第二章 钢桥设计计算理论 苏庆田2013

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1、第二章钢桥设计计算理论第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢一般规定①钢桥按照极限状态方法进行设计；¾承载能力极限状态设计：包括构件和连接的强度破坏，结构、构件丧失稳定及结构倾覆¾正常使用极限状态：包括影响结构、构件正常使用的变形、振动及影响结构耐久性的局部损坏¾疲劳极限状态：疲劳破坏②公路钢结构桥梁应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计；1持久状况：桥梁建成后承受结构自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。该状况应进行承载能力极限状态、疲劳极限状态和正常使用极限状态设计。2短暂状况：桥梁在制作、运送和架设过程中承受临时荷载的状况。该状况应进行承载能力极限状态设计，必要时

2、进行正常使用极限状态设计。3偶然状况：桥梁在使用过程中偶然出现的状况。该状况只需进行承载能力极限状态设计。2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu1第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢一般规定1桥梁杆件的强度和稳定应按有效截面计算（？？？）。2受拉翼缘的强度计算有效截面应考虑剪力滞和孔洞的影响。3受压翼缘和腹板的强度计算有效截面应考虑剪力滞、孔洞和板件局部稳定的影响。4杆件稳定计算应考虑板件局部稳定的影响。2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu2第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢有效截面规定有效截面1)考虑

3、受压加劲板局部稳定影响的有效截面按下式计算：图5.1.7考虑受压加劲板局部稳定影响的受压板件宽度示意图（刚性加劲肋）2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu3第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢有效截面规定有效截面1)考虑受压加劲板局部稳定影响的有效截面按下式计算：图5.1.7考虑受压加劲板局部稳定影响的受压板件宽度示意图（柔性加劲肋）2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu4第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢有效截面规定有效截面2)考虑剪力滞影响的有效截面面积按下式计算：(5.1.6-1)式中:图5.1.8

4、考虑剪力滞影响的第i块板件的翼缘有效宽度示意图2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu5第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢有效截面规定有效截面3)同时考虑剪力滞和受压加劲板局部稳定影响的有效截面及有效宽度按下式计算：同时考虑剪力滞和受压加劲板局部稳定影响的板件宽度示意图同图5.1.72013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu6第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢有效截面规定有效截面¾轴心受压板件的局部稳定系数2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu7第一节钢桥构件强度与稳定计算理

5、论¢有效截面规定有效截面（剪力滞）¾翼缘有效宽度be按式（5.1.8-3）和（5.1.8-4）计算（5.1.8-3）非支座处（5.1.8-4）支座处式中：b——翼缘有效宽度；eb——腹板间距的1/2，或翼缘外伸肢为伸臂部分的宽度；l——等效跨长，见表5.1.82013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu8第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢有效截面规定有效截面2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu9第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢轴心受拉构件强度(5.2.1-1)¢轴心受压构件强度(5.2.2-3）——考虑局

6、部稳定影响的有效截面面积；2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu10第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢轴心受压构件稳定：应考虑截面局部稳定产生的截面影响¾轴心受压构件的稳定应按下式计算：(5.2.2-4)2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu11第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢受弯构件¾在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度应满足下列规定：1、弯曲正应力应满足2、腹板剪应力未设加劲肋处的腹板局部应力3、受弯实腹式构件腹板在正应力σx、剪应力τ共同作用时2013-11-4TongjiUniversity,Q

7、ingtianSu12第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢受弯构件¾受弯的等截面实腹式构件的整体稳定应满足下列规定：Wx,eff，Wy,eff——考虑剪力滞和受压板件局部稳定的有效截面模量β——等效弯矩系数；m作用平面内的弯矩单独作用下，构件弯扭失稳模态的整体稳定折减系数；2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu13第一节钢桥构件强度与稳定计算理论¢拉弯、压弯构件¾实腹式拉弯、压弯构件强度应满足下列规定：2013-11-4TongjiUniversity,QingtianSu14第一节钢桥构件强度与稳定计算理