JTG D60-2015 公路桥涵设计通用规范

第一章 总则

1.0.1 为适应公路桥涵建设发展需要，统一公路桥涵设计技术要求，保障桥涵结构安全、适用、耐久、环保、经济、美观，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建和改建各级公路桥涵的设计。

1.0.3 公路桥涵设计应遵循安全、适用、耐久、环保、经济、美观的原则。

1.0.4 公路桥涵结构的设计基准期为100年，设计使用年限应按表1.0.4的规定采用。

表1.0.4 公路桥涵的设计使用年限

结构类别	设计使用年限（年）
特殊结构桥梁	100
一般桥梁	100
桥涵主体结构	100
支座、伸缩装置	30
栏杆、护栏	30

1.0.5 公路桥涵结构应进行承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计。

1.0.6 公路桥涵设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

1.0.7 公路桥涵结构的安全等级应按下列规定确定：

1. 特大桥梁或重要桥梁，安全等级应为一级；
2. 一般桥梁，安全等级应为二级；
3. 小桥、涵洞，安全等级应为三级。

1.0.8 结构重要性系数应根据安全等级确定：一级取1.1，二级取1.0，三级取0.9。

---

第二章 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 桥涵 bridge and culvert

桥梁和涵洞的统称。

2.1.2 桥梁 bridge

跨越障碍物（如河流、峡谷、道路等）的结构物。

2.1.3 涵洞 culvert

横穿路堤的小型排水结构物，通常采用管形、箱形或拱形截面。

2.1.4 承载能力极限状态 ultimate limit state

结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形的极限状态。

2.1.5 正常使用极限状态 serviceability limit state

结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的极限状态。

2.1.6 持久状况 persistent situation

桥涵结构承受永久作用、可变作用持续时间很长的状况。

2.1.7 短暂状况 transient situation

桥涵结构承受临时作用（如施工荷载）的状况。

2.1.8 偶然状况 accidental situation

桥涵结构遭受偶然作用的状况。

2.1.9 地震设计状况 seismic design situation

桥涵结构承受地震作用的状况。

2.1.10 设计状况 design situation

桥涵结构在施工和使用过程中可能出现的各种状况。

2.2 符号

• γ₀：结构重要性系数
• γG：永久作用效应分项系数
• γQ：可变作用效应分项系数
• Sd：作用组合设计值
• Rd：结构抗力设计值
• fd：材料强度设计值
• Sk：作用标准值效应
• Rk：结构抗力标准值

---

第三章 调查与测量

3.0.1 桥涵设计前应进行现场调查，收集有关资料，并应进行必要的测量和地质勘察。

3.0.2 调查工作应包括下列内容：

1. 交通量调查及预测；
2. 河流性质调查，包括洪水位、流量、流速、冲刷深度等；
3. 地质勘察，包括地基土层分布、物理力学性质等；
4. 当地建筑材料调查；
5. 施工条件调查；
6. 环境保护要求调查。

3.0.3 测量工作应包括下列内容：

1. 桥位平面测量；
2. 桥位高程测量；
3. 桥位地形测量；
4. 河道断面测量。

3.0.4 地质勘察应符合下列规定：

1. 勘察深度应满足基础设计要求；
2. 应查明地基土层的分布、性质及承载力；
3. 应查明不良地质现象；
4. 应提供地下水位及变化规律。

3.0.5 桥位选择应遵循下列原则：

1. 顺应路线总体走向；
2. 避开不良地质地段；
3. 满足河道泄洪、通航要求；
4. 考虑桥梁与既有道路的衔接；
5. 节约用地、减少拆迁。

3.0.6 桥涵设计应收集下列资料：

1. 气象资料，包括气温、风速、降水量等；
2. 水文资料，包括设计洪水位、流速、流量等；
3. 地质资料，包括地基土层分布、地震动参数等；
4. 交通量资料；
5. 当地材料及施工条件资料。

3.0.7 地质勘察报告应包括下列内容：

1. 勘察目的、方法和工作量；
2. 地形地貌描述；
3. 地层岩性及分布；
4. 水文地质条件；
5. 不良地质现象及评价；
6. 地基土的物理力学指标；
7. 地基承载力建议值；
8. 基础设计方案建议。

---

第四章 作用

4.1 一般规定

4.1.1 作用包括永久作用、可变作用和偶然作用。

4.1.2 作用应根据结构在施工和使用过程中可能出现的状况进行组合。

4.1.3 结构设计时，对所有作用的取值均应采用标准值。

4.1.4 作用效应组合应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别考虑。

4.1.5 桥涵结构上的作用应按下列规定分类：

表4.1.5 作用分类

作用类别	作用名称
永久作用	结构自重、预加力、土的重力、混凝土收缩徐变作用、基础变位作用
可变作用	汽车荷载、人群荷载、风荷载、温度作用、支座摩阻力、流水压力、冰压力
偶然作用	地震作用、船舶撞击作用、汽车撞击作用

4.2 永久作用

4.2.1 结构自重（包括桥面铺装、护栏等附属设施自重）应按实际重量计算，钢筋混凝土重度可取26kN/m³。

4.2.2 预加力应作为永久作用计算。预加力效应应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的规定计算。

4.2.3 混凝土收缩及徐变作用效应应按下列规定计算：

1. 混凝土收缩应变终极值可按本规范附录A的规定确定；
2. 徐变系数终极值可按本规范附录A的规定确定；
3. 收缩及徐变对超静定结构产生的作用效应应计算。

4.2.4 基础变位作用应按下列规定计算：

1. 基础不均匀沉降引起的结构附加内力应计算；
2. 支座不均匀位移引起的结构附加内力应计算；
3. 基础变位作用效应应按实际约束条件分析。

4.2.5 土的重力应按实际重度计算。土的侧压力应按朗肯主动土压力计算。

4.2.6 永久作用效应的分项系数应按下列规定采用：

表4.2.6 永久作用效应分项系数

永久作用	分项系数γG
结构自重	1.2
预加力	1.2
土的重力	1.2
混凝土收缩及徐变作用效应	1.0
基础变位作用效应	0.5

4.3 可变作用

4.3.1 汽车荷载应按下列规定计算：

1. 公路-I级汽车荷载的均布荷载标准值为10.5kN/m，集中荷载标准值为360kN；
2. 公路-II级汽车荷载的均布荷载标准值为7.875kN/m，集中荷载标准值为270kN；
3. 汽车荷载的冲击力应计入结构的动力响应；
4. 汽车荷载的离心力、制动力应按规定计算。

4.3.2 汽车荷载的冲击力系数应按下列公式计算：

表4.3.2 冲击系数μ

结构基频f（Hz）	冲击系数μ
f<1.25	0.05
1.25≤f≤2.5	0.05+0.007(f-1.25)
f>2.5	0.05+0.0225(f-1.25)，且μ≤0.45

4.3.3 汽车荷载的制动力应按下列规定计算：

1. 桥梁单向行驶时，制动力按同向行驶的汽车荷载计算；
2. 制动力的标准值不应小于90kN，且不应大于1650kN；
3. 制动力沿桥纵向施加于桥梁支座中心。

4.3.4 汽车荷载的离心力应按下列规定计算：

1. 弯道桥梁应计算汽车荷载离心力；
2. 离心力标准值按车辆荷载标准值的0.15倍采用；
3. 离心力水平作用于桥面以上1.2m处。

4.3.5 人群荷载应按下列规定计算：

1. 桥梁人行道的人群荷载标准值为3.5kN/m²；
2. 设有栏杆的单向通行桥面，人群荷载标准值可取2.5kN/m²。

4.3.6 风荷载应按下列规定计算：

1. 桥梁所在地区的风荷载标准值应按《公路桥梁抗风设计规范》的规定确定；
2. 风荷载对结构的作用应包括静风荷载和风致振动效应；
3. 桥墩、桥塔等高耸结构应考虑风荷载的空间分布效应。

4.3.7 温度作用应按下列规定计算：

1. 桥梁结构的温度作用包括均匀温度作用和梯度温度作用；
2. 均匀温度作用应按桥梁所在地区的最高、最低气温确定；
3. 梯度温度作用应按本规范附录B的规定确定；
4. 温度作用效应应计入结构的超静定影响。

4.3.8 支座摩阻力应按下列规定计算：

1. 支座摩阻力标准值按下式计算：F = μV；
2. 式中：μ为支座摩擦系数；V为作用于支座的竖向反力。

4.3.9 流水压力应按下列规定计算：

1. 流水压力标准值按下式计算：P = KρAV²/2g；
2. 式中：K为形状系数；ρ为水的密度；A为桥墩阻水面积；V为水流速度；g为重力加速度。

4.3.10 冰压力应按下列规定计算：

1. 冰压力标准值应根据冰的抗压强度确定；
2. 冰压力作用方向水平，作用于计算水位处桥墩前沿。

4.3.11 可变作用效应的分项系数应按下列规定采用：

表4.3.11 可变作用效应分项系数

可变作用	分项系数γQ
汽车荷载	1.4
汽车荷载冲击力	1.4
汽车荷载离心力	1.4
制动力	1.4
人群荷载	1.4
风荷载	1.1
温度作用	1.0
支座摩阻力	1.0
流水压力	1.4
冰压力	1.4

4.4 偶然作用

4.4.1 地震作用应按下列规定计算：

1. 地震动峰值加速度应按《中国地震动参数区划图》确定；
2. 桥梁抗震设计应符合《公路桥梁抗震设计规范》的规定；
3. 地震作用效应应与永久作用效应组合。

4.4.2 船舶撞击力应按下列规定计算：

1. 位于航道附近的桥梁应考虑船舶撞击力；
2. 船舶撞击力标准值应根据航道等级、船舶吨位确定；
3. 撞击力作用方向水平，作用于通航水位处桥墩前沿。

4.4.3 汽车撞击力应按下列规定计算：

1. 跨越高速公路、一级公路的桥梁应考虑汽车撞击力；
2. 汽车撞击力标准值取1000kN，作用方向水平，作用于桥梁防撞护栏处。

4.4.4 作用效应组合

4.4.4.1 承载能力极限状态作用效应组合应按下列规定计算：

1. 基本组合：永久作用效应+汽车荷载效应+其他可变作用效应；
2. 偶然组合：永久作用效应+偶然作用效应；
3. 地震组合：永久作用效应+地震作用效应。

4.4.4.2 正常使用极限状态作用效应组合应按下列规定计算：

1. 短期效应组合：永久作用效应+汽车荷载效应（频遇值）+其他可变作用效应（频遇值）；
2. 长期效应组合：永久作用效应+汽车荷载效应（准永久值）+其他可变作用效应（准永久值）。

---

第五章 持久状况承载能力极限状态设计

5.0.1 持久状况承载能力极限状态设计应满足下列表达式：

γ₀Sd ≤ Rd

式中：γ₀为结构重要性系数；Sd为作用组合设计值；Rd为结构抗力设计值。

5.0.2 结构重要性系数应根据结构安全等级确定：

1. 安全等级为一级的结构，γ₀=1.1；
2. 安全等级为二级的结构，γ₀=1.0；
3. 安全等级为三级的结构，γ₀=0.9。

5.0.3 永久作用效应的分项系数应按下列规定采用：

1. 结构自重，γG=1.2；
2. 预加力，γG=1.2；
3. 土的重力，γG=1.2；
4. 混凝土收缩及徐变作用效应，γG=1.0；
5. 基础变位作用效应，γG=0.5。

5.0.4 可变作用效应的分项系数应按下列规定采用：

1. 汽车荷载，γQ=1.4；
2. 汽车荷载冲击力，γQ=1.4；
3. 汽车荷载离心力，γQ=1.4；
4. 制动力，γQ=1.4；
5. 人群荷载，γQ=1.4；
6. 风荷载，γQ=1.1；
7. 温度作用，γQ=1.0。

5.0.5 当永久作用效应对结构有利时，γG应取小于1.0的值。

5.0.6 结构或构件达到承载能力极限状态时，应进行下列验算：

1. 正截面承载力验算；
2. 斜截面承载力验算；
3. 抗倾覆验算；
4. 抗滑移验算；
5. 整体稳定性验算。

5.0.7 正截面承载力验算应考虑轴力、弯矩的共同作用。

5.0.8 斜截面承载力验算应考虑剪力、弯矩的共同作用。

5.0.9 抗倾覆验算应满足抗倾覆安全系数不小于1.3的要求。

5.0.10 抗滑移验算应满足抗滑移安全系数不小于1.2的要求。

---

第六章 持久状况正常使用极限状态设计

6.0.1 持久状况正常使用极限状态设计应按下列规定验算：

1. 钢筋混凝土及预应力混凝土构件应进行应力验算；
2. 预应力混凝土构件应进行抗裂验算；
3. 混凝土结构应进行裂缝宽度验算；
4. 受弯构件应进行挠度验算。

6.0.2 钢筋混凝土及预应力混凝土构件的应力验算应符合下列规定：

1. 持久状况构件截面边缘的混凝土压应力应符合下列规定：
   • 荷载标准组合：σkc ≤ 0.5fck；
   • 荷载准永久组合：σkc ≤ 0.4fck；
2. 持久状况预应力钢筋的拉应力应符合下列规定：
   • 荷载标准组合：σpt ≤ 0.65fpk；
   • 荷载准永久组合：σpt ≤ 0.55fpk。

6.0.3 预应力混凝土构件的抗裂验算应符合下列规定：

1. 正截面抗裂应对荷载标准组合下的混凝土拉应力进行验算；
2. 斜截面抗裂应对荷载标准组合下的主拉应力进行验算；
3. 预应力混凝土受弯构件的抗裂要求应满足表6.0.3的规定。

表6.0.3 预应力混凝土构件抗裂验算要求

裂缝控制等级	荷载组合	验算要求
一级	标准组合	混凝土不出现拉应力
二级	标准组合	混凝土拉应力不超过0.7fck
三级	标准组合	混凝土拉应力不超过1.05fck

6.0.4 钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算应符合下列规定：

1. 裂缝宽度计算应考虑混凝土保护层厚度、钢筋直径及数量等因素；
2. 裂缝宽度限值应按环境类别确定；
3. 一般环境条件下，裂缝宽度限值为0.2mm；
4. 氯化物环境或冻融环境中，裂缝宽度限值为0.15mm。

6.0.5 受弯构件的挠度验算应符合下列规定：

1. 挠度计算应采用荷载标准组合；
2. 计算挠度值不应超过限值；
3. 简支梁、连续梁的挠度限值为跨度的1/600；
4. 悬臂梁的挠度限值为悬臂长度的1/300。

6.0.6 预应力混凝土构件的变形计算应考虑预应力反拱值。

6.0.7 裂缝宽度计算公式应考虑下列因素：

1. 构件受力特征；
2. 混凝土保护层厚度；
3. 钢筋直径及配筋率；
4. 荷载作用时间。

---

第七章 短暂状况设计

7.0.1 短暂状况应进行施工阶段验算，包括构件的承载力验算和变形验算。

7.0.2 施工阶段结构分析应考虑下列因素：

1. 结构自重及施工荷载；
2. 预应力张拉顺序；
3. 支撑设置与拆除顺序；
4. 温度作用；
5. 地基不均匀沉降。

7.0.3 施工阶段混凝土的强度等级应不低于设计强度等级的75%时，方可张拉预应力钢筋。

7.0.4 施工阶段的作用效应组合应采用基本组合，分项系数取1.0。

7.0.5 短暂状况下，构件的承载力验算应满足下列公式：

Sd ≤ Rd/γRd

式中：γRd为短暂状况抗力调整系数，取1.2。

7.0.6 施工阶段预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过0.75fpk。

7.0.7 施工阶段的裂缝宽度限值可适当放宽，但不宜超过0.25mm。

---

第八章 偶然状况设计

8.0.1 偶然状况设计仅需验算结构的整体稳定性和抗倾覆能力。

8.0.2 偶然状况下，结构抗力应采用标准值，不考虑分项系数。

8.0.3 偶然状况下，作用效应组合应采用偶然组合。

8.0.4 结构在偶然事件发生后，应保持整体稳定性，不应发生连续倒塌。

8.0.5 偶然状况下，作用效应组合应按下列公式计算：

Sd = SGk + SQ1k + Σψci·SQik

式中：SGk为永久作用标准值效应；SQ1k为偶然作用标准值效应；SQik为其他可变作用标准值效应；ψci为准永久值系数。

8.0.6 桥梁防撞设计应考虑车辆撞击力的偶然组合。

---

第九章 地震设计状况

9.0.1 地震设计状况下，结构设计应满足下列要求：

1. 地震作用下，结构不应发生倒塌；
2. 地震作用效应应与永久作用效应组合；
3. 地震设计状况的承载力验算应采用下列公式：

γ₀Sd ≤ Rd/γRE

式中：γRE为地震调整系数，取0.85。

9.0.2 桥梁抗震设计应根据抗震设防标准进行分类，并采取相应的抗震措施。

9.0.3 抗震设防标准应综合考虑桥梁的重要性、破坏后果等因素确定。

9.0.4 桥梁抗震设防类别应按下列规定确定：

表9.0.4 桥梁抗震设防类别

桥梁类别	抗震设防标准
甲类桥梁	E1地震作用下不坏，E2地震作用下可修复
乙类桥梁	E1地震作用下不坏，E2地震作用下有限损伤
丙类桥梁	E1地震作用下有限损伤，E2地震作用下不倒塌
丁类桥梁	E1地震作用下不倒塌

注：E1地震为重现期约475年的地震动；E2地震为重现期约2000年的地震动。

9.0.5 地震作用计算应符合《公路桥梁抗震设计规范》的规定。

---

第十章 构造要求

10.0.1 桥梁结构的布置应符合下列规定：

1. 结构体系应简单、明确，传力途径直接；
2. 避免采用不规则的结构形式；
3. 桥梁跨径应与地形、地质条件相适应；
4. 桥下净空应满足泄洪、通航要求。

10.0.2 钢筋的混凝土保护层厚度应符合下列规定：

1. 当混凝土强度等级不低于C25时，主筋保护层厚度不应小于30mm；
2. 当处于环境条件较严重时，保护层厚度应适当增加；
3. 板、墙等平面构件的保护层厚度可适当减小。

10.0.3 钢筋的锚固长度应符合下列规定：

1. 受拉钢筋的锚固长度应满足La = αfy/fd计算要求；
2. 钢筋端部应设置弯钩或机械锚固措施；
3. 搭接长度不应小于锚固长度的1.3倍。

10.0.4 伸缩装置的设置应符合下列规定：

1. 伸缩装置应能适应桥梁的温度变形、收缩徐变变形；
2. 伸缩装置的安装宽度应根据实际桥梁跨度、温度变化幅度确定；
3. 伸缩装置应具有良好的耐久性，便于更换。

10.0.5 支座设置应符合下列规定：

1. 支座类型应根据桥梁结构形式、跨径、温度变形等因素选择；
2. 支座应能传递可靠的竖向荷载和水平力；
3. 支座垫石混凝土强度等级不应低于C40。

10.0.6 桥面铺装的构造应符合下列规定：

1. 铺装层应与桥面梁体可靠结合；
2. 应设置防水层；
3. 应设置有效的排水系统。

10.0.7 桥梁栏杆的设置应符合下列规定：

1. 栏杆高度不应小于1.1m；
2. 栏杆立柱间距不应大于2.5m；
3. 栏杆应有足够的强度抵抗车辆撞击。

---

附录A 混凝土收缩应变和徐变系数终极值

A.0.1 混凝土收缩应变终极值εcs(∞)可按下列公式计算：

εcs(∞) = εs(t,∞)·βs

式中：εs(t,∞)为收缩应变基础值；βs为收缩应变时间发展系数。

A.0.2 混凝土徐变系数终极值φ(∞,t₀)可按下列公式计算：

φ(∞,t₀) = φ₀·βc(∞,t₀)

式中：φ₀为徐变系数基础值；βc(∞,t₀)为徐变系数时间发展系数。

A.0.3 收缩应变基础值εs(t,∞)宜按下列规定采用：

表A.0.3 收缩应变基础值

环境条件	收缩应变基础值
干燥环境	0.0003
潮湿环境	0.0002

A.0.4 徐变系数基础值φ₀宜按下列规定采用：

表A.0.4 徐变系数基础值

环境条件	徐变系数基础值
干燥环境	2.0～2.5
潮湿环境	1.5～2.0

---

附录B 梯度温度作用

B.0.1 混凝土箱梁的梯度温度模式应按下列规定采用：

1. 竖向温度梯度：沿梁高方向按指数曲线分布；
2. 温度基数应根据桥梁所在地区的气候条件确定；
3. 温差标准值可取15℃～20℃。

B.0.2 钢结构桥梁的梯度温度模式应按下列规定采用：

1. 沿梁高方向可按线性分布；
2. 温差标准值可根据桥梁所在地区的气候条件确定。

B.0.3 梯度温度作用效应计算应考虑结构体系的约束条件。

---

附录C 汽车荷载计算图式

C.0.1 公路-I级汽车荷载的计算图式应符合下列规定：

1. 均布荷载：qk = 10.5kN/m；
2. 集中荷载：Pk = 360kN；
3. 计算跨径小于或等于5m时，集中荷载取180kN。

C.0.2 车辆荷载的布置应按最不利情况确定，车轮着地宽度为0.6m×0.3m。

C.0.3 汽车荷载的横向分布应按下列规定计算：

1. 多车道桥梁应考虑荷载的横向折减；
2. 横向折减系数应按车道数确定。

C.0.4 汽车荷载的纵向折减应按下列规定计算：

1. 桥梁跨径大于150m时，应考虑纵向折减；
2. 纵向折减系数应根据跨径确定。

---

附录D 作用效应组合

D.0.1 承载能力极限状态基本组合应按下列公式计算：

Sd = γ₀(γGSGk + γQ1SQ1k + ψci·γQiSQik)

D.0.2 承载能力极限状态偶然组合应按下列公式计算：

Sd = γ₀(SGk + SQ1k + ψ11SQ1k + ΣψciSQik)

D.0.3 承载能力极限状态地震组合应按下列公式计算：

Sd = γ₀(SGk + SEk + ψliSQik)

D.0.4 正常使用极限状态短期效应组合应按下列公式计算：

Sd = SGk + ψ11SQ1k + ΣψciSQik

D.0.5 正常使用极限状态长期效应组合应按下列公式计算：

Sd = SGk + ΣψqiSQik

D.0.6 作用效应组合系数可按本规范表4.3.11的规定采用。