GB50923-2013 钢管混凝土拱桥技术规范.docx

UDC 中华人民共和国国家标准 P GB 50923-2013 钢管混凝土拱桥技术规范 Technical code for concrete-filled steel tube arch bridges 2013-11-01 发布 2014-06-01 实施 中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局  联合发布 目 次 1 总 则 1 2 术 语 和 符 号 2 2.1 术语 2 2.2 符号 3 3 材 料 9 3.1 钢材 9 3.2 混凝土 10 3.3 钢管混凝土 10 3.4 其他材料 11 4 基 本 规 定 12 4.1 一 般规定 12 4.2 作用 13 4.3 结构计算 14 5 持 久 状 况 承 载 能 力 极 限 状 态 计 算 16 5.1 一 般规定 16 5.2 拱肋强度计算 17 5.3 拱肋稳定计算 21 5.4 吊索和系杆索计算 26 6 持 久 状 况 正 常 使 用 极 限 状 态 计 算 27 7 结 构 与 构 造 28 7.1 结构形式 28 7.2 主拱 29 7.3 拱座与立柱 32 7.4 吊索和系杆索 32 1 7.5 桥面系 33 8 钢 管 拱 肋 制 造 34 8.1 钢管加工制作 34 8.2 钢管拱肋组装 34 8.3 钢管拱肋质量检验 35 9 焊 接 施 工 39 10 防 腐 涂 装 施 工 42 11 钢管拱肋架设 44 11.1 一般规定 44 11.2 钢管拱肋架设与质量检验 44 12 管内混凝土的浇注 46 12.1 一般规定 46 12.2 管内混凝土的浇注施工 47 12.3 管内混凝土浇注后质量检验 48 13 其他构造施工 49 13.1 一般规定 49 13.2 吊索与系杆索的安装与质量检验 49 1 4 养 护 51 14.1 养护的基本规定 51 14.2 检查与评定 51 14.3 结构养护 57 本规范用词说明 60 引 用 标 准 名 录 61 附 条 文 说 明 63 2 Contents 1 General Provisions 1 2 Terms and Symbols 2 2.1 Terms 2 2.2 Symbols 3 3 Materials 9 3.1 Steel 9 3.2 Concrete 10 3.3 Concrete -Filled Steel Tube 10 3.4 Other Materials 11 4 Basic Requirements 12 4.1 General Requirements 12 4.2 Actions 13 4.3 Structural Calculation 14 5 Calculation of Ultimate Limit State in Persistent Situation 16 5.1 General Requirements 16 5.2 Arch Rib Strength Calculation 17 5.3 Arch Rib Stability Calculation 21 5.4 Suspender and Tie Cable Calculation 26 6 Calculation of Serviceability Limit States in Persistent Situation 27 7 Structure and Detailing 28 7.1 Structure s 28 7.2 Main Arch 29 3 7.3 Arch Seat and Spandrel Column 32 7.4 Suspender and Tie 32 7.5 Deck System 33 8 Fabrication of Steel Tube Arch Rib 34 8.1 Fabrication of Steel Tube 34 8.2 Assembling of Steel Tube Arch Rib 34 8.3 Quality Inspection 35 9 Welding 39 10 Anticorrosion Coating 42 11 Erection of Steel Tube Arch Rib 44 11.1 General Requirements 44 11.2 Erection and Inspection of Steel Tube Arch Rib 44 12 Filling of Concrete in Arch Tube 46 12.1 General Requirements 46 12.2 Filling of Concrete in Arch Tube 47 12.3 Quality Inspection 48 13 Construction of Other Structures 49 13.1 General Requirements 49 13.2 Installation and Quality Inspection of Suspender and Tie Cable 49 14 Maintenance 51 14.1 Basic Requirements of Maintenance 51 14.2 Inspection and uation 51 14.3 Maintenance of Structures 57 Explanation of Wording inThis Code 60 List of Quoted Standards 61 Addition Explanation of Provisions 63 4 1 总 则 1.0.1 为满足桥梁工程建设的需要，使钢管混凝土拱桥的设计、 施工和养护等技术工作符合安全可靠、耐久适用、技术先进、经济 合理的要求，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于城市桥梁与公路桥梁中钢管混凝土拱桥的 设计、施工与养护。 1.0.3 钢管混凝土拱桥的设计、施工与养护除应符合本规范外， 尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 2 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1 钢管混凝土拱桥 concrete-filled steel tubeCFST arch bridge 以圆形钢管混凝土为基本单元所形成的拱肋为主要承重结构 的桥梁。 2.1.2 钢管混凝土拱肋 CFST arch rib 主要承重单元为钢管混凝土的拱肋。 2.1.3 钢管拱肋 steel tube arch rib 钢管内未填充混凝土的拱肋。 2.1.4 管内混凝土 concrete in tube 浇注在钢管内的混凝土，又称核心混凝土。 2.1.5 钢管混凝土构件 CFST member 在钢管内浇注混凝土，并由钢管和管内混凝土共同承担荷载 的构件。 2.1.6 单圆管拱肋 single tube arch rib 截面为单个圆钢管混凝土的拱肋。 2.1.7 哑铃形拱肋 dumbbell shape arch rib 截面由上下两个单圆钢管混凝土和两块连接钢腹板组成的 拱肋。 2.1.8 桁式拱肋 truss arch rib 由上下钢管混凝土弦杆通过腹杆组成桁式的拱肋。 2.1.9 钢管混凝土格构柱 CFST laced column 由若干钢管混凝土主肢和空钢管缀件组成的柱子。 2.1.10 刚架系杆拱 rigid-frame tied arch 2 拱肋与桥墩固结，以系杆索的预加力来平衡拱部分水平推力 的结构。 2.1.11 下承式刚架系杆拱 rigid-frame tied through arch 全部桥面系悬挂在拱肋以下的刚架系杆拱。 2.1.12 中承式刚架系杆拱 rigid-frame tied half-through arch 由多跨组成，主跨为中承式，两端边跨为上承式悬臂半拱，系 杆索锚固在边跨端部的刚架系杆拱，又称飞鸟式拱或飞燕式拱。 2.1.13 约束效应系数 confinement or hooping coefficient 反映钢管对核心混凝土约束效应的系数，又称约束套箍系数。 2.1.14 钢管初应力 initial stress or preloading of steel tube 因钢管构件先于管内混凝土施工而在钢管混凝土组合作用形 成前作用于钢管中的纵向正应力，又称钢管混凝土初应力。 2.1.15 初应力度 initial stressing ratio or preloading ratio 钢管初应力与其钢材屈服强度的比值。 2.1.16 计算合龙温度 computional closure temperature 管内混凝土形成设计强度时，通过换算确定的钢管混凝土拱 肋温度内力为零时所对应的截面平均温度。 2.1.17 相贯节点 intersection joint 主管和支管直接通过相贯线焊接的节点。 2.1.18 脱粘 debonding 由温度荷载、管内混凝土收缩等非施工质量原因形成的管内 混凝土与钢管之间微小程度脱离的现象。 2.1.19 脱粘率 debonding rate 钢管混凝土横截面上产生脱粘区域对应圆心角与整个截面角 度的比值，又称脱粘角度率。 2.2 符 号 2.2.1 荷载和荷载效应 N 截面轴向力设计值； 3 N₁,N₂ 分配到哑铃形拱肋两个肢管上的轴向力值； M 截面弯矩设计值； M₁,M₂ 分配到哑铃形拱肋两个肢管上的弯矩值； N₅ 轴向压力组合设计值； S 荷载效应的组合设计值； R 构件承载力设计值； R 构件的承载力函数； V₁ 腹杆所受轴力设计值。 2.2.2 材料指标 EA 钢管混凝土拱肋截面整体压缩设计刚度； EI₅ 钢管混凝土拱肋截面整体弯曲设计刚度； EAse₁ 钢管混凝土毛截面压缩设计刚度； EIse₁ 钢管混凝土毛截面弯曲设计刚度； EAc₂ 单肢钢管混凝土毛截面压缩设计刚度； EIsc₂ 单肢钢管混凝土毛截面弯曲设计刚度； E. 混凝土弹性模量； E,钢材弹性模量； fad 混凝土轴心抗压强度设计值； fck 混凝土轴心抗压强度标准值； fa 材料强度设计值； fva 钢材抗剪强度设计值； fs 钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值； fd 混凝土轴心抗拉强度设计值； fik 混凝土轴心抗拉强度标准值； fy钢材强度标准值； G. 混凝土剪切变形模量； G₅ 钢材剪切变形模量； N₀ 钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度设计值； N′-- 考虑脱粘影响的钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强 4 度设计值； No拱肋截面各肢钢管混凝土截面轴心抗压强度设计值； No 桁式拱肋第i根弦杆轴心抗压强度设计值； N₀1 钢管混凝土单圆管截面偏心抗压强度设计值； N₀₂ 钢管混凝土单圆管偏心受压构件稳定承载力设计值； Np 钢管混凝土哑铃形和格构柱构件截面轴心抗压强度 设计值； ND1钢管混凝土哑铃形构件和格构柱偏心抗压强度设计值； ND 钢管混凝土哑铃形构件和格构柱偏心受压稳定承载 力设计值； Nj 与钢管混凝土主肢共同承担荷载的连接钢板的抗压 强度设计值； fipk吊索或系杆索的抗拉强度标准值； a 钢管混凝土拱肋受截面均匀温度作用时轴线方向的 线膨胀系数； as 钢材线膨胀系数； αc混凝土材料线膨胀系数； P₅ 钢材密度； μ .混凝土泊松比； μ₅ 钢材泊松比； σ吊索或系杆索应力； 0o钢管初应力。 2.2.3 几何参数 aa 几何参数设计值； A. 一个节间内各平腹杆面积之和； A. 钢管内混凝土的截面面积； Aa- 一个节间内各斜腹杆面积之和； A 连接钢板的截面面积； A, 钢管的截面面积； 5 As 钢管混凝土构件的组合截面面积； A₃1 拱肋截面钢材面积； A. 拱肋截面混凝土面积； ai钢管混凝土格构柱单根柱肢中心到虚轴 y-y 的距离； b,- 钢管混凝土格构柱单根柱肢中心到虚轴x-x 的距离； D 钢管外径； d 拉索直径； eo 截面偏心距； f- 拱的矢高； f₁ 桥面系以上拱肋的矢高； h₁ 哑铃形截面、格构柱截面受弯面内两肢中心距离； h₂ 哑铃形截面腹板高度； H 拱肋截面高度； r 截面计算半径； i-- 截面回转半径； I. 混凝土截面惯性矩； I. 钢管截面惯性矩； Isc 钢管混凝土组合截面惯性矩； I₃1 钢材截面惯性矩； Ic₁ 混凝土截面惯性矩； l 构件长度； L 拱桥计算跨径； L 构件的计算长度； Lo1拱肋净跨径； L₀ 拱肋的等效计算长度； La 吊索长度； L₂ 拱肋节段的直线段长； Lox构件对 X 轴的计算长度； Loy构件对 Y 轴的计算长度； 6 l₁ 格构柱柱肢节间距离； l₂ 哑铃形截面腹板加劲构造间沿拱肋方向的距离； r. 钢管内混凝土横截面的半径； Sg拱轴线长度； t 钢管壁厚或混凝土初凝时间； T 计算合龙温度； T₀ 附加升温值； Tz₈ 钢管内混凝土浇注后28d 内的平均气温； Eb界限偏心率； θ拱肋两节段间折角； △支管间隙。 2.2.4 计算系数及其他 β钢管初应力度； 0、ξ钢管混凝土约束效应系数设计值、标准值； p构件偏心率； P. 钢管混凝土截面含钢率； x 计算系数； μ柔度系数； μ 钢管混凝土拱肋汽车荷载冲击系数； Yo桥梁结构重要性系数； 7.单肢钢管混凝土和整个构件截面抗弯刚度之比； φ 稳定系数； 9 . 偏心率折减系数； λ钢管混凝土构件的名义长细比； λn 相对长细比； λ钢管混凝土格构柱的换算长细比； λ₁钢管混凝土格构柱单肢名义长细比； λx,λ,钢管混凝土格构柱对 X 轴、对Y 轴的名义长细比； a- 有初应力的钢管混凝土极限承载力计算时，考虑长细 7 比影响的系数； fo钢管混凝土拱桥的一阶竖向频率； ke 钢管混凝土承载力徐变折减系数； Kp 初应力度影响系数； k₁ 荷载系数； k₂行车道系数； k₃ 轴心抗压强度设计值换算系数； K. 钢管混凝土承载力脱粘折减系数； K 换算长细比系数； K′ 换算长细比修正系数； m- 有初应力的钢管混凝土极限承载力计算时，考虑偏心 率影响的系数； n 桁式拱肋弦杆数； V 输送泵的额定速度； Q 管内混凝土浇注方量。 8 3 材 料 3.1 钢 材 3.1.1 钢管混凝土拱肋中的钢管宜选用质量等级为 B 级及以上 的碳素结构钢或低合金高强度结构钢，其质量要求应符合现行国 家标准碳素结构钢GB/T 700 或低合金高强度结构钢 GB/T 1591的规定。 3.1.2 钢管可采用卷制焊接管或无缝钢管。当满足卷制要求时， 宜采用直缝焊接管。 3.1.3 钢材的主要强度指标应按表3.1.3采用。 表3.1.3 钢材强度指标 钢号 厚度或直径 mm 设计值N/mm 标准值fy N/mm 抗拉、抗压和抗弯fs 抗剪fd Q235 ≤16 190 110 235 16～40 180 105 225 40～100 170 100 215 Q345 ≤16 275 160 345 16～40 270 155 325 40～63 260 150 295 Q390 ≤16 310 180 390 16～40 295 170 370 40～63 280 160 350 3.1.4 钢材的物理性能指标可按表3.1.4采用。 表3.1.4 钢材的物理性能指标 弹性模量 EN/mm 剪切变形模量 G₃ N/mm 线膨胀系数 as1/℃ 密度 p. kg/m 泊松比 Hs 2.0610⁵ 7.9010⁴ 1.2010-5 7.8510 0.30 9 3.2 混 凝 土 3.2.1 钢管混凝土拱肋的管内混凝土等级不应低于 C30, 宜为 C40～C60。 3.2.2 混凝土轴心抗压强度标准值 fck、轴心抗压强度设计值 fd、轴心抗拉强度标准值fk、轴心抗拉强度设计值 fd、弹性模量 E. 应按表3.2.2采用。混凝土剪切变形模量G。可按表3.2.2中 弹性模量 E。的40采用，混凝土泊松比μ。可取为0.2。 表3.2.2 混凝土强度和弹性模量N/mm 强度种类 强度等级 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 弹性模量 E. 标准值fck 设计值fed 标准值fk 设计值frd C30 20.10 14.30 2.01 1.43 3.0010⁴ C35 23.40 16.70 2.20 1.57 3.1510⁴ C40 26.80 19.10 2.39 1.71 3.2510⁴ C45 29.60 21.10 2.51 1.80 3.3510⁴ C50 32.40 23.10 2.64 1.89 3.4510⁴ C55 35.30 25.30 2.74 1.96 3.5510⁴ C60 38.50 27.50 2.85 2.04 3.6010⁴ 3.3 钢管混凝土 3.3.1 钢管与管内混凝土的匹配可按下列材料组合选用 1 Q235 钢配 C30～C40 强度等级混凝土。 2 Q345 钢配 C40～C60 强度等级混凝土。 3 Q390 钢配 C60 或 C60 以上强度等级混凝土。 3.3.2 钢管混凝土构件的钢管壁厚不应小于8mm。 钢管的外直 径 D 与壁厚t 之比宜为35235/fy～100235/fy, 钢材强 度标准值 f, 取值应符合本规范表3.1.3的规定。 3.3.3 钢管混凝土约束效应系数设计值5。不宜小于0.60,截面 含钢率 p。宜为0.04～0.20。50、p.应按下列公式计算 10 3.3.3-1 3.3.3-2 式中50钢管混凝土约束效应系数设计值； P. 钢管混凝土截面含钢率； A.,----- 钢管的截面面积mm; A. 钢管内混凝土的截面面积mm; fs 钢板材抗拉、抗压和抗弯强度设计值N/mm; fa- 混凝土轴心抗压强度设计值N/mm。 3.4 其 他 材 料 3.4.1 吊索和系杆索的高强钢丝宜采用φ5mm 或φ7mm 热镀锌 钢丝，其强度标准值不宜低于1670N/mm, 性能要求应符合现行 国家标准桥梁缆索用热镀锌钢丝GB/T 17101 的规定。 3.4.2 吊索和系杆索的钢绞线宜采用高强低松弛预应力镀锌或 其他防护钢绞线，其强度标准值不宜低于1860N/mm, 性能要求 应符合现行国家标准预应力混凝土用钢绞线GB/T 5224 的 规定。 3.4.3 吊索和系杆索的锚具及连接件的钢材应选用优质碳素结 构钢或合金结构钢，性能要求应符合国家现行有关标准的规定。 吊索与系杆索所用防护材料不得含有对钢材有腐蚀作用的成分。 11 4 基 本 规 定 4.1 一 般 规 定 4.1.1 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。 4.1.2 钢管混凝土拱桥应按下列两类极限状态进行设计 1 承载能力极限状态对应于钢管混凝土拱或其构件达到最 大承载能力，或出现不适于继续承载的变形或变位的状态。 2 正常使用极限状态对应于钢管混凝土拱或其构件达到正 常使用或耐久性的某项限值的状态。 4.1.3 钢管混凝土拱桥应按持久状况承载能力极限状态和持久 状况正常使用极限状态进行设计。 4.1.4 钢管混凝土拱桥抗震设计应符合现行行业标准城市桥梁 抗震设计规范CJJ 166 或公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02- 01的规定。 4.1.5 钢管混凝土拱桥中钢结构和钢构件之间的连接，包括施工 阶段管内混凝土达到设计强度前的钢管拱结构，其承载力、变形和 稳定性能均应按桥梁钢结构进行设计与计算，并应符合国家现行 有关标准的规定。 4.1.6 钢管混凝土拱桥设计时应根据地形地质、交通运输条件和 其他建设条件，确定指导性的施工方案、主要施工步骤、质量要求 和施工中允许的不平衡荷载，并应明确结构体系转换的顺序及采 取的措施。 4.1.7 钢管混凝土拱桥设计时应对主要施工阶段进行计算。施 工阶段的计算应包括下列内容 1 拱肋构件的运输、安装过程中的应力、变形和稳定计算。 12 2 与拱肋形成有关的附属结构的计算。 3 拱肋形成过程中自身的应力、变形和稳定计算。 4 成桥过程中桥梁结构的应力、变形和稳定计算。 4.1.8 施工计算中，应计入施工中可能出现的实际荷载，包括架 设机具和材料、施工人群、桥面堆载以及风力、温度变化影响力和 其他施工临时荷载。施工阶段结构弹性稳定特征值不应小于 4.0。 4.1.9 钢管混凝土拱肋、横撑、立柱、桥面系主梁等，应进行满足 使用期间检查和养护维修要求的设计。 4.1.10 钢管混凝土拱桥的钢结构应依据桥位处的大气腐蚀环境 进行防腐设计，其免维修周期不应小于15年。防腐体系宜根据桥 梁所处环境及不同部位进行设计，不同防腐体系的钢材表面除锈 等级、表面清洁度、表面粗糙度等指标要求应符合现行行业标准 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件JT/T 722 的规定。 4.1.11 钢管混凝土拱桥的防水、排水和其他结构的耐久性要求 应符合国家现行有关标准的规定。 4.1.12 钢管混凝土拱桥施工前，对各关键工序，应制订专项施工 技术方案和安全技术方案。 4.1.13 大跨径钢管混凝土拱桥应进行施工监测与控制，拱的轴 线、内力、吊索与系杆索拉力、钢管应力等应满足设计要求。 4.2 作 用 4.2.1 钢管混凝土拱桥的荷载分类、效应组合与荷载计算，除应 符合本规范规定外，还应根据工程性质的不同，符合现行行业标准 城市桥梁设计规范CJJ 11或公路桥涵设计通用规范JTG D60 的规定。 4.2.2 钢管混凝土拱肋的汽车荷载冲击系数μ。可按下式计算 μo0.05736fo0.0748 4.2.2 式中fo钢管混凝土拱桥的一阶竖向频率Hz。 13 4.2.3 钢管混凝土拱受温度变化影响产生的变形值或由此而引 起的次内力，应根据桥位处气温、桥梁结构和施工设计等因素计算 确定。材料线膨胀系数和作用标准值可按下列规定取用 1 钢管混凝土拱肋受截面均匀温度荷载时轴线方向的线膨 胀系数α可按下式计算 4.2.3-1 式中as 钢材线膨胀系数，取1.210-5/℃; αc混凝土材料线膨胀系数，取1.010-⁵/℃。 2 计算钢管混凝土拱因截面均匀温度变化引起外加变形或 约束变形时，应以计算合龙温度 T 为基准温度，考虑最高和最低 有效温度的荷载效应。 14 3 合龙温度 T 可按下式计算  4.2.3-2 式中T₂8 钢管内混凝土浇注后28d 内的平均气温℃; D 钢管外径m; T₀ 考虑管内混凝土水化热荷载的附加升温值，为 3.0℃5.0℃,冬季取小值，夏季取大值；混凝土强 度等级低于C40 时，在此基础上减去1.0℃。 4 最高与最低有效温度可取当地最高与最低气温。 4.2.4 计算钢管混凝土拱因管内混凝土收缩而产生的变形值或 由此而引起的次内力时，管内混凝土收缩可采用实测值或按现行 行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62的规定计算。 4.3 结 构 计 算 4.3.1 钢管混凝土拱桥的结构计算应包括静力计算、稳定计算、 动力计算和节点疲劳计算等。结构计算图式、几何特性、边界条件 应反映实际结构状况和受力特征。 4.3.2 当刚架系杆拱进行有限元计算时，宜将上部结构、下部结 构与基础作为整体。 4.3.3 钢管混凝土拱肋截面整体压缩设计刚度EA 与弯曲设 计刚度EI₃ 应按下列公式计算 EAscEAs₁E.A 4.3.3-1 EIeEI₃10.6E.Ic₁ 4.3.3-2 式 中 EAs 钢管混凝土拱肋截面整体压缩设计刚度N; EIsc 钢管混凝土拱肋截面整体弯曲设计刚度N mm; A₃ 拱肋截面钢材面积mm; A 拱肋截面混凝土面积mm; I₃1 钢材截面惯性矩mm⁴; I 混凝土截面惯性矩mm⁴。 4.3.4 钢管混凝土拱肋截面回转半径i 宜按下列公式计算 15 i√EIsc/EAscl EIsc₁E,Is1EIc₁ 式 中 i 截面回转半径mm; EAsci 钢管混凝土毛截面压缩设计刚度N, 公式4.3.3-1计算；  4.3.4-1 4.3.4-2 可按本规范 EIscl 钢管混凝土毛截面弯曲设计刚度N mm。 5 持久状况承载能力极限状态计算 5.1 一 般 规 定 5.1.1 钢管混凝土拱桥应按承载能力极限状态的要求，对结构与 构件进行强度和稳定性验算。 5.1.2 持久状况承载能力极限状态计算时，钢管混凝土拱桥的安 全等级应根据其重要性、桥梁结构破坏可能产生后果的严重程度 以及工程性质进行划分，并应符合现行行业标准城市桥梁设计规 范CJJ 11 和公路桥涵设计通用规范JTG D60 的规定。 5.1.3 钢管混凝土结构与构件的承载能力极限状态应按下列公 式计算 Y₀S≤R 5.1.3-1 RRfa,aa 5.1.3-2 式中Yo桥梁结构重要性系数，对安全等级为一级、二级、三级 的结构或构件应分别取1.1、1.0、0.9;桥梁抗震设计 不考虑结构的重要性系数； S 荷载效应的组合设计值，应符合现行行业标准公路 桥涵设计通用规范JTG D60 或城市桥梁设计规范 CJJ 11的规定，其中汽车荷载应计人冲击系数； R 构件承载力设计值； R 构件的承载力函数； fa 材料强度设计值； aa几何参数设计值。 5.1.4 钢管混凝土拱肋强度计算应包括拱肋各组成构件，稳定计 算应包括各组成构件与拱肋整体。对桁式拱肋的钢管混凝土弦 管，当单肢一个节间的长细比λ1小于或等于10时，承载力计算可 16 仅进行强度计算，并应符合本规范第5.2.2条～第5.2.5条的规 定；当λ1 大于10时，承载力计算应进行稳定计算，并应符合本规 范第5.3.3条的规定。λ1 的计算应符合本规范公式5.3.9-3 公式5.3.9-5的规定。 5.2 拱肋强度计算 5.2.1 拱肋强度计算时，截面的内力可采用弹性理论计算。对组 成哑铃形或桁肋的钢管混凝土单圆管构件，其内力可由有限元计 算结果或截面内力分配计算确定。当采用截面内力分配计算哑铃 形截面各肢的内力且上、下两肢相同时图5.2.1,各肢的内力可 按下列公式计算 图5.2.1 哑铃形拱肋内力计算示意图 M₁M₂7M 5.2.1-1 5.2.1-2 5.2.1-3 5.2.1-4 17 EIsc₂EI₃EI. 5.2.1-5 式中M 截面弯矩设计值Nmm; N 截面轴向力设计值N; M₁,M₂ 分配到两个肢管上的弯矩值Nmm; N₁,N₂ 分配到两个肢管上的轴向力值N; η单肢钢管混凝土和整个构件截面抗弯刚度之比； h₁ 哑铃形截面受弯面内两肢中心距离mm; x 计算系数； I.混凝土截面惯性矩mm⁴; I, 钢管截面惯性矩mm⁴; EAc₂ 单肢钢管混凝土毛截面压缩设计刚度N, 按本规范 公式4.3.3-1计算； EIc₂ 单肢钢管混凝土毛截面弯曲设计刚度Nmm, 按 本规范公式4.3.4-2计算。 5.2.2 钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度应按下列公式计算 Y₀N,≤N₀ 5.2.2-1 N₀k₃ 1.141.02ξo1pfadA。 5.2.2-2 式中N₅ 轴向压力组合设计值N; N₀ 钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度设计值N; 50钢管混凝土的约束效应系数设计值，按本规范公式 3.3.3-1计算； P. 钢管混凝土截面含钢率，按本规范公式3.3.3-2 计算； f a混凝土轴心抗压强度设计值N/mm; k₃ 轴心抗压强度设计值换算系数。当钢管壁厚 t≤ 16mm 时 ，k₃1.0 。 当钢管壁厚t16mm 时 ，Q235 钢和 Q345 钢 ，k₃0.96;Q390 钢 ，k₃0.94。 5.2.3 对有脱粘影响的钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度设 计值 N应按下式计算 18 N,KN 。 5.2.3 式中N′ 考虑脱粘影响的钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强 度设计值N;