公路桥涵设计通用规范

2015版《公路桥涵设计通用规范》宣贯培训2016年1月北京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规范编写组赵君黎汇报提纲一、总体情况介绍二、主要修订内容三、具体修订条文解读修订背景1修订目的2修订原则3一、总体情况工作过程4主要工作5最近十年，“五纵七横”国道主干线全面贯通。截止2014年底，全国公路里程已达446.39万公里，较2004年增加259.32万公里。“五纵七横”十二条主干线“经济发展，交通先行”——公路跨越式发展1修订背景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010203040506070802004200520062007200820092010201120122013201432.1633.6653.3657.0059.4662.1965.8068.9471.3473.5375.71年份桥梁数量（万座）1337.61474.82039.92319.22524.72726.13000.03350.03662.83977.84257.905001000150020002500300035004000450020042005200620072008200920102011201220132014年份桥梁长度（万米）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发展理念：尊重自然，实现可持续发展设计理念：立足长远，贯彻全寿命理念引导发展实践经验：提升桥梁设计水平科研成果：促进科研成果的转化问题教训：避免问题与事故的重演总结技术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成熟一条写一条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）通用规范规范体系协调设计人员使用方便各地意见反馈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成果答疑文件整理：04通规颁布实施以来的答疑文件汇编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桥梁设计荷载与安全鉴定荷载的研究主要成果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00.511.522.533.544.5x10500.511.522.5x104时间(us)弯矩(kN.m)纵向折减系数研究5主要工作专项研究桥梁设计荷载与安全鉴定荷载的研究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主要工作专题研究八个专题1公路桥涵温度作用研究2桥梁波浪力计算模型及设计标准研究3桥涵设计冰雪荷载计算模型及标准研究4公路桥梁设计使用年限及系数研究5公路桥梁汽车冲击力计算模型研究6桥梁汽车离心力计算模型研究7桥梁安全风险分级标准研究8桥梁运营期结构安全监测系统设计标准研究温度梯度实测冲击系数实测章节编排1条文情况2主要修订内容3二、主要修订内容1章节编排原规范1总则2术语3设计要求•3.1桥涵布置•3.2桥涵孔径•3.3桥涵净空•3.4桥上线形及桥头引道•3.5构造要求•3.6桥面铺装、排水和防水层•3.7养护及其他附属设施4作用•4.1作用分类、代表值和作用效应组合•4.2永久作用•4.3可变作用•4.4偶然作用附录A全国基本风速图及基本风压值附录B全国气温分布区图新规范1总则2术语和符号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4作用•4.1作用分类、代表值和作用组合•4.2永久作用•4.3可变作用•4.4偶然作用•4.5地震作用附录A全国气温分区图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取消了强制性条文，保持强制规范（对应于推荐规范）3主要修订内容1)增加了桥涵结构的设计使用年限和耐久性要求；2)完善了极限状态的设计理论和方法；3)改进了作用组合分类及计算方法；4)调整了公路桥梁设计汽车荷载标准；5)增加、完善了各种作用标准值的计算规定（温度等）；6)完善了有关桥涵总体设计、环境保护、交通安全保障工程等的相关规定；7)增加了桥涵风险评估、安全监测的相关规定。总则1术语和符号2设计要求3三、具体修订条文解读作用41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。安全耐久基本要求适用功能要求环保经济其他要求美观修订条文。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。改建、改扩建、加固，按实际需要用。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）公路等级主体结构可更换部件特大桥大桥中桥小桥涵洞斜拉索吊索系杆等栏杆伸缩装置支座等高速公路一级公路100100502015二级公路三级公路1005030四级公路1005030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与抗灾作用罕遇地震标准桥梁地震风温度洪水撞击车辆其他飓风海啸、大洪水严重超载密集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26个术语；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。（非常重要的功能要求-正常交通荷载通行）新增条文。津晋港塘匝道桥，三辆货车分别重146.72、142.28、140.22吨北京怀柔白河桥，货车重达160吨超载：不正常的违法交通荷载，设计如何考虑！(要注意内外有别)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。4种状况、2种状态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