JTG

中华人民共和国行业推荐性标准 JTG/T D64-01-2015

公路钢混组合桥梁设计与施工规范

Specifications for Design and Construction of Highway

Steel-concrete Composite Bridge

2015-11-23 发布2016-01-01 实施

中华人民共和国交通运输部发布

中华人民共和国行业推荐性标准

公路钢混组合桥梁

设计与施工规范

Specifications for Design and Construction of Highway

Steel-concrete Composite Bridge

JTG/T D64-01-2015

主编单位:中交公路规划设计院有限公司

批准部门:中华人民共和国交通运输部

实施日期: 2016 01 01

鼠支边去版社放彷有限~可

中华人民共和国交通运输部

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48

交通运输部关于发布

〈公路钢混组合桥梁设计与施王规范〉的公告

现发布《公路钢混组合桥梁设计与施工规范} (JTG/T D64- 01-

2015) ，作为公路工程行业推荐性标准，自 2016 日起施行。

《公路钢混组合桥梁设计与施工规范} (JTG/T D64-01-2015) 的管理

权和解释权归交通运输部，日常解释和管理工作由主编单位中交公路规划

设计院有限公司负责。

请各有关单位在实践中注意总结经验，及时将发现的问题和修改意见

函告中交公路规划设计院有限公司(地址:北京德胜门外大街 83 号德胜

国际中心 407 室，邮编: 100088) ，以便修订时研用。

特此公告。

交通运输部办公厅

中华人民共和国交通运输部

2015 11 23

2015 11 24 日印发

前日

目。吕

根据交通部交公路发 (2007 J 378 号《关于下达 2007 年度公路工程标准制修订项

目计划的通知》的要求，中交公路规划设计院有限公司作为主编单位主持编制《公路

钢混组合桥梁设计与施工规范~ (JTG/T D64-01--2015)

本规范对公路钢混组合桥梁设计、施工中的有关技术要求进行了规定。在编制过程

中，编写组吸取了国内公路钢混组合桥梁设计和施工中的研究成果和实际工程经验，参

考、借鉴了国外先进的标准规范，广泛征求了设计、施工、建设、管理等有关单位和部

门的意见，并经过反复讨论、修改后定稿。

本规范主要内容包括: 总则; 术语和符号; 材料; 设计基本规定; 组合

梁; 组合梁桥面板; 组合梁计算; 混合结构; 连接件 ;10 耐久性设计， 11 连接

件施工; 12 组合梁施工; 13 混合梁结合部施工; 14 索塔及拱座钢混结合部施工。

请各有关单位在执行过程中，将发现的问题和意见，函告本规范日常管理组，联系

人:刘晓拂(地址:北京市德胜门外大街 83 号德胜国际中心 407 室，中交公路规划

设计院有限公司，邮编: 088; 传真 010-82017041 ;电子邮箱: sssohpdi @ 163. com) ,

以便修订时研用。

主编单位:中交公路规划设计院有限公司

参编单位:清华大学

同济大学

中交第二公路工程局有限公司

中交第二航务工程局有限公司

编:徐国平

主要参编人员:聂建国赵君黎刘明虎刘玉擎刘高霍世鸿冯民

任回兴刘晓姊樊健生李扬海贺茂生杨炎华

参与审查人员:李守善刘凤林刘新生李怀峰鲁昌河钟明全田克平

任胜健沈永林杨耀锥张子华包琦琦韩大章郭晓冬

代希华王志英

目次

目次

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公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

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-2

总贝IJ

1 总则

1. O. 1 为规范和指导公路钢混组合桥梁的设计和施工，保障工程质量，按照安全、

耐久、适用、环保、经济和美观的原则，制定本规范。

条文说明

近些年来，我国建设了大量钢混组合桥梁，积累了丰富的设计、施工经验，但现行

规范对组合结构桥梁缺少指导性的技术规定，不能满足当前公路钢混组合桥梁快速发展

的需要，本规范对公路钢混组合桥梁设计和施工提出了要求。

1. O. 2 本规范适用于各等级公路的钢混组合桥梁设计和施工。

1. O. 3 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达

式进行设计。

1. O. 4 公路钢混组合桥梁特大桥、大桥、中桥应按不小于 100 年设计使用年限进行

设计，小桥宜按不小于 100 年设计使用年限进行设计。

1. O. 5 公路钢混组合桥梁应进行以下极限状态设计:

1 承载能力极限状态:包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏，结构、构件丧失

稳定及结构倾覆。

2 正常使用极限状态:包括影响结构、构件正常使用的变形、开裂及影响结构耐

久性的局部损坏。

1. O. 6 公路钢混组合结构桥梁设计应考虑以下四种设计状况及其相应的极限状态:

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 短暂状况应进行承载能力极限状态设计，必要时进行正常使用极限状态设计

3 偶然状况应进行承载能力极限状态设计。

4 地震状况应进行承载能力极限状态设计。

-1

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

条文说明

本条所列出的四种状况符合《公路桥涵设计通用规范} (JTG D60-2015)

规定。

1 持久状况对应于桥梁建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。

2 短暂状况对应于桥梁施工过程或维护过程中承受临时性作用(或荷载)的

斗失 兄。

3 偶然状况对应于桥梁可能遇到的撞击等状况。

4 地震状况对应于桥梁遭受地震时的状况，。

1. 0.7 公路钢混组合桥梁应根据其所处环境条件和设计使用年限要求进行耐久性

设计。

1. O. 8 公路钢混组合桥梁的设计应考虑施工、运营管理与养护的要求。

1. O. 9 公路钢混组合桥梁的设计和施工除应符合本规范的规定外，尚应符合国家和

行业现行有关标准的规定。

术语和符号

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 钢混组合桥梁 steel-concrete composite bridge

梁、主塔、拱等主要受力部分由钢和混凝土两种材料结合形成的组合构件或混合构

件组成的桥梁。本规范简称组合桥梁。

2.1.2 钢混组合梁 composite beam

由钢梁和混凝土板连成整体并且在横截面内能够共同受力的梁。本规范简称组

节'lJ>

7fÇ

2.1.3 钢混混合梁 hybrid beam

在顺桥向由钢梁与钢筋(预应力)混凝土梁通过结合部结合在一起共同受力的梁。

本规范简称混合梁。

2. 1. 4 钢混组合构件 composite member

在同一截面内，由钢和混凝土两种材料有效结合并通过连接件共同受力的构件。本

规范简称组合构件。

2. 1. 5 钢混混合构件 hybrid member

由钢构件、混凝土构件或组合构件组合在一起共同受力的构件。本规范简称混合

结构。

2. 1. 6 结合部 connection part

使钢构件和混凝土构件相互结合、共同受力的部分。

2. 1. 7 连接件 connector

将钢与混凝土两种材料连接组合在一起共同受力的构件。

2. 1. 8 叠合混凝土板 concrete slab combined with precast slabs and concrete cast in-site

在预制板上加浇一层现浇混凝土，当现浇混凝土硬化后两者形成整体共同工作的桥

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01-2015)

面板。

2.2 符号

2.2.1 材料性能有关符号

一一钢材弹性模量;

Ec--混凝土弹性模量;

Es 一一普通钢筋弹性模量;

Ep-一一预应力钢筋弹性模量;

fcy一一钢材端面承压(刨平顶紧)强度设计值;

儿、 fcd 一一混凝土轴心抗压强度标准值、设计值;

fk fd--钢材抗拉、抗压和抗弯强度标准值、设计值;

牛、 fpd -预应力钢筋的抗拉强度标准值、设计值;

J: 、J: 一一普通钢筋的抗拉强度标准值、设计值;

人、 hd 一一混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值;

fsu 一一焊钉材料的抗拉强度最小值;

fvd 一一钢材抗剪强度设计，值;

ce--混凝土剪切模量;

一一钢材剪切模量。

2.2.2 作用和作用效应的有关符号

Rd一一组合梁侧向抗扭屈曲弯矩;

cr ---组合梁侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩;

Md一一组合梁最大弯矩设计值;

p2一一由后张法预应力在连续组合梁等超静定结构中产生的次弯矩;

Rd一一组合梁截面抗弯承载力;

Rk一组合梁截面的抵抗弯矩;

Ms一一按作用(荷载)短期效应组合计算的组合梁截面弯矩值;

一一考虑预应力损失后预应力钢筋的预加力合力;

→一形成组合截面之后作用于组合梁的竖向剪力;

一一承载能力极限状态下连接件剪力设计值;

凡-一钢梁和混凝土板结合面的纵桥向水平剪力;

飞一一单位长度内钢和混凝土结合面上的纵向剪力;

凡一一单位长度内纵向抗剪界面上的纵向剪力;

IRd一一单位长度内混凝土板纵向抗剪承载力;

pud一一承载能力极限状态下开孔板连接件抗剪承载力设计值;

sd一一正常使用极限状态下的连接件剪力设计值;

su ---圆柱头焊钉抗剪承载力;

ud 一一-承载能力极限状态下焊钉连接件抗剪承载力设计值;

几一一组合梁竖向剪力设计值;

Vvu 一一组合梁竖向抗剪承载力;

一一承载能力极限状态下连接件抗剪承载力设计值;

Aσc一一钢材疲劳抗力;

Aσm一一疲劳荷载作用下钢梁翼缘等效正应力幅;

一一钢梁腹板同一点上同时产生的正应力、剪应力;

Ll'T c --对应于 200 万次应力循环的剪力连接件疲劳设计强度;

Ll'T E2 一一一疲劳荷载作用下剪力连接件等效剪应力幅。

2.2.3 几何参数有关符号

一一钢梁截面面积;

术语和符号

Ab Abh 一一一混凝土板下缘、承托底部单位长度内垂直于主梁方向的钢筋总面积;

Ac 一一混凝土板截面面积;

Acr-- 由纵向普通钢筋、预应力钢筋与钢梁形成的组合截面的面积;

Ae--单位长度内垂直于主梁方向上的钢筋截面面积;

As 一一焊钉连接件杆截面面积;

At--混凝土板上缘单位长度内垂直于主梁方向的钢筋面积总和;

Aw一一钢梁腹板的截面面积;

一一混凝土板截面惯性矩;

一一开裂截面惯性矩;

I;r 一一由纵向普通钢筋、预应力钢筋与钢梁形成的组合截面的惯性矩;

Is 一一钢梁截面 '1生矩;

Iun 一一组合梁未开裂截面惯性矩;

Le.i 一一等效跨径;

一一混凝土板对组合截面中性轴的面积矩;

一一组合截面净截面模量;

bo--外侧剪力连接件中心间的距离;

eff一一混凝土板有效宽度;

bef.一一外侧剪力连接件一侧的混凝土板有效宽度;

一一纵向抗剪界面在垂直于主梁方向上的长度;

一一开孔板连接件困孔直径;

一一孔中贯通钢筋直径;

sc --一钢梁截面形心到混凝土板截面形心的距离;

ss 一一焊钉连接件杆的直径;

一一开孔板连接件的相邻两孔最小边缘间距;

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (πG/T 064-01--2015)

一一组合梁截面高度;

ps一一开孔板连接件的抗剪刚度;

kss 一一焊钉连接件的抗剪刚度;

一一组合梁跨度;

lcs---预应力集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的纵桥向水平剪力计

算传递长度;

一一连接件的平均间距;

Smax一一正常使用极限状态下结合面的最大滑移值;

Sli皿一一正常使用极限状态下结合面的滑移限值;

一一开孔板连接件的板厚;

Yp一一预应力钢筋合力点至普通钢筋、预应力钢筋和钢梁形成的组合截面中性轴

的距离;

Yps 一一预应力钢筋和普通钢筋的合力点至普通钢筋、预应力钢筋和钢梁形成的组

合截面中性轴的距离;

Ys一一钢筋截面形心至钢筋和钢梁形成的组合截面中性轴的距离。

2.2.4 计算系数及其他有关符号

一一连接件刚度系数;

no一一钢材与混凝土弹'性模量的比值;

一一长期弹性模量比;

ns 一一连接件在一根梁上的列数;

αLT一一缺陷系数;

γFf一一疲劳荷载分项系数;

γMf一一疲劳抗力分项系数

阳， 一一剪力连接件疲劳抗力分项系数;

。一一-结构重要'性系数;

XLT一一组合梁侧向扭曲折减系数;

λLT一一换算长细比;

一一徐变因子;

一一刚度折减系数。

-6

材料

3 材料

3. O. 1 钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于 C30; 预应力混凝土构件混凝土强

度等级不应低于 C40

条文说明

考虑到钢混组合构件一般用于主要受力构件，因此规定钢筋混凝土构件采用的混凝

土强度等级不低于 C30

3. O. 2 混凝土相关设计指标应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规

范} (JTG D62) 的规定取用。

3. 0.3 普通钢筋及预应力钢筋的相关设计指标应按现行《公路钢筋混凝土及预应力

混凝土桥涵设计规范} (JTG D62) 的规定取用。

3. 0.4 钢材相关设计指标应按现行《公路钢结构桥梁设计规范} (JTG D64) 的规

定取用。

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (jTG/T D64 01-2015)

4 设计基本规定

4.1 设计原则

4. 1. 1 组合桥梁设计应根据建设条件、结构受力性能、耐久性、施工、工期、经济

性、景观、运营管理、养护等因素，合理确定结构形式、跨径布置、截面构造、混合梁

钢混结合部位置及结构形式。

条文说明

组合梁一般用于跨径 30 - 100m 的梁桥、 700m 以内的斜拉桥以及中小跨径的悬

索桥。

混合梁斜拉桥充分发挥了钢与混凝土材料的特性，有很好的经济性，同时具有很强

的建设条件适应性。当中跨跨径较大，而通航、地形、水文、地质等条件适宜边跨采用

混凝土梁时，可采用混合梁斜拉桥，如中国鄂东长江大桥、香港昂船洲大桥，日本多多

罗大桥，法国诺曼底大桥等。

对混凝土梁式桥(连续梁和连续刚构) ，由于梁自重大，其跨径受到限制，为了增

大其跨越能力，可将其主跨跨中的一部分采用钢梁，即混合梁梁式桥，如重庆石板坡长

江大桥。

混合构件能充分发挥钢与混凝土材料的特性，桥梁索塔、拱胁、斜拉索塔端锚固构

造、椅架杆件、桥面板等，有的选择采用混合构件的结构形式。

4. 1. 2 组合梁尺寸和构造应保证具有合理的抗弯、抗扭刚度，梁截面中性轴宜位于

钢梁截面范围内。

4.1.3 组合梁及组合构件在钢与混凝土交界面应设置连接件，宜采用焊钉或开孔板

连接件。

4.1.4 组合梁及组合构件除应考虑正常的温度效应外，尚应考虑由于钢材和混凝土

两种材料不同的线膨胀系数引起的效应影响。

4.1.5 组合梁应根据组合截面形成过程对应的各工况及结构体系进行计算。

-8 •

设计基本规定

4.1.6 组合构件应满足延性的要求，混凝土板在组合截面临近塑性弯矩时不得出现

压碎和剥落。

4.1.7 混合梁(构件)钢混结合部截面刚度过渡应均匀、平顺。钢混结合部两侧钢

与混凝土截面的重心位置宜一致。

条文说明

对同一受力构件，结合面两侧的钢、混凝土截面的重心位置设置一致，以避免因结

合部截面重心位直突变而引起较大的附加弯矩。

4.2 作用及作用组合

4.2.1 组合桥梁设计应考虑可能同时出现的所有作用，按承载能力极限状态和正常

使用极限状态进行作用组合。

4.2.2 组合桥梁施工阶段的作用组合，应根据实际情况确定，结构上的施工人员和

施工机具设备等均应作为可变作用加以考虑。

-9

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

5 组合梁

5.1 一般规定

5.1.1 钢梁可采用 形、闭口或槽形箱梁截面形式;混凝土板可采用现浇混凝土板、

叠合混凝土板、预制混凝土板或压型钢板组合板等形式。

5.1.2 组合梁的剪力连接件应能够承担钢梁和混凝土板间的纵桥向剪力及横桥向剪

力，同时应能抵抗混凝土板与钢梁间的掀起作用。

条文说明

剪力连接件是保证钢梁与混凝土板共同受力的关键部件。组合梁连接件需承受混凝

土板与钢梁之间的纵桥向及横桥向剪力，一般以纵桥向剪力为主。当相邻主梁间距较大

且主梁间横向联结较弱时，剪力连接件有可能承受较大的横桥向剪力和竖向拉拔力。此

时，组合梁应具有足够的构造措施抵抗混凝土板与钢梁间的掀起作用。

5.2 设计原则

5.2.1 组合梁的持久状况应按承载能力极限状态的要求，进行承载力及稳定性计算，

必要时尚应进行结构的倾覆和界面滑移验算。在进行承载能力极限状态计算时，作用

(或荷载)组合应采用作用基本组合，结构材料性能应采用其强度设计值。

条文说明

组合梁设计采用基于概率理论的极限状态设计方法，在进行承载力及稳定性计算

时，作用效应及材料性能均采用己考虑分项系数的设计值。

5.2.2 组合梁的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求，对组合梁的抗裂、裂

缝宽度和挠度进行验算，并满足本规范第 5.4 节的要求。在进行正常使用极限状态计算

时，作用(或荷载)组合应采用作用频遇组合、准永久组合。

5.2.3 组合梁的短暂状况设计应对组合梁在施工过程中各个阶段的承载能力及稳定

10

组合梁

性进行验算，必要时尚应进行结构的倾覆验算。承载能力验算应采用作用基本组合，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。

条文说明

通常情况下，组合梁桥分阶段施，工完成，施工期间存在结构体系转换，因而实际设

计时应考虑施工过程的影响，验算施工过程中的结构承载力及稳定性。除非有特殊要

求，短暂状况一般不进行正常使用极限状态计算，通过施工或构造措施，防止构件出现

过大的变形或裂缝。

5.2.4 组合梁进行抗疲劳设计时，应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》

(JTG D64) 的规定。

条文说明

钢结构的抗疲劳设计目前采用容许应力幅法按弹性状态计算，疲劳荷载计算模型及

相关计算规定应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范~ (JTG D64) 的要求。

5.3 计算规定

5.3.1 计算组合梁截面特性时，应采用换算截面法，其中混凝土板取有效宽度范围

内的截面。截面抗弯刚度分为未开裂截面刚度 E1un 和开裂截面刚度 EI 计算开裂截面

惯性矩 时，应计人混凝土板有效宽度内纵向钢筋的作用，不考虑受拉区混凝土对刚

度的影响。

条文说明

将混凝土板有效宽度范围内的混凝土板面积除以弹性模量比等效替换成钢材面积，

此时将组合梁视为同一材料，计算组合梁的截面特性值。组合梁中如存在负弯矩区，计

算截面抗弯刚度时应考虑混凝土开裂的影响。

5.3.2 组合梁混凝土板有效宽度应符合下列规定:

1 组合梁各跨跨中及中间支座处的混凝土板有效宽度eff应按下式计算，且不应大

于混凝土板实际宽度:

beff = 。十五 bef.i

bef.i gbz

式中 。一一外侧剪力连接件中心间的距离 (mm) ;

(5.3.2-1 )

(5.3.2-2)

bef.i 一一外侧剪力连接件一侧的混凝土板有效宽度 (mm) ，如图 5.3.2c) 所示;

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01-2015)

一一外侧剪力连接件中心至相邻钢梁腹板上方的外侧剪力连接件中心的距离的

一半，或外侧剪力连接件中心至混凝土板自由边间的距离;

Le.i 一一等效跨径 (mm) ，简支梁应取计算跨径，连续梁应按图 5.3.2 a) 取。

2 简支梁支点和连续梁边支点处的混凝土板有效宽度eff可按下式计算:

beff=b Þef (5.3.2-3 )

AU + AU nU ?\" (5.3.2-4)

式中 Le.i 一一边跨的等效跨径 (mm) ，如图 5.3.2a) 所示。

3 混凝土板有效宽度eff沿梁长的分布，可假设为如图5.3.2 b) 所示的形式。

Le.l=O.8L1 . ILe.2=O.2 (L Le.3=O.60L2 .， ~e.4=O.2(L2+L3~ ，

a) 连续组合梁等效跨径

fJl 丁「斗 7γ~i

b) 混凝土板有效宽度沿梁长分布

b1 . ,_ bo ., _ b2

beff

|bef.l ., bo , ω|

|I I I

c) 组合梁截面尺寸

5.3.2 组合梁等效跨径及混凝土板有效宽度

4 预应力组合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

力可按实际混凝土板全宽计算;由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按混凝土板有效

宽度计算。

5 对超静定结构进行整体分析时，组合梁的混凝土板有效宽度可取实际宽度。

6 混凝土板承受斜拉索、预应力束或剪力连接件等集中力作用时，可认为集中力

从锚固点开始按 67扩散角在混凝土板中传递。

组合梁

条文说明

与混凝土梁桥类似，纽合梁混凝土板同样存在剪力滞后效应，目前各国规范均采用

有效宽度的方法考虑混凝土板剪力滞后效应，但有效宽度计算方法不尽相同。

欧洲规范 (EuroCode 4 )的混凝土板有效宽度是根据弹性分析得出的，可以用于

塑性或非线性分析。当进行结构整体分析时，全跨采用相同的有效宽度。欧洲规范

混凝土板有效宽度由中间部分和悬臂部分组成，其中中间部分的宽度为最外侧剪力连接

件的距离。单侧混凝土板有效宽度规定为 lo/8 且不大于鸟 。为梁弯矩零点的间距。

本规范对组合梁混凝土板有效宽度的规定与《公路钢结构桥梁设计规范~ (JTG

D64-2015) 一致，主要沿用了《公路钢结构及木结构设计规范~ (JTJ 025-86) 的规

定，同时参考欧洲规范 取消了混凝土板有效宽度与厚度相关的规定。混凝土板有效宽

度与板厚相关的规定主要考虑混凝土板剪切破坏的影响。根据已有的工程实践经验和国

内外己报道的组合梁剪力滞理论和试验研究结果，在适当的横向配筋条件下，极限状态

下混凝土板一般不会出现纵向剪切破坏形态。

此外，引入了连续组合梁等效跨径的概念，将混凝土板有效宽度的规定推广至连续

组合梁。边支点混凝土板有效宽度折减系数借鉴欧洲规范的规定。

本规范给出的组合梁混凝土板有效宽度计算方法仅适用于以受弯为主的组合梁，对

承受压弯荷载共同作用的组合梁(例如斜拉桥主梁) ，混凝土板有效宽度取值宜采用更

为精确的分析方法。

5.4 变形与裂缝控制

5.4.1 组合梁的竖向挠度限值应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范~ (JTG D64)

的相关规定。

5.4.2 组合梁桥应设置预拱度，预拱度值宜等于结构自重标准值和1/ 车道荷载频

遇值所产生的竖向挠度之和，频遇值系数为1. ，并考虑施工方法和顺序的影响;预拱

度设置应保持桥面曲线平JI页。

5.4.3 组合梁的混凝土板最大裂缝宽度应满足现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝

土桥涵设计规范~ (JTG D62) 规定的限值要求。

13

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T 064-01--2015)

6 组合梁桥面板

6.1 一般规定

6. 1. 1 当桥面板采用叠合混凝土板或预制混凝土板时，应采取有效措施保证新老混

凝土结合并共同受力。

条文说明

当桥面板采用叠合混凝土板(图 6-1 )或预制混凝土板(图 6-2) 时，为保证桥面板

具有良好的整体工作性能，新旧混凝土界面处应设有足够的抗剪构造，例如预制板板边

设直齿槽，叠合混凝土板中的预制板表面拉毛及设直界面抗剪钢筋等。当采用预制板时，

板端对应抗剪连接件的位置需采取专门构造措施，相邻预制板间钢筋需有效连接成整体;

有条件情况下，宜适当扩大新老混凝土结合面的长度，避免结合面完全处于竖直状态。

采用叠合混凝土板施工方法较为简单，省去支模工序，且桥面板整体性能优于预制

混凝土板。

6-1 叠合板组合梁构造图6-2 预制板组合梁构造图

6. 1. 2 桥面板及板内钢筋除应满足桥梁整体受力要求外，尚应能抵抗由局部作用引

起的效应。

条文说明

桥面板构成组合梁的上翼缘。一方面，桥面板与钢梁形成组合截面共同抵抗桥梁整

14

组合梁桥面板

体受力产生的效应;另一方面，桥面板需承担来自车轮荷载、温度作用、收缩徐变、预

应力等引起的局部效应。桥面板应能够抵抗横桥向弯矩、剪力连接件集中布置时带来的

集中剪力等局部荷载效应。

6.1.3 桥面板混凝土达到其设计强度的 85% 后，方可考虑混凝土板与钢梁的组合

作用。

6.2 构造要求

6.2.1 桥面板一般可不设置承托。当主梁间距较大时，桥面板可根据实际需要设置

承托。设置承托时，应使界面剪力传递均匀、平)1顶，承托斜边倾斜度不宜过大。承托的

外形尺寸及构造(图 6.2.1) 应符合下列规定:

1 当承托高度在 80mm 以上时，应在承托底侧布置横向加强钢筋。横向加强钢筋

的构造要求同本规范第 6.2.2 条关于下层横向钢筋的要求。

2 承托边至连接件外侧的距离不得小于 40mm ，承托外形轮廓应在由最外侧连接

件根部起的 45 角线的界限以外。

6.2.1 承托构造图(尺寸单位: mm)

条文说明

为了保证承托中剪力连接件能够正常工作，规定了承托边缘距剪力连接件外侧的最

小距离以及承托外形轮廓应在自抗剪连接件根部算起的最大仰角。因为承托中邻近钢梁

上翼缘的部分混凝土受到剪力连接件的局部压力作用，容易产生劈裂，需要配筋加强。

承托的外形尺寸及构造在本条中所作的规定，在于保证承托中的连接件实际工况与

连接件标准推出试验时的工况基本一致。

6.2.2 对于未设承托的桥面板，下层横向钢筋距钢梁上翼缘不应大于 50mm ，剪力

连接件抗掀起端底面高出下层横向钢筋的距离 heû 不得小于 30mm ，下层横向钢筋间距不

应大于 4heû 且不应大于 300mm

6.2.3 组合梁桥面板的配筋应满足下列要求:

1 单位长度桥面板内横向钢筋总面积应满足下式要求:

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

>-1(6.2.3)

fsd

式中 :Ae---单位长度内垂直于主梁方向上的钢筋截面面积 (mm /mm) 按图 6.3.1

和表 6.3.4 取值;

一一系数， η=0. 8N/mm2 ;

一一纵向抗剪界面在垂直于主梁方向上的长度，按图6.3.1 所示的 a-a 七、

c-c d-d 连线在剪力连接件以外的最短长度取值 (mm) ;

fsd 一一普通钢筋强度设计值 (MPa)

2 桥面板横向钢筋尚应满足最小配筋率的要求。

3 桥面板中垂直于主梁方向的横向钢筋(即桥面板受力钢筋)可作为纵向抗剪的

横向钢筋。

4 穿过纵向抗剪界面的横向钢筋应满足现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥

涵设计规范} (JTG D62) 规定的锚固要求。

5 在连续组合梁中间支座负弯矩区，桥面板上缘纵向钢筋应伸过梁的反弯点，并

满足现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范} (JTG D62) 规定的锚固长

度要求;桥面板下缘纵向钢筋应在支座处连续配置，不得中断。

6 桥面板剪力集中作用的部位，应设置加强钢筋，条件允许时应垂直主拉应力方

向布置。

条文说明

组合梁的纵向抗剪承载力在很大程度上受到横向钢筋配筋率的影响。为保证组合梁

在达到承载能力极限状态之前不发生纵向剪切破坏，并考虑到荷载长期效应和混凝土收

缩徐变等不利因素的影响，桥面板横向钢筋需满足最小配筋率的要求。

梁端和支点附近的桥面板承受纵横向剪力、横向弯矩等复合作用，局部范围内桥面

板应力分布复杂，因而该部分的桥面板应配置能够承担剪力和主拉应力的横向加强钢

筋，宜采用 形筋布置于连接件间，高度方向宜配置在混凝土板截面中性轴附近。

6.2.4 桥面板采用预制板时，预制板安装前宜存放 个月以上。

条文说明

受钢梁的约束作用，混凝土收缩徐变将使桥面板产生才主应力，导致桥面板开裂，降

低结构耐久性。按照混凝土收缩徐变一般发展规律，混凝土大部分的收缩徐变在前 -

个月内完成。为降低混凝土收缩徐变效应，预制板安装前宜存放 个月以上。

6.3 纵向抗剪验算

6.3.1 进行组合梁承托及混凝土板纵向抗剪验算时，应分别验算图 6.3.1 所示的纵

组合梁桥面板

向抗剪界面 a-a b-b c-c d-d

b eff I

i be , I bO I b., I

1 1 T-I

a E1 也广.E1

6.3.1 混凝土板纵向抗剪界面

At-t昆凝土板上缘单位长度内垂直于主梁方向的钢筋面积总和 (mm /mm); Ab bh混凝土板下缘、承托底部单位

长度内垂直于主梁方向的钢筋面积总和 (mm /mm)

条文说明

国内外众多试验表明，在剪力连接件集中剪力作用下，组合梁混凝土板可能发生纵

向开裂现象，组合梁纵向抗剪能力与混凝土板尺寸及板内横向钢筋的配筋率等因素密切

相关。

沿着一个既定的平面抗剪称为界面抗剪，组合梁的混凝土板(承托、翼板)在纵

向水平剪力作用时属于界面抗剪。图 6.3.1 给出对应不同翼板形式的组合梁纵向抗剪最

不利界面， a-a 抗剪界面长度为桥面板厚度， b-b 抗剪截面长度取刚好包络焊钉外缘时

对应的长度， c-c d-d 抗剪界面长度取最外侧的焊钉外边缘连线长度加上距承托两侧斜

边轮廓线的垂线长度。

6.3.2 作用(或荷载)引起的单位长度内纵向抗剪界面上的纵向剪力应符合下列

规定:

1 单位长度上 b-b c-c d-d 纵向抗剪界面(图 6.3.1) 的纵向剪力几应按下式

计算:

V]d = V] (6. 3.2-1)

2 单位长度上 a-a 纵向抗剪界面(图 6.3.1) 的纵向剪力 V]d 应按下式计算:

r b~l b~~ 1 几= max~ '_I~el ...:J..':兰~ (6.3.2-2)

l beff ' beff J

式中:飞一一作用(或荷载)引起的单位长度内钢和混凝土结合面上的纵向剪力，按

本规范第 7.2.3 条的规定计算;

e1 e2一一桥面板左右两侧在a-a 界面以外的混凝土板有效宽度，如图 6.3.1 所示;

eff一一混凝土板有效宽度。

6.3.3 组合梁承托及混凝土板应按下式进行纵向抗剪验算:

dz三只 (6.3.3)

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

式中 V'd 一一作用(或荷载)引起的单位长度内纵向抗剪界面上的纵向剪力;

lRd一一单位长度内混凝土板纵向抗剪承载力，按本规范第6.3.4 条的规定计算

确定。

6.3.4 单位长度内混凝土板纵向抗剪承载力应按下式计算:

VlRd = min 1 o. 7hdbf + o. 8Ae fsd ,0. 25b ffcd i (6.3.4)

式中: hd一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (MPa) ;

fcd 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (MPa) ;

Ae--单位长度内垂直于主梁方向上的钢筋截面积，按表 6.3.4 取值。

6.3.4 单位长度内垂直于主梁方向上的钢筋截面积 Ae

剪切面 a-a b b

c-c d-d

Ae Ab +At 2Ab 2 (Ab +Abh) 2Abh

条文说明

国内外研究表明，组合梁混凝土板纵向抗剪能力主要由混凝土和横向钢筋两部分提

供。其中，横向钢筋配筋率对组合梁纵向抗剪承载力的影响最为显著，同时也需对混凝

土截面所承受的剪应力水平进行限制。

计算 Ab At 时，桥面板内设直的横向钢筋均可计入。

18

7 组合梁计算

7.1 作用效应计算

7. 1. 1 组合梁的作用效应计算应符合下列规定:

1 应按弹性方法进行计算，必要时应考虑结构的二阶效应。

2 应考虑施工方法及顺序的影响。

3 应考虑混凝土开裂、混凝土收缩徐变等因素的影响。

组合梁计算

4 当剪力连接件按本规范第 章的相关规定进行设计时，组合梁作用效应计算可

不考虑钢梁和混凝土桥面板之间的滑移效应。

条文说明

一般情况下，组合梁桥的钢梁板件宽厚比较大，截面类型对应于欧洲规范 中的第

类及第 类截面，组合梁截面塑性转动能力受到钢板局部屈曲的限制，因而本规范中

推荐组合梁设计计算方法仍以弹性理论为基础，组合梁的作用效应及抗力计算均采用弹

性方法，即假定钢材与混凝土为理想线弹性材料。

7.1.2 连续组合梁的整体分析应符合下列规定:

1 混凝土板按全预应力混凝土或部分预应力混凝土 类构件设计时，应采用未开

裂分析方法，组合梁截面刚度取未开裂截面刚度 E1un

2 当混凝土板按部分预应力混凝土 类或普通钢筋混凝土构件设计时，应采用开

裂分析方法，中间支座两侧各O.15L (L 为梁的跨度)范围内组合梁截面刚度取开裂截

面刚度 E1cr' 其余区段组合梁截面刚度取未开裂截面刚度 E1un

条文说明

桥面板按全预应力混凝土或部分预应力混凝土 类构件设计时，此时桥面板未开

裂，应采用未开裂分析方法。此种情况下，需要对组合梁负弯矩区混凝土施加预应力，

施工方法相对复杂，经济效益不甚理想;桥面板按部分预应力混凝土 类构件或钢筋

混凝土构件设计时，九许混凝土板出现开裂现象，此时应采用开裂分析方法。

英国规范 BS5400 及欧洲规范 对连续组合梁考虑混凝土开裂时均规定:在距中间

支座两侧各 O.15L (L 为梁的跨度)范围内，组合梁取用开裂截面刚度 E1cr' 其余区段

19

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T 嗣同01-2015)

仍取未开裂截面刚度 E1ur刀川

为开裂范围为 O. 15 该假设对于实际开裂范围在( O. 08 - O. 25) 之间的组合梁是足

够精确的，误差在 5% 以内。

7.1.3 组合梁温度效应、混凝土收缩徐变的计算应符合下列规定:

1 组合梁应按现行《公路桥涵设计通用规范> (JTG D60) 的相关规定计算温度

效应。

2 混凝土板收缩产生的效应可按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计

规范> (JTG D62) 的相关规定计算。

3 在进行组合梁桥整体分析时，可采用调整钢材与混凝土弹性模量比的方法考虑

混凝土徐变的影响，按式 (7. 1. 3) 计算。超静定结构中混凝土收缩徐变所引起的效

应，宜采用有限元方法计算。

nL = no[1 t , to) ] ( 7. 1. 3 )

式中 一一长期弹性模量比;

no 一短期荷载作用下钢与混凝土的弹性模量比， no=2;

Ec一一混凝土弹性模量;

一一钢材弹'性模量;

(t ， to) 一一加载龄期为 计算龄期为 时的混凝土徐变系数，应按现行《公路钢

筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范> (JTG D62) 的相关规定计算;

队一一根据作用(或荷载)类型确定的徐变因子，永久作用取1. ，混凝土收

缩作用取 0.55 ，由强迫变形引起的预应力作用取1.

条文说明

1 由于钢材和混凝土两种材料弹性模量不同，因两者的温度不同引起截面应力重

分布。根据实际调查结果，组合梁的温差分布沿组合梁的高度是变化的。本规范参照

《公路桥涵设计通用规范} (JTG D60-2015) 的相关规定，组合梁温度作用考虑整体

温升(降)及温度梯度两种效应。

2 在无可靠技术资料作依据时，作为简化分析方法，现浇混凝土板收缩产生的效

应可按组合梁钢梁与混凝土板之间的温差 -15OC 计算。

3 组合梁混凝土收缩徐变效应的计算主要采用简化分析方法，未考虑混凝土材料、

截面尺寸、环境湿度及加载静期的影响。

本条规定与《公路钢结构桥梁设计规范} (JTG D64-2015) 对组合梁收缩徐变效

应的计算思路一致，即混凝土收缩采用等效温降计算，混凝土徐变则采用有效弹性模量

方法。考虑徐变时，混凝土考虑长期效应的有效模量比不再取为固定的 =0.4 k=

0.5 ，而是结合混凝土徐变系数发展曲线确定，其中根据荷载类型确定的徐变因子啦，

永久作用取1. ，混凝土收缩作用取 0.55 ，由强迫变形引起的预应力作用取1. 。徐变

- 20

组合梁计算

因子取值参照欧洲规范

在超静定结构中，混凝土收缩徐变将引起结构内力重分布，故建议采用有限元方法

等较为精确的分析方法计算纽合梁收缩徐变效应。

7.2 强度计算

7.2.1 抗弯计算应符合下列规定:

1 计算组合梁抗弯承载力时，应考虑施工方法及顺序的影响，并应对施工过程进

行抗弯验算，施工阶段作用组合效应应符合现行《公路桥涵设计通用规范~(JTG D60)

的规定。

2 组合梁截面抗弯承载力应采用线弹性方法进行计算，以截面上任意一点达到材

料强度设计值作为抗弯承载力的标志，并应符合下列规定:

E Mb = 一-一←­

i ~I Weff. i

(7.2. 1-1)

\"!!!if (7.2. 1-2)

式中: ~一一变量，表示不同的应力计算阶段;其中 i = 表示未形成组合梁截面(钢

梁)的应力计算阶段 i = II 表示形成组合梁截面之后的应力计算阶段;

一一对应不同应力计算阶段，作用于钢梁或组合梁截面的弯矩设计值(N . mm) ;

Weff. 一一对应不同应力计算阶段，钢梁或组合梁截面的抗弯模量 (mm ;

一一钢筋、钢梁或混凝土的强度设计值 (MPa)

3 计算组合梁抗弯承载力时应考虑混凝土板剪力滞效应的影响。

4 计算组合梁负弯矩区抗弯承载力时，如考虑混凝土开裂的影响，应不计负弯矩

区混凝土的抗拉贡献，但应计入混凝土板翼缘有效宽度内纵向钢筋的作用。

7.2.2 组合梁的竖向抗剪承载力应按下列原则计算:

1 组合梁竖向抗剪验算应按下式计算:

γo Vvd :::::; Vvu (7.2.2-1 )

Vvu =fvdAw (7.2.2-2)

式中vd一一组合梁的竖向剪力设计值(N) ;

vu一一组合梁的竖向抗剪承载力(N) ;

AW--钢梁腹板的截面面积 (mm ;

fvd 一一钢梁腹板的抗剪强度设计值 (MPa)

2 组合梁承受弯矩和剪力共同作用时，应考虑两者藕合的影响，腹板最大折算应

力应按下式验算:

在气写:2:::::;1. lfd

式中 :σ 一一-钢梁腹板同一点上同时产生的正应力、剪应力 (MPa) ;

21

(7.2.2-3 )

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

fd一一钢材抗拉强度设计值 (MPa)

条文说明

试验研究表明，受弯构件的剪力几假定全部由钢梁腹板承受，即按式 (7.2.2-1 )

计算组合梁竖向抗剪承载力时，计算结果偏于安全，因为混凝土板的抗剪作用亦较大，

混凝土板对组合梁竖向抗剪承载力的贡献可达 20% ~40%

当组合梁承受弯、剪共同作用时，组合梁抗剪承载力随截面所承受的弯矩的增大而

减小，由于截面抗力计算基于弹性方法，因而以最大折算应力的方式考虑组合梁弯剪共

同作用。

7.2.3 组合梁的纵向剪力应按下列原则计算:

1 剪力连接件的作用(或荷载)包括形成组合截面之后的永久作用和可变作用。

2 组合梁中的钢梁与混凝土板结合面纵桥向剪力作用按未开裂分析方法计算，不

考虑负弯矩区混凝土开裂的影响。

3 钢梁与混凝土板之间单位长度上的纵桥向水平剪力只按下式计算。剪力连接件

的数量宜按剪力包络图形状进行分段计算，在相应区段内均匀布置。

只=了 (7.2.3-1 )

式中 :V一一形成组合截面之后作用于组合梁的竖向剪力 (N) ;

一一混凝土板对组合截面中性轴的面积矩 (mm ;

一一组合梁未开裂截面惯性矩 (mm ) 。

4 梁端部结合面上由于预应力束集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的

纵桥向剪力，由梁端部长度 lcs 范围内的剪力连接件承受。梁端部结合面上单位梁长由

集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的最大纵向剪力ms为:

2V, Vms = -z n (7.2.3-2)

式中:凡一一由预应力束集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差的初始效应在钢梁和

混凝土板结合面上产生的纵桥向水平剪力 (N) ;

lcs--- 由预应力集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的纵桥向水平剪力

计算传递长度 (mm) ，取主梁腹板间距和主梁等效计算跨径的 1/10 中的

较小值。

条文说明

1 组合梁剪力连接件的作用(荷载)仅包括钢梁与混凝土板组合后的各种荷载。

2 在计算纵桥向剪力作用时，按弹性理论假设混凝土板和钢梁完全结合来计算，

不计钢与混凝土间的崭结力及摩擦作用，不考虑负弯矩区混凝土开裂的影响。

3 计算剪力连接件配置数量时，可将梁上的剪力分段处理，求出每个区段上单位

- 22

组合梁计算

长度纵向剪力的平均值1di (或该区段的最大值)和区段长度 ;， 该区段内的剪力连接

件均匀布直(图 -1) ;当按区段单位长度纵向剪力平均值进行设计时，应保证羊个剪

力连接件所受到的最大剪力不大于其抗剪承载力的1. 倍。每个区段内剪力连接件的个

数可由下式确定:

n (7-1 )

式中: su ---单个焊钉抗剪承载力。

几DI=丁 卜二二 ι →~二:::::Jv.斟

J- ~J 14, n4

I ~d4 11, n1 12,

7-1 剪力分段示意图

4 桥面板由于预应力锚固、混凝土收缩徐变和混凝土板与钢梁间的温差产生的剪

力主要集中在主梁端部，剪力大小由梁端向跨中方向逐渐递减。

如表 7-1 所示，各国规范中对纵桥向剪力计算传递长度有不同的规定。本规范与

《公路钢结构桥梁设计规范} (JTG D64-2015) 规定一致，偏保守地采用主梁间距与

1/10 等效计算跨径中的较小值，等效计算跨径取值参照本规范第 5.3.2 条规定。

7-1 各国规范对纵桥向剪力计算传递长度的规定

各国规范梁端纵向剪力传递长度

中国《公路桥梁钢结构设计规范》 min !主梁相邻腹板间距， 1110 主梁跨径

中国《铁路桥结合梁设计规定》

附产生: 1c.

咀宦产生: 1ct =~冉

日本《道路桥示方书·同解说》 min 主梁间距， 1110 桥梁跨径

英国规范 S5400温度产生 :1.=~

115 有效跨径(在采用焊钉时)

欧洲规范 (EuroCode4) 棍凝土板有效宽度

预应力未集中锚固力、混凝土收缩徐变或温差的初始效应是指各荷载在组合截面上

产生的效应。

- 23

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTC/T D64-01-2015)

7.3 稳定计算

7.3.1 组合梁的稳定计算应符合下列规定:

1 施工期间组合梁应具有足够的侧向刚度和侧向约束(支撑) ，以保证钢梁不发

生整体失稳。组合梁桥由多根钢梁构成时，支承处应设置横向联结系，并要求具有足够

的刚度，其他位置宜根据实际需要布置横向联结系。钢梁稳定性验算应符合现行《公

路钢结构桥梁设计规范} (JTG D64) 的有关规定。

2 混凝土板与钢梁有效连接成整体后，组合梁正弯矩区段可不进行整体稳定性

验算。

3 组合梁腹板加劲肋的设置宜考虑形成组合截面后钢梁腹板受压区高度变化的影

响，进行合理设计。

4 连续组合梁负弯矩区钢梁为箱形截面或者下翼缘有可靠的横向约束，且腹板有

加劲措施时，可不必进行负弯矩区侧扭稳定性验算，否则应按本规范第 7.3.2 条规定对

钢梁侧扭稳定性进行验算。

条文说明

1 组合梁在混凝土板硬化之前，钢梁独自承担外部作用，各钢梁之间设直必要的

横向联结系，以保证施工期间钢梁不发生整体失稳。组合梁桥由多根钢主梁构成时，为

保证各钢梁协同工作，降低混凝土板与钢梁间的拉拔力，沿纵桥向宜布置一定数量的横

向联结系。支承处横向联结系对抵抗桥梁整体扭转，将扭矩和水平力传递到支座具有显

著的作用，且在桥面板端部起到横向支承的作用，故支承处应设直具有足够刚度的横向

联结系。

2 桥面板硬化之后，在正弯矩区段，桥面板对钢梁的受压翼缘形成有效侧向约束，

此时无须进行组合梁整体稳定性验算。

3 形成组合截面之后，组合梁截面中性轴位置较原来钢梁截面中性轴发生了移动，

引起钢梁受压区高度变化。组合梁腹板加劲肋设置时宜考虑钢梁腹板受压区高度变化的

影响，进行合理设计

4 组合梁的侧扭失稳是一种介于钢梁局部失稳和整体失稳之间的一种失稳模式。

对于组合梁侧向扭转屈曲计算方法，美国、日本等国规范均未给出具体规定，而是借用

了钢梁侧扭稳定性相关规定。欧洲规范 在大量研究工作的基础上，给出了考虑混凝土

板侧向支撑和钢梁截面特征的组合梁侧扭失稳临界荷载计算方法。本规范对连续组合梁

负弯矩区段侧扭稳定性的计算规定主要参考欧洲规范 的规定。欧洲规范 验算组合梁

整体稳定性的计算方法比较复杂，因此设计时应尽量通过合理的布直和构造来避免侧扭

失稳限制组合梁承载力的充分发挥。

7.3.2 连续组合梁负弯矩区侧扭稳定性应按下列公式进行验算:

- 24

M\" _U ::::;1. 0 HLb ,Rd

M b .Rd = XLTMRd

XLT=!J XLT ::::; 1. 0

φLT + ~φiT λ:

φLT = 0.5 [1 +α LT _ 0.2) +兀T]

=JE

组合梁计算

(7.3.2-1 )

(7.3.2-2 )

(7.3.2-3 )

(7.3.2-4)

(7.3.2-5 )

MRk = f y Wn (7.3.2-6)

式中 Md一一组合梁最大弯矩设计值;

矶时一一组合梁侧向抗扭屈曲弯矩;

刷一一组合梁截面抗弯承载力;

XLT一一组合梁侧向扭曲折减系数，由λLT 确定;

λLT一一-换算长细比， λLT::::;0.4 时，可不进行组合梁负弯矩区侧扭稳定性验算;

αLT一一缺陷系数，按表 7.3.2-1 和表 7.3.2-2 取值;

Rk一一采用材料强度标准值计算得到的组合梁截面抵抗弯矩;

盯一一组合梁侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩，由\"倒形框架\"模型侧向扭曲

推导得出，计算方法应按附录的规定执行;

fk 一一钢材强度标准值;

一一组合截面净截面模量。

7.3.2-1 侧向失稳曲线缺陷系数 αLT

| 屈曲曲线类别 a b I

| 缺陷系数 αLT O. 21 O. 34 I O. 49 o. 76 I

7.3.2-2 侧向失稳曲线分类

截面类型 屈曲曲线类别

4- ~2 a

轧制工字型截面 b

h >2 b b

h c :\"~2

焊接工字型截面 b

h

一一 >2 b d

其他类型截面 d

为梁截面高度 为梁截面宽度。

条文说明

组合梁负弯矩区侧扭稳定性验算方法主要参照欧洲规范 中的规定，考虑钢梁初始

缺陷的影响，分为四类侧扭失稳曲线。组合梁侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩cr采用

另一

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

\"倒 形框架\"分析模型推导得出，计算方法详见附录

7.4 疲劳计算

7.4.1 组合梁的抗疲劳设计应符合下列规定:

1 承受动应力的结构构件或连接件应进行疲劳验算。

2 在设计使用年限内，桥梁结构不应发生疲劳破坏。

3 组合梁疲劳验算应采用弹性分析方法。

4 组合梁疲劳荷载的选取应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范} (JTG D64)

相关规定。

7.4.2 组合梁应按下列规定进行疲劳验算:

1 组合梁的钢梁及连接的疲劳设计与计算应符合现行《公路钢结构桥梁设计规

范} (JTG D64) 的相关规定。

2 剪力连接件位于始终承受压应力的钢梁翼缘时，应按下式进行疲劳验算:

γFfLl E2 :::::;主主 r Mf. s

(7.4.2-1 )

式中: Ll TE2 一一疲劳荷载计算模型 或模型皿作用下剪力连接件等效剪应力幅，按现行

《公路钢结构桥梁设计规范} (JTG D64) 的相关规定计算，其中计算损

伤等效系数 时， γ1 = 1. 55;

Ll 一一对应于 200 万次应力循环的剪力连接件疲劳设计强度 LlT c =90MPa;

γFf一一-疲劳荷载分项系数，取1. 0;

γMf. s 一一一剪力连接件疲劳抗力分项系数，取1. 0 0

3 剪力连接件位于承受拉应力的钢梁翼缘时，应按下列公式进行疲劳验算:

些旦+卫生旦:::::; 1. 3 4σc Ll

MfγMf s

AσmγFfLl E2 一一:::三1. 一?一--=:::_ :::::; 1. 0 L.l σc

γMfγMf s

(7.4.2-2 )

(7.4.2-3 )

式中:LlσE2' Llσc 一一疲劳荷载作用下钢梁翼缘等效正应力幅、钢材疲劳抗力，按现行

《公路钢结构桥梁设计规范} (JTG D64) 的相关规定计算;

条文说明

γMf一一疲劳抗力分项系数，按现行《公路钢结构桥梁设计规范} (JTG

D64) 的相关规定取值。

剪力连接件的疲劳寿命问题是纽合梁疲劳设计的关键问题，各国规范对组合梁剪力

- 26

组合梁计算

连接件的疲劳设计方法仍采用容许应力幅进行计算。

日本《组合梁设计规范草案》规定焊钉的容许剪应力幅由下式计算:

19N + 8. 551gLl'T = 23. 42

式中 :N一一失效的循环次数，即疲劳寿命;

Ll'T一一焊钉焊接处平均剪应力幅 (MPa)

(7-2 )

英国规范 BS5400 67 个焊钉的疲劳试验数据进行了回归分析，得到了羊个焊钉设

计疲劳寿命的计算公式:

Nr8 = 19.54

式中 一一羊个焊钉的剪力幅 (kN) 和名义静力极限抗剪承载力 (kN) 的比值;

一一失效的循环次数，即疲劳寿命。

(7-3 )

美国 AASHTO 公路桥梁设计规范中所采用的焊钉疲劳寿命计算公式为 1966 Slutter Fisher 等人拟合的公式:

Nσ;.4= 1. 764x10 16 (7-4)

式中:吼一一焊钉焊接处的平均剪应力幅 (MPa)

在式 (7-4 )基础上，美国 AASHTO 公路桥梁设计规范发展了单个焊钉的疲劳抗剪

承载力计算公式。规范规定，羊个焊钉的疲劳抗剪承载力按下式计算:

? 38.0d2

ZE=α:d\" ~ ~~.2~ (7-5 )

α= 238 - 29. 51gN (7-6)

式中:zr一一羊个焊钉能够承受的最大剪力幅(N) ;

一一焊钉直径(mm) ;

一一失效的循环次数，即疲劳寿命。

欧洲规范规定，对于埋于混凝土的圆柱头焊钉，其疲劳寿命计算公式如下式

所示:

(Ll'TR)mNR = (Ll'TJmNc

式中 Ll'T一一焊钉焊接处的平均剪应力幅(MPa) ;

一一疲劳循环次数;

一一常数，取m=8;

(7-7)

Ll'T 一一疲劳细节曲线上 =2 X 10对应的应力幅值(图7-2) Ll'Tc =90MPa o

AτR (lg)

Aτc

m=8

N(lg)

104 105 106 107 108 109

7-2圆柱头焊钉剪应力疲劳细节曲线

欧洲规范和英国规范BS5400 、美国AASHTO 公路桥梁设计规范以及日本规范不

- 27

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01-2015)

同，末考虑低应力幅对疲劳寿命的影响，偏于保守。同时欧洲规范 考虑了焊钉焊接在

受拉区翼缘的不利影响。本条规定主要参考欧洲规范 的规定。

7.5 裂缝计算

7.5.1 组合梁负弯矩区混凝土板在正常使用极限状态下最大裂缝宽度问应按现行

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范} (JTG D62) 的相关规定计算。

7.5.2 由作用(或荷载)频遇组合效应引起的开裂截面纵向受拉钢筋的应力 σss

满足下列要求:

l 钢筋混凝土板应按下式计算:

MsYs σss _γ (7.5.2-1 )

式中 :MS一一形成组合作用之后，按作用(荷载)频遇组合效应计算的组合梁截面弯

矩值;

Icr 一一由纵向普通钢筋与钢梁形成的组合截面的惯性矩， ep 开裂截面惯性矩;

Ys 一一一钢筋截面形心至钢筋和钢梁形成的组合截面中性轴的距离。

2 类部分预应力混凝土板应按下式计算:

σ Ms :t 亏一 NpY y +生 (7.5.2-2 ) ps _ A'

式中 :Mρ-一一由预加力在后张法预应力连续组合梁等超静定结构中产生的次弯矩;

→一考虑预应力损失后预应力钢筋的预加力合力;

一一预应力钢筋合力点至普通钢筋、预应力钢筋和钢梁形成的组合截面中性

轴的距离;

Yps 一一预应力钢筋和普通钢筋的合力点至普通钢筋、预应力钢筋和钢梁形成的

组合截面中性轴的距离;

A;r→一由纵向普通钢筋、预应力钢筋与钢梁形成的组合截面的面积;

IL-- 由纵向普通钢筋、预应力钢筋与钢梁形成的组合截面的惯性矩。

条文说明

负弯矩区组合梁混凝土板工作性能接近于混凝土轴心受拉构件，由式 (7.5.2-1)

(7.5.2-2) 计算得到组合梁混凝土板纵向钢筋平均应力，代替混凝土轴心受拉构件钢

筋应力值，按钢筋混凝土轴心受拉构件计算负弯矩区纽合梁混凝土板最大裂缝宽度。

7.6 变形计算

7.6.1 组合梁的变形计算应符合下列规定:

28

组合梁计算

1 组合梁在正常使用极限状态下的挠度可根据构件刚度按结构力学方法计算。

2 计算组合梁在正常使用极限状态下的挠度时，应采用弹性分析方法考虑混凝土

板开裂、收缩徐变及预应力的影响。

3 组合梁在正常使用极限状态下的挠度应按本规范第 7. 1. 条的规定考虑作用

(或荷载)长期效应的影响。

7.6.2 组合梁的刚度计算应符合下列规定:

1 计算组合梁正常使用极限状态下的挠度时，简支组合梁截面刚度可取考虑滑移

效应的折减刚度。连续组合梁采用未开裂分析方法时，全桥均应采用考虑滑移效应的折

减刚度;连续组合梁采用开裂分析方法时，中支座两侧 0.15L 范围以内区段组合梁截面

刚度应取开裂截面刚度，其余区段组合梁截面刚度可取考虑滑移效应的折减刚度。

2 组合梁考虑滑移效应的折减刚度 可按下列公式计算:

nZLU

IUz--a

B (7.6.2-1 )

(=17[0.4- 斗)2] (7.6.2-2 )

36EdscpAo

nskhL2 (7.6.2-3 )

ns-E ou oo

(7.6.2-4)

AA 一一一

o-rzoA+AC (7.6.2-5 )

Aι+Aodic 一1 - Ao (7.6.2-6)

I

L = I_ + ----'::_

n

(7.6.2-7 )

式中 :E一一钢材弹性模量 (MPa) ;

Iun---组合梁未开裂截面惯性矩 (mm ;

一一刚度折减系数;当 (~O 时，取( =0;

Ac--混凝土板截面面积 (mm ;

一一钢梁截面面积 (mm ;

一一钢梁截面惯性矩 (mm ;

Ic--混凝土板截面惯性矩 (mm ;

sc ---钢梁截面形心到混凝土板截面形心的距离 (mm) ;

29

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (]TG/T D64-01--2015)

一一组合梁截面高度 (mm) ;

一一组合梁跨度 (mm) ;当为连续组合梁时取等效跨度 Le.i' 如图 5.3.2 a)

所示;

一一连接件刚度系数 k = Vsu (N/ mm) , su为圆柱头焊钉抗剪承载力;

一一连接件的平均间距(mm) ;

一一连接件在一根梁上的列数;

。一一钢材与混凝土弹性模量的比值;当采用作用(或荷载)准永久组合效应

时，式 (7.6.2-5 )和式 (7.6.2-7 )中的问应采用考虑长期效应的换算模

量比LO

条文说明

在正常使用极限状态下，组合梁各部分材料仍处于线弹性阶段，组合梁的变形可按

弹性方法进行计算。具体计算方法为:将混凝土板的面积除以钢材与混凝土弹性模量的

比值no 换算为钢截面，再求出换算截面刚度 E1un 计算纽合梁的挠度。为使换算前后组

合梁截面形心位置不变，换算截面时将混凝土板有效宽度除以 no 即可。当考虑混凝土

在荷载长期作用下的徐变影响时 no 应为LO

试验研究表明，采用焊钉等柔性连接件的组合梁在混凝土板和钢梁界面将产生相对

滑移，导致组合梁挠度增加。根据国内外试验结果，由混凝土板和钢梁间相对滑移引起

的附加挠度通常在 10% ~ 15% ，因此，对组合梁换算截面刚度进行折减。

对于连续组合梁，因负弯矩区混凝土板开裂后退出工作，所以实际上是变截面梁，

在中间支座两侧各 0.15L 的范围内确定梁的截面刚度，不考虑混凝土板而只计入有效宽

eff范围内负弯矩钢筋截面对截面刚度的影响，在其余区段不应取组合梁的换算刚度

而取折;或刚度，才安变截面梁来计算变形，计算值与试验结果吻合良好。

本条所列的挠度计算方法与《钢结构设计规范 (GB 50017-2003) 中的规定

一致。

7.7 预应力施加方法和计算

7.7.1 预应力组合梁桥的预应力施加方式可采用张拉预应力束法、预加荷载法、支

点位移法等，也可综合使用以上方法，并采用合理的混凝土浇筑顺序或调整剪力连接件

的作用时间。

7.7.2 对连续组合梁桥，可采用张拉全桥布置的曲线或折线预应力束来施加预应力，

也可仅对负弯矩区的混凝土板施加预应力，如图 7.7.2 所示。

7.7.3 对连续组合梁桥，可采用预加荷载法或支点位移法，依靠钢梁的强迫变形对

组合梁施加预应力，如图 7.7.3-1 和图 7.7.3-2 所示。

30

厂桥阳面板

卜---一一一一----卢. \\_ 钢梁。飞。」预应力束

a) 连续组合梁桥体外预应力束布置方式

士可阻吐 主己

b) 连续组合梁桥负弯矩区施加预应力

7.7.2 张拉预应力束施加预应力

钢梁

a) 架设钢梁b) 预加荷载

混凝土受压

d) 卸除配重

7.7.3-1 预加荷载法施加预应力

一一一一一一一一↑一一一一一一一a) 支点上升 b) 浇筑混凝土

混凝土板受压

丁三丁 可气王 Jτ一-;;-:-~'7\".~飞 也只 也. ~ .- .' •• - •• .1

1

c) 支点下降

7.7.3-2 支点位移法施加预庇力

条文说明

组合梁计算

7. 7. 1 -7. 7. 3 连续组合梁常用的预应力施加方法有张拉预应力未法、预加荷载

法、支点位移法以及上述方法的综合使用。预加荷载法和支点位移法依靠钢梁的强迫弹

性变形对混凝土板提供预应力效果，而张拉预应力未法则通过张拉预应力钢束对组合梁

提供轴向预应力。上述三种预应力施加方式适用于不同的场合，实际操作时应因地制

宜，根据现场具体情况选择采用。对于连续组合梁，正确安排桥面板混凝土浇筑顺序，

可有效降低负弯矩区混凝土板的拉应力。

7.7.4 组合梁预应力损失计算应符合下列规定:

1 当组合梁采用张拉有教结预应力束的预应力施加方法时，应考虑预应力束的预

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

应力损失，并应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范~ (JTG D62)

的相关规定计算。

2 当组合梁采用张拉元素占结预应力束的预应力施加方法时，应考虑无教结预应力

束与转向装置的摩擦滑动影响，预应力束内力值应根据预应力束与全梁的变形协调条件

进行计算。

3 当组合梁采用预加荷载法或支点位移法等预应力施加方法时，应按弹性分析方

法计算钢梁强迫变形引起的预应力损失。

条文说明

本条给出第 7. 7. 条提出的组合梁预应力施加方法的预应力损失计算方法。组合梁

采用张拉有崭结预应力末的预应力施加方法与预应力混凝土梁桥的预应力施加方法无

异，混凝土板内预应力筋的预应力损失可按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥

涵设计规范~ (JTG D62) 的相关规定进行计算。当组合梁采用张拉无毒占结预应力末的

预应力施加方法时，应考虑预应力筋在转向块处和梁体之间可以发生自由滑动，无毒占结

筋的内力值和结构的整体变形相关，因此不能通过羊个截面的变形协调来确定，而是要

建立预应力筋和全梁的变形协调条件来确定。当组合梁采用预加荷载法和支点位移法等

预应力施加方法时，预应力效果主要依靠钢梁自身的强迫弹性变形，应按弹性方法进行

分析，设计时应考虑施工方法及顺序的影响。

32

8 混合结构

8.1 一般规定

士士幸幻/比口，口 /rJ.:甘

8. 1. 1 本章适用于钢混混合梁、斜拉索塔端钢混锚固、钢混混合塔柱、钢横梁(钢

斜撑)与混凝土塔柱结合、钢塔柱与混凝土承台结合、钢 昆混合拱肋、钢拱肋与混凝

土基座结合、析了架钢混混合杆件、钢混混合桥面板及其他混合结构结合部的设计。

条文说明

为充分发挥钢和混凝土各自的材料性能优势，工程师将钢构件和混凝土构件应用于

桥梁的同一构件。除了本规范规定的组合梁外，目前应用较多的还有一种构造:钢、混

凝土结构各自作为构件存在，两者通过一定的连接件结合成一体，承担并传递荷载，这

种构造称为\"混合结构\"。应用较普遍的有:混合梁、斜拉索塔端钢混锚固、混合塔

柱、钢横梁(钢斜撑)与混凝土塔柱结合、钢塔柱与混凝土承台结合、混合拱肋、钢

拱肋与混凝土基座结合、才行架混合杆件、混合桥面板、钢主梁与混凝土塔柱(桥墩)

固结、钢管桩与混凝土承台结合、悬索桥锚旋内主缆索股锚罔混合结构等。本幸在总结

国内外混合结构相关经验基础上，对各种混合结构结合部连接形式及构造要求、计算原

则等进行了规定。

8. 1.2 混合结构设计应遵循下列原则:

1 钢混结合部的位置应根据建设条件、结构受力、工程造价、施工等因素综合确

定，斜拉桥混合梁钢混结合部位置还可结合主梁弯曲应变能综合确定。

2 结合面混凝土与承压钢板应紧密结合。

3 结合面两侧的钢、混凝土截面相对应的顶板、底板、腹板的重心位置主 设置一致。

4 对处于全截面受压状态的以承受轴向力为主的结合部，应采取合理、有效的构

造将轴向力由截面面积较小的钢截面平顺、流畅地传递到面积较大的混凝土截面中去。

5 对承受弯矩较大的结合部，应采用施加预应力来平衡截面弯矩，使结合部处于

全截面受压状态。

6 斜拉索塔端锚固区钢混结合部应采取合理、有效的构造将斜拉索的竖向分力和

水平分力(或部分水平分力)有效地由钢结构传递到混凝土塔柱中去。

7 混合梁、混合塔柱及混合拱肋的结合连接处宜设置横隔板。

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

8 钢和混凝土的结合部应设置有效的连接件。

9 结合部连接构造应保证具有良好的抗开裂性、抗疲劳性和耐久性。

10 结合部钢结构设计应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范~ (JTG D64) 的规

定，应避免应力集中和局部失稳。

11 结合部构造设计应充分考虑方便施工与养护。

12 必要时宜开展钢混结合部整体比例缩尺模型和(或)局部足尺模型试验研究。

13 对需要保证钢板与混凝土间接触率的部位或构造，宜开展混凝土浇筑或压浆工

艺试验研究。

条文说明

1 混合梁钢混结合部位置由各种因素综合确定。斜拉桥混合梁结合部宜设置在边

跨、塔边跨侧或塔中跨侧弯矩较小处，也可设直在辅助墩顶或塔横梁处。梁桥混合梁结

合部宜设置在反弯点附近。混合塔柱结合部可设直在下横梁上缘或上、中塔柱分界处。

混合拱肋结合部可设置在桥面附近位直。

对于斜拉桥混合梁，可以恒载状态主梁弯曲应变能尽量小来判断主梁结构受力

的合理性按式 (8-1 )计算:

m L ~内

Ub = 一.一(MtT. + MtR ) ( 8 -1 ) i~4(EI) i \\miL I miR

式中 m 一-一主梁单元总数;

Li (EI) 一一主梁第 单元的长度和抗弯刚度;

iL iR一一主梁第单元的两端弯矩。

3 截面相对应的顶板、底板、腹板的重心位直设置一致，以避免钢侧截面的顶板、

底板、腹板产生屈曲和失稳。在与结合部两侧钢、混凝土截面重心一致难以同时满足的

情况下，以首先满足后者为主。

9 混合结构结合部连接部位构造及受力复杂，是桥梁结构的关键部位，也是薄弱

部位，一旦损伤或破坏，修复难度大，从而影响整座桥梁的结构安全及使用寿命。因

此，设计应保证其具有良好的抗开裂性、抗疲劳性和耐久性。

11 钢混结合部构造往往比较复杂，而钢结构加工制造质量及混凝土浇筑施工质量

的好坏，会直接影响到两者的结合质量，进而影响到其受力的可靠性和运营的耐久性;

而运营期的有效养护将为其耐久性提供有力保障。因此，结合部构造设计时，应充分考

虑其施工与养护的方便性。

12 鉴于混合结构的工程实践尚少，在设计采用混合结构特别是大型关键结构的结

合部时，宜开展整体比例缩尺模型和(或)局部足尺模型试验研究，以指导或验证设计。

13 钢板与混凝土间的密贴或有效接触是承压传力效果的根本保障，混凝土材料品

质、浇筑施工工艺及质量直接影响到两者间的接触率。鉴于工程实践尚少，考虑到不同

工程施工的特点，宜开展混凝土浇筑或压浆工艺试验研究，以保证钢板与混凝土间的接

触率，进而有效承压传力。

- 34

混合结构

8.2 结合部连接形式

8.2.1 钢混混合梁典型连接形式可分为全截面连接完全承压式[图 8.2. la) ]、全截

面连接承压传剪式[图 8.2. lb) ]、部分截面连接完全承压式[图 8.2. lc) ]和部分截

面连接承压传剪式[图 8.2.1d)]

承压铜板

坚向抗剪连接件

a) 全截面连接完全承压式 b) 全截面连接承压传剪式

竖向抗剪连接件竖向抗剪时产星理整

~二三也丝组~

混凝土梁无横隔梁 钢梁

W?多阴卜~

盟组里/

c) 部分截面连接完全承压式

d) 部分截面连接承压传剪式

8.2.1 11昆合梁钢混连接形式

35

无横隔梁

公路钢 昆组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01-2015)

条文说明

全截面连接完全承压式:完全依靠承压钢板以承压方式传递梁的轴力，在承压钢板

的钢梁侧设置箱格结构的加劲，使承压钢板全断面承压。竖向剪力由连接于承压钢板的

竖向抗剪连接件传递。该方式连接处应力较小，但构造复杂。

全截面连接承压传剪式:依靠承压钢板以承压的方式和水平抗剪连接件以水平剪力

的方式共同传递梁的轴力。在钢梁侧整个箱梁断面范围内填充混凝土，承压钢板厚度较

小。由于钢梁的部分轴力通过水平抗剪连接件传至填充混凝土，使承压钢板的应力分布

更加均匀。竖向剪力由连接于承压钢板的竖向抗剪连接件传递。该方式构造较复杂，施

工操作困难。德国弗来埃桥采用该方式。

部分截面连接完全承压式:完全依靠承压钢板以承压的方式传递梁的轴力，以对应

混凝土梁的顶板、底板、腹板断面范围的承压板传递轴力为主。竖向剪力由连接于承压

钢板的竖向抗剪连接件传递。该方式应力传递直接，但需要较厚的承压钢板，截面的刚

度变化比较剧烈。德国库尔特一舒马赫桥，中国汕头若石大桥、舟山桃夭门大桥采用该

方式。

部分截面连接承压传剪式:依靠承压钢板以承压的方式和水平抗剪连接件以水平剪

力的方式共同传递梁的轴力。仅在钢梁侧对应混凝土梁的顶板、底板、腹板断面范围的

箱格内填充混凝土。竖向剪力由混凝土断面和连接于承压钢板的竖向抗剪连接件传递。

该方式刚度过渡均匀，应力扩散好。日本生口桥、多多罗桥，中国鄂东长江大桥、荆岳

长江大桥采用该方式已

对于受力主要为截面弯矩而轴力相对较小的混合梁，在弯矩、轴力共同作用下，可

能会出现上缘或下缘受才立，结合部设置一定的预应力来保证顶板、底板、肢板截面均受

压口因此，截面的连接仍以传递压力为主。连接构造为部分截面连接承压传剪式。典型

连接构造如图 8-1 所示。

承压钢板

钢梁

8-1 受弯为主的 昆合梁钢混连接构造

部分截面连接承压传剪式根据承压板设置的不同又可分为前后面承压板式(图 8-2)

和后面承压板式[图 8.2. 1d) ]两种方式。

36

混合结构

前承压钢板

8-2 部分截面连接承压传剪式前后面承压板式

8.2.2 斜拉索塔端钢混锚固结构形式可分为内置式钢锚箱[图 8.2.2a)] 、外露式钢

锚箱[图 8.2. 2b) ]和钢锚梁[图 8.2.2c)]

抗剪连接件

a) 内置式钢锚箱

b) 外露式钢锚箱

钢锚梁

c) 钢锚梁

8.2.2 斜拉索塔端钢、温锚固结构形式

37

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

条文说明

内置式钢锚箱:钢锚箱封闭在混凝土塔壁内侧，混凝土塔柱仍是完整的箱形结构，

斜拉索的竖向分力由锚箱两端竖向钢板的剪力钉承受。塔柱整体性好，抗扭刚度较大，

吊装重量较小，钢结构便于养护，但张拉空间较小。日本仁川大桥，中国香港昂船洲大

桥、苏远大桥、鄂东长江大桥、上海长江大桥、济南黄河大桥等采用内置式钢锚箱。

外露式钢锚箱:钢锚箱夹在混凝土塔壁之间，斜拉索的竖向分力由锚箱两侧竖向受

拉钢板的剪力钉承受，可通过塔壁增设预应力增加抗剪效果及减少索塔拉应力。锚箱内

张拉空间较大，上塔柱被分离，抗扭性能不如内置式钢锚箱，根据需要可设置预应力，

吊装重量较大，部分钢结构在塔外侧，养护有一定难度。法国诺曼底大桥、希腊里翁一

安蒂里翁大桥、中国杭州湾大桥采用外露式钢锚箱。

钢锚梁:是独立的拉索锚固构件，支撑于塔柱内侧牛腿上，由钢锚梁自身平衡两侧

拉索的水平分力，才主索的竖向分力由塔柱内侧牛腿传至塔柱。钢锚梁自重较轻，起吊安

装方便，便于维修养护，且可以精确确定锚垫板位置和角度，但锚区有很多牛腿结构，

施工装模拆模烦琐。加拿大安娜西斯桥，中国南浦大桥、东海大桥、闵浦大桥、荆岳长

江大桥等采用钢锚梁。根据钢锚梁两端与塔柱连接形式的不同可分为两端固结、两端活

动和一端固结一端活动等形式，只有固结情况才存在钢混结合部。若牛腿也采用钢结

构，则钢牛腿与混凝土塔壁的连接又成为一种混合结构。

8.2.3 混合塔柱(拱肋)钢混结合部连接形式可分为完全承压式[图 8.2.3a)]

承压传剪式[图 8.2. 3b) ]。

钢塔柱

混凝土塔柱

b) 承压传剪式

8.2.3 混合塔柱钢、混结合部连接构造示意图

38

混合结构

条文说明

混合塔柱(拱肋)钢混结合部位置一般设置横梁(横撑)。结合部根据需要设直预

应力未(筋)。

8.2.4 钢横梁(钢斜撑)与混凝土塔柱结合部可采用如图 8.2.4 所示连接形式。

预应力束(筋)预应力束(筋)

混凝士培柱

混凝土塔柱

8.2.4 钢横梁(钢斜撑)与混凝土塔柱结合部连接构造示意图

条文说明

钢横梁(钢斜撑)与混凝土塔柱结合部位直混凝土塔柱内一般设直横隔板。结合

部根据需要设置预应力未(筋)。

8.2.5 钢塔柱与混凝土承台(钢拱肋与混凝土基座)结合部连接可采用全断面连接

完全承压式(图 8.2.5-1 )或承压传剪式(图 8.2.5-2)

承压板及其加劲

预应力柬(筋)

8.2.5-1 钢塔柱与混凝土承台完全承压式连接构造示意图

一另一

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

8.2.5-2 钢拱肋与混凝土基座承压传剪式连接构造示意图

8.2.6 析了架混合杆件结合部连接形式可分为完全承压式和承压传剪式(图 8.2.6)

a) 完全承压式

i • 1

12

b) 承底传剪式

8.2.6 和架混合杆件连接构造形式

8.2.7 昆合桥面板连接构造可采用图 8.2.7 的形式。

2• 2 1-1

8.2.7 昆合桥面板连接构造形式

8.2.8 钢主梁与混凝土塔柱(桥墩)结合部可在钢主梁腹板及其他各板件上焊接一

定数量的抗剪连接件或设置开孔板连接件 并应根据需要设置必要的预应力束(筋)

来承担并传递内力(图 8.2.8)

~ 40

混合结构

塔梁固结区平面

边纵腹板~纵腹板横隔都

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钢箱梁

加强纵腹板

8.2.8 钢主梁与混凝土塔柱连接构造示意图

8.2.9 钢管桩与混凝土承台结合可在钢管壁焊接一定数量的抗剪连接件，或开设孔

洞来传递钢管与承台间的剪力。

8.3 构造要求

8.3.1 钢混抗剪连接件宜采用焊钉和开孔板连接件。开孔板连接件可分为孔内不设

钢筋的开孔板连接件[图 8.3.1a)] 和孔内设置钢筋的开孔板连接件[图 8.3.1b)]

种形式。

- 41

公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (JTG/T D64-01--2015)

a) 孔内不设钢筋b) 孔内设置钢筋

8. 3. 1 开孔板连接件形式

8.3.2 钢混混合梁结合部构造应符合下列规定:

1 焊钉可设置于箱梁顶板、底板，传递轴向力及拉拔力;设置于箱梁腹板，传递

轴向力和坚|句剪力;设置于承压板，传递竖向剪力。焊钉面内纵、横向间距宜为其直径

10 ~ 15 倍，距侧面钢板的净距宜为其直径的 ~ 10 倍。焊钉高度应满足抗剪和抗拉

拔的要求，宜为其直径的 ~7 倍。

2 开孔板连接件沿板件纵向承受剪力，应根据传力需要设置。斜拉桥主梁应在顶

板、底板和腹板上沿纵桥向布置。梁桥主梁应在顶板、底板处沿纵桥向布置，在腹板处

宜沿竖向布置。

3 开孔板厚度应以抗剪连接件破坏时，孔中混凝土不发生割裂破坏为基准，可取

16 ~50mm 。开孔板可以是沿其高度方向连续的整块板，也可是焊于顶、底板上的板条，

板条的高度应不小于开孔中心距。孔中心距以抗剪连接件破坏时，两孔之间钢板不发生

破坏为基准，可取 220 ~250mm 。孔径应保证混凝土骨料能够进入孔洞。孔距钢板边缘

的净距宜不小于孔中心距的一半。开孔板中钢筋直径可采用 φ12 ~25mmo

4 承压钢板厚度应根据受力计算确定。完全承压式连接的承压钢板可采用 60 ~

80mm ，承压传剪式连接的承压钢板可采用 22 ~36mmo

5 全截面连接完全承压式承压板的加劲构造应布置成格构式 并将板的端部切削

成弧形。

6 钢梁顶板、底板、腹板可采用 形肋(图 8.3.2-1) 形肋(图 8.3.2-2 )进

行截面加强和刚度过渡。 形肋宜伸入 肋内部。 形胁宜焊接在 肋面板上。高度变

化坡度角 宜小于 15 形或 形加劲肋根部截面面积与被加强范围的 肋及钢板面

积之和的比值宜为 80% 0 形肋板厚可采用 16 ~25mm 形肋板厚可采用 ~ 12mm

承压板

卫:板8.3.2-1 形加劲肋

8.3.2-2 形加劲肋

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混合结构

7 填充混凝土式连接的钢箱梁顶板、底板、腹板可采用钢格室构造(图 8.3.2-3 )。

钢格室高度宜为 600 - 1 OOOmm ，且不宜超过梁高的 1/3每个格室宽度宜为800 -

1200mm 。长度根据受力计算确定，可取高度的 -倍。钢格室设计应考虑其内部混

凝土浇筑要求。应结合施工工艺，在格室的顶板、腹板设置混凝土布料、振捣的连通

孔，宜在封闭死角处设置一定数量的排气孔，宜预留一定数量的后期压浆孔。

开孔板连接件焊钉

a) 钢格室(腹板开孔)

长度

b) 铜格室(上下连接板开孔)

8.3.2-3 钢格室构造

8 结合部宜设置平衡截面外力弯矩的预应力钢束。

9 结合部应设置必要的加强钢筋。

10 结合部钢梁各板件的厚度及加厚范围应满足受力及刚度过渡需要。

11 钢梁承压板与其两侧的顶板、底板、加劲板、格室腹板应采用坡口熔透焊缝，

其余各板件之间的连接可采用坡口角焊缝，并应确保焊接质量。

条文说明

1 焊钉的力学性能不具有方向性，可承受面内任意方向的剪力。焊钉高度大于

倍直径后，对其抗剪承载力不再产生明显影响。考虑到焊钉承受面内任意方向剪力，按

45传力，认为受影响混凝土范围为4d 的圆坏，故中心间距取 4d +4d +d =9d 时，相邻

焊钉集中力作用混凝土区域恰好不重合，另外再考虑一定的富余量，得到相关构造

数据。

2 斜拉桥主梁轴力巨大，弯矩、剪力较小，为充分发挥手 内设置钢筋的开孔板连

接件的优势，应在顶板、底板和腹板处沿纵桥向布置。梁桥主梁顶板、底板承受较大的

轴向力，腹板主要承受竖向剪力，所以在顶板、底板处沿纵桥向布置，在腹板处宜沿竖

向布置。

4 完全承压式连接的承压钢板厚度rep可按式 (8-2 )计算初步拟定，并结合结合

部空间应力分析最终确定。

4'UU

,,,,,

.E···E

••

,

...

e pi (8-2 )

式中:一一承压板剪切强度设计值;

σa一一钢梁顶板、腹板或底板的抗拉强度设计值及板辱。

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公路钢混组合桥梁设计与施工规范 (]TG/T D64-01-2015)

完全承压式连接构造承压钢板厚度实例:汕头芳石大桥为 60mm ，舟山桃夭门大桥

80mm

承压传剪式连接构造承压板厚度实例:鄂东长江大桥为30mm ，荆岳长江大桥为

22mm ，重庆石板坡长江大桥为 25mm ，日本生口桥为 22mmo

8.3.3 混合塔柱(拱肋)结合部的焊钉设置于截面的顶板、底板、腹板及其加劲板

上。开孔板连接件沿塔柱(拱肋)轴向承受剪力，应根据传力需要设置其位置，应在

截面的顶板、底板、腹板及其加劲板上沿塔柱(拱肋)轴向布置。焊钉和开孔板构造

可参考混合梁结合部构造要求。

8.3.4 钢塔柱(拱肋)与混凝土承台(基座)结合部完全承压式连接构造的承压钢

板应保证不发生局部翘曲，厚度可采用 35 ~ 150mmo

8.3.5 其他混合结构结合部构造可参考混合梁和混合塔(拱)构造要求，并宜通过

理论分析与试验研究综合确定。

8.4 计算

8.4.1 可采用简化计算方法对部分截面连接承压传剪式混合梁结合部顶板、底板、

格室腹板的抗剪连接件进行剪力估算。

条文说明

简化设计方法是对给定数量和布置的抗剪连接件剪力的初步计算。对于斜拉桥部分

截面连接承压传剪式的混合梁，其结合部顶板、底板抗剪连接件剪力计算可采用下列简

化方法。

(1)承压板与混凝土梁接触面位置的钢与混凝土作用力分配(图 8-3 )可按下式

进行:

z=(+Mhutc 二二

. A L

Fc =0.68φ eff

(8-3 )

Fs = Neff - Fc (8-4)

式中 :M 一一钢混结合部承压板钢梁侧截面承担的弯矩及轴力 以上缘受压为

以受压为正;

Ya一一一所取羊位宽度计算区域形心距截面形心间距;

ACb 混凝土梁截面抗弯惯性矩及截面积;

te--混凝土梁顶(底)板厚度;

eff一一结合部截面钢梁顶、底板区域的单位宽度等效轴力;对顶板区域，式

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