混凝土结构原理11.ppt

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1、第十一章混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的设计原理1.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-20042.《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-20043.《公路工程技术标准》JTGB014.《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T50283-199911.1概率极限状态设计法及其在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的应用11.1.1极限状态表达式公路桥梁结构的极限状态设计设计表达式如下:承载能力极限状态桥梁构件的承载能力极限状态计算,采用下列表达式:式中——结构重要性系数，对于公路桥梁，安全等

2、级为一级、二级、三级时，分别取1.1、1.0、0.9；桥梁的抗震设计不考虑结构的重要性系数；——作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）的组合设计值；当进行预应力混凝土连续梁等超静定结构的承载能力极限状态计算时，应加上预应力（扣除全部预应力损失）引起的次效应；——构件承载力设计值；——材料强度设计值；——几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数标准值，即设计文件规定值。混凝土的材料分项系数为1.45，而建筑工程为1.4钢筋的材料分项系数：普通钢筋为1.2，而建筑工程为1.1钢绞线为1.47，而建筑工程为1.2公路桥涵设计：技术先进、安全可

3、靠、适用耐久、经济合理。公路桥涵结构的设计基准期为100年。公路桥涵结构的设计安全等级设计安全等级桥涵结构一级特大桥、重要大桥二级大桥、中桥、重要小桥三级小桥、涵洞“重要”的大桥、小桥是指高速公路和一级公路、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。桥涵涵洞的分类桥涵分类多孔跨径总长(m)单孔跨径(m)特大桥大于1000大于150大桥100-100040-150中桥30-10020-40小桥8-305-20涵洞--小于5正常使用极限状态对于正常极限状态,采用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、裂缝宽度和

4、挠度进行验算，并使各项计算值不超过规范规定的各相应限值。在上述各种组合中，汽车荷载效应不计冲击作用的影响。在预应力混凝土构件中,预应力应作为荷载考虑,荷载分项系数取为1.0。对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。11.1.4作用效应组合作用的分类作用按随时间变化可分为如下几类：（1）永久作用在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。（2）可变作用在设计基准期内量值随时间变化，或其变化与平均值相比不可忽略的作用。按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变作用和其他可变作用。（3）偶然作用在设计基准期内不

5、一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。作用效应组合在进行承载能力极限状态设计时，根据可能出现的作用，应采用以下两种作用效应组合，即基本组合和偶然组合。（1）基本组合永久作用设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：或式中——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；——第i个永久荷载的分项系数；——除汽车荷载、风荷载外的其他第i个其他可变荷载的分项系数，取1.4，但风荷载外的分项系数取1.1；、——第i个永久荷载标准值和设计值的效应；、——汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；、——除汽车荷载（含汽车

6、冲击力、离心力）外的其他第i个可变作用效应的标准值和设计值；——除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外其他可变荷载效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时，人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取为0.80；除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外尚有其他两种可变荷载参与组合时，其组合系数取为0.70；尚有三种可变荷载参与组合时，其组合系数取为0.60；尚有四种可变荷载参与组合时，其组合系数取为0.50；设计弯桥时，当离心力与制动力同时参与组合时，制动力标准值或设计值按70%取用。偶然组合永久作用标准值效应与可变作用某种代

7、表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的分项系数取1.0；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行《公路工程抗震设计规范》规定采用。11.2受弯构件正截面与斜截面承载力的计算11.2.1正截面受弯承载力计算1、正截面受弯承载力计算的基本假定1)构件弯曲后，其截面仍保持为平面；2)截面受压区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；截面受拉区混凝土的抗拉强度不予考虑；3)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。受拉钢筋的极限应变取0.0

8、1。受拉钢筋的应力取其抗拉强度设计值；受压区钢筋的应力取其抗压强度设计值。2、单筋矩形截面正截