[发明专利]基于新规范的公路及市政工程装配式混凝土板梁设计方法

说明书

本发明提供了基于新规范的公路及市政工程装配式混凝土板梁设计方法，其在满足新规范的前提下，推广采用既适用于公路工程、又适用于市政工程的板梁通用图，大大提高板梁安全富裕度，增加板梁使用寿命，从而更好的发挥交通基建工程的作用，提高整个社会的经济效益。草拟各常规跨径板梁横断面，再从道路横断面选取出发，各选一种公路工程和市政工程的典型横断面，分别计算两种横断面下的中、边板荷载横向分布系数，并在不同的荷载工况下对中板梁、边板梁进行分析计算，包络设计，取最不利者为设计依据，根据板梁结构分析计算结果回验板梁横断面拟定的合理性，以确定各跨径板梁的合理横断面及预应力钢束、普通钢筋配置。

技术领域

本发明涉及混凝土板梁的技术领域，具体为基于新规范的公路及市政工程装配式混凝土板梁设计方法。

背景技术

预应力砼预制板梁在我国广泛用于高等级公路、市政道路及乡村道路等建设中，其优点显而易见的：由于梁体在工厂预制，质量易于控制；在预制梁体的同时，桥梁下部结构可以同时施工，最大程度地加快施工周期、减少总投资；另外，工厂预制化避免了由于现场施工对环境造成的污染，有利于环保。

目前，国内大部分公路及市政道路建设项目均采用交通部颁布的板梁通用图，也有部分省市的单位采用地方大型设计院(一般是厅级设计院)自编的板梁通用图。板梁的设计计算采用常规理论：即按照现行规范，对板梁自重、二期恒载、活载进行组合计算，满足规范要求的各项验算。其中，活载的横向分配采用荷载横向分布系数表征，荷载横向分布系数的计算通常采用杠杆法、铰接板梁法、刚接板梁法(即修正的偏心压力法)、G—M法等。

自2015年1月1日起，《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)正式颁布实施。与前版《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)相比，车道荷载中的均布荷载标准值、车辆荷载标准值保持不变；车道荷载中的集中荷载标准值PK取值范围由180KN～360KN变化为270KN～360KN，总体上提高了汽车荷载设计值。随后《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)自2015年12月1日起颁布实施，其车道荷载取值与《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)保持一致，老版板梁通用图已不能满足规范计算要求。

目前，国内大部分工程采用的板梁均为交通部颁布的通用板梁及几家大型设计院(一般是省部级设计院)自己编制设计的板梁。比如苏州地区，各同类市政设计院采用的板梁通用图均为中交第二公路设计院和交通部颁布的两版通用图。这些板梁图均基于公路工程典型横断面设计，没有针对典型的市政工程桥梁横断面设计，而随着城市经济的发展和建设，城市道路中重车比例越来越大且重车吨位均高于公路，城市桥梁承受的荷载实际上比公路桥梁要大；又苏州地区相当部分市政道路设计为人行道与非机动车道共面即“人非共板”，机动车可以通过非机动车道落底段开上非机动车道，甚至有重型卡车夜间停驻在桥梁非机动车道上，基于公路工程典型横断面设计的老板梁已显薄弱，市政桥梁中的板梁设计时应考虑这一因素。

基于上述现状，本项目开发的目的在于研究、设计出满足新规范要求且既能适用于公路工程、又能适用于市政工程的预制预应力砼板梁通用图，提高板梁安全富裕度，并用于指导今后的预制预应力砼板梁施工。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了基于新规范的公路及市政工程装配式混凝土板梁设计方法，其在满足新规范的前提下，推广采用既适用于公路工程、又适用于市政工程的板梁通用图，大大提高板梁安全富裕度，增加板梁使用寿命，从而更好的发挥交通基建工程的作用，提高整个社会的经济效益。

基于新规范的公路及市政工程装配式混凝土板梁设计方法，其特征在于：草拟各常规跨径板梁横断面，再从道路横断面选取出发，各选一种公路和市政工程的典型横断面，分别计算两种横断面下的中板梁、边板梁荷载横向分布系数，并在不同的荷载工况下对中板梁、边板梁进行分析计算，包络设计，取最不利者为设计依据，根据板梁结构分析计算结果回验板梁横断面拟定的合理性，以确定各跨径板梁的合理横断面及预应力钢束、普通钢筋配置。

其进一步特征在于：