《桥梁构件计算》PPT课件

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1、六、桥梁基本构件计算公路桥涵基本构件的计算，包括持久状况下承载能力极限状态计算、持久状况正常使用极限状态计算以及持久状况和短暂状况构件的应力计算三大部分内容。6.1持久状况承载能力极限状态设计按承载能力极限状态的要求，对构件进行承载能力及稳定计算，必要时尚应进行结构的倾覆和滑移的验算。是对应于桥涵结构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。根据桥涵破坏可能产生后果的严重程度，按下表划分安全等级及结构的重要性系数。安全等级桥涵类别重要性系数γ0一级特大桥、重要大桥1.1二级大桥、中桥、重要小桥1.0三级小桥、涵洞0.9作用（或荷载）组合效应包括基本组合和偶然组合。

2、基本组合考虑结构重要性系数。永久作用的标准值和分项系数、汽车荷载效应的标准值和分项系数以及除汽车荷载以外的其它可变作用的标准值和其它可变作用效应的组合系数。偶然组合为永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取1.0；与偶然作用同时出现的可变作用，可按观测资料和工程经验取适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行《公路工程抗震设计指南》规定采用。6.2持久状况正常使用极限状态计算公路桥涵持久状况设计按正常使用极限状态的要求，采用作用（或荷载）的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度

3、、和挠度进行验算。汽车荷载不计冲击系数。在预应力混凝土构件中，预应力应作为荷载考虑，荷载分项系数取1.0。对于连续梁等超静定结构，尚应计入由预应力、温度作用等引起的次效应。作用短期效应组合，是永久作用的标准值与可变作用效应的频遇值相组合。作用长期效应组合，是永久作用的标准值与可变作用效应的准永久值相组合。6.3持久状况和短暂状况构件的应力计算结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时，除特别指明外，各作用效应的分项系数及组合系数均取1.0。按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件，应计算其使用阶段正截面混凝土的法向压应力、受拉区钢筋的拉应力和斜截面混凝土的主压应力，计算时作用（或荷载）取其标准

4、值，汽车荷载应考虑冲击系数。同时应考虑预加力效应，预加力的分项系数取1.0。对于连续梁等超静定结构，尚应计及预加力、温度作用等引起的次效应。桥梁基本构件钢结构钢筋混凝土结构预应力混凝土结构混凝土与砌体结构受压构件受拉构件受弯构件受压构件受拉构件受弯构件应力变形裂缝受压构件受拉构件受弯构件偏压构件应力变形裂缝受压构件钢筋混凝土的构件要点图7—8混凝土σc—εc设计曲线图7—9钢筋σs—εs设计曲线e0=0.002ecu=0.0035scs0ec0ABBC0eyeshesfsfy这两种材料共同工作的条件有：钢筋与混凝土之间有可靠的结合、两者温度膨胀系数大致相同和钢筋不被锈蚀。因而可以确保钢

5、筋和混凝土的有效粘结，从而持久的共同工作。故设计时必须采取措施予以保证。钢筋混凝土构件，在使用阶段，受拉混凝土已开裂，受压混凝土塑性特征不明显，钢筋处于弹性阶段；在临近破坏时，两种材料均表现出明显的塑性。因此，在应力验算和强度验算时，常采用不同的截面应力分布图示。目前，公路和城市钢筋混凝土桥梁采用概率极限状态设计法。要点关注点1、正截面承载能力基本假定（1）钢筋混凝土受弯构件承载的过程中（由开始加载至破坏），构件弯曲后,其截面仍保持为平面。即正截面的平均应变符合平截面假定；（2）截面受压混凝土的应力图形简化为矩形，其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值fcd；截面受拉混凝土的抗拉强度不

6、予考虑；（3）极限状态计算时，受拉区钢筋应力取其抗拉强度设计值fsd或fpd（小偏心受压构件除外）；受压区或受压较大边钢筋应力取其抗压强度设计值f’sd或f’pd。（4）钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。上述基本假定适用于各种形状截面的受弯构件和偏心受压构件。图7—10受弯构件的工作阶段受弯构件的工作阶段：在弯矩由小而大的过程中，配筋量适当的钢筋混凝土受弯构件的正截面工作状态经历了三个阶段。见图7—10。完全弹性工作阶段受拉区混凝土进入塑性出现裂缝临界阶段开裂弯矩带裂缝工作阶段施工阶段应力、裂缝宽度、竖向挠度、疲劳应力正常使用极限状态承载能力极限状态图7—1

7、0受弯构件的工作阶段IIaIIIIIMIMIaMIIMIIIxIxIaxIIxIIIss＜fsksc＜fckst＜ftkss＜fsksc＜fckst=ftkss＜fsksc＜fckss=fsksc=fck(7—42)2、受弯构件受弯构件正截面抗弯（1）适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏模型（2）T型截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度—受压区受压翼缘的有效翼缘的工作宽度（3）相对界限受压区高度xb—受拉区钢筋和受压区混凝土同时达到其强度设计值时，构件