劲钢板短边尺寸；l0b矩形支座加劲钢板长边尺寸；d0圆形支座钢板直径；tes支座中间层单层橡胶厚度。支座形状系数应在5S12范围内取用。4 橡胶弹性体体积模量 Eb2000MPa5 支座与不同接触面的摩擦系数 1)支座与混凝土接触时，0.
27、3； 2)支座与钢板接触时，0.2； 3)聚四氟乙烯板与不锈钢板接触(加硅脂)时，f0.06；当温度低于25时，f值增大30%；当不加硅脂时，f值应加倍。当有实测资料时，也可按实测资料采用。6 橡胶支座剪切角正切值限值： 1)当不计制动力时，tan0.5； 2)当计入制动力时，tan0.7。8.4.2板式橡胶支座的计算 1 板式橡胶支座有效承压面积按下列公式计算：Ae=Rck/c式中 Ae支座有效承压面积(承压加劲钢板面积)； Rck支座压力标准值，汽车荷载应计人冲击系数。 2 板式橡胶支座橡胶层总厚度应符合下列规定： 1)从满足剪切变形考虑，应符合下列条件： 不计制动力时 te2l 计入制动力时 te143l 当板式橡胶支座在横桥向平行于墩台帽横坡或盖梁横坡设置时，支座橡胶层总厚度 应符合下列条件： 不计制动力时 （8. 4. 2-4） 计入制动力时 （8. 4. 2-5） 式中 te支座橡胶层总厚度； l由上部结构温度变化、混凝
