《2015版公路桥涵设计通用规范》-宣贯说课材料.ppt

2015版 公路桥涵设计通用规范 宣贯培训 2015年11月 中交公路规划设计院有限公司副总工程师中国公路学会桥梁和结构工程分会常务副秘书长茅以升科技教育基金会桥梁委员会副秘书长中国工程建设标准化协会公路分会副秘书长赵君黎 汇报提纲 一 总体情况介绍二 主要修订内容三 具体修订条文解读 公路大发展带动桥梁建设 规模 质量并举 截止2014年底 我国公路桥梁达75 71万座 较2004年增加43 55万座各类桥型跨径的世界前十排名中 我国桥梁均已占据半壁江山我国建桥水平得到国际认可 中国桥梁已经开始实施 走出去 战略 公路桥梁数量 公路桥梁长度 1修订背景 需求引导设计 桥梁设计理念与方法有了新发展 可持续发展 环境保护 全寿命理念 设计理念 概念设计 性能设计 耐久性设计 风险评估 设计方法 1修订背景 科技支撑成效显著 桥梁科研硕果累累 千米级斜拉桥结构体系 设计及施工控制关键技术大跨径混凝土桥梁长期变形和开裂控制技术国家道路交通安全科技行动计划 国家级 桥梁设计荷载与安全鉴定荷载的研究海洋环境下长寿命混凝土结构耐久性研究公路桥隧工程风险评估研究 省部级 1修订背景 桥梁面临新课题 问题与挑战并存 交通量 车辆载重总体提高 1修订背景 构件老化 劣化问题凸显 桥梁垮塌事故引发社会广泛关注 桥梁抗灾能力备受关注 亟需提高 2修订目的 厅公路字 2008 147号文 公路桥梁荷载标准 编制厅公路字 2009 190号文 公路桥涵设计通用规范 修订 3修订原则 传承与发展 轻重缓急 优先解决影响结构安全 耐久的问题 着重处理与实际需求不适应的问题 合理处理与相关标准的协调与衔接 整体风格 框架基本不变 无过大争议的规定维持现状 反映新理念 新方法 新技术 好用实用适用管用 4工作过程 大纲阶段 2009年5月 大纲编写2009年6月 大纲审查会2009年7月 大纲报部工作会 通用规范 2008年4月 大纲编写2008年5月 大纲审查会2008年6月 大纲报部工作会 荷载标准 4工作过程 征求意见稿阶段 2010年2月 完成征求意见稿2010年3月 征求意见会工作会 通用规范 2010年初 完成征求意见稿2010年3月 征求意见会工作会 荷载标准 4工作过程 送审稿阶段 2011 2014 通用规范 通用规范 报部同意后合并编写 荷载标准 合并编写申请 4工作过程 送审稿阶段 2011 2014 2011年5月 工作会2012年4月 送审1稿2013年1月 送审2稿2014年4月 送审稿审查会 4工作过程 总校稿 报批稿阶段 2014 2014年9月 完成总校稿2014年10月 总校会2014年12月 完成报批稿 5主要工作 基础工作 1 整理出了全国数十家单位对23条条文的64个问题 2 收集全国10余家单位修订意见53条 3 对比国内12本规范 4个国家及地区的相关规范 答疑文件整理 颁布实施以来为期6年的答疑文件国内外资料调研 规范修编意见 30家单位 国内外规范 科研成果国外规范编译 欧洲规范 美国规范 美国NCHRP报告 4 梳理6项国家级 省部级科研项目成果 5主要工作 专项研究 全国汽车荷载调研 主要成果 系统研究了中 美 欧桥梁规范的安全性 建立了全国年度车辆荷载谱 明确了汽车荷载标准与运营汽车荷载的适应性 明确了我国设计汽车荷载标准的国际水准 论证了纵横向折减系数的适应性 给出了组合值系数的取值建议 提出了设计汽车荷载的确定方法与修订建议 汽车荷载效应研究 纵向折减系数研究 5主要工作 专项研究 我国公路桥梁设计规范安全水准和汽车荷载标准等级与欧美规范基本相当明确了汽车荷载标准与实际运营汽车荷载的适应性 提出了调整分项系数以解决中小跨径桥梁设计汽车荷载效应偏小的建议 课题主要研究结论 研究结论得到了行业领导和专家的一致认可 5主要工作 专题研究 温度梯度实测 冲击系数实测 二 主要修订内容 1章节编排 2条文情况 4个章节 1个附录 130个条文 新规范 4个章节 2个附录 107个条文 原规范 修订条文 60增加条文 35 3主要修订内容 三 具体修订条文解读 1总则 1 0 1为规范公路桥涵设计 按照安全 耐久 适用 环保 经济和美观的原则 制定本规范 修订条文 桥涵设计原则由原规范的 技术先进 安全可靠 适用耐久 经济合理 调整为 安全 耐久 适用 环保 经济和美观 体现了近年来工程设计理念的变化 1总则 1 0 2本规范适用于新建和改建各等级公路桥涵的设计 保留条文 桥梁上的可变作用是随时间变化的 其统计分析要用随机过程概率模型来描述 随机过程所选择的时间域即为基准期 保留条文 1 0 3公路桥涵结构的设计基准期为100年 新增条文 设计使用年限是体现桥涵结构耐久性的重要指标 本条综合考虑了公路功能 技术等级和桥涵重要性等因素 规定了桥涵主体结构和可更换部件设计使用年限的最低值 1总则 1 0 4公路桥涵主体结构和可更换部件的设计使用年限不应低于表1 0 4的规定 表1 0 4桥涵设计使用年限 年 有利于提升公路桥涵耐久性 促进行业可持续发展 1总则 1 0 6公路桥涵应进行抗风 抗震 抗撞等减灾防灾设计 新增条文 增加了桥涵防灾减灾的设计要求 作为桥涵设计的统领性规范 对桥涵所要求的设计内容进行完善 1 0 7公路桥涵设计应满足环境保护和资源节约的有关要求 新增条文 贯彻国家和行业的宏观要求 落实可持续发展理念 提高设计人员对环境保护和资源节约的重视 正确认识标准规范的保护作用 罕遇地震 标准 飓风 大洪水 严重超载 爆炸火灾恐怖袭击 强撞 爆炸 火灾之高温 2术语和符号 2 1 2设计使用年限designworking servicelife在正常设计 正常施工 正常使用和正常养护条件下 桥涵结构或结构构件不需进行大修或更换 即可按其预定目的使用的年限 2 1术语 增加了设计使用年限 极限状态 结构耐久性等术语 2 2符号 增加章节 列出了本规范中常用的符号 2 1 3极限状态limitstates整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求 此特定状态为该功能的极限状态 2 1 7结构耐久性structuraldurability在设计确定的环境作用和养护 使用条件下 结构及其构件在设计使用年限内保持其安全性和适用性的能力 3设计要求 3 1一般规定3 2桥涵布置3 3桥涵孔径3 4桥涵净空3 5桥上线形及桥头引道3 6构造要求3 7桥面铺装 防水和排水3 8养护及其他附属设施 3 1一般规定 3 1 1公路桥涵应根据公路功能和技术等级 考虑因地制宜 就地取材 便于施工和养护等因素进行总体设计 在设计使用年限内应满足规定的正常交通荷载通行的需要 新增条文 3 1一般规定 3 1 2公路桥涵线形设计应符合下列规定 1中小桥涵线形设计应符合路线设计的总体要求 2特大 大桥线形设计应综合考虑路线总体走向 桥区地质 地形 安全通行 通航 已有建筑设施 环境敏感区等因素 3特大 大桥宜采用较高的平曲线指标 纵断面不宜设计成平坡或凹曲线 新增条文 规模小 造价低布置 设计简单 中小桥涵 符合路线设计的总体要求 规模大 造价高结构复杂 设计难度大 特大 大桥 综合考虑路线 地形等各种因素采用较高的平曲线指标 降低桥梁设计难度不宜设计成平坡或凹曲线 便于排水 桥梁规模 特点 线形设计要求 3 1一般规定 3 1 3公路桥涵结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计 修订条文 对应原规范1 0 7 解释性的条文内容放入条文说明 3 1一般规定 3 1 4公路桥涵应根据不同种类的作用及其对桥涵的影响 桥涵所处的环境条件 考虑以下四种设计状况 进行极限状态设计 1持久状况应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计 2短暂状况应作承载能力极限状态设计 可根据需要进行正常使用极限状态设计 3偶然状况应作承载能力极限状态设计 4地震状况应作承载能力极限状态设计 修订条文 对应原规范1 0 8条 增加了地震设计状况 3 1一般规定 3 1 44地震状况应作承载能力极限状态设计 我国地震多发 增列依据 地震作用可统计 且有统计资料 我国地震多发 多数情况抗震控制 欧美规范均有地震设计状况 统一标准 将地震状况单列 作用影响 搭建统一的概念体系 协调规范关系 促进结构抗震设计的发展 与偶然设计状况区分 概念更清晰 具体规定在抗震规范中落实 3 1一般规定 3 1 5公路桥梁钢结构部分应根据需要进行抗疲劳设计 新增条文 抗疲劳设计对钢结构至关重要原规范没有相关规定完善规范内容 重视疲劳问题 重载运输需求旺盛 桥梁钢结构疲劳问题凸显 具体规定在 公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64 2015 等规范中落实 3 1一般规定 3 1 6公路桥梁应按相关规定进行设计阶段风险评估 新增条文 桥梁全寿命周期面临诸多风险源 2010 4 桥梁设计阶段风险评估工作开始正式实施 风险评估工作推行后成效显著 风险评估的具体开展范围和方法参见 公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南 试行 3 1一般规定 3 1 7公路桥涵应按照设计使用年限和环境条件进行耐久性设计 新增条文 耐久性设计是结构设计的一项重要内容 增加耐久性设计要求 保证规范设计内容的完整性 引出下位规范 具体规定在 混凝土结构耐久性设计细则 中落实 桥梁耐久性问题突出 3 1一般规定 3 1 8公路桥涵应考虑养护需要 按照可到达 可检查 可维修和可更换的要求进行设计 新增条文 设计时考虑 全寿命周期 3 1一般规定 3 1 9公路桥涵应与自然环境和景观相协调 特殊大桥宜进行景观设计 修订条文 对应原规范1 0 10条 与现在我国的社会经济发展相协调 3 2桥涵布置 3 2 1桥梁应根据公路功能 等级 通行能力及抗洪防灾要求 结合水文 地质 通航 环境等条件进行综合设计 并应符合下列规定 1特大 大桥桥位应选择河道顺直稳定 河床地质良好 河槽能通过大部分设计流量的河段 桥位应避开断层 岩溶 滑坡 泥石流等不良地质的河段 不宜选择在河汊 沙洲 古河道 急弯 汇合口 港口作业区及易形成流冰 流木阻塞的河段 2高速公路 一级公路上的桥梁宜设计为上 下行分离的独立桥梁 修订条文 对应原规范3 1 1 3 3 1条 3 2桥涵布置 3 2 3桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交 对通航河流上的桥梁 其墩台沿水流方向的轴线应与最高通航水位时的主流方向一致 当斜交不能避免时 交角不宜大于5 当交角大于5 且斜桥正做时 墩 台 边缘净距宜按式 3 2 3 计算 其计算简图如图3 2 3所示 修订条文 对应原规范3 1 3条 原规范实施期间 设计人员反映对通航孔净宽的计算不太清楚 图3 2 3墩 台 边缘净距计算简图 增加计算图示 规定更明确 便于使用 3 2桥涵布置 3 2 6位于通航水域中的桥梁宜减少在通航水域中设置桥墩 并宜设置于浅水区 可能遭受船舶或漂流物撞击的桥墩 应考虑船舶或漂流物的撞击作用 并应设置警示标志和必要的防撞设施 新增条文 通航水域 规范中专指具备各类船舶通达条件的水域 减少在通航水域中设置桥墩 减少船舶的撞击概率 桥墩设置于浅水区 减少大型船舶的撞击概率 桥跨布置时充分考虑防船撞 3 2桥涵布置 3 2 7桥梁跨越有中央分隔带的多车道公路时 不宜在中央分隔带内设置桥墩 需要设置桥墩时 桥墩结构应考虑汽车的撞击作用 并应在桥墩附近设置必要的防撞设施及警示标志 标线 跨线桥的桥墩设置在桥下公路的路侧时 不得侵入公路建筑限界 桥墩宜设置在公路路侧净区以外 不能满足时 应设置桥下公路路侧护栏和桥墩保护设施 新增条文 贯彻 以主动的预防和容错措施为主 以被动的防护为辅 的指导思想 桥跨布置时充分考虑防车撞 在中央分隔带内落墩 无法保证桥下路侧净区宽度 只能采取护栏被动防护方式 不宜在中央分隔带内设置桥墩 3 2桥涵布置 3 2 9公路桥涵的设计洪水频率应符合表3 2 9的规定 并应符合下列规定 1二级公路上的特大桥及三 四级公路上的大桥 在河床比降大。