中华人民共和国行业推荐性标准JTG
JTG/T3360-02—2020
公路桥梁抗撞设计规范
Specifications for Collision Design of HighwayBridges2020-04-20发布
2020-08-01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桥梁抗撞设计规范
Specifications for Collision Design of Highway BridgesJTG/T3360-02—2020
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:2020年08月01日
中华人民共和国交通运输部
第21号
交通运输部关于发布
《公路桥梁抗撞设计规范》的公告现发布《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T3360-022020),作为公路工程行业推荐性标准,自2020年8月1日起施行。《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T3360-02—2020)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。
请各有关单位注意在实践中总结经验,及时将发现的问题和修改建议函告中交公路规划设计院有限公司(地址:北京市德胜门外大街85号德胜国际中心A座,邮政编码:100088),以便修订时研用。特此公告。
中华人民共和国交通运输部
2020年4月20日
交通运输部办公厅
2020年4月21日印发
根据交通运输部《关于下达2008年度公路工程标准制修订项目计划的通知》(厅公路字【2008】147号)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《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T3360-022020)。本规范对公路桥梁抗船撞的有关技术要求进行了规定。在编制过程中,编写组进行了大量的科研工作,吸取了国内已有的研究成果和实际工程经验,参考、借鉴了国内外相关的标准规范。规范初稿编写完成以后,通过多种方式广泛征求了设计、施工、建设、管理等有关单位和专家的意见,并经过反复讨论、修改后定稿。本规范共包括7章和4个附录,主要内容为:总则、术语和符号、总体设计、设计基本要求、设防船撞力与设防代表船型、船撞效应计算方法和结构性防船撞设施,附录为:构件抗船撞性能指标、船舶信息的收集和分类、船撞桥概率-风险分析方法和船撞动力荷载。
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:李会驰(地址:北京市德胜门外大街85号德胜国际中心A座,中交公路规划设计院有限公司,邮编:100088,传真:010-82017041,电子邮箱:
[email protected]),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:同济大学
上海船舶运输科学研究所
招商局重庆交通科研设计院有限公司中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司北京深华达交通工程检测有限公司主
编:赵君黎
金允龙李文杰耿波冯李会驰
主要参编人员:王君杰
邬都冯清海翟慧娜
高水德
王福敏
审查人员:范立础
鲍卫刚詹建辉
张建军吴琼于光胡建华
公路桥梁抗撞设计规范(JTG/T3360-02-—2020)王克海
谭邦明
参加人员:王宏丹
史方华
王东晖
魏志刚
梁立农
—2—
谢素华
徐宏光
邹永超
杨渡军
刘海清
梁智涛
彭元诚
钟明全
2术语和符号
2.1术语
2.2符号
3总体设计
一般规定
3.2桥位与桥轴线
3.3桥型与结构
3.4通航净空
3.5防撞设施
4设计基本要求
4.1一般规定
4.2抗船撞设防目标·
4.3抗船撞性能验算
5设防船撞力与设防代表船型:
5.1一般规定
5.2分析方法·
6船撞效应计算方法
6.1一般规定
6.2质点碰撞方法·
6.3强迫振动方法·
结构性防船撞设施
一般规定…
7.2选用原则…
7.3设计方法
附录A
构件抗船撞性能指标
船舶信息的收集和分类
附录B
附录C船撞桥概率-风险分析方法附录D
船撞动力荷载
本规范用词用语说明
1总则
1.0.1为规范和指导公路桥梁抗撞设计,制定本规范。1.0.2本规范适用于公路新建桥梁中主体结构的抗船撞设计。条文说明
桥梁主体结构的抗船撞性能,是其安全使用的核心因素。非主体结构与主体结构相比,在撞损后果、可修复性和社会影响上差异显著。1.0.3公路桥梁抗撞设计应综合考虑桥梁、船舶、水运管理和公路管理等因素,合理确定桥梁的总体方案、设防目标、防撞设施等。条文说明
船舶撞击桥梁成因复杂,水文条件、桥位或桥梁布置、船舶的通行量和船型构成、航运或公路运输管理等均会影响撞击风险。确定抗撞设计方案时,需要对这些因素进行全面系统的分析。
1.0.4公路桥梁主体结构宜采用基于性能的抗撞设计方法。条文说明
对于船撞作用,如采用基于单一目标来设计,保证桥梁在可预见的撞击作用下处于安全状态,偏于保守。基于性能的设计方法,考虑撞击发生的概率和撞击力的强度等因素,采用一系列的结构性能目标作为设计准则,保障在撞击作用下实现结构预定功能。目前,在抗震设计中已采用基于性能的抗震设计方法。1.0.5公路桥梁抗撞设计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。
公路桥梁抗撞设计规范(JTG/T3360-02-—2020)2术语和符号
2.1术语
2.1.1基于性能的抗撞设计performance-basedcollisiondesign结构的设计准则由一系列可以实现的性能目标来表示,保证在船舶撞击力作用下实现结构预定功能的抗撞设计方法。2.1.2船舶撞击力vesselimpactforce船舶与桥梁构件发生碰撞时产生的作用力。2.1.3设防代表船型designvesselofcollision桥梁抗撞设计时选定的代表船舶类型。2.1.4设防船撞力designforceofvesselcollision用于桥梁抗撞设计的船舶撞击力代表值。2.1.5排水量displacementweight船舶排开水的质量。
2.1.6附连水质量addedmassofentrainedwater为反映碰撞时水对船体的作用,将水按照一定的规则简化为附加在船体上的等效质量。2.1.7附连水质量系数coefficientforaddedmassofentrainedwater附连水质量与船体排水量的比例系数。2.1.8航迹线trackline
Www.bzxZ.net船舶航行的平面轨迹线:可通过船舶自动识别系统(AIS)、船舶航行服务系统(VTS)获得。
2.1.9防撞设施protectionfacilities用于防止船舶撞击桥梁,或降低船舶撞击作用的工程结构或装置。2
2.1.10o助航设施navigation-aidmeasure用于帮助船舶正确航行的标识或装置:可设置在陆地、桥梁或航道中。条文说明
术语和符号
本章仅将本规范出现的、需要明确定义的术语列出,大家都比较熟悉的通用术语没有编入。
术语的解释,其中有部分是国际公认的;但大部分则是概括性的含义,并非国际或国家公认的。术语的英文名称不是标准化名称,仅供引用时参考。2.2符号
材料性能有关符号
钢骨的屈服强度设计值;
桥梁构件的抗船撞性能:
混凝土部分的抗剪承载力设计值;钢骨部分的抗剪承载力设计值;箍筋部分的抗剪承载力设计值;构件的抗剪承载力设计值;
混凝土剪切强度。
作用和作用效应有关符号
船舶载重吨位;
设防船撞力,按船型分为轮船撞击力设计值、驳船撞击力设计值:甲板室撞击力设计值;
杆撞击力设计值;
船撞力时间过程:
撞击力-撞深模型:
初始动量;
满载排水量;
汽车荷载准永久值:
考虑船撞作用的偶然组合下作用效应设计值;撞击力持续时间;
船舶撞击速度:
-船舶在航道内的正常行驶速度;一水域特征流速。
公路桥梁抗撞设计规范(JTG/T3360-02—2020)几何参数有关符号
A——构件横截面的毛截面积;
D钢骨的腹板高度;
E——河床高程;
H——水位高程;
L,—塑性铰长度;
—船舶吃水深度
计算系数及其他有关符号
-附连水质量系数;
K一一构件极限塑性转角的安全系数;n
船撞范围内桥墩的数量;
独立的箍筋环数量;
α——构件性能等级系数;
船舶轴线与碰撞面法线夹角;
一弯曲变形性能等级的界限值;一抗剪冲击效应折减系数。
3总体设计
3.1一般规定
总体设计
3.1.1总体设计应合理确定桥位、桥型、跨径、构造,必要时可设置防撞设施或采取监控预警措施等,将船舶撞击桥梁的风险降低到合理和可接受的程度。条文说明
《公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南(试用)》将风险定义为事故发生的可能性及其损失的组合。综合措施旨在降低撞击事件发生的概率或避免撞击事件引起不良后果。合理和可接受的程度原则上以桥梁标准规范的有关规定为基础,结合相关方的意见综合确定。
桥梁总体设计需要考虑的因素很多。总体而言,路线规划是第一位的,决定了桥梁的位置;桥区的自然因素决定了桥梁建设的技术难度和管理难度,桥区的通航条件决定了桥梁的通航净空和桥墩布置。另外,综合考虑建设期工程投资和服役期成本是近年来设计理念的新突破。
在监控预警措施方面,繁忙航道上的桥梁有必要设置专用的船撞监测和预警系统,并可以将其作为桥梁健康检测系统的子系统。设置专用监测系统旨在记录肇事船舶信息、桥梁被撞击部位信息以及因船舶撞击产生的结构反应,有助于事故分析、撞击后桥梁安全性能的评价和桥梁船撞设计理论与方法的改进。专用监测系统的设计需进行专门研究或按现行相关规范执行。
3.1.2桥梁抗撞设防区域应包括主通航孔、辅通航孔以及设计最高通航水位下船舶可能到达的非通航孔。
条文说明
船舶事故调查资料的统计分析表明,撞击非通航孔引起的桥梁垮塌事故的数量约为撞击主通航孔的2倍,非通航孔桥的船撞问题需引起重视。3.1.3桥梁抗撞设计应以结构自身抗撞为主,必要时可采用结构性防船撞设施。-51
公路桥梁抗撞设计规范(JTG/T3360-02—2020)条文说明
新建桥梁结构自身应该具有抵抗设防船撞力的能力。为应对超越自身抗撞能力的撞击事件、防止桥梁局部破损等,可以设置必要的结构性防船撞设施,兼顾船舶防护。3.1.4多孔跨越航道的桥梁,应根据相对航道的位置等分析各个桥墩的撞击风险,确定其设防船撞力和抗撞设计方案。条文说明
受自然条件影响,多孔长桥各部分的被撞概率、后果均不相同,需要在考虑撞击风险的基础上确定设防船撞力和抗撞设计方案。3.2桥位与桥轴线
3.2.1跨越航道桥梁的桥位选择应符合现行《公路工程水文勘测设计规范》(JTGC30)、《内河通航标准》(GB50139)、《运河通航标准》(JTS180-2)、《海轮航道通航标准》(JTS180-3)和《长江干线通航标准》(JTS180-4)的相关规定。3.2.2桥位宜选择通航河道顺直,海床、河床稳定,水文条件与通航环境良好,桥区水域海床、河床冲淤变化幅度不大的区域。3.2.3桥位宜避开弯道、汉道、滩险、分流口、汇流口、港口作业区、锚地等区域,距弯道险滩的距离应满足船舶航行、作业的安全要求。3.2.4位于库区的桥位应考虑库区水位变化:位于港区、城镇以及滩险和锚地等的桥位应考虑航道、港口和城镇发展与规划,航道上下游情况,港口作业情况以及岸线的利用情况等。
条文说明
库区水位往往存在大水位落差的特点。以三峡水库为例,成库后坝前水位一般按照145m-155m-175m进行调度,一年之中水位落差通常在30m以上。选择桥位时需综合考虑水位变化情况对桥梁船撞的影响。位于港区、城镇以及滩险和锚地的桥位,需充分考虑到桥区附近港口、码头、锚地近期及远期规划的影响,以便对通航船舶密度、通航船舶吨位以及类型有充分的预估。
3.2.5跨越主河槽的桥轴线宜与水流主流方向或航迹线正交。6
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