预拱度的计算.doc

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1、3.5挠度、预拱度的计算一、变形（挠度）计算的目的与要求桥梁上部结构在荷载作用下将产生挠曲变形，使桥面成凹形或凸形，多孔桥梁甚至呈波浪形。因此设计钢筋混凝土受弯构件时，应使其具有足够的刚度，以免产生过大的变形，影响结构的正常使用。过大的变形将影响车辆高速平稳的运行，并将导致桥面铺装的迅速破坏；车辆行驶时引起的颠簸和冲击，会伴随有较大的噪音和对桥梁结构加载的不利影响；构件变形过大，也会给人们带来不安全感。变形验算是指钢筋混凝土桥梁以汽车荷载（不计冲击力）计算的上部结构最大竖向挠度，不应超过规定的允许值。《公桥规》对最大竖向挠度的限值规定如下表：钢筋混凝土梁

2、桥允许的挠度值构件种类允许的挠度值构件种类允许的挠度值梁式桥主梁跨中L/600桁架、拱L/800梁式桥主梁悬臂端L1/300注：1.此处L为计算跨径,L1为悬臂长度；2.荷载在一个桥跨范围内移动产生正负不同的挠度时，计算挠度应为其正负挠度的最大绝对值之和。二、刚度和挠度计算桥梁的挠度，根据产生原因可分成永久作用（结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝土徐变和收缩作用等）产生的和可变作用（汽车、人群）产生的两种。永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关，可分为短期挠度和长期挠度。可变作用产生的挠度是临时出现的，在最不利的作用位置下，挠度达到最大值，随着

3、可变作用位置的移动，挠度逐渐减小，一旦可变作用离开桥梁，挠度随即消失。永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性，通常可以通过施工时预设的反向挠度（即预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。可变作用产生的挠度，使梁产生反复变形，变形的幅度越大，可能发生的冲击和振动作用也越强烈，对行车的影响也越大。因此，在桥梁设计中，需要通过验算可变作用产生的挠度以体现结构的刚度特性。钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下的挠度，可根据给定的构件刚度用结构力学的方法来计算。对于均布荷载作用下的简支梁，跨中最大挠度值为：（1）钢筋混凝土构件；（2

4、）预应力混凝土构件1）全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件2）允许开裂的B类预应力混凝土构件在开裂弯矩作用下：在（）作用下：开裂弯矩：受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响（长期挠度），即按荷载短期效应计算的挠度值，乘以挠度长期增长系数，可按下列规定取值：当采用C40及以下混凝土时，；当采用C40～C80混凝土时，，中间强度等级可按直线内插取用。三、预拱度钢筋混凝土受弯构件预拱度可按下列规定设置：1）荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过L/1600时，可不设预拱度；2）不符合上述规定则应设预拱度，预拱度值应按结构自重和1/

5、2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。预拱度的设置应按最大的预拱度值按顺桥向做成平顺的曲线。