溷凝土桥梁结构的精细化设计内容方法.pdf

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1、混凝土桥梁结构的精细化设计方法徐栋同济大学桥梁工程系二Ο一Ο年四月参考资料参考资料：《桥梁体外预应力设计技术》徐栋编著，人民交通出版社，2008年10月www.wiseplussoftware.com（慧加软件）主要内容u混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法u预防持续下挠的措施——剪切配筋新方法u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的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法Ø面向配筋的精细化整体分析方法的特点：l面向配筋——适应规范的梁系本质l精细化——拆解梁体内部的剪应力超静定l整体分析——不针对局部效应混凝土桥

2、梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法Ø面向配筋的精细化整体分析为梁系计算方法l规范具有鲜明的梁系本质，并在可预见的将来不会改变l梁系分析的设计计算结果可以直接用于配筋l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的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法Ø常用的指标内力用于配筋的指标内力（主轴向，绕x轴）主轴弯矩Mx承弯剪力Qy弯剪轴力N压/拉扭矩Mz扭转（剪）混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法Ø梁系计算方法的分类分类分析方法主梁以外的结构主梁自身主梁模型第一台阶平面杆系平面分析（外部

3、超静定）平面分析（内部超静定）三自由度单梁第二台阶准空间分析空间分析（外部静定）平面分析（内部超静定）六自由度单梁空间网格或七自第三台阶空间分析空间分析（外部静定）空间分析（内部静定）——平面分析方法无法将复杂的空间结构简化到一个平面上去，由度单梁所以其外部、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。混凝土桥梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法Ø梁系计算方法的分类——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

4、种受力特征。——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的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法Ø梁系计算模型特点l3/6自由度单梁——不满足（无法拆解截面内部空间效应）l7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l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）l空间网格——满足混凝土桥梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法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）混凝土桥梁结构的精

5、细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法一个箱梁截面的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的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法顶板腹板1腹板2腹板3底板一个箱梁截面的空间网格划分混凝土桥梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法截取一个节段全桥空间网格模型截面划分空间网格表达的钢—混凝土叠合梁桥混凝土桥梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法原断面传统叠合梁板式构件分离混凝土桥梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法要点1——面内受力和面外受力要点2——

6、每块板的三层应力顶板腹板1腹板2腹板3底板AS×fs=bdiσcdi面外（反映局部荷载）面内（反映整体荷载）混凝土桥梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法顶板Ø箱梁结构应该关注的9个指标应力腹板1腹板2腹板3底板构件受力方向应力特征与传统关注应力比照纵向面外上缘一维应力整体截面上缘应力横向面外上缘一维应力另外进行桥面板局部计算箱梁顶板横向面外下缘一维应力另外进行桥面板局部计算中间层面内二维应力常被遗漏纵向面外下缘一维应力整体截面下缘应力横向面外上缘一维应力主要为计算底板钢束的外崩力，简化箱梁底板横向面外下缘一维应力计算方法仍不完善中间层面内二维

7、应力常被遗漏箱梁腹板中间层面内二维应力腹板主应力混凝土桥梁结构的精细化设计方法混凝土结构面向配筋的精细化整体分析方法一维应力与二维应力的区别是：一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