荷載系數法公路橋梁設計規范 LRFD 第六章 鋼結構

第六章 鋼結構
目錄
6.1 范圍…………………………………………………………………………………………………6-1
6.2 定義…………………………………………………………………………………………………6-1
6.3 符號…………………………………………………………………………………………………6-7
6.4 材料…………………………………………………………………………………………………6-20
6.4.1 結構鋼…………………………………………………………………………………………6-20
6.4.2 銷釘、滾軸和搖座……………………………………………………………………………6-21
6.4.3 螺栓、螺母和墊圈………………………………………………………………………………6-21
6.4.3.1 螺栓………………………………………………………………………………………6-21
6.4.3.2 螺母………………………………………………………………………………………6-22
6.4.3.2.1 結構扣件的螺母……………………………………………………………………6-22
6.4.3.2.2 錨栓的螺母…………………………………………………………………………6-22
6.4.3.3 墊圈………………………………………………………………………………………6-22
6.4.3.4 另選扣件…………………………………………………………………………………6-23
6.4.3.5 荷載指示器…………………………………………………………………………………6-23
6.4.4 大頭釘剪力鍵…………………………………………………………………………………6-23
6.4.5 焊縫金屬………………………………………………………………………………………6-23
6.4.6 鑄造金屬………………………………………………………………………………………6-23
6.4.6.1 鑄鋼和延性鐵……………………………………………………………………………6-23
6.4.6.2 可鍛鑄件…………………………………………………………………………………6-23
6.4.6.3 鑄鐵………………………………………………………………………………………6-23
6.4.7 不銹鋼…………………………………………………………………………………………6-24
6.4.8 鋼索……………………………………………………………………………………………6-24
6.4.8.1 光亮鋼絲…………………………………………………………………………………6-24
6.4.8.2 鍍鋅鋼絲…………………………………………………………………………………6-24
6.4.8.3 涂環氧樹脂鋼絲…………………………………………………………………………6-24
6.4.8.4 橋梁用鋼絞線……………………………………………………………………………6-24
6.5 極限狀態……………………………………………………………………………………………6-24
6.5.1 一般規定………………………………………………………………………………………6-24
6.5.2 使用極限狀態…………………………………………………………………………………6-24
6.5.3 疲勞和斷裂極限狀態…………………………………………………………………………6-24
6.5.4 強度極限狀態…………………………………………………………………………………6-24
6.5.4.1 一般規定…………………………………………………………………………………6-24
6.5.4.2 抗力系數…………………………………………………………………………………6-25
6.5.5 極端事件極限狀態……………………………………………………………………………6-26
6.6 疲勞和斷裂考慮……………………………………………………………………………………6-26
6.6.1 疲勞……………………………………………………………………………………………6-26
6.6.1.1 一般規定…………………………………………………………………………………6-26
6.6.1.2 荷載導致疲勞……………………………………………………………………………6-26
6.6.1.2.1 應用…………………………………………………………………………………6-26
6.6.1.2.2 設計準則……………………………………………………………………………6-27
AASHTO LRFD 橋梁設計規范(2010)
6-II
6.6.1.2.3 細部分類…………………………………………………………………………6-28
6.6.1.2.4 限值使用的細部…………………………………………………………………6-35
6.6.1.2.5 抗疲抗力…………………………………………………………………………6-35
6.6.1.3 畸變導致的疲勞…………………………………………………………………………6-37
6.6.1.3.1 橫向連接板…………………………………………………………………………6-38
6.6.1.3.2 側向連接板…………………………………………………………………………6-39
6.6.1.3.3 正交各向異性橋面板………………………………………………………………6-39
6.6.2 斷裂……………………………………………………………………………………………6-40
6.7 總體尺寸和細部要求………………………………………………………………………………6-40
6.7.1 有效跨長………………………………………………………………………………………6-40
6.7.2 恒載反撓度……………………………………………………………………………………6-40
6.7.3 鋼材的最小厚度………………………………………………………………………………6-42
6.7.4 橫隔板和橫撐架………………………………………………………………………………6-43
6.7.4.1 一般規定…………………………………………………………………………………6-43
6.7.4.2 工字型截面梁……………………………………………………………………………6-43
6.7.4.3 箱型截面梁………………………………………………………………………………6-45
6.7.4.4 桁架和拱…………………………………………………………………………………6-47
6.7.5 側向支撐………………………………………………………………………………………6-47
6.7.5.1 一般規定…………………………………………………………………………………6-47
6.7.5.2 工字型截面梁……………………………………………………………………………6-47
6.7.5.3 槽型截面梁…………………………………………………………………………6-48
6.7.5.4 桁架………………………………………………………………………………………6-50
6.7.6 銷釘……………………………………………………………………………………………6-50
6.7.6.1 銷釘位置…………………………………………………………………………………6-50
6.7.6.2 抗力………………………………………………………………………………………6-50
6.7.6.2.1 彎矩和剪力的組合…………………………………………………………………6-50
6.7.6.2.2 承壓…………………………………………………………………………………6-50
6.7.6.3 眼桿的銷釘的最小尺寸…………………………………………………………………6-51
6.7.6.4 銷釘及銷釘螺母…………………………………………………………………………6-51
6.7.7 熱軋曲線梁和焊接板梁………………………………………………………………………6-51
6.7.7.1 范圍………………………………………………………………………………………6-51
6.7.7.2 最小曲率半徑……………………………………………………………………………6-51
6.7.7.3 曲度………………………………………………………………………………………6-52
6.8 受拉桿件…………………………………………………………………………………………6-52
6.8.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-52
6.8.2 抗拉力………………………………………………………………………………………6-53
6.8.2.1 一般規定………………………………………………………………………………6-53
6.8.2.2 折減系數U……………………………………………………………………………6-53
6.8.2.3 拉力和彎矩的組合……………………………………………………………………6-55
6.8.3 凈面積………………………………………………………………………………………6-56
6.8.4 最小長細比…………………………………………………………………………………6-57
6.8.5 組合構件……………………………………………………………………………………6-57
6.8.5.1 一般規定………………………………………………………………………………6-57
6.8.5.2 多孔板…………………………………………………………………………………6-57
6.8.6 眼桿…………………………………………………………………………………………6-57
第六章 鋼結構
6-III
6.8.6.1 乘有系數的抗力………………………………………………………………………6-57
6.8.6.2 比例……………………………………………………………………………………6-58
6.8.6.3 襯墊……………………………………………………………………………………6-58
6.8.7 銷接板……………………………………………………………………………………6-58
6.8.7.1 一般規定……………………………………………………………………………6-58
6.8.7.2 銷釘板………………………………………………………………………………6-58
6.8.7.3 比例…………………………………………………………………………………6-58
6.8.7.4 襯墊……………………………………………………………………………………6-59
6.9 受壓構件…………………………………………………………………………………………6-59
6.9.1 一般規定…………………………………………………………………………………6-59
6.9.2 抗壓力……………………………………………………………………………………6-59
6.9.2.1 軸向受壓……………………………………………………………………………6-59
6.9.2.2 軸向壓力和彎矩的組合……………………………………………………………6-59
6.9.3 最小長細比…………………………………………………………………………………6-60
6.9.4 非結合桿件………………………………………………………………………………6-60
6.9.4.1 名義抗壓力……………………………………………………………………………6-60
6.9.4.1.1 一般規定…………………………………………………………………………6-60
6.9.4.1.2 彈性撓曲抗力……………………………………………………………………6-63
6.9.4.1.3 彈性扭轉屈曲和彎扭屈曲抗力…………………………………………………6-63
6.9.4.2 非細長桿和細長桿……………………………………………………………………6-65
6.9.4.2.1 非細長桿…………………………………………………………………………6-65
6.9.4.2.2 細長桿件…………………………………………………………………………6-67
6.9.4.3 組合構件………………………………………………………………………………6-69
6.9.4.3.1 一般規定…………………………………………………………………………6-69
6.9.4.3.2 多孔板……………………………………………………………………………6-69
6.9.4.4 單角鋼構件……………………………………………………………………………6-70
6.9.5 結合桿件……………………………………………………………………………………6-70
6.9.5.1 名義抗壓力……………………………………………………………………………6-70
6.9.5.2 限值……………………………………………………………………………………6-72
6.9.5.2.1 一般規定…………………………………………………………………………6-72
6.9.5.2.2 填充混凝土的鋼管………………………………………………………………6-73
6.9.5.2.3 包入混凝土的型鋼………………………………………………………………6-73
6.10 工字型受彎構件………………………………………………………………………………6-73
6.10.1 一般規定…………………………………………………………………………………6-73
6.10.1.1 組合截面……………………………………………………………………………6-75
6.10.1.1.1 應力…………………………………………………………………………6-75
6.10.1.1.1 a 加載順序…………………………………………………………………6-75
6.10.1.1.1 b 正彎矩截面的應力……………………………………………………………6-75
6.10.1.1.1 c 負彎矩截面的應力……………………………………………………………6-76
6.10.1.1.1 d 混凝土橋面板應力………………………………………………………6-76
6.10.1.1.1 e 混凝土橋面板有效寬度……………………………………………………6-76
6.10.1.2 非組合截面…………………………………………………………………………6-76
6.10.1.3 組合截面……………………………………………………………………………6-76
6.10.1.4 變腹板深度構件……………………………………………………………………6-77
6.10.1.5 剛度…………………………………………………………………………………6-78
AASHTO LRFD 橋梁設計規范(2010)
6-IV
6.10.1.6 翼緣應力和桿件彎矩………………………………………………………………6-78
6.10.1.7 混凝土板鋼筋的最小負彎矩………………………………………………………6-81
6.10.1.8 凈截面斷裂…………………………………………………………………………6-82
6.10.1.9 腹板彎曲抗力………………………………………………………………………6-82
6.10.1.9.1 沒有縱向加勁肋的腹板………………………………………………………6-82
6.10.1.9.2 有縱向加勁肋的腹板…………………………………………………………6-84
6.10.1.10 翼緣的強度折減系數……………………………………………………………6-85
6.10.1.10.1 組合系數Rh…………………………………………………………………6-85
6.10.1.10.2 腹板卸載系數Rb……………………………………………………………6-86
6.10.2 橫截面比例極限………………………………………………………………………………6-89
6.10.2.1 腹板比例…………………………………………………………………………………6-89
6.10.2.1.1 沒有縱向加勁肋的腹板………………………………………………………6-89
6.10.2.1.2 有縱向加勁肋的腹板…………………………………………………………6-90
6.10.2.2 翼緣比例……………………………………………………………………………6-90
6.10.3 構造………………………………………………………………………………………6-91
6.10.3.1 一般規定……………………………………………………………………………6-91
6.10.3.2 彎曲…………………………………………………………………………………6-92
6.10.3.2.1 不連續支撐的受壓翼緣…………………………………………………………6-92
6.10.3.2.2 不連續支撐的受拉緣……………………………………………………………6-94
6.10.3.2.3 連續支撐的受拉或受壓翼緣…………………………………………………6-94
6.10.3.2.4 混凝土橋面板…………………………………………………………………6-94
6.10.3.3 剪切…………………………………………………………………………………6-94
6.10.3.4 橋面板澆筑…………………………………………………………………………6-94
6.10.3.5 恒載變形……………………………………………………………………………6-95
6.10.4 使用極限狀態……………………………………………………………………………6-97
6.10.4.1 彈性變形……………………………………………………………………………6-97
6.10.4.2 永久變形……………………………………………………………………………6-97
6.10.4.2.1 概述……………………………………………………………………………6-97
6.10.4.2.2 彎曲……………………………………………………………………………6-97
6.10.5 疲勞和斷裂極限…………………………………………………………………………6-99
6.10.5.1 疲勞…………………………………………………………………………………6-99
6.10.5.2 斷裂…………………………………………………………………………………6-99
6.10.5.3 腹板的特殊疲勞規定………………………………………………………………6-99
6.10.6 強度極限狀態……………………………………………………………………………6-100
6.10.6.1 一般規定……………………………………………………………………………6-100
6.10.6.2 彎曲…………………………………………………………………………………6-101
6.10.6.2.1 一般規定……………………………………………………………………6-101
6.10.6.2.2 正彎矩下的組合截面…………………………………………………………6-101
6.10.6.2.3 負彎矩下的組合截面和非組合截面…………………………………………6-102
6.10.6.3 剪切…………………………………………………………………………………6-104
6.10.6.4 剪切連接鍵…………………………………………………………………………6-104
6.10.7 彎曲抗力=正彎矩下的組合截面…………………………………………………………6-104
6.10.7.1 實心截面………………………………………………………………………………6-104
6.10.7.1.1 一般………………………………………………………………………………6-104
6.10.7.1.2 名義彎曲抗力……………………………………………………………………6-105
第六章 鋼結構
6-V
6.10.7.2 非實心截面……………………………………………………………………………6-107
6.10.7.2.1 一般規定………………………………………………………………………6-107
6.10.7.2.2 名義彎曲抗力…………………………………………………………………6-108
6.10.7.3 延性需求……………………………………………………………………………6-108
6.10.8 彎曲抗力=負彎矩下的組合截面和非組合截面………………………………………6-108
6.10.8.1 一般規定……………………………………………………………………………6-108
6.10.8.1.1 不連續支撐的受壓翼緣…………………………………………………………6-108
6.10.8.1.2 不連續支撐的受拉翼緣…………………………………………………………6-109
6.10.8.1.3 連續支撐的受拉或受壓翼緣…………………………………………………6-109
6.10.8.2 受壓翼緣的彎曲抗力………………………………………………………………6-109
6.10.8.2.1 一般規定………………………………………………………………………6-109
6.10.8.2.2 局部屈曲力……………………………………………………………………6-110
6.10.8.2.3 側向扭轉屈曲抗力……………………………………………………………6-111
6.10.8.3 受拉翼緣的彎曲抗力………………………………………………………………6-117
6.10.9 剪切抗力…………………………………………………………………………………6-117
6.10.9.1 一般規定……………………………………………………………………………6-117
6.10.9.2 非加勁腹板的名義抗力……………………………………………………………6-118
6.10.9.3 加勁腹板的名義抗力………………………………………………………………6-118
6.10.9.3.1 一般規定………………………………………………………………………6-118
6.10.9.3.2 內置板…………………………………………………………………………6-118
6.10.9.3.3 端部板…………………………………………………………………………6-119
6.10.10 剪切連接鍵………………………………………………………………………………6-120
6.10.10.1 一般規定……………………………………………………………………………6-120
C 6.10.10.1……………………………………………………………………………………6-120
6.10.10.1.1 類型……………………………………………………………………………6-120
6.10.10.1.2 釘距……………………………………………………………………………6-120
6.10.10.1.3 橫向間距………………………………………………………………………6-121
6.10.10.1.4 保護層和深入長度……………………………………………………………6-122
6.10.10.2 抗疲勞抗力…………………………………………………………………………6-122
6.10.10.3 恒載反彎點的特別需求……………………………………………………………6-122
6.10.10.4 強度極限狀態………………………………………………………………………6-123
6.10.10.4.1 一般規定………………………………………………………………………6-123
6.10.10.4.2 名義剪切力……………………………………………………………………6-123
6.10.10.4.3 名義剪切抗力…………………………………………………………………6-124
6.10.11 加勁肋……………………………………………………………………………………6-125
6.10.11.1 橫向加勁肋…………………………………………………………………………6-125
6.10.11.1.1 一般規定…………………………………………………………………………6-125
6.10.11.1.2 伸出寬度…………………………………………………………………………6-125
6.10.11.1.3 慣性矩……………………………………………………………………………6-125
6.10.11.2 支承加勁肋……………………………………………………………………………6-127
6.10.11.2.1 一般規定…………………………………………………………………………6-127
6.10.11.2.2 伸出寬度…………………………………………………………………………6-128
6.10.11.2.3 承壓強度…………………………………………………………………………6-128
6.10.11.2.4 支承加勁肋的軸向抗力…………………………………………………………6-128
6.10.11.2.4 a 一般規定……………………………………………………………………6-128
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6-VI
6.10.11.2.4 b 有效截面……………………………………………………………………6-128
6.10.11.3 縱向加勁肋……………………………………………………………………………6-129
6.10.11.3.1 一般規定…………………………………………………………………………6-129
6.10.11.3.2 伸出寬度…………………………………………………………………………6-131
6.10.11.3.3 慣性矩和回轉半徑………………………………………………………………6-131
6.10.12 蓋板…………………………………………………………………………………………6-132
6.10.12.1 一般規定………………………………………………………………………………6-132
6.10.12.2 端部要求………………………………………………………………………………6-132
6.10.12.2.1 一般規定…………………………………………………………………………6-132
6.10.12.2.2 焊接端部………………………………………………………………………6-132
6.10.12.2.3 栓接端部………………………………………………………………………6-132
6.11 受彎箱形截面桿件………………………………………………………………………………6-133
6.11.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-133
6.11.1.1 應力規定………………………………………………………………………………6-134
6.11.1.2 支座………………………………………………………………………………………6-137
6.11.1.3 翼緣到腹板的連接………………………………………………………………………6-138
6.11.1.4 檢查和排水……………………………………………………………………………6-138
6.11.2 橫截面的比例極限…………………………………………………………………………6-138
6.11.2.1 腹板比例………………………………………………………………………………6-138
6.11.2.1.1 一般規定…………………………………………………………………………6-138
6.11.2.1.2 沒有縱向加勁肋的腹板…………………………………………………………6-139
6.11.2.1.3 有縱向加勁肋的腹板……………………………………………………………6-139
6.11.2.2 翼緣比例………………………………………………………………………………6-139
6.11.2.3 對于多箱室截面使用活荷載分布系數的特別規定…………………………………6-139
6.11.3 構造…………………………………………………………………………………………6-140
6.11.3.1 一般規定………………………………………………………………………………6-140
6.11.3.2 彎曲……………………………………………………………………………………6-140
6.11.3.3 剪切……………………………………………………………………………………6-142
6.11.4 使用極限狀態………………………………………………………………………………6-142
6.11.5 疲勞和斷裂極限狀態………………………………………………………………………6-143
6.11.6 強度極限狀態………………………………………………………………………………6-145
6.11.6.1 一般規定………………………………………………………………………………6-145
6.11.6.2 屈曲……………………………………………………………………………………6-145
6.11.6.2.1 一般規定…………………………………………………………………………6-145
6.11.6.2.2 正彎矩下的截面…………………………………………………………………6-146
6.11.6.2.3 負彎矩下的截面…………………………………………………………………6-146
6.11.6.3 剪力……………………………………………………………………………………6-146
6.11.6.4 剪力鍵……………………………………………………………………………………6-147
6.11.7 彎曲抗力-正彎矩下的截面………………………………………………………………6-147
6.11.7.1 密實截面………………………………………………………………………………6-147
6.11.7.1.1 一般規定…………………………………………………………………………6-147
6.11.7.1.2 名義彎曲抗力……………………………………………………………………6-147
6.11.7.2 非密實截面……………………………………………………………………………6-147
6.11.7.2.1 一般規定…………………………………………………………………………6-147
6.11.7.2.2 名義彎曲抗力……………………………………………………………………6-147
第六章 鋼結構
6-VII
6.11.8 彎曲抗力-負彎矩下的截面………………………………………………………………6-148
6.11.8.1 一般規定………………………………………………………………………………6-148
6.11.8.1.1 受壓的箱型翼緣…………………………………………………………………6-148
6.11.8.1.2 連續支撐的受拉翼緣……………………………………………………………6-148
6.11.8.2 受壓翼緣的彎曲抗力…………………………………………………………………6-149
6.11.8.2.1 一般規定…………………………………………………………………………6-149
6.11.8.2.2 非加勁翼緣………………………………………………………………………6-150
6.11.8.2.3 縱向加勁翼緣……………………………………………………………………6-151
6.11.8.3 受拉翼緣的彎曲抗力…………………………………………………………………6-152
6.11.9 剪切抗力……………………………………………………………………………………6-152
6.11.10 剪切連接鍵…………………………………………………………………………………6-153
6.11.11 加勁肋………………………………………………………………………………………6-154
6.11.11.1 腹板加勁肋……………………………………………………………………………6-154
6.11.11.2 縱向受壓翼緣加勁肋…………………………………………………………………6-154
6.12 其他受彎桿件……………………………………………………………………………………6-156
6.12.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-156
6.12.1.1 范圍……………………………………………………………………………………6-156
6.12.1.2 強度極限狀態…………………………………………………………………………6-157
6.12.1.2.1 彎曲………………………………………………………………………………6-157
6.12.1.2.2 彎矩和軸向力的組合……………………………………………………………6-157
6.12.1.2.3 剪力………………………………………………………………………………6-157
6.12.1.2.3 a 一般規定……………………………………………………………………6-157
6.12.1.2.3 b 方形、矩形 空心桿件………… ………………………………………6-157
6.12.1.2.3 c 圓形管………………………………………………………………………6-157
6.12.2 名義抗彎力…………………………………………………………………………………6-158
6.12.2.1 一般規定………………………………………………………………………………6-158
6.12.2.2 非結合桿件……………………………………………………………………………6-158
6.12.2.2.1 工字型和 H 型桿件………………………………………………………………6-158
6.12.2.2.2 箱形桿件…………………………………………………………………………6-159
6.12.2.2.3 圓形管……………………………………………………………………………6-161
6.12.2.2.4 T 字鋼和雙角鋼…………………………………………………………………6-162
6.12.2.2.5 槽鋼………………………………………………………………………………6-162
6.12.2.2.6 單角鋼……………………………………………………………………………6-166
6.12.2.2.7 矩形鋼筋和實心圓鋼……………………………………………………………6-166
6.12.2.3 結合桿件………………………………………………………………………………6-167
6.12.2.3.1 包入混凝土的型鋼………………………………………………………………6-167
6.12.2.3.2 填充混凝土的鋼管………………………………………………………………6-168
6.12.3 結合桿件的名義抗剪力……………………………………………………………………6-168
6.12.3.1 填充混凝土的型鋼……………………………………………………………………6-168
6.12.3.2 填充混凝土的鋼管……………………………………………………………………6-168
6.12.3.2.1 矩形鋼管…………………………………………………………………………6-168
6.12.3.2.2 圓形管……………………………………………………………………………6-168
6.13 連接和拼接………………………………………………………………………………………6-168
6.13.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-169
6.13.2 栓接…………………………………………………………………………………………6-169
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6-VIII
6.13.2.1 一般規定………………………………………………………………………………6-170
6.13.2.1.1 滑動一臨界連接…………………………………………………………………6-170
6.13.2.1.2 承壓型連接………………………………………………………………………6-170
6.13.2.2 乘有系數的抗力………………………………………………………………………6-170
6.13.2.3 螺栓、螺母和墊圈……………………………………………………………………6-171
6.13.2.3.1 螺栓和螺母………………………………………………………………………6-171
6.13.2.3.2 墊圈………………………………………………………………………………6-171
6.13.2.4 孔眼……………………………………………………………………………………6-171
6.13.2.4.1 類型………………………………………………………………………………6-171
6.13.2.4.l a 一般規定……………………………………………………………………6-171
6.13.2.4.l b 超尺寸孔……………………………………………………………………6-172
6.13.2.4.l c 短槽孔………………………………………………………………………6-172
6.13.2.4.l d 長槽孔………………………………………………………………………6-172
6.13.2.4.2 尺寸………………………………………………………………………………6-172
6.13.2.5 螺栓直徑………………………………………………………………………………6-172
6.13.2.6 螺栓間距………………………………………………………………………………6-172
6.13.2.6.1 最小間距和凈距…………………………………………………………………6-172
6.13.2.6.2 密封螺栓的最大間距……………………………………………………………6-173
6.13.2.6.3 絎合螺栓的最大間距……………………………………………………………6-173
6.13.2.6.4 受壓桿件端部的絎合螺栓間距…………………………………………………6-173
6.13.2.6.5 端部距離…………………………………………………………………………6-173
6.13.2.6.6 邊緣距離…………………………………………………………………………6-173
6.13.2.7 抗剪力…………………………………………………………………………………6-174
6.13.2.8 抗滑力…………………………………………………………………………………6-175
6.13.2.9 螺栓孔的承壓抗力……………………………………………………………………6-177
6.13.2.10 抗拉力………………………………………………………………………………6-178
6.13.2.10.1 一般規定………………………………………………………………………6-178
6.13.2.10.2 名義抗拉力……………………………………………………………………6-178
6.13.2.10.3 疲勞抗力………………………………………………………………………6-178
6.13.2.10.4 撬起力…………………………………………………………………………6-178
6.13.2.11 拉力和剪力的組合…………………………………………………………………6-179
6.13.2.12 錨固螺栓的剪切抗力………………………………………………………………6-179
6.13.3 焊接連接……………………………………………………………………………………6-179
6.13.3.1 一般規定………………………………………………………………………………6-179
6.13.3.2 乘有系數的抗力………………………………………………………………………6-179
6.13.3.2.1 一般規定…………………………………………………………………………6-179
6.13.3.2.2 全熔透坡口焊接…………………………………………………………………6-180
6.13.3.2.2 a 受拉和受壓…………………………………………………………………6-180
6.13.3.2.2 b 剪力………………………………………………………………………6-180
6.13.3.2.3 部分熔透坡口焊接………………………………………………………………6-181
6.13.3.2.3 a 受拉和受壓…………………………………………………………………6-181
6.13.3.2.3 b 剪力…………………………………………………………………………6-181
6.13.3.2.4 用角焊縫的連接…………………………………………………………………6-181
6.13.3.2.4 a 受拉和受壓…………………………………………………………………6-181
6.13.3.2.4 b 剪力…………………………………………………………………………6-181
第六章 鋼結構
6-IX
6.13.3.3 有效面積………………………………………………………………………………6-181
6.13.3.4 角焊縫的尺寸…………………………………………………………………………6-181
6.13.3.5 角焊縫的最小有效長度………………………………………………………………6-182
6.13.3.6 角焊縫的端部圍焊…………………………………………………………………6-182
6.13.3.7 密封焊縫……………………………………………………………………………6-182
6.13.4 對撕裂破壞的抗力………………………………………………………………………6-182
6.13.5 連接元件…………………………………………………………………………………6-183
6.13.5.1 一般規定……………………………………………………………………………6-183
6.13.5.2 受拉……………………………………………………………………………………6-183
6.13.5.3 受剪…………………………………………………………………………………6-183
6.13.6 拼接…………………………………………………………………………………………6-184
6.13.6.1 栓接拼接………………………………………………………………………………6-184
6.13.6.1.1 一般規定…………………………………………………………………………6-184
6.13.6.1.2 受拉構件…………………………………………………………………………6-184
6.13.6.1.3 受壓構件………………………………………………………………………6-184
6.13.6.1.4 受彎構件…………………………………………………………………………6-184
6.13.6.1.4 a 一般規定……………………………………………………………………6-184
6.13.6.1.4 b 腹板拼接……………………………………………………………………6-185
6.13.6.1.4 c 翼緣拼接…………………………………………………………………6-188
6.13.6.1.5 填板……………………………………………………………………………6-191
6.13.6.2 焊接拼接……………………………………………………………………………6-192
6.13.7 剛構的連接………………………………………………………………………………6-193
6.13.7.1 一般規定……………………………………………………………………………6-193
6.13.7.2 腹板…………………………………………………………………………………6-193
6.14 關于結構類型的條款…………………………………………………………………………6-194
6.14.1 下承梁式橋跨……………………………………………………………………………6-194
6.14.2 桁架………………………………………………………………………………………6-194
6.14.2.1 一般規定……………………………………………………………………………6-194
6.14.2.2 桁架桿件……………………………………………………………………………6-195
6.14.2.3 次應力………………………………………………………………………………6-195
6.14.2.4 橫隔板………………………………………………………………………………6-195
6.14.2.5 反撓度………………………………………………………………………………6-195
6.14.2.6 工作線和重心軸……………………………………………………………………6-195
6.14.2.7 橋門架和阻搖支撐…………………………………………………………………6-195
6.14.2.7.1 一般規定………………………………………………………………………6-195
6.14.2.7.2 下承式桁架橋跨………………………………………………………………6-196
6.14.2.7.3 上承式桁架橋跨………………………………………………………………6-196
6.14.2.8 節點板………………………………………………………………………………6-196
6.14.2.9 中承式桁架…………………………………………………………………………6-196
6.14.2.10 乘有系數的抗力……………………………………………………………………6-197
6.14.3 正交各向異性板上部結構…………………………………………………………………6-197
6.14.3.1 一般規定………………………………………………………………………………6-197
6.14.3.2 橋面板的有效寬度……………………………………………………………………6-197
6.14.3.3 總體作用和局部作用的疊加…………………………………………………………6-197
6.14.3.3.1 一般規定…………………………………………………………………………6-197
AASHTO LRFD 橋梁設計規范(2010)
6-X
6.14.3.3.2 總體拉力下的橋面板……………………………………………………………6-197
6.14.3.3.3 承受總體壓應力的橋面板………………………………………………………6-198
6.14.3.4 橫向彎曲………………………………………………………………………………6-198
6.14.3.5 橫隔板………………………………………………………………………………6-198
6.14.4 實腹板拱…………………………………………………………………………………6-198
6.14.4.1 由撓度引起的彎矩增大……………………………………………………………6-198
6.14.4.2 腹板長細比……………………………………………………………………………6-199
6.14.4.3 翼緣穩定性……………………………………………………………………………6-199
6.15 樁…………………………………………………………………………………………………6-199
6.15.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-199
6.15.2 結構抗力……………………………………………………………………………………6-199
6.15.3 抗壓強度……………………………………………………………………………………6-201
6.15.3.1 軸向受壓………………………………………………………………………………6-201
6.15.3.2 軸向壓彎組合…………………………………………………………………………6-201
6.15.3.3 屈曲……………………………………………………………………………………6-201
6.15.4 最大容許驅動應力…………………………………………………………………………6-201
6.16 參考文獻…………………………………………………………………………………………6-202
附錄A6=負彎矩下的直線工字型組合截面和帶有密實或非密實腹板直線工字型非組合截面的彎曲
抗力……………………………………………………………………………………………………6-212
A 6.1 一般規定…………………………………………………………………………………………6-212
A 6.1.1 不連續支撐受壓翼緣的截面…………………………………………………6-213
A 6.1.2 不連續支撐受拉翼緣的截面………………………………………………… 6-214
A 6.1.3 連續支撐受壓翼緣的截面…………………………………………………………………6-214
A 6.1.4 連續支撐受拉翼緣的截面…………………………………………………………………6-214
A 6.2 增塑腹板…………………………………………………………………………………………6-214
A 6.2.1 密實腹板截面………………………………………………………………………………6-214
A 6.2.2 非實腹板截面………………………………………………………………………………6-215
A 6.3 基于抗壓翼緣的彎曲抗力……………………………………………………………………6-216
A 6.3.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-216
A 6.3.2 局部抗彎抗力………………………………………………………………………………6-217
A 6.3.3 側向扭轉抗彎抗力…………………………………………………………………………6-218
A 6.4 于抗拉緣的彎曲抗力……………………………………………………………………………6-221
附錄B6=工字型截面直線連續橋的內部墩的彎矩重分布…………………………………………6-221
B 6.1 一般規定…………………………………………………………………………………………6-221
B 6.2 范圍………………………………………………………………………………………………6-221
B 6.2.1 腹板比例……………………………………………………………………………………6-222
B 6.2.2 受壓翼緣比例………………………………………………………………………………6-222
B 6.2.3 截面過渡……………………………………………………………………………………6-222
B 6.2.4 受壓翼緣支撐………………………………………………………………………………6-223
B 6.2.5 剪力…………………………………………………………………………………………6-223
B 6.2.6 支撐加勁肋…………………………………………………………………………………6-223
B 6.3 使用極限狀態……………………………………………………………………………………6-223
B 6.3.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-223
B 6.3.2 彎曲…………………………………………………………………………………………6-224
第六章 鋼結構
6-XI
B 6.3.2 屈曲…………………………………………………………………………………………6-224
B 6.3.2.1 鄰近內部墩的截面……………………………………………………………………6-224
B 6.3.2.2 在所有的其他位置……………………………………………………………………6-224
B 6.3.3 力矩重分配…………………………………………………………………………………6-224
B 6.3.3.1 在內部墩的截面………………………………………………………………………6-224
B 6.3.3.2 在所有的其他位置……………………………………………………………………6-224
B 6.4 強度極限狀態…………………………………………………………………………………6-225
B 6.4.1 彎曲抗力……………………………………………………………………………………6-225
B 6.4.1.1 鄰近內部墩的截面……………………………………………………………………6-225
B 6.4.1.2 在所有的其他位置……………………………………………………………………6-225
B 6.4.2 力矩重分配…………………………………………………………………………………6-225
B 6.4.2.1 在內部墩的截面………………………………………………………………………6-225
B 6.4.2.2 在所有的其他位置……………………………………………………………………6-226
B 6.5 有效塑性力矩……………………………………………………………………………………6-226
B 6.5.1 帶有增大彎矩-轉角關系的內部墩截面……………………………………………………6-226
B 6.5.2 所有的其他內部墩截面……………………………………………………………………6-226
B 6.6 精確方法…………………………………………………………………………………………6-227
B 6.6.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-227
B 6.6.2 名義力矩-轉角曲線…………………………………………………………………………6-228
附錄C6=鋼橋上部結構的基本步驟…………………………………………………………………6-230
C 6.1 一般規定…………………………………………………………………………………………6-230
C 6.2 綜合考慮…………………………………………………………………………………………6-230
C 6.3 上部結構設計……………………………………………………………………………………6-230
C 6.4 工字型截面的彎曲設計的流程圖………………………………………………………………6-233
C 6.4.1 在6.10.3 條的LRFD 的流程圖……………………………………………………………6-234
C 6.4.2 在6.10.4 條的LRFD 的流程圖……………………………………………………………6-235
C 6.4.3 在6.10.5 條的LRFD 的流程圖……………………………………………………………6-236
C 6.4.4 在6.10.6 條的LRFD 的流程圖……………………………………………………………6-237
C 6.4.5 在6.10.7 條的LRFD 的流程圖……………………………………………………………6-238
C 6.4.6 在6.10.8 條的LRFD 的流程圖……………………………………………………………6-239
C 6.4.7 附錄A6 的流程圖…………………………………………………………………………6-240
C 6.4.8 D6.4.1 的流程圖…………………………………………………………………………6-242
C 6.4.9 D6.4.2 的流程圖…………………………………………………………………………6-243
C 6.4.10 力矩梯度調整器Cb(示例)……………………………………………………………6-244
附錄D6=彎曲構件的基本運算………………………………………………………………………6-245
D 6.1 塑性力矩…………………………………………………………………………………………6-245
D 6.2 屈服力矩…………………………………………………………………………………………6-248
D 6.2.1 非組合截面…………………………………………………………………………………6-248
D 6.2.2 正彎矩下的組合截面………………………………………………………………………6-248
D 6.2.3 負彎矩下的組合截面………………………………………………………………………6-249
D 6.2.4 蓋板截面……………………………………………………………………………………6-249
D 6.3 腹板受壓高度……………………………………………………………………………………6-249
D 6.3.1 彈性范圍內(Dc)…………………………………………………………………………6-249
AASHTO LRFD 橋梁設計規范(2010)
6-XII
D 6.3.2 塑性范圍內(Dcp)…………………………………………………………………………6-250
D 6.4 側向扭轉屈曲方程式CB>1.0,重點在于為發展最大彎曲抗力的無支承長度需求……………6-251
D 6.4.1 按照6.10.8.2.3 條的規定……………………………………………………………………6-251
D 6.4.2 按照A6.3.3 條的規定………………………………………………………………………6-252
D 6.5 施加在沒有承重加勁肋的腹板上的集中荷載……………………………………………6-252
D 6.5.1 一般規定……………………………………………………………………………………6-252
D 6.5.2 腹板局部屈服………………………………………………………………………………6-253
D 6.5.3 腹板斷裂……………………………………………………………………………………6-253
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