陳喆 黃志明 李巨輪

摘 要 國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，加快了中國(guó)基建走向世界的步伐。我國(guó)所援建的海外項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)過程參照歐洲規(guī)范施行的國(guó)家占大多數(shù)。因此，設(shè)計(jì)人員有必要對(duì)兩地規(guī)范加以了解。本文依據(jù)中國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》以及歐洲橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范（EN1990-1999），從規(guī)范框架體系，極限狀態(tài)劃分與計(jì)算等方面，對(duì)中歐設(shè)計(jì)橋梁規(guī)范進(jìn)行對(duì)比分析。探究其各自適用性以及局限性，為我國(guó)海外工程建設(shè)提供支撐。

關(guān)鍵詞 橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范;荷載組合;可靠度理論;混凝土橋梁

1介紹

隨著港珠澳大橋、杭州灣大橋等舉世矚目工程的竣工，使得我國(guó)橋梁建設(shè)有了眾多新的突破，也使得我國(guó)橋梁建設(shè)在海外市場(chǎng)占有一席之地。在這種環(huán)境下，多接觸和研究發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)路橋設(shè)計(jì)施工規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可以顯著提高我國(guó)在海外工程市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)今世界，歐洲橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范可以代表國(guó)際橋梁先進(jìn)建設(shè)水平。我國(guó)與歐洲橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范在設(shè)計(jì)理念、材料指標(biāo)、構(gòu)件計(jì)算和使用環(huán)境等方面存在較大差異。對(duì)于其規(guī)范的研究與學(xué)習(xí)可以提升我國(guó)工程師在海外項(xiàng)目中的認(rèn)可度，并有利于我國(guó)規(guī)范的改進(jìn)與完善，從而整體提高我國(guó)橋梁建設(shè)中設(shè)計(jì)與施工水平。

2中歐橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范簡(jiǎn)介

2.1 中國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范

我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范種類繁多，且經(jīng)過多次修訂。橋梁設(shè)計(jì)要求的不同也就說明所需參考的規(guī)范不同。《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》主要介紹了通用設(shè)計(jì)原則、術(shù)語和符號(hào)、設(shè)計(jì)要求和作用?！豆蜂摻罨炷良邦A(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》主要介紹材料、設(shè)計(jì)和施工的設(shè)計(jì)原則，橋梁使用時(shí)期不同情況下極限狀態(tài)的計(jì)算[1-2]。

2.2 歐洲橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范

歐洲標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范中主要包括國(guó)家標(biāo)題頁、國(guó)家前言、歐洲標(biāo)題頁、歐洲標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)、歐洲附錄、國(guó)家附錄。歐洲規(guī)范的使用較為不便。使用過程中需要檢查某些值是否以國(guó)家附錄的形式重新定義。如果定義了這些值，則需要使用與某個(gè)具體的歐洲國(guó)家對(duì)應(yīng)的值。如果沒有定義，則需要使用歐洲規(guī)范文本中的值，有時(shí)還需要檢查其他規(guī)范。

3極限狀態(tài)劃分

《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)滿足承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求。即：①承載能力極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于橋涵結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，達(dá)到最大承載力變形或位移不適宜繼續(xù)承載的狀態(tài)。②正常使用極限狀態(tài)：與橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件的正常使用或耐久性極限相對(duì)應(yīng)。

根據(jù)歐洲規(guī)范EN1990：2002，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)：①承載能力極限狀態(tài)：與結(jié)構(gòu)倒塌或其他類似破壞形式有關(guān)的狀態(tài)，基本達(dá)到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的最大承載力。②正常使用極限狀態(tài)：指與結(jié)構(gòu)正常使用要求有關(guān)的狀態(tài)。超過此狀態(tài)，不能滿足正常使用要求[3]。

4中歐規(guī)范基本組合對(duì)比

中國(guó)規(guī)范基本組合表達(dá)式為：

式中：為安全系數(shù);為恒載分項(xiàng)系數(shù);為永久作用值;為主要可變作用分項(xiàng)系數(shù);為次要可變作用分項(xiàng)系數(shù);為伴隨系數(shù);為第j個(gè)主導(dǎo)可變作用值。

歐洲規(guī)范基本組合表達(dá)式為：

式中：為恒載分項(xiàng)系數(shù);為預(yù)應(yīng)力分項(xiàng)系數(shù);為主變量作用的分項(xiàng)系數(shù);為二次變量作用分項(xiàng)系數(shù);為組合系數(shù);其他符號(hào)意義同上。

歐洲規(guī)范中的正常使用極限狀態(tài)，根據(jù)有無裂縫將狀態(tài)分為是否可逆。這與中國(guó)規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定不同。除此之外，中國(guó)規(guī)范和歐洲規(guī)范的公式在形式上是相似的，但歐洲規(guī)范單獨(dú)列出了預(yù)應(yīng)力的作用。

的值對(duì)于車輛通常取0.7，通常取單軸交通荷載的0.75。顯然，在該值的選擇上，歐洲比較保守。對(duì)于伴隨系數(shù)的取值中國(guó)規(guī)范取=0.75，歐洲規(guī)范取=0。歐洲規(guī)范伴隨系數(shù)的選擇與中國(guó)有著明顯的不同。

關(guān)于永久荷載作用下構(gòu)件自重的分項(xiàng)系數(shù)，歐洲規(guī)范取=1.35 =0.95，中國(guó)規(guī)范取=1.2（荷載對(duì)結(jié)構(gòu)不利情況下），1.0（荷載對(duì)結(jié)構(gòu)有利情況下）。顯然，歐洲規(guī)范對(duì)該系數(shù)取值較大。關(guān)于車輛活載分項(xiàng)系數(shù)的選取，歐洲規(guī)范取=1.35，中國(guó)規(guī)范取=1.4。中國(guó)規(guī)范對(duì)這該值選取比較保守[4]。

5結(jié)束語

我國(guó)規(guī)范按照分項(xiàng)系數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)，體系趨于完善。歐洲規(guī)范需要多種參考書相互配合，從材料的選取，到鋁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，都配備相應(yīng)的規(guī)范，并且每個(gè)歐洲國(guó)家都配有相應(yīng)國(guó)家附錄。使用歐洲規(guī)范設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)照多本規(guī)范進(jìn)行參考。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方面，我國(guó)規(guī)范采用了基于半概率法的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，將材料的差異性，荷載的變化性以及結(jié)構(gòu)的重要性用乘以系數(shù)的方法適當(dāng)修正，按兩種不同的極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。歐洲規(guī)范考慮了四種設(shè)計(jì)條件：永久設(shè)計(jì)條件、瞬時(shí)設(shè)計(jì)條件、偶然性設(shè)計(jì)條件和抗震設(shè)計(jì)條件。各國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范都有其自身的合理性以及有待完善之處。

參考文獻(xiàn)

[1] JTG D60-2015.中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2015.

[2] JTG3362-2018.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2018.

[3] EN 1990：2002.Eurocode 1：Basis of structural design[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[4] 孫賀學(xué).公路混凝土橋梁中美歐設(shè)計(jì)規(guī)范主要條文分析比較[D].蘭州：蘭州交通大學(xué)，2014.

作者簡(jiǎn)介

陳喆（1998-），男，河北省滄州市人;就讀學(xué)校：長(zhǎng)安大學(xué)，學(xué)歷：本科。