《公路钢结构桥梁设计规范》宣贯第二部分课件.ppt

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1、《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）宣贯2同济大学徐俊博士2016年8月主要内容新规的背景和主要原则第一章总则第三章材料第四章结构分析第五章构件设计第六章连接的构造和计算第七、八、九章第十三章缆索第十四、十五、十六章5构件设计板的有效宽度问题加劲肋的设置与计算全新的疲劳荷载模型疲劳验算的方法5.1一般规定5.2轴心受力构件5.3受弯构件5.4拉弯、压弯构件5.5抗疲劳设计钢结构桥梁的破坏形式5构件设计强度破坏整体破坏：截面应力达到屈服点fy，截面应变迅速增加最后导致结构破坏（变形过大或断裂）破坏过程受拉构件：受

2、弯/拉弯构件：5构件设计稳定破坏力学角度弹性屈曲分支点稳定/第一类稳定弹塑性极值稳定/第二类稳定倾覆/第三类稳定影响范围整体失稳局部失稳（构件的局部失稳/板的局部失稳）5构件设计稳定破坏5构件设计疲劳破坏钢结构疲劳：在反复荷载作用下，钢材应力低于极限强度时发生的破坏现象主要出现在正交异性桥面板等复杂应力位置5构件设计疲劳破坏5构件设计脆性破坏脆性断裂：在很小的外荷载应力甚至没有外荷载的情况下，钢结构焊缝处出现的断裂破坏现象影响因素：材料韧性/断裂韧性，与温度有关，夏比试验局部应力集中结构刚度加载速率5构件设计脆性破坏5构件设计

3、锈蚀破坏锈蚀破坏是指钢结构在复杂环境作用下，因电化学反应导致构件整体或局部变薄，并最终降低结构强度导致的破坏形式影响因素：材料（不锈钢/铝/锌）材料杂质（焊缝处）环境温度与相对湿度酸/碱/盐污染物受力状态5构件设计锈蚀破坏5构件设计其他破坏形式5.1.1设计荷载构件应按承载能力极限状态验算强度和稳定，作用效应组合设计值按现行《公路桥涵设计通用规范》JTGD60规定计算。疲劳计算应按照本章抗疲劳设计与计算的有关规定执行。5构件设计/5.1一般规定承载能力极限状态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按承载能力极限

4、状态设计要求计算作用设计值效应的基本组合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；采用不计冲击力的汽车车道荷载频遇值（频遇值系数取为1.0）计算挠度值疲劳极限状态按疲劳设计荷载计算5构件设计/5.1一般规定验算项目承载能力极限状态截面极限强度：基本组合构件整体稳定：基本组合板件局部稳定：构造控制/考虑局部稳定的有效截面折减系数倾覆稳定：基本组合（分项系数均1.0）疲劳：疲劳荷载模型（仅疲劳车）正常使用极限状态挠度：仅汽车荷载，频遇值系数1.0，不计冲击影响构件容许最大长细比5构件设计/5

5、.1一般规定5.1.2结构重要性系数进行承载能力极限状态设计时，结构重要性系数应符合现行《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的相关规定。5构件设计/5.1一般规定5.1.3板厚要求除轧制型钢、正交异性板的闭口加劲肋、填板外，其它受力钢构件的板厚不应小于8mm。5构件设计/5.1一般规定5.1.4长细比要求5构件设计/5.1一般规定类别杆件长细比主桁架受压弦杆受压或受压-拉腹杆100仅受拉力的弦杆130仅受拉力的腹杆180联结系构件纵向联结系、支点处横向联结系和制动联结系的受压或受压-拉构件130中间横向联结系的受压或受压-拉构

6、件150各种联结系的受拉构件200长细比计算实腹式双轴对称截面杆件实腹式截面为单轴对称杆件绕对称轴弯扭失稳的换算长细比格构式构件分双肢/三肢/四肢缀件分为缀条和缀板5构件设计/5.1一般规定四类截面的划分类型1截面能产生塑性铰，并具有足够转动能力，用于塑性计算类型2截面呈现塑性抗力，但只具有有限转动能力类型3截面最不利边缘纤维屈服，但由于局部屈曲不能用足塑性储备类型4截面抗弯或抗压时必须考虑局部屈曲，即取有效宽度。5构件设计/5.1一般规定3类截面板件局部稳定承载力必须大于等于板件屈服强度板件局部稳定不控制设计可按边缘屈服理论

7、计算强度和整体稳定不需设置加劲肋4类截面允许板件在屈服前出现局部失稳，局部稳定承载力大于板件使用应力可以通过设置加劲肋提高板件稳定承载力可按承载力折减系数法或有效截面法计算强度和整体稳定5构件设计/5.1一般规定板的稳定问题5构件设计/5.1一般规定板的屈曲偏微分方程板的屈曲应力板的边界条件：x=0或a时y=0或b时位移函数：屈曲应力的解：5构件设计/5.1一般规定α=a/bm、n为正整数翘曲系数5构件设计/5.1一般规定n=1确定值不同边界条件下的翘曲系数5构件设计/5.1一般规定不同面内荷载作用下板的弹性失稳5构件设计/5

8、.1一般规定非均匀受压板的稳定均匀受剪板的稳定四边简支平板在各种受力图示下的翘曲系数5构件设计/5.1一般规定板的翘曲后性能当板的边缘支承具有较大刚度时，有时板的临界翘曲应力虽然不高，但翘曲后并不破坏，板的强度有很大的潜力可以发挥板的挠度将继续发展到较高量值，板中应力发生重分