小跨径悬索桥设计规范总则文档格式.docx

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（3）因为施工方法也受到地形条件限制，所以在设计阶段就应该选择符合现场情况的施工方法。

（4）本规范主要是由以下两方面内容构成：

一是为方便对小跨径悬索桥进行设计、施工、管理而新规定的内容；

二是道路桥梁示方书的条文中没有规定的可能造成混乱的内容。

但道路桥梁示方书条文中已经明确规定的内容（例如，下部结构的设计），本规范就没有再另行规定了。

因此，在小跨径悬索桥的设计、施工、管理时，如果遇到本规范没有规定的内容请以道路桥梁示方书的规定为标准进行设计。

第2章设计的一般规定

2.1建造极限

桥的建造极限以图2.1.1所示为标准。

人行道或自行车专用道的宽度（图中文字）

图2.1.1桥的建造极限

上述的建造极限是以道路构造法为依据确定的，主要适用于行人和自行车通行的桥。

因此有汽车通行时，应另行研究确定。

2.2宽度

桥的宽度应在1.0m~2.5m。

当存在地域交通状况等其他特别理由时可另行设定不在此限。

宽度最小取1.0m是因为道路构造法中人行道的宽度特别值规定为1.0m。

同时，还考虑了以下因素确定桥宽度：

①架桥地点人流量极少，即使不是较宽的路面也不会对安全和流畅通行造成不良影响；

②架设地点地形特殊，绕远路极不方便，尽管主要是用于人行道或自行车道，但也可能会出现紧急汽车或农耕用车通过的情况，因此宽度应设在2.0m左右；

③宽度超过2.5m主要是因为考虑到可能会有大型车量通过，即使是以行人和自行车为主要设计对象的桥也不能排除大型车通行的可能。

考虑到地域交通状况等，设计的桥梁宽度大于2.5m时，本规范3.4条规定的活荷载应根据实际情况适当调整，同时必须在对本规范进行修订的基础上进行设计。

第3章荷载

3.1荷载种类

设计上部结构时，主要考虑以下荷载。

1.恒荷载

2.活荷载

3.风荷载

4.温度变化影响

5.地震影响

6.雪荷载

7.施工荷载

设计本规范桥梁的上部结构时，需要考虑的荷载可以根据架桥地点的各项条件适当选择。

例如雪荷载只需在产生积雪的地域考虑。

除此之外，需要特别注意的荷载以及设计下部结构和锚块时，应以道路桥梁示方书的规定为准。

因为3.4条的活荷载是在考虑撞击影响的条件下进行设定的，所以本节荷载不包括撞击力。

3.2荷载组合

设计上部结构时应根据表3.2.1的荷载组合，选择最不利情况。

表3.2.1荷载组合

荷载组合

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

恒荷载+活荷载+雪荷载

恒荷载+活荷载+雪荷载+温度变化影响

恒荷载+温度变化影响+风荷载

恒荷载+地震影响+温度变化影响

风荷载

施工荷载

注：

（1）、

（2）组合中雪荷载根据3.8条规定分类。

表3.2.1列出了设计上部结构时应考虑的荷载组合。

设计桥构件时并不需要对每个荷载组合都进行验证，只要参照表-解4.1.1选择必要荷载组合则可。

一般情况下可以以此为基础进行桥的设计。

3.3恒荷载

恒荷载以道路桥梁示方书I共通篇2.1.2条规定为准。

3.4活荷载

活荷载以下列情况为准，可根据地域交通情况选择。

（1）设计桥面板、桥面系和悬索桥的吊索时均布荷载取300kg/m2。

（2）设计主缆、索塔、主梁及下部结构时均布荷载取200kg/m2。

（1）调查实际状况可知，在特别混乱的状态（照片-解3.4.1）下，人群荷载每平米大概有300kg。

本规范中悬索桥的行人密度一般比较低，但特别情况时也可能产生照片所示的混乱状况。

而且，本规范没有把撞击作为主要荷载研究，只是将撞击的影响包含在活荷载里，所以设计桥面板、桥面系、吊索时均布荷应取300kg/m2。

如果预想中行人密度很低时，设计活荷载可以自行选择适当的值。

各种活荷载状况如照片-解3.4.2~3.4.6所示。

在设计桥面板时，应研究集中荷载（行人单脚站立时）作用，但此项内容已在规定最小构件尺寸的时候进行了考虑，所以3.4条没有进行规定。

本规范在设计行人和自行车用悬索桥时，也考虑了不能绕远路等特殊情况下可能会有紧急车辆、农耕用车通过，且根据道路交通法第8条规定，也可能有电动车、摩托车、小型汽车通过。

此时，应按照使用后实际情况设定汽车荷载（集中荷载），并将由此产生的应力和本条规定的均布荷载产生的应力进行比较，从而确定最不利应力状况。

作为设计荷载考虑的汽车荷载，可以根据桥的宽度确定可通行的汽车种类，再参照表-解3.4.1和图-解3.4.1取值。

但近年来汽车种类不断增加，一些卡车的宽度达到了2.0~2.2m左右，有此类车辆通行的桥应另行研究设计。

表-解3.4.1设计集中荷载

桥宽度

总荷载

（kg）

前轮荷载

后轮荷载

前轮宽度

（cm）

后轮宽度

车轮着地长度（cm）

1.0m≤W<

1.5m

350

100

250

10

8

1.5m≤W<

1.8m

1200

12

1.8m≤W<

2.5m

5000

1000

1500

30

17

W：

（图中文字自上而下：

排气量750cc的摩托车；

排气量550cc的小型汽车；

最大堆载量大2t的装载车）

图-解3.4.1设计集中荷载

照片-解3.4.1人群荷载300kg/m2

照片-解3.4.2人群荷载250kg/m2

照片-解3.4.3人群荷载100kg/m2

照片-解3.4.4人群荷载150kg/m2

照片-解3.4.5人群荷载100kg/m2

照片-解3.4.6人群荷载50kg/m2

（2）

（1）中规定的均布荷载300kg/m2并不是说整个悬索桥都保持着这个荷载状态的，而只是在悬索桥部分部位上产生的。

因此，在设计主缆、索塔、下部构造和主梁时，可降低极限荷载设为200kg/m2。

烟花、祭祀、新年初次参拜神社时，整座桥可能会行人密布，此时设计荷载应大于200kg/m2。

但是如果估计将来不会发生行人非常集中的情况时，主缆等的设计荷载可以低于200kg/m2，但不能低于100kg/m2。

另外，即使是有汽车通行的桥，在设计索塔、主缆时均布荷载也可以取200kg/m2。

这主要是因为以下两点：

①如图-解3.4.1所示，将设计集中荷载换算成均布荷载，摩托车相当于176kg/m2，小型汽车相当于268kg/m2，装载车相当于416kg/m2，最大也就是200kg/m2的2倍；

②此类桥有汽车通行的可能性极低。

以跨度50m的桥为例，5辆装载车（总重5t）同时通行的荷载也就相当于200kg/m2的均布荷载。

但是，如果是跨径小且同时通过的汽车数量较多的桥，或者是行人和汽车同时非常密集的桥应该根据实际情况研究讨论。

3.5风荷载

在不考虑活荷载时，风荷载最大值为：

对应迎风面的有效垂直投影面积450kg/m2。

本规范规定的桥梁与道路桥梁示方书中规定的桥梁相比，重要性比较低，因此设计风速可以低于55m/s。

风荷载可以取道路桥梁示方书I共通篇2.1.11中规定的值，原因如下：

①为方便设计，从出现概率来看，可以不考虑雪荷载和风荷载的组合。

②为代替雪荷载和风荷载组合，表-3.2.1（3）或（5）的组合中风荷载的超过概率要低。

设计风速55m/s时的风压为300kg/m2，综合考虑迎风面、背风面各自的风压，在迎风面有效投影面积风上的荷载取450kg/m2（300kg/m2×

1.5）。

3.6温度变化影响

温度变化影响以道路桥梁示方书I共通篇2.1.12条为准。

3.7地震影响

地震影响以道路桥梁示方书V抗震设计篇的规定为准。

3.8雪荷载

在必须考虑雪荷载时，雪荷载如下取值：

（1）考虑活荷载同时加载时，取100kg/m2。

（2）不考虑活荷载同时加载时，由式（3.8.1）确定。

SW=P·

Zs（3.8.1）

式中，SW：

雪荷载（kg/m2）；

P：

雪荷载单位重量（相当于1厘米积雪，kg/m2）

Zs：

设计积雪深度（cm）

雪荷载必须考虑通常情况下的积雪深度（活荷载同时加载）和异常情况下的积雪深度（不考虑活荷载同时加载），并将两种情况时的荷载分别研究。

也就是说在验证应力时，应根据

（1）或

（2）两种不同情况下的雪荷载，确定最不利荷载。

（1）考虑活荷载同时加载时

积雪如果超过某种程度，就很难产生活荷载，因此加载活荷载时的雪荷载可以取100kg/m2

“活荷载+100kg/m2”换算成积雪深度大约为150cm，通常情况下，常年平均积雪深度要低于这个值。

因此，即使是冬季期间停止通行没有除雪的桥，产生的雪荷载一般都可以取“活荷载+100kg/m2”。

在多雪地区，常年平均积雪深度超过150cm且不除雪的桥，可以用常年平均积雪深度对应的雪荷载（此时，不考虑活荷载）替换“活荷载+100kg/m2”进行计算。

（2）不考虑活荷载同时加载时

在积雪特别多的地区，只按照

（1）规定的雪荷载进行验证并不充分，应根据使用期间可能出现的最大积雪深度验证。

此时的雪荷载由式（3.8.1）计算，雪单位重量参照表-解3.8.1，设计积雪深度应考虑架桥地点往年的最大积雪深度和桥上的积雪状况确定。

表-解3.8.1雪的平均单位重量

积雪深度（dm）

雪的平均单位重量P

（相当于1cm积雪，kg、m2）

小于50

200

400

大于700

1.0

1.5

2.2

3.5

4.5

3.9施工荷载

施工荷载以道路桥梁示方书I共通篇2.1.18条款为准。

第4章容许应力强度

4.1一般规定

容许应力强度为4.2、4.3和4.4条规定的值乘以表-4.1.1的修正系数。

表-4.1.1中所给出的施工荷载修正系数，应该在施工的实际状况与设计计算时假设的施工条件基本相同的情况下使用。

表-4.1.1容许应力强度的修正系数

修正系数

采用3.8条

（1）规定的雪荷载

采用3.8条

（2）规定的雪荷载（注）