混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化_高桥

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1、混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化徐栋同济大学桥梁工程系二Ο一Ο年六月混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化主要内容混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构的剪切配筋新方法体外预应力技术及其应用——连续刚构桥中的体内体外混合配束混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法面向配筋——适应规范的梁系本质精细化——拆解梁体截面的剪应力超静定整体分析——不针对局部效应上下部结构分析与配筋设计的无缝化面向配筋的精细化整体分析方法的特点：混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化面向配筋的精细化整体分析方法为梁系计算方法规范具有鲜明的梁系本质，并在可预见的将来不会改变梁系分析的设计计算结果可以直接用

2、于配筋块单元分析由于混杂大量局部效应，尚不能直接用来配筋，故目前主要用于纯分析混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化主轴弯矩Mx承弯剪力Qy弯剪轴力N压/拉扭矩Mz扭转（剪）用于配筋的指标内力（主轴向，绕x轴）常用的指标内力混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法对开口截面（剪应力静定），如矩形截面以及T型截面和I字型截面，在竖向剪力作用下剪应力τ分布特点是：仅在主轴（面内）存在剪应力；且沿厚度方向均匀分布。开口截面腹板剪应力分布开口断面的剪应力混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化一个问题：什么是梁？——平面分析方法无法

3、将复杂的空间结构简化到一个平面上去，所以其外部、内部均是超静定的，解决的方法是用各种系数或近似方法去简化。梁系计算方法的分类混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化——准空间分析方法可以将复杂的空间的结构在计算框架内建立计算模型（例如主梁采用单梁的“鱼骨”模型），但对于剪应力超静定的箱梁截面，其分析结果仍然是三个力、三个力矩的六种受力特征。梁系计算方法的分类——当截面是剪应力超静定时，现行梁系设计计算方法的分析结果并不完整混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化梁系计算模型特点3/6自由度单梁——不满足（无法拆解截面内部空

4、间效应）7自由度单梁——基本满足（欠缺板的面外弯曲效应，欠缺剪力滞效应）——对于箱梁结构经济的计算方法平面梁格（特殊情况下为Hambly梁格）——不满足（有剪力滞，但无法拆解内部剪应力超静定）空间网格——满足混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化箱梁截面偏心受力效应示意图箱梁截面应力图（7自由度单梁模型）混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化一个箱梁截面的Hambly平面梁格划分一个箱梁截面的单层梁格划分混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化一个箱梁截面的空间网格划分混凝土桥梁结构面向

5、配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化空间网格表达的钢—混凝土叠合梁桥全桥空间网格模型截取一个节段截面划分混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化原断面传统叠合梁板式构件分离混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化要点1——面内受力和面外受力要点2——每块板的三层应力面外（反映局部荷载）面内（反映整体荷载）混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化箱梁结构应该关注的9个指标应力混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化一维应力与二维应力的区别是：一

6、维应力产生的裂缝是从截面边缘开始的，并不会贯穿板厚，剪应力照样可以传递；而二维应力产生的裂缝是全截面的，是贯穿板厚的，剪应力无法传递。空间网格模型可以得到表中所有需要关注的一维应力和二维应力为代表的指标应力。应该特别指出,这些指标应力与桥梁结构材料是无关的，即适用于所有材料，包括钢结构、叠合梁结构和混凝土结构以及其它形成板式受力构件的材料。桥梁结构整体分析的最终目标是验证受力的安全性及配筋。所有一维应力下需要校核的应力特征在二维应力情况下同样需要校核，例如钢结构或许存在主应力方向上的疲劳。而对于混凝土结构，就要针对前述表中各项指标应力进行配筋。混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土

7、桥梁结构分析与配筋设计的精细化面向配筋的精细化整体分析方法的分析模型混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化类型1——多梁式桥梁，如铰接或刚接的简支T梁桥、空心板桥等推荐模型：平面梁格，避免采用同一个横向分布系数类型2——混凝土或钢弯箱梁桥、直箱梁桥推荐模型：7自由度单梁，解开箱梁的内部剪应力超静定面向配筋的精细化整体分析方法的分析模型混凝土桥梁结构面向配筋的整体分析方法混凝土桥梁结构分析与配筋设计的精细化类