《公路斜拉桥设计规范》2020宣贯-结构分析计算.pptx

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1、交通运输部公路工程行业标准宣贯公路斜拉桥设计规范JTG/T 3365-012020重点修订内容详解（四）：斜拉桥结构分析计算李会驰高级工程师中交公路规划设计院有限公司标规室副主任2020年8月宣贯内容一、规范条文概况二、规范条文解读公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page1三、讨论和展望1 斜拉桥的安全性一、规范条文概况安全是工程结构的基本要求，人类对结构安全的追求由来已久公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page2马可维特鲁威（公元前1世纪）欧洲古桥汉谟拉比法典对建筑安全的要求：“同态复仇法”汉莫拉比约公元前1792前1750年在位工匠建

2、造的房屋倒塌，若压死了屋主，把工匠处死，若压死的是房主的妻子或儿子，就把工匠的妻子或儿子处死。建筑十书要求建筑的三要素：实用、坚固、美观一、规范条文概况各类斜拉桥的安全事故，警示质量安全在工程建设上的重要性1 斜拉桥的安全性Page3 2018年8月，意大利北部城市热那亚发生严重塌桥事故，事故造成43人死亡 事故分析（斜拉索失效）：斜拉索采用外部混凝土防护，耐久性不足，斜拉索断裂、引起稀索体系斜拉桥垮塌公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯一、规范条文概况各类斜拉桥的安全事故，警示质量安全在工程建设上的重要性1 斜拉桥的安全性Page4 2018年1月，哥伦比亚Chira

3、jara桥在施工时垮塌 事故分析（施工）：塔柱斜率变化、使得塔柱节点处产生横向拉力；当横梁内的抗拉钢筋配置不足或锚固无效时，横梁与塔柱的联结点的破坏，从而引发大桥的倒塌公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯一、规范条文概况各类斜拉桥的安全事故，警示质量安全在工程建设上的重要性1 斜拉桥的安全性公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯5 2018年3月，美国FIU人行天桥在施工过程中发生垮塌 事故分析（施工）：12号节点的承载力不足，引起垮塌Page一、规范条文概况各类斜拉桥的安全事故，警示质量安全在工程建设上的重要性1 斜拉桥的安全性公路斜拉桥设计规范

4、（JTG/T 3365-012020）宣贯Page6 1999年9月，台湾集集地震（里式7.6级）中处于施工的集鹿大桥产生地震损伤 事故分析（地震）：桥塔在墩梁固结处400cm范围出现混凝土剥落（横桥向塑性铰），斜拉索脱落，主梁在过渡墩的相对位移过大一、规范条文概况各类斜拉桥的安全事故，警示质量安全在工程建设上的重要性1 斜拉桥的安全性Page7 2007年6月，广东九江大桥发生船撞桥事故，桥面坍塌200m，事故造成8人死亡 事故分析（船撞）：船舶因偏离航道，致使船头与九江大桥23号桥墩发生触碰，导致九江大桥23号、24号、25号三个桥墩倒塌，并引发所承载桥面坍塌公路斜拉桥设计规范（JTG/T

5、 3365-012020）宣贯一、规范条文概况 桥梁工程是跨越沟谷河流的人工构筑物，勘察设计需重点关注四类因素自然和社会环境的作用规律桥梁的静动力特性桥梁构件的承载性能地基与基础的承载性能2 斜拉桥设计的标准体系公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page8荷载作用的模型和取值分析方法及控制措施结构体系与构件的强度、耐久性地基与基础的强度和变形性能一、规范条文概况 针对四类因素，以可靠性理论为基础，在桥梁设计规范中逐2 斜拉桥设计的标准体系公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page9一落实荷载作用的模型和取值分析方法及控制措施结构体系与构件的承

6、载性能地基与基础的方案和承载性能公路桥涵通用设计规范公路桥梁抗震设计规范公路桥梁抗风设计规范公路桥梁抗撞设计规范公路斜拉桥设计规范公路悬索桥设计规范公路混凝土桥涵设计规范公路钢结构桥梁设计规范公路组合桥梁设计施工规范公路桥涵地基与基础设计规范JTG 3363-2020公路工程结构可靠性设计统一标准桥涵结构的作用结构分析确定效应、抗力和其他性能结构模型、作用模型、分析方法极限状态设计和分项系数设计承载能力极限状态：正常使用极限状态：材料和岩土的性能强度、弹性模量、变形模量、压缩模量、粘聚力、内摩擦角等物理力学性能，以及测试方法。公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page

7、10一、规范条文概况2007版公路斜拉桥设计细则计算 一般规定 静力计算 动力特性计算 空气动力稳定计算 抗震计算 施工阶段计算3 规范结构分析计算2020版公路斜拉桥设计规范结构分析计算 一般规定 成桥状态静力分析 施工阶段静力分析 静力稳定分析 动力分析一、规范条文概况章节划分 分析目的 设计状况 作用3 规范结构分析计算刚度特性 材料弹塑性 阻尼特性 质量特性成桥状态静力分析施工阶段静力分析验算成桥 永久作状态的承 持久状况 用和可载性能 变作用验算施工 永久作阶段的承 短暂状况 用和可载性能 变作用弹性弹性公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page11静力稳定

8、分析验算成桥、施工阶段结构的整体和局部稳定性持久状况短暂状况永久作用和可变作用弹塑性动力分析验算抗风、偶然状况抗震和抗地震状况撞性能永久作用和偶然作用弹性弹塑性一、规范条文概况3 规范结构分析计算项目成桥状态静力分析分析内容基于设计成桥状态，分析在永久作用和可变作用下主要构件的最不利内力、应力和变形在永久作用和可变作用下，斜拉桥典型应力扰动区的受力情况检算内容检验基础、索塔、桥墩、主梁、斜拉索和支承连接装置的承载力检验主梁的挠度、支承连接装置的位移检验索塔与横梁连接区、索塔与主梁连接区、索塔的锚固部位、主梁的锚固部位等应力扰动区的承载力12分析在永久作用和施工荷载作用下，主要构件的最不利内力和

9、应力施工阶段静力分析 在永久作用和施工荷载作用下，斜拉桥典型应力扰动区的受力情况在永久作用和可变作用下，斜拉桥的整体稳定静力稳定 和局部稳定检验基础、索塔、桥墩、主梁、斜拉索和支撑连接装置的承载力检验索塔与横梁连接区、索塔与主梁连接区、索塔的锚固部位、主梁的锚固部位等应力扰动区的承载力检验结构的稳定性系数在永久作用和施工荷载作用下，斜拉桥的整体稳定和局部稳定检验结构的稳定性系数在地震作用下结构的内力和变形动力分析 在风荷载作用下结构的静力及动力响应在船舶撞击作用下结构的内力、变形公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯检验基础、索塔、桥墩和支撑连接装置的承载力、延性性能和变

10、形性能检验斜拉桥的空气动力稳定性、斜拉索的风振和风雨振性能检验基础、索塔和桥墩的承载力Page一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则一般规定7.1.1 斜拉桥应进行结构的静力分析、稳定分析和动力分析，施工阶段和成桥状态下结构的强度、刚度和稳定性应满足要求6.1.1公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page137.1.2 斜拉桥的结构计算模型、几何特性、边界条件应反映实际结构状况和受力特征斜拉桥结构的总体静力分析、局部静力分析、稳定分析和动力分析宜采用空间结构计算模型在方案设计阶段，总体静力分析可采用平面杆系计算模型

11、，并应考虑下列因素：1）荷载横向分布；2）空间斜拉索简化为平面索的索力换算；3）若拉索锚固点与主梁（索塔）形心位置不同时，宜考虑拉索偏心对主梁受力（索塔）的影响进行局部静力分析时，计算区域应满足圣维南原理6.1.2、6.1.36.1.36.2.1-36.2.1-4新增6.1.2、6.1.3一、规范条文概况3 规范结构分析计算公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page14静力分析一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则斜拉桥结构分析宜计入几何非线性的影响，考虑斜拉索垂度效应、P-效应、大位移效应斜拉桥结构分析，宜考虑基

12、础变位对结构的影响：1）有限元模型将基础与其他结构按施工形成过程一并考虑时，应计入桥墩、索塔施工偏心对基础的影响和桥梁横向荷载对基础的影响6.2.1-26.2.1-56.2.1-76.2.8公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page15成桥状态静力分析7.2.1斜 拉 桥 结 2)当基础单独分析时，除应计入桥墩、索塔施工偏心和桥梁横构 的 总 体 向荷载的影响外，还应计入上部结构产生效应后对基础产生的二次效应对风荷载等横向荷载，索塔分析可采用平面框架模型主梁为箱形结构时，应考虑扭转翘曲影响。主梁为组合结构时，应考虑主梁的两种材料不一致而引起的结构内力重分配按施工过程，

13、根据现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362）的规定计算混凝土收缩徐变效应6.2.56.2.1-66.2.1-76.2.10一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则成桥状态静力分析7.2.2斜拉桥结构的 局部静力分析塔梁连接区、斜拉索锚固部位及钢混结合部等受力复杂部位应进行局部分析局部分析和应力计算宜采用空间有限元方法，其计算模型边界条件应能真实反映实际结构的受力状况索塔锚固部位配置预应力钢筋时，可按现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362）的规定，采用拉杆-压杆模型进行锚固部位结构验算钢梁的索梁锚

14、固部位还应进行局部稳定分析和疲劳分析6.2.1-96.2.6-1新增6.2.6-2公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page16钢索塔、钢主梁和组合结构主梁的强度计算，应符合现行公强度计算一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page17成桥状态静力分析7.2.3斜 拉 桥 结 预应力混凝土梁斜拉桥应计入预应力效应和汽车荷载效应；组构 的 设 计 合梁斜拉桥应计入桥面板预应力效应和汽车荷载效应；钢箱梁成 桥 状 态 斜拉桥应计入汽车荷载效应。分析基础计算应

15、符合现行公路桥涵地基与基础设计规范（JTG3363）的规定重力式地锚计算应包括抗倾覆、抗滑移，其安全系数应不小于2.0混凝土索塔和混凝土主梁的强度计算，应符合现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362）的规定7.2.4斜 拉 桥 主 路钢结构桥梁设计规范（JTG D64）的规定要构件的斜拉索的承载力应满足下式要求:斜拉索的承载力应满足公路钢结构桥梁设计规范的规定，部分斜拉桥用斜拉索的强度设计值提高50%；短暂状况斜拉索的抗拉强度设计值宜提高25%斜拉索的疲劳计算，应符合现行公路钢结构桥梁设计规范（JTG D64）的规定。其中部分斜拉桥斜拉索的疲劳应力幅应控制在80MPa6.

16、2.26.2.86.2.73.44.3.4-7新增6.6.4一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则成桥状态静力分析7.2.5主梁的 刚度计算汽车荷载（不计冲击力）引起的竖向挠度，当汽车荷载作用于一个跨径内引起该跨径正负挠度时，f取正负挠度绝对值之和。4.4.1公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page187.2.6预拱度计算7.2.7过渡墩与辅助墩支承系统7.2.8换要求设计预拱度不宜小于主梁的混凝土收缩徐变产生的竖向挠度及1/2汽车荷载产生的竖向挠度之和持久状况下，过渡墩和辅助墩的墩顶支承系统应保证斜拉桥结构体系

17、不发生变化。过渡墩和辅助墩支座宜处于受压状态，或 新增设置可靠的抗拔装置在一根斜拉索更换、邻近更换斜拉索的车道封闭交通的正常换和稳定性要求斜 拉 索 更 索工况下，索塔、主梁和斜拉索应满足成桥状态的强度、刚度 6.2.1-8一、规范条文概况3 规范结构分析计算19可靠性三个正常正常设计Page正常施工正常使用适用性公路工程结构可靠性设计统一标准JTG 2120-2020 公路工程结构的设计应使结构在规定的设计使用年限内满 耐久性足规定的各项功能要求 公路工程结构在正常设计、正常施工和正常使用时应符合 安全性安全性、耐久性和适用性要求公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯算

18、3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则6.6.1一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范各施工阶段的计算简图应与施工流程的划分一致斜拉桥的体系转换计算阶段7.3.1施 工 阶 段 斜拉桥的施工阶段不平衡荷载因素划分与计公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page20施工阶段静力分析施工阶段应计算：斜拉索索力、结构内力、截面应力、支座反力、索塔及主梁变位等施工阶段构件验算应遵照现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362）、公路钢结构桥梁设计规范（JTG D64）的有关规定执行7.3.2临时墩7.3.3墩梁临时固结在斜拉桥施工过程中，可在不

19、影响通航的范围内设置临时墩。临时墩参与施工过程中的结构计算。在有漂浮物的河流，临时墩应考虑漂浮物的撞击斜拉桥的墩梁临时锚固应满足最大双悬臂状态和最大单悬臂状态的受力要求6.6.2新增一、规范条文概况3 规范结构分析计算临时墩公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page21最大双悬臂最大单悬臂一、规范条文概况3 规范结构分析计算公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page22东侧辅助跨作为一个独立的跨度施工，并在主跨度悬臂施工前完成。待主跨悬臂施工至最大悬臂后，东侧辅助墩附近设置临时支墩和临时斜拉系统，连接主跨并进行最终合拢，待箱梁合拢后拆除 加拿

20、大新尚普兰大桥跨径布置为（80.4+124+240+84.4）m的独塔斜拉桥，是世界上首座采用三个分体式箱梁的公轨合建桥3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则静力稳定分析一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范7.4.1新增静 力 稳 定 斜拉桥的静力稳定分析应包括整体稳定和局部稳定，稳定分析的 分 析 内 应涵盖主要体系转换过程和主要作用组合容斜拉桥整体稳定分析，应计入斜拉索垂度的影响。公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page237.4.2整体稳定分析7.4.3局部稳定分析斜拉桥结构体系第一类稳定，即弹性屈曲的结构稳定安全系数应不小于4；第二类稳定，

21、即计入材料非线性影响的弹塑性强度稳定的安全系数，混凝土主梁应不小于2.50，钢主梁应不小于1.75。钢主梁、钢索塔的受压板件局部稳定验算应符合现行公路钢结构桥梁设计规范（JTG D64）的规定。组合梁的混凝土桥面板稳定应力验算应计入桥面板局部荷载引起的应力6.2.96.2.97.5.2一、规范条文概况2020版公路斜拉桥设计规范3 规范结构分析计算2007版公路斜拉桥设计细则动力7.5.1分析斜拉桥的结构动力特性计算，应分析斜拉桥的自振特性振动力特性 型和频率。结构计算模式应正确反映桥梁质量、刚度的实际分布，并计入非线性影响6.3抗震设计 抗震分析流程抗震设防目标地震作用分析方法抗震性能验算新

22、增公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page24分析7.5.3抗风设计斜拉桥的空气动力稳定性，应按现行公路桥梁抗风设计规范（JTG/T 3360-01）或采用其他有效计算方法进行分析，必要时进行风洞试验。斜拉桥的空气动力稳定性，应考虑主要体系转换过程。斜拉索风振、风雨振计算。6.47.5.4 斜拉桥防船撞设计宜按现行公路桥梁抗撞防撞设计规范抗撞设计 （JTG/T 3360-02）的要求执行。新增一、规范条文概况3 规范结构分析计算公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page25宣贯内容一、规范条文概况二、规范条文解读公路斜拉桥设计规范（JTG/

23、T 3365-012020）宣贯Page26三、讨论和展望索塔斜拉索主梁结构体系是塔、梁、索构件的组合方式及力的传递方式二、规范条文解读7.2.3 设计成桥状态公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page27基础设计成桥状态：在设计规定的荷载下，斜拉桥塔梁线形平顺、主梁和索塔弯矩控制在可行域范围、索力分布相对均匀的成桥状态塔、梁和索的多目标优化二、规范条文解读7.2.3 设计成桥状态公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page28 索力分布要尽量均匀。通常短索的索力小，长索的索力大，呈递增趋势，局部地方应允许索力有突变。如0号索(当为全漂浮体系的

24、桥型)和l号索的索力通常用较大的值；尾索由于起锚固作用，其索力通常取值较大，从而索的刚度较大，对活载受力有利。在所有的索中，不宜有太大或太小余力的索。主梁弯矩要在应力允许范围之内，这在混凝土斜拉桥中是计算中的难点与重点，在刚箱梁斜拉桥中因其主梁应力允许范围较大，通常较为容易满足，同时主梁弯矩尽可能均匀。主塔弯矩、塔顶偏位不能太大，需综合考虑恒、活载的影响，恒载状态下，塔顶可以在岸侧有一定的预偏。边墩和辅助墩支座反力在恒载下要有足够的压力储备，最好在活载下不出现负反力，可通过配重与设置拉力支座来满足。二、规范条文解读7.2.3 设计成桥状态Page29桥桥名名方法方法基于应力平衡的分步法鄂鄂东东

25、大大桥桥嘉嘉绍绍大大桥桥以主梁弯曲能量最小为目标的影响矩阵法闵闵浦二浦二桥桥基于主梁弯曲能量最小的综合调索法厦漳大厦漳大桥桥主梁弯曲能量最小法+影响矩阵法步骤1：用最小弯曲能量法初定成桥状态步骤2：用影响矩阵法进行索力调匀步骤3：用应力平衡法计算主梁合理受力状态步骤4：用影响矩阵法进行合理成桥状态调整步骤5：成桥状态检验公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯二、规范条文解读7.2.4 构件强度验算公路工程结构可靠性设计统一标准JTG 2120-2020公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page30公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-0120

26、20）宣贯Page31二、规范条文解读结构地基承载能力极限状态（材料性能控制）正常使用极限状态承载能力极限状态（岩土强度控制）正常使用极限状态7.2.4 构件强度验算承载力稳定裂缝变形承载力沉降7.2.4 构件强度验算二、规范条文解读公路钢结构桥梁设计规范JTG D64-2015公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page321 总则2 术语、符号3 材料及设计指标4 结构分析4.1 结构分析模型4.2 结构强度、稳定和变形计算5 构件设计与计算轴心受力构件、受弯构件拉弯和压弯构件、抗疲劳设计6 连接的构造与计算焊接连接，栓、钉连接7 钢板梁8 钢箱梁9 钢桁梁10 钢

27、管结构11 钢-混凝土组合梁12 钢塔13 缆索系统14 钢桥面铺装15 防护及维护设计16 支座与伸缩装置二、规范条文解读7.2.4 构件强度验算公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG 3362-2018Page331总则2 术语和符号3 材料4 结构设计基本规定增加一般规定和耐久性设计要求两节5 持久状况承载能力极限状态计算6 持久状况正常使用极限状态计算7 持久状况和短暂状况构件的应力计算8 构件计算的规定增加后张预应力混凝土锚固区和支座处横隔梁两节9 构造规定公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯二、规范条文解读7.2.4 构件强度验算公路桥涵地基与基础设

28、计规范JTG 3363-20201 总则2 术语和符号3 基本规定规定了地基与基础验算内容、作用组合、安全系数等4 地基岩土分类、工程特性与地基承载力公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page345 浅基础6 桩基础7 沉井基础8 地下连续墙9 特殊地基和基础9.1软弱地基9.2湿陷性黄土地基9.3陡坡地基与基础9.4岩溶地基与基础9.5挤扩支盘桩基础7.2.4 构件强度验算Page35二、规范条文解读公路桥涵设计通用规范JTG 3363-2020基本组合偶然组合频遇组合准永久组合标准值组合公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯二、规范条文解读7

29、.2.4 构件强度验算公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG 3362-2018公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page36构件类型钢筋混凝土和B类预应力混凝土结构A类和全预应力混凝土结构应力扰动区极限状态承载能力正常使用承载能力正常使用承载能力验算内容抗弯承载力抗剪承载力剪扭承载力裂缝宽度竖向挠度抗弯承载力抗剪承载力剪扭承载力应力验算抗裂性验算竖向挠度尺寸及配筋验算作用组合基本组合基本组合基本组合频遇组合频遇组合基本组合基本组合基本组合标准值组合频遇组合、准永久组合频遇组合基本组合二、规范条文解读7.2.4 构件强度验算公路桥涵地基与基础设计规范JTG 3

30、363-2020公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page37验算内容稳定性承载力应力、偏心距沉降、变形作用组合标准值组合（作用的分项系数、频遇值系数、准永久值系数取1.0；结构重要性系数取1.0）频遇组合、偶然组合。频遇值系数和准永久值系数取1.0；不考虑结构重要性系数。汽车荷载计入冲击系数。准永久组合。仅计结构重力、预加力、土的重力、土侧压力和汽车荷载、人群荷载。27.2.4 构件强度验算13.2.2 缆索的抗疲劳设计应按5.5节抗疲劳设计进行，疲劳抗力根据缆索的疲劳强度曲线和疲劳细节构造分类分别从图13.2.2和表13.2.2中查取。表13.2.2 缆索构件的疲

31、劳细节二、规范条文解读公路钢结构桥梁设计规范JTG D64-2015Page38图13.2.2 缆索构件的疲劳细节曲线受拉构件类型钢丝绳平行钢绞线束平行钢丝束疲劳细节CMPa150160160 C 0.858 C1/6D 5注：采用疲劳荷载模型I时，规定了缆索构件的抗疲劳承载能力设计：对于按疲劳荷载模型I计算的，用 D ；对于按疲劳荷载模型II计算的，用 C 。公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯二、规范条文解读7.2.4 构件强度验算预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T 14370-2015公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page397.

32、2.5 主梁刚度验算二、规范条文解读公路钢结构桥梁设计规范JTG D64-2015公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page40公路悬索桥设计规范JTG/T D65-05-2015二、规范条文解读桥名7.2.7 过渡墩和辅助墩墩顶支承支反力上拔安全系数公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page41辅助墩1辅助墩2辅助墩3辅助墩索塔辅助墩1.091.051.351.01.01.0鄂东大桥厦漳大桥北汊主桥嘉绍大桥苏通大桥的压重数量，使活载安全系数达1.251.30，同时要求支座具有一定的抵抗上拔能力作为安全储备，使活载安全系数达1.5 以上二、规

33、范条文解读7.5.2 抗震设计斜拉桥抗震分析流程验算E2地震作用计算构造细节设计通过E1地震验算通过E2地震公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page42动力特征分析E1地震作用计算不满足不满足方案设计分析模型设防保准地震参数前期工作E1地震作用构件震后使用要求损伤状态E2地震作用震后使用要求损伤状态结构总体反应在弹性范基础可正常使用围，基本无损伤不需修复可正常可发生局部轻微损使用伤结构总体反应在弹性范辅助墩、过渡墩可正常使用围，基本无损伤经简单修复可正可发生局部轻微损常使用伤结构总体反应在弹性范索塔可正常使用围，基本无损伤经简单修复可正可发生局部轻微损常使用伤结构总

34、体反应在弹性范主梁、斜拉索可正常使用围，基本无损伤不需修复可正常可发生局部轻微损使用伤结构总体反应在弹性范支承连接装置可正常使用围，基本无损伤经简单修复可正可发生局部轻微损常使用伤7.5.2 抗震设计二、规范条文解读公路斜拉桥设计规范抗震设防目标公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page437.5.2 抗震设计二、规范条文解读公路悬索桥设计规范抗震设防目标构件类别性能要求E1水准受力状态功能要求性能要求E2水准受力状态功能要求加劲梁主缆无损伤无损伤轻微损伤轻微损伤总体弹性保持弹性公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page44车辆正常通行进简单

35、修复可继续使用或依靠结构重力自行恢复保持弹性正常工作吊索基础索塔桥墩支座减震耗能装置锚碇无损伤无损伤无损伤无损伤无损伤无损伤无损伤无损伤轻微损伤轻微损伤可修复损伤轻微损伤轻微损伤总体弹性可塑性正常工作正常工作7.5.2 抗震设计二、规范条文解读公路桥梁抗震设计规范性能要求截面验算指标无损伤公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page45轻微损伤7.5.2 抗震设计二、规范条文解读公路桥梁抗震设计规范性能要求截面验算指标可修复损伤公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page467.5.2 抗震设计二、规范条文解读公路斜拉桥设计规范抗震性能验算准则结

36、构部件抗震设防水准E1E2基础规范（JTG D63）进行基础的承载力计算基础结构由地震组合产生的弯矩设计值小于截面等效抗弯屈服弯矩（考虑轴力），等效抗弯屈服按现行公路桥涵地基与基础设计 弯矩按现行公路桥梁抗震设计规范公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page47（JTG/TB02-01）的规定计算；按现行公路工程抗震规范（JTG B02）和公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63）进行地基的承载力计算按现行公路工程抗震规范（JTG B02）和辅助墩、过渡墩索塔公路桥梁抗震设计规范（JTG/T B02-01）的按现行公路钢筋混凝土及预应力规定，进行塑性变形能力和抗剪承

37、载力计算混凝土桥涵设计规范（JTG 3362）索塔截面由地震组合产生的弯矩设计值小于截面和公路钢结构桥梁设计规范等效抗弯屈服弯矩（考虑轴力），等效抗弯屈服（JTG D64）进行承载力计算弯矩按现行公路桥梁抗震设计规范（JTG/TB02-01）的规定计算结构部件抗震设防水准E1E2主梁、斜拉索按第7.2.4条的规定进行承载力计算支承连接装置按现行公路工程抗震规范（JTGB02）和公路桥梁抗震设计规范（JTG/TB02-01）的规定，进行变形能力和抗剪承载力计算7.5.2 抗震设计二、规范条文解读斜拉桥抗震性能验算准则公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page48截面验算

38、指标性能要求E1水准7.5.2 抗震设计二、规范条文解读公路悬索桥设计规范抗震性能验算准则公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page49E2水准7.5.2 抗震设计二、规范条文解读典型斜拉桥抗震设防标准选取公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page50桥名苏通大桥鄂东大桥荆岳长江大桥厦漳大桥北汊主桥上海长江大桥万州长江大桥金塘大桥嘉绍大桥设防标准E1:100年10%，检验结构应力是否满足正常使用极限状态要求E2:100年4%，检验结构承载力是否满足承载能力极限状态要求（考虑延性），检验位移或变形E1：100年10%，校核结构强度，主要结构接近

39、或刚进入屈服E2：100年3%，校核结构位移，主要结构满足承载能力极限E1：100年10%，验算结构强度和应力E2：100年5%，检验结构位移或变形E1：100年10%，桥塔、辅助墩与边墩基本保持弹性E2：100年5%，桥塔、辅助墩与边墩验算等效屈服强度E1：100年10%，桥塔和主梁以及桩基保持弹性，辅助墩与边墩基本保持弹性，支座保持正常工作E2：100年3%，桥塔基本保持弹性，梁及桩基保持弹性，辅助墩与边墩有足够的延性以满足变形要求，保证不倒塌，支座允许剪坏E1：100年10%，结构在弹性范围内工作，基本不损伤E2：100年4%，结构局部可发生可修复的损伤，基本不影响车辆通行E1：100年

40、10%，主要结构处于正常使用极限状态E2：100年5%，主要结构处于承载能力极限状态，校核位移、变形E1：100年10%，索塔校核裂缝，过渡墩、辅助墩按承载能力极限状态校核强度E2：100年3%，索塔按承载能力极限状态校核强度；过渡墩、辅助墩考虑延性，校核变形二、规范条文解读7.5.2 抗震设计公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page51公路桥梁抗震规范JTG/T2231-01-2020地基抗震容许承载力调整系数地基土在短暂的瞬时作用下，可以取较高的极限承载力。二、规范条文解读防撞层面，体现“综合防控、抗防结合”的理念 一是降低船桥碰撞概率，明确了船撞7.5.4 抗

41、撞设计第3章第5章与附录B第7章公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page52总体设计需要合理确定桥位、桥型、跨径和构造，将船桥撞击风险降低到合理和可接受程度 二是降低船桥碰撞效应，规定了必要的结构性防船撞设施，以降低主体结构船撞效应第6章与附录C第4章附录A7.5.4 抗撞设计一水准设计多水准设计选择设计方法分位值法风险概率分析风险-概率分析二、规范条文解读抗撞层面，采用“性能设计、分级设防”的方法公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page53设防船撞力与设防代表船型结构响应性能验算等效静力强迫振动质点碰撞水准1水准2质点碰撞水准27.5.

42、4 抗撞设计公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page54二、规范条文解读落实“风险概率、精细分析”的要求 在设防船撞力计算上，提出了操作性很强的经验取值法；考虑通航密度、船桥撞击概率等因素，建立了精细化程度高的危险性分析法。在抗撞的船撞效应计算上，明确了强迫振动法和质点碰撞法的技术要求，反映了船-桥-防船撞设施撞击效应分析的主流方法7.5.4 抗撞设计二、规范条文解读综合防控、抗防结合，标本兼治、本质安全策略措施公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page55降低碰撞概率降低碰撞效应提高抗撞性能船舶管理：船型标准化、航行规范化预警助航管控：桥

43、面交通预警系统、船舶交通服务系统、通航管控防撞设施：独立式、附着式抗撞设计：主体结构抗撞性能设计宣贯内容一、规范条文概况二、规范条文解读公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page56三、讨论和展望三、讨论与展望1 系统化布局公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page57鄂东大桥桥型结构：混合梁斜拉桥主跨跨径：926米建成时间：2010年弯矩弯矩(103kN-m)结结合部合部轴轴力（力（MN）制约超大跨混合梁斜拉桥发展的两个技术挑战钢-混结合部合理位置确定方法？传递更大轴力的结合部结构？1 系统化布局三、讨论与展望公路斜拉桥设计规范（JTG/T

44、 3365-012020）宣贯Page580800600400200位置1位置3结结合部位置合部位置位置2位置440250200150100504005006007008009001000主跨跨径（主跨跨径（m）minUba min i1 4(EI)i-100000 m Lij1.N-5000002 2 MiL(a j,x(a j)M iR(a j,x(a j)技术特点以主梁弯曲应变能为主要指标确定钢-混结合部位置的设计方法，实现了全桥整体受力最优的目标1 系统化布局三、讨论与展望公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page59100000300000500000-80

45、0-500700结合部位置结合部位置本方法传统方法-300000结合部位置-200结合部位置100 400 考虑主梁弯矩及抗弯刚度分布影响的综合性指标 可计入塔/梁刚度、边跨辅助墩布置等全部设计参数按照结合部承压传剪复合传力模式，研发了设置复合连接件的混合梁结合部结构，传剪比例达到50%，显著提升了传递轴力的能力1 系统化布局三、讨论与展望Page60钢主梁混凝土主梁格室混凝土焊钉连接件开孔隔板顶（底）板格室顶底板承压板U肋焊钉连接件开孔隔板承压板格室顶底板T肋承压板开孔隔板钢梁过渡段承压路径传剪路径受力机理模型试验计算模型公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯根据强涌潮

46、建设条件要求，采用主跨428m独柱六塔钢箱梁斜拉桥，是世界上最长的多塔斜拉桥2 概念性研判三、讨论与展望公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page61跨数增加，主梁竖向刚度降低独柱墩刚度降低2 概念性研判三、讨论与展望结构体系刚度Page62多塔斜拉桥的力学行为长主梁温度变形梁端位移塔底弯矩公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯活载效应塔身应力大，配筋困难塔底基础内力大，基础规模大梁端变形大，边索疲劳突出2 概念性研判法国Millau高架桥：位于峡谷之中，最大桥墩高达245m，且塔墩间设支座，其高墩可适应较大的长主梁温度变形。三、讨论与展望公路斜

47、拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page63希腊Rion-Antirion桥：采用直径从26m到38m圆锥形墩身及四腿柱塔形，以较大的塔墩刚度抵抗长主梁温度变形。Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z1Z2Z9 Z1026800054280020000 70007000 20000嘉绍大桥：河床宽浅，涌潮、急流、通航等建设条件决定了不能采用高塔或增加塔墩刚度，如何解决长主梁温度变形对结构的影响？双排支座：解决结构体系刚度小刚性铰：解决长主梁温度变形大2 概念性研判三、讨论与展望公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page64漂浮型固结型在国际上首次提出了“双排

48、支座+刚性铰”结构体系和刚性铰新型结构半漂浮全漂浮固结+“双排支座体系”融合漂浮、固结体系优点，同时实现塔梁竖向、转动约束，力学行为接近固结，而构造上表现为分离2 概念性研判三、讨论与展望Page65在温度荷载受力及构造处理上有利对结构体系刚度有利双排支座结构体系公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯漂浮型固结型36%无过渡墩的伸缩缝构造“刚性铰”，可释放主梁纵向相对轴向位移，并约束其他自由度位移，有效解决了长主梁温度变形难题2 概念性研判三、讨论与展望公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page66刚性铰力学原理示意图将钢箱梁在跨中位置断开，在一

49、侧钢箱梁内部放置小箱梁，小箱梁一端固定在另一侧钢箱梁上，另一端自由基本构造剪力（MN）弯矩（MN-m）30%3 精细化分析三、讨论与展望公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page67公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG 3362-2018公路钢结构桥梁设计规范JTG D64-20158500主塔拉索桥梁中心线拉索主塔8500145003 精细化分析三、讨论与展望 斜拉桥实用精细化分析模型折面梁格模型公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page68891011主主桥桥立面布置立面布置图图箱梁截面箱梁截面鱼鱼骨模型骨模型3 精细化分析三、

50、讨论与展望 斜拉桥实用精细化分析模型折面梁格模型公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page69纵梁1纵梁2纵梁3纵梁4纵梁5折面梁格模型折面梁格模型0.901.101.0012354纵梁号L/4截面L/2截面3L/4截面0.900.801.101.001L/4截面L/2截面3L/4截面a)上缘1.000.901.1023450.800.70纵梁号 11.20AC3 精细化分析三、讨论与展望 斜拉桥实用精细化分析模型折面梁格模型公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-012020）宣贯Page700.800.901.00123b)下缘4 纵梁号 51.102L/4截面