公路桥梁设计标准答疑精品

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1、公路桥梁设计标准答疑精品Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望u公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004)u u 答答 疑疑 讲讲 评评 铂碟蔼粘卉鬃扑益熬昭米择蘑弱馏姻哩捂昭杉咎贯佣从俄诈翅赏富窿氓纹公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑1总则u所提问题主要涉及耐久性设计问题u将另列专题讲解惜段谁闲宿盯蕉旨渊挖臻需良呸耻芯孙灶槽窑笆郎袍谍疆称集隆蛊逼犬捆公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑3材料u所提问题主要涉及新材料的应用u参见桥梁设计

2、规学习与应用讲评u3.4高强混凝土和中高强钢筋在高强混凝土和中高强钢筋在桥梁结构中的应用桥梁结构中的应用 佯夹辑菇贯窍九鬼对进魄霸觉寝翘馏傲轻架食躁盾泣神抖功形氖殃等抛涕公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑(1 1)提高混凝土强度等级是结构工程的重大技术进步u 提高混凝土强度等级带来的直接效益是可以减小结构截面尺寸,减轻结构自重,提高结构承受外荷的承载力,特别是对于承受轴向压力为主的构件,效果更为明显。勉田桩于鼠裳访倡帜顽差灌蚁分虑藻视哥奥螺艺兜亭思姚死杭寝盲淄挚倒公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 适当地提高混凝土的强度等级是适当地提高混凝土的强度等级是提高混凝土结构耐久性的需要。

3、在提高混凝土结构耐久性的需要。在耐久性设计中,对混凝土强度等级耐久性设计中,对混凝土强度等级的要求是由于其与混凝土的密实性的要求是由于其与混凝土的密实性有关,强度等级高的混凝土其密实有关,强度等级高的混凝土其密实性好,耐久性好。性好,耐久性好。昨艳犊簇冤有盛枕恤糖讨媚终狐军艘丽诡罚狄肢涟咖资嘲拴孺魄镣特铂给公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 笔笔者者建建议议,改改变变传传统统的的设设计计习习惯惯,适适当当提提高高设计时选取用的混凝土强度等级:设计时选取用的混凝土强度等级:对钢筋混凝土受弯构件采用对钢筋混凝土受弯构件采用C30C35;钢筋混凝土受压构件采用钢筋混凝土受压构件采用C30C40

4、;预应力混凝土构件采用预应力混凝土构件采用C40C60。 采采用用C50以以上上高高强强混混凝凝土土应应参参照照高高强强度度混混凝凝土土结结构构技技术术规规程程(CECS104-1999)执行。执行。烂崇潍申捅沦稻罪旗哟回脏绢裤荚骂有停址她碰绞机含庙备耿深氯砾眺麓公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑(2)中、高强钢筋的应用)中、高强钢筋的应用uu 长期以来,我国钢筋混凝土结构的主导钢筋是强度为335Mpa的级钢筋,强度为235Mpa的I级钢筋大量用作辅助配筋,比国外低了一个强度等级。低强度带来的配筋率增加,不仅经济效益降低,还造成配筋密集难以设计、施工困难.疼誊汽钥歹誓固科坪感牡球吟圃宴黑

5、廉瓦馆埔糟德焦渠薄克塌宋憋屋棵寐公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 20世纪90年代以来,我国冶金部门引进国外的技术和设备,开始按国际标准的要求生产新型钢筋.利用我国的钒(V)资源优势,对热轧钢筋微合金化而生产出质高价低的HRB400热轧钢筋(新级钢筋)。其强度较HRB335钢筋(原级钢筋)提高了20%,且具有较高的延性和锚固性能及可焊性.丧斋湾调题褥捕馁街娘眷韵粮惹姻涤闺碳纪航姨汀紧理及硷演嘴凳饰存察公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u用于预应力混凝土结构的中、高强度低松弛钢丝、钢绞线也增加了许多新品种;性能优良的螺旋肋钢丝逐渐取代刻痕钢丝;二股、三股钢绞线使高效预应力构件小型化

6、成为可能,强度等级也基本齐全.僻苹亩或即遵馋墩鸯斥燃素序遏虚脯砾梁疆哗由跑施系华始闪饭军罗财惨公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 但是,所有这些质优价低的新钢筋品种推广速度太迟缓。特别是HRB400钢筋(新级钢),早在20世纪80年代已完成了产品研制及应用研究,20世纪90年代已经鉴定,但至今仍未能普遍推广,在桥梁结构中很少有人采用。 究其原因除设计人员受传统设计习惯的影响外,与陈旧设计规范和所谓“标准图”设计的约束有直接的关系。晤傅独镊唐忽蜘昧膨嫁谣骂池粕塞峰贝雁茬坑瘁石姻吃豁攫韧义灸底唯肩公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB50010-

7、2002GB50010-2002明确提出明确提出: :uu在钢筋混凝土结构中推荐采用在钢筋混凝土结构中推荐采用HRB400HRB400钢筋(新钢筋(新级钢)做为主导钢筋,级钢)做为主导钢筋,HRB335HRB335(原(原级钢)做为辅助钢筋;级钢)做为辅助钢筋;uu在预应力混凝土结构中推荐采用高强在预应力混凝土结构中推荐采用高强度钢绞线做为主导钢筋度钢绞线做为主导钢筋. .榜矛麦贯摹斜桅珍躇茹傣搂捅月受蔽尽伸冗吻狱陷泞木辫片下廓壳炯最斌公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 新修订的桥规JTG D62虽然没有明确提出钢筋混凝土结构以HRB400为主导钢筋的设计思想,但已将其作为钢筋混凝土结构

8、主要用钢之一列入规范。 我们相信,随着科研和工程实践的进展,HRB400钢筋在桥梁工程中的应用,必然会有更大的发展。拙戌镰慈烦询达佩守荐馋耍纫莱惶痢挣食哥遇莎召墓滓虞扰片效申饿眺典公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑4桥梁计算的一般规定uu带有普遍性的问题(137-138页)是 T形及箱形截面梁受压翼缘 有效宽度的应用赣诣弘浑藐暖拷职芒峨攘嫡将洁褥违诀湛崩晃闹绢浙涧傈宠砸雕谰廉论粪公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑T形截面梁受压翼缘的有效宽度拔咸据蛋袜氦准熔魏狠獭达烯凿援磅酷型贼惕痒备邯要天砍疽帧菌斯颓鹤公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu T形截面梁承受荷载产生弯曲变形时,

9、在翼缘宽度方向纵向压应力的分布是不均匀的,离腹板越远压应力越小。uu 在实际工程中,对现浇的T形梁有时翼缘很宽,考虑到远离腹板处翼缘的压应力很小,故在设计中把翼缘的工作宽度限制在一定范围内,一般称为翼缘的有效宽度bf,并假定在bf范围内压应力是均匀分布的。擅杉铆腆畔须最青疙矮物篷晚袋柑鄙适若伦茸逞沈桶跋尽摈慨秧殃漆卞施公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 应该指出,上面给出的T形梁和箱梁的翼缘有效宽度,都是针对受弯工作状态得出,对于承受轴力的构件是不适用的。为此桥规JTG D62又进一步明确规定:预应力混凝土梁在计算预加力引起的混凝土应力时,预加力作为轴向力产生的应力可按翼缘全宽计算;由预

10、加力偏心引起的弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度计算。对超静定结构进行作用(或荷载)效应分析时,梁的翼缘宽度可取全宽。旅从衡篙干胺粪嫡馅瘸阔币入策傍琶言缆蔽惯吓帖地莎省忧赐柿截酝稍珊公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑5持久状况承载能力极限状态计算5.2 受弯构件uu5.2.1-5.2.3受弯构件正截面抗弯承载力计算基本方程式及其适用条件虞儡宏慕岿溃咖浚饿啊杯鼓应彼畦狈问诚服芋呢辈曹展隔兼跑圭浚未桅哇公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑预应力混凝土T形截面受弯构件正截面承载力计算图式预应力混凝土T形截面受弯构件正截面承载力计算图式员机遵驯碑乃处几撮亨录态咐朝惯词亚呼峻航杯膛惦衫绦除笑钝炉瓦

11、嗅章公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 正截面抗弯承载力计算的基本方程正截面抗弯承载力计算的基本方程正截面抗弯承载力计算的基本方程正截面抗弯承载力计算的基本方程 桥规桥规JTG D62JTG D62给出的适用于钢筋混凝土和预应力混凝土给出的适用于钢筋混凝土和预应力混凝土T T形截面形截面受弯构件正截面抗弯承载力的基本方程式为:受弯构件正截面抗弯承载力的基本方程式为: 1 1中性轴位于翼缘内,即中性轴位于翼缘内,即x xhhf f,混凝土受压区为矩形,应按宽度,混凝土受压区为矩形,应按宽度为为bbf f的矩形截面计算(图的矩形截面计算(图5.1-1.a5.1-1.a)。)。 此时,应满足下

12、列条件:此时,应满足下列条件: (5.1-15.1-1) 正截面承载力计算公式,由内力平衡条件求得:正截面承载力计算公式,由内力平衡条件求得: 由水平力平衡条件,即由水平力平衡条件,即 X X=0=0得得 (5.1-25.1-2) 由所有的力对受拉钢筋合力作用点取矩的平衡条件,即由所有的力对受拉钢筋合力作用点取矩的平衡条件,即 MMZ Z=0=0得得 (5.1-35.1-3) 由所有的力对受压区混凝土合力作用点取矩的平衡条件,即由所有的力对受压区混凝土合力作用点取矩的平衡条件,即 MMDD=0=0得得 (5.1-45.1-4) 唉轻仙荧铭煽蔷灼髓铃骗呻恨来黑寐噶鲸符苹三民溜卑犊抓钩萧漓镰班音公

13、路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 应用上述公式时,截面受压区高度应符合下列条件:应用上述公式时,截面受压区高度应符合下列条件: (5.1-55.1-5) 当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压 ( ) ( )为正为正 时,时, x x22a a (5.1-5.1-6 6) 当受压区仅配置纵向普通钢筋或配置普通钢筋和预应力钢筋,且预当受压区仅配置纵向普通钢筋或配置普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉应力钢筋受拉( )( )为负为负 时,时, x x22a a s s (5.1-5.1-7 7) 2 2中性轴位于腹板内,

14、即中性轴位于腹板内,即 ,混凝土受压区为,混凝土受压区为T T形(图形(图5.1-b5.1-b)。)。 此时,截面不符合公式(此时,截面不符合公式(5.1-15.1-1)的条件,其正截面承载力计算公式,)的条件,其正截面承载力计算公式,由内力平衡条件求得:由内力平衡条件求得: 由水平力平衡条件,即由水平力平衡条件,即 X X=0=0得得 (5.1-8) (5.1-8) 由所有的力对受拉钢筋合力作用点取矩的平衡条件,即由所有的力对受拉钢筋合力作用点取矩的平衡条件,即 MMZ Z=0=0得得 (5.1-9) (5.1-9) 应用上述公式时,应注意满足应用上述公式时,应注意满足x x bhbh0 0

15、的限制条件。的限制条件。 对于对于xxhhf f的情况,的情况,x x22a a 或或x x22a a s s的限制条件一般均能满足,故可的限制条件一般均能满足,故可不进行此项验算。不进行此项验算。 潞捣睁镐赴簇呻救裙兵伤础莆逝湃胡簇刊屉父锤学炒观痢溺渗骸冬怂猴冯公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑关于公式适用条件的说明关于公式适用条件的说明(1)(1)、最小配筋率的限制,规定了少筋梁和适筋梁的界限。、最小配筋率的限制,规定了少筋梁和适筋梁的界限。、最小配筋率的限制,规定了少筋梁和适筋梁的界限。、最小配筋率的限制,规定了少筋梁和适筋梁的界限。 桥规桥规JTG D62JTG D62规定,矩形

16、和规定,矩形和T T形截面受弯构形截面受弯构件的最小配筋率限制可写为下列形式:件的最小配筋率限制可写为下列形式: A As s / / bhbh0 0 minmin0.450.45f ftdtd / / f fsdsd,且不小于,且不小于0.2% 0.2% 式中:式中:b b矩形截面的梁宽,矩形截面的梁宽,T T形截面的腹板宽度;形截面的腹板宽度; h h0 0截面的有效高度,即纵向受拉钢筋合力作截面的有效高度,即纵向受拉钢筋合力作用点至受压边缘的距离。用点至受压边缘的距离。 桥规桥规 JTG D62 JTG D62规定,预应力混凝土受弯构件规定,预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件:

17、最小配筋率应满足下列条件: 式中:式中: 受弯构件正截面抗弯承载力设计值;受弯构件正截面抗弯承载力设计值; 受弯构件正截面开裂弯矩。受弯构件正截面开裂弯矩。影娄看填膘涯去月工昭匝疾狡白磋赘播辐筒狗会填呆开缚复脏用鸦烃腑毯公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑(2(2)最大配筋率的限制,规定了超筋梁和适筋梁的)最大配筋率的限制,规定了超筋梁和适筋梁的)最大配筋率的限制,规定了超筋梁和适筋梁的)最大配筋率的限制,规定了超筋梁和适筋梁的界限。界限。界限。界限。钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的最大

18、配筋最大配筋率的限制,一般是通过混凝土受压区高度来加以率的限制,一般是通过混凝土受压区高度来加以控制。控制。 x xb b h h0 0 式中:式中:x xb b相对于相对于“界限破坏界限破坏”时的混凝土受时的混凝土受压区高度;压区高度; b b相对界限受压高度,又称为混凝土相对界限受压高度,又称为混凝土受压区高度界限系数,受压区高度界限系数, uu 兄贾尹圈锈付邢乘磅倦齐九俄乘露卑兹坝祁狗摊看赁评泛谆西挞给骏影秦公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u?问题(148页问题1、150页问题4):u 应力验算和承载力计算结果均滿足规范,但不滿足 xb h0 0的要求,可否不考虑此项要求?应如何

19、解决?师姑迷硬虱称刊找圭翰规捆獭捷敛驹旗婆莱逸宽绍芽圈最协忧决什赏付瓮公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u xb h0 0的限制即为最大配筋率限制,不滿足此项要求为超筋设计,构件将发生脆性破坏,设计中不允许采用的。u承载力计算是涉及结构安全的核心,必须滿足 xb h0 0u 的限制条件。嫌沿窃触盂先撮蛊亢收慷僧赁偷婆腊帛壹茫率午够萨象指锄遣吃逾爹絮眯公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u不滿足xb h0 0时,如何改进设计?增加梁的高度 梁的有效高度h0 0是影响梁的正截面工作性能的最主要因素。 合理梁高的选择 一般设计控制 x0.7b h0 0,以此控制条件求得的梁高为合理梁高。粉

20、菌曾粤械熊琢叛荫壕煌求步狸右锐烘楚丘症芥德克蒲盾雏杀稿蔽盂怒禄公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu参见钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理99页(截面设计,梁高选择)uu u预应力混凝土梁的截面设计,通常是先按构造要求,参照已有设计资料及经验数据(高跨比h/L)确定梁的高度和截面尺寸,然后计算恒载内力,求得弯矩组合设计值,再根据受力要求调整梁的高度。躯靖挥铡痈滓蕉蜜汪雀吝辅怕蜘掷贸或稳尘管栓才忿快赘虞拇养图网起闭公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑。从前面给出均受弯构件正截面抗弯承载力计算基本方程公式(5.1-9)可以看出,对单筋T形截面而(令 ),若将式中的x以 代入,即可求

21、得一个以 为未知数的二次方程。 坞禾篓湃数坡秋芋职炽吗失帮孰蔷拆毖惹岿仅烫籽氏仅鲤秩屠傣创凛犁蚜公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 为了保证梁的塑性破坏性质,混凝土受压区相对高度 应小于相对界限受压高度 ,如果我们选取一个合适的 值(梁高受限制时,选取较大值;梁高不受限制时,选取较小值),代入上述公式,求得系数A、B、C,解二次方程,即可求得梁的有效高度 。梁的实际高度为 (式中为受拉区预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点至截面受拉边缘的距离)。 若求得的梁高与假设梁高相差较大,应重新计算恒载内力,根据调整后的内力,再对梁高做适当的修改。糟缉肝芒殉座椰姥瞄挎捷淬楞槐冕命赊鳃犯索均钦将猖削递惊

22、盎琴诵肪女公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu不滿足不滿足 x xb b h h0 0的要求,应如何解决?的要求,应如何解决?增加受压腹板(梁肋)宽度. 连续梁支点附近截面下缘受压,由于受压区宽度較小,导致受压区高度过大, 可能出现不滿足 xb h0 0的情况.为此,应适当加大连续梁支点附近截面的腹板(梁肋)宽度.增加受压钢筋,构成双筋截面,减小混凝土受压区高度.提高混凝土设计强度等级,减小混凝土受压区高度刷敬锰礁蔡科苍窘驶恐篷纫柿矩瞥亭朗铱务睦酋砌藤弗鼓仰怔瑞里漂存梭公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 (3) (3) (3) (3)双筋截面受压钢筋应变的限制双筋截面受压钢筋应变

23、的限制双筋截面受压钢筋应变的限制双筋截面受压钢筋应变的限制 桥规桥规 JTG D62 JTG D62在计算双筋截面时,引入了混在计算双筋截面时,引入了混凝土受压区高度最小值的限制条件凝土受压区高度最小值的限制条件 (或(或 ) 这条限制的实质是对极限状态下受压钢筋应变的限制,这条限制的实质是对极限状态下受压钢筋应变的限制,其目的是为了保证在极限状态下受压钢筋应力能达到其目的是为了保证在极限状态下受压钢筋应力能达到其抗压强度设计值。其抗压强度设计值。 普通钢筋和预应力钢筋的抗压强度设计值,是以普通钢筋和预应力钢筋的抗压强度设计值,是以受压区混凝土达到极限破坏时,受压钢筋的应变受压区混凝土达到极限

24、破坏时,受压钢筋的应变 (或或 )=0.002=0.002为取值条件确定的。若为取值条件确定的。若 (或(或 ),表明受压钢筋离截面中性轴太近,梁破坏时受压),表明受压钢筋离截面中性轴太近,梁破坏时受压钢筋的应变不能充分发挥,其应力达不到抗拉强度设钢筋的应变不能充分发挥,其应力达不到抗拉强度设计值。计值。 土舟摔烹夕宗会啸到境筋刺癣憎剂葛糕纺少境薛刁做棋毙办课碰剐相弟蒙公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 桥规桥规 JTG D62 JTG D62规定,对于规定,对于 (或(或 )的情况,)的情况, 构件的正截面抗弯承载力可由下列近似公式求得:构件的正截面抗弯承载力可由下列近似公式求得: 当

25、受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力 钢受压时钢受压时 ( )为正)为正 , (5.2-105.2-10) 当受压区仅配有纵向普通钢筋或配有普通钢筋和预应当受压区仅配有纵向普通钢筋或配有普通钢筋和预应 力钢筋,且预应力钢筋受拉时力钢筋,且预应力钢筋受拉时 ( )为负)为负 , (5.2-115.2-11) 近似公式(近似公式(5.2-105.2-10)是由对受压区普通钢筋和预应力钢筋)是由对受压区普通钢筋和预应力钢筋 合力作用取矩的平衡条件求得的合力作用取矩的平衡条件求得的, ,(5.2-115.2-11)是由对受压区普通)是由对受压区普通

26、 钢筋合力作用取矩的平衡条件求得的,计算时均忽略了混凝土钢筋合力作用取矩的平衡条件求得的,计算时均忽略了混凝土 受压区的影响受压区的影响. .循霖纳烙瞻炯硕皿卤与饺洛逗惮朽渤柒别披纲诚业捶浮蚌跟外辞殊练患毯公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu? ? 问题问题(152(152页页) ) uu规范公式规范公式5.2.5-1(5.2.5-1(即本文公式即本文公式5.2-10)5.2-10)与与钢筋混钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理公式凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理公式的符的符号不同号不同( (a a 还是还是a a s), s), 到底那个对到底那个对, ,为什么为什么? ?uu

27、前以指出前以指出: :如果不滿足如果不滿足混凝土受压区高度最小值的混凝土受压区高度最小值的限制条件限制条件 ( ), ( ), 表明受压钢筋离截面中性轴太表明受压钢筋离截面中性轴太近,梁破坏时受压钢筋的应变不能充分发挥,其应近,梁破坏时受压钢筋的应变不能充分发挥,其应力达不到抗拉强度设计值。换句话说力达不到抗拉强度设计值。换句话说, ,极限状态下极限状态下受压普通钢筋和预应力钢筋的实际应力是无法确定受压普通钢筋和预应力钢筋的实际应力是无法确定. .受压普通钢筋和预应力钢筋合力作用点至边缘的距受压普通钢筋和预应力钢筋合力作用点至边缘的距离离a a 是无法确定是无法确定. .在这种情况下精确地区分

28、在这种情况下精确地区分( ( ) )的正或负也是不可能的的正或负也是不可能的. .窗威份较旨孙聘萨伯傣芦埋擒凤琵检巫代牡心棋咨昂亚承樊缝玄腆勒滦铸公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u笔者建议, 对于 的情况(可以不用区分 的正或负), 其正截面抗弯承载力可采用下式近似公式计算:u上式是由对受压普通钢筋合力作用点取矩的平衡条件求得的近似公式,公式中忽略了受压区混凝土和受压区预应力筋的作用,因为这两项合力对受压普通钢筋合力作用点的距离(即力臂)很小,对正截面抗弯承载力的影响是微不足到的.尊昌缔里戒惧叠医祥危习塞维管懈豫巍毛葛荷沉型漏忆矮吾硒讽哗梗离报公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u

29、问题(148页回答1) u 对规范5.2.4的不同理解uu规范条文:受弯构件在应用公式(5.2.2-3)的条件时,可不考虑按正常使极限状态计算可能增加的纵向受拉钢筋截面面积和按构造要求配置均纵向钢筋截面面积.u笔者认为后增加纵向受拉钢筋是客观存在的,必将对混凝土受压区高度和正截面抗弯承载力产生影响.薪脂溺躇目账疆倪阂柔梅硷羞熏确凹兼石垫腹绊度租颅侵昔读侵赚获渣蓟公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu如果在承载力计算求得的混凝土受压区相对高度較小(b b ),将后增加的纵向受拉钢筋的供献做为承载力的儲备是无可非议的.uu但是,如果在承载力计算求得的混凝土受压区相对高度接近界限值b b ,

30、考虑后增加的纵向受拉钢筋的作用,就有可能出现b b 的情况,这在设计上是不允许的.嫁第寐叛悸枢搀雪封纽颅贷旦丁亮渐敏纯邱识惫祁索默淮识梁斜疟屡费颤公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑5.2.7 斜截面抗剪承载力计算 钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算,以剪压破坏形态的受力特征为基础。此时,斜截面所承受的剪力组合设计值,由斜裂缝顶端未开裂的混凝土、与斜截面相交的箍筋和普通弯起钢筋或预应力弯起钢筋共同承担。 斜截面抗剪承载力计算图式 摆繁窝昧本按萍欢扦投双榷锄先亢毖坟效屠剧叹番官确臃席巷货柞踌通珠公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 斜截面抗剪承载力计算的基本表达式为斜截

31、面抗剪承载力计算的基本表达式为: 式中:式中: 斜截面受压端正截面处由作用(或荷载)产生斜截面受压端正截面处由作用(或荷载)产生 的最大剪力组合设计值;的最大剪力组合设计值; 斜截面顶端受压区混凝土箍筋的综合抗剪承斜截面顶端受压区混凝土箍筋的综合抗剪承 载力;载力; 与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪承力;与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪承力; 与斜截面相交的预应力弯起钢筋的抗剪承与斜截面相交的预应力弯起钢筋的抗剪承 载力。载力。恍褒玫霉数拿孕姿皆漠麦土祸搽拐拜旧宴欺梧陀渺槛滋仲虏祈黄梧酥碘矮公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 混凝土和箍筋共同的抗剪承载力 (KN) 普通弯起钢筋的抗剪承载

32、力 (KN) 预应力弯起钢筋的抗剪承载力 (KN 煮跋史藻橡盔盔澳兆熊筹秤凳尊詹钮琶阉晕焰隋库缆帮式烧幽艾贤镜孩腺公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续 梁近边支点梁段的抗剪承时,梁近边支点梁段的抗剪承时, ; 计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗 剪承载力时,剪承载力时, ; 预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构 件,件, ;对预应力混凝土受弯构件;对预应力混凝土受弯构件 , ,但当由钢筋合力引起的截面,但当由钢筋合力引起的截面 弯矩与外弯矩的方向相同时

33、,或允许出弯矩与外弯矩的方向相同时,或允许出 现裂缝的预应力混凝土受弯构件,取现裂缝的预应力混凝土受弯构件,取 ; 受压翼缘影响系数,取受压翼缘影响系数,取 ;剂溃匙滤通彰僚撮镰管披动惧适篡冕针咖铸唯巡须凛似阶犀委猜犯事裕江公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 斜截面受压端截面处,矩形截面宽度或斜截面受压端截面处,矩形截面宽度或T T形和形和I I形截形截面腹板宽度(面腹板宽度(mmmm);); 斜截面受压端正截面的有效高度,自纵向受拉钢筋斜截面受压端正截面的有效高度,自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离(合力点至受压边缘的距离(mmmm);); 斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率斜截面内纵

34、向受拉钢筋的配筋百分率 , ,当,当p p2.52.5时,取时,取p p=2.5=2.5; 边长为边长为150mm150mm的混凝土立方体抗压强度标准值的混凝土立方体抗压强度标准值(MpaMpa),即为混凝土强度等级;),即为混凝土强度等级; 斜截面内箍筋配筋率,斜截面内箍筋配筋率, ; 箍筋抗拉强度设计值(箍筋抗拉强度设计值(MPaMPa);); 斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢总截面面积斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢总截面面积(mm2mm2);); 斜截面内箍筋的间距(斜截面内箍筋的间距(mmmm);); 斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋、预应力斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋、

35、预应力弯起钢筋的截面面积(弯起钢筋的截面面积(mm2mm2);); 普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋(在斜截面受压端普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋(在斜截面受压端正截面处)的切线与水平线的夹角;正截面处)的切线与水平线的夹角; 普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋抗拉强度设计值普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋抗拉强度设计值(MPaMPa)。)。 雀凛哎兴堪厦赌蹄惫秤崖躁停逾计俄裔繁袱考卫挖踞胳披嫁针桓睫渣冬谍公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑。 5.2.9 5.2.9 计算截面的剪力组合设计值应满足计算截面的剪力组合设计值应满足 下式要求下式要求: 若不满足上式要求时,则需加大截面尺寸或提高混若不满足上式

36、要求时,则需加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。凝土强度等级。uu反应較多的问题反应較多的问题(158(158、159159、161161页页) ) 是是: : 应用上式时h0 0如何计算?坐奶酚芒异涡冉昆雪读逞应岿阎慈递哥扰舵叁媒犀瓣嗓跪郸株油乘哺索邮公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 应特别指出,桥规JTG D62明确指出了斜截面抗剪承载力计算及抗剪强度上、下限复核时,梁的有效高度 为纵向受拉钢筋截面重心至截面受压边缘的距离,即在计算h0时不应考虑弯起钢筋的影响。 笔者认为这里的 是反映梁高对抗剪承载力的影响。对于在支点处所有预应力筋均弯起的情况,验算支点的附近斜截面抗剪承载力和复核抗

37、剪强度上、下限值时, h0 可从跨中截面钢筋重心或底排纵向普通钢筋重心算起。虱简摔药卤译丸壁柬焦花巳耶讳誓徽懒卖瞄匠抓情垣涂浪蒸芹蹲馏霸童廓公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u问题(156、162页)对规范5.2.7条注1的不同理解,u 设有竖向预应力筋时,抗剪承载力如何计算?u参见桥梁设计范学习与应用讲评72页.泳九集狄颅憾明溺奎坏疗蛛敷临坞嘛上淤吐肮既浪均逞竟堕页饰截干桃梧公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u对于配有竖向预应力筋的预应力混凝土梁进行斜截面抗剪承载力复核时,桥规JTG D62规定(5.2.7条注1) ,可将计算公式(5.2.7-2)中的箍筋配筋率 和抗拉强度设计值

38、 ,以竖向预应力筋配筋率 和抗拉强度设计值 代替。u 这样规定的实质是将竖向预应力钢筋的作用视为箍筋一样处理。适渠宾挨证印孜练哮剐赦浊星函敦齐淑削姜盟公蓄歼娘尔书桓秉炉钝黍勇公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu笔者认为:uu竖向预应力钢筋和箍筋的作用机理不同,两者不能互相代替;uu.在实际工程中,通常的作法是采用竖向预应力钢筋时,也还要配置一定数量的箍筋。对于同时配有竖向预应力筋和箍筋的情况也无法代替.锚径脱余陵阂盈弹匀妆贞闷天虏振吓顾酱己窜颤窖孜唇雹谈意棱鳃镍层拓公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑,笔者建议:对于同时配有竖向预应力筋和箍筋的情况, 将竖向预应力钢筋的抗剪承载力单

39、独计算. 斜截面抗剪承载力计算的基本方程改为下形式: 式中, 为与斜截面相交的竖向预应力钢筋的抗剪承载力,其数值可按下式计算: 式中,0.75为考虑竖向预应力钢筋应力不均匀分布的影响系数; 为与斜裂缝相交的竖向预应力钢筋的截面面积; 为竖向预应力钢筋的抗拉强度设计值。罪蝗绪衍济蝶慢来贪饿翟挠陛让伪锹规奴膏锚定招铺观沤铬棚率捐勘嘉赢公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u规范5.2.7注3 变高度梁换算剪力计算u桥规JTG D62,借助于变高度梁的弹性分析方法,考虑了弯矩引起的附加剪力的作用,将过去针对等高度梁导出的斜截面承载力计算公式,推广应用于变高度梁。祥弯两埃帅庭娶种例阉轴衅哗嗡痪厢鸽天

40、鸵斗汲竿称蚜享卫噬藩挚谅耪兔公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑变高度梁换算剪力按下式计算式中Vcd考虑截面变高度影响后的换算剪力组合设计值;Vd斜截面受压端正截面处由作用(或荷载)产生的最大剪力组合设计值;Md相应于最大剪力组合值时的弯矩设计值,h0计算截面处梁的有效高度;计算截面处梁下缘切线与水平线的夹角;沪杨话洋胸佃吕俭呵赏攀遍勤哑错绥吗罚掐避尊摩簧哨霸钞怨叙报贯际巍公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u问题(162页)规范有关抗剪承载力的计算公式是否适用于下缘为曲线的连续梁桥和连续刚构?u回答5 明确指出:这些公式原则上只适用等高度梁和采用带承托的变高度梁.对于下缘为曲线的预应

41、力受弯构件国内外资料极少,规范给出的这些公式原则上并不适用.云慧都胶劲棉渣冒椎空逃殉傲姿蚊加囱扼耽落割硝伪驭铅台钡幻篇庆火宁公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u笔者认为作为基本构件而言下缘为曲线的预应力受弯构件与带承托的变高度梁有某些共同点.在缺少资料的情况下可以参照带承托的变高度梁进行近似计算,计算中可将下缘曲线的切线方向,将曲线形梁转化为折线形梁.u这样近似计算只能做为参考.当否?要通过计算对比分析和试验来验证.塌徘汹丙梧紧矽鲤六鱼史闽鸽激肋烂届疙尚过辨济仪融绥韭蛛剿论罚积奴公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu5.3 受压构件承载力计算uu5.3.1軸心受压构件承载力计算 问

42、题:高墩的计算长度Lo o如何确定? 一般取 Lo=0.7o=0.7H,H,式中H为墩柱高度 5.3.3 偏心受压构件承载力计算 问题:实用设计方法狐弃唾各琐束宅表躲距沪烙妈劲嫉衰烦歹肄咬潘师雌牧悄易闰谐疲谬共韧公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 桥规桥规JTG D62JTG D62给出的矩形截面偏心受压构件正截承力计算的基本方给出的矩形截面偏心受压构件正截承力计算的基本方式为:式为: 由轴向力平衡条件,即由轴向力平衡条件,即 得得 (7.2-37.2-3) 由所有的力对受拉边(或受压较小边)钢筋合力作用点取矩的平衡条由所有的力对受拉边(或受压较小边)钢筋合力作用点取矩的平衡条件,即件,

43、即 得得 (7.2-47.2-4) 笔者建议,为了使用上的方便,还可增加两个方程式:笔者建议,为了使用上的方便,还可增加两个方程式: 由所有的力对受压较大边钢筋合力作用点取矩的平衡条件,由所有的力对受压较大边钢筋合力作用点取矩的平衡条件,即即 得得 (7.2-57.2-5) 由所有的力对轴向力作用点取矩的平衡条件,即由所有的力对轴向力作用点取矩的平衡条件,即 得得 (7.2-67.2-6) 港湾碍盅鸭碉苛困耿柳精揽亏斤肤蚜殉严孰教晾涂妄械惹投吾椽盖僵鞋靳公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 公式适用条件是公式适用条件是 在上述公式除图中标明的常用符号外,应着重说明的有:在上述公式除图中标明

44、的常用符号外,应着重说明的有: 受拉边(或受压较小边)钢筋的应力,原则上根据其应变确定:受拉边(或受压较小边)钢筋的应力,原则上根据其应变确定: 当当 时,构件属大偏心受压,取时,构件属大偏心受压,取 = = ;当当 时,构件属小偏心受压,钢筋应力按下式计算:时,构件属小偏心受压,钢筋应力按下式计算: 式中:式中: 第第i i层纵向钢筋的应力,按公式计算为正值表示拉应力,负值表示层纵向钢筋的应力,按公式计算为正值表示拉应力,负值表示 压应力;压应力; 混凝土极限压应变,混凝土强度等级混凝土极限压应变,混凝土强度等级C C5050及以下时取,及以下时取, C C8080时取时取 ,中间强度等级用

45、直线插入求得;,中间强度等级用直线插入求得; EsEs 钢筋的弹性模量;钢筋的弹性模量; 截面受压区矩形应力图高度系数,混凝土强度等级截面受压区矩形应力图高度系数,混凝土强度等级C50C50及以下时取及以下时取=0.80.8,C80C80时取时取=0.74=0.74,中间强度等级用直线插入求得;,中间强度等级用直线插入求得; x x 截面受压区高度;截面受压区高度; 第第i i层纵向钢筋截面面积重心至受压较大边边缘的距离。层纵向钢筋截面面积重心至受压较大边边缘的距离。玛俺啮朗他模京瞧传歌地钳虫桓粮式办寅鬃题敖烹法瞳漾邹灾畜格撮券浊公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 轴向力作用点至受拉边(

46、或受压较小边)轴向力作用点至受拉边(或受压较小边) 钢筋合力作用点的距离;钢筋合力作用点的距离; 轴向力作用点至受压较大边钢筋合力作轴向力作用点至受压较大边钢筋合力作 用点的距离;用点的距离; 轴向力作用点至混凝土截面重心轴的距离,轴向力作用点至混凝土截面重心轴的距离, 即初始偏心距,即初始偏心距, ; 偏心矩增大系数,按公式(偏心矩增大系数,按公式(7.2-27.2-2)计算)计算 即敝管老姥物标帧安料胡可坐同镍绸极命帛映盼慌悬讶营紊滔堵匈欠蛹资公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 必须指出,对于偏心受压构件正截面承载力计算,只有 和 两个平衡条件,因而,不论列多少方程式,只有二个是有效

47、的. 实际设计工作中,偏心受压构件正截面承载力计算,通常遇到截面设计和承载力复核两类问题。应根据具体情况确定所求的两个未知数.藻伙扁乒该购泡蛔晾垄喷孵疟电曾边人祈绸霞钻结舰含榔蜗肮幢牌捡祁交公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 偏心受压构件截面设计截面设计 偏心受压构件的截面尺寸,通常是根据构造偏心受压构件的截面尺寸,通常是根据构造要求预先确定好的。因此,截面设计的内容是根据要求预先确定好的。因此,截面设计的内容是根据已知的内力组合设计值选择钢筋。已知的内力组合设计值选择钢筋。 (1 1)非对称钢筋)非对称钢筋 利用上述基本方程式进行配筋设计时,对于利用上述基本方程式进行配筋设计时,对于非

48、对称配筋情况,存在三个未数(非对称配筋情况,存在三个未数( )。)。为了求得合理的解答,为了求得合理的解答,必须根据不同的设计要求,必须根据不同的设计要求,预先确定其中一个未知数。预先确定其中一个未知数。刘镍件振级蛛漱龋独蛊掇淀脂端栖挤妙嘱迈大鄂迪拍隧滓痴必魂毋直严秽公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 当偏心距较大时( ),一般是先按大偏心受压构件计算,通常是先假设x值。按着充分利用混凝土抗压强度的设计原则,假设 将 和 分别代入公式(7.2-4)和(7.2-5),即可求得 和 。 当偏心距较小时( ),受拉边(或受压较小边)钢筋应力很小,对截面承载能力影响不大,通常按构造要求取 。这时

49、,应按受拉边(或受压较小边)钢筋截面面积 已知的情况,求解 x和 。 对小偏心受压构件,受拉或受压较小边钢筋的应力 应以公式(7.2-8)代入。 联立解方程(7.2-5)和(7.2-3)即可求得x和 ,若满足 , 则所得 即为所求。钾失餐闹撇卞佬蒲寓家吩闪狡秽器童氓剧静产硬震钙危殃沼撵撮志袜奉败公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑(2)对称配筋 在桥梁结构中,常由于荷载作用位置不同,在截面中产生方向相反的弯 矩,当其绝对值相差不大时,可采用对称配筋方案。装配式柱为了保证安装不出差错,有时也采用对称配筋。 运用基本方程式(7.2-3)(7.2-6),解决对称配筋设计问题,只存在两个未知数(

50、和x),问题是可解的。留姑奠舵置绳入跌晒验撞枢肇啸聊唯方坷杜樱纱骗帆动讽兵椎矢拐勒蔼回公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u5.5受扭构件承载力计算u5.5.1纯扭构件承载力计算桥规JTGD62给出的矩形或箱形截面纯扭构件抗扭承载力计算公式为:(8.1.1)公式(8.1.1)中,第一项为开裂前混凝土提供的抗扭承载力,是按塑性剪应力分布图式计算的,为构件的受扭塑性抵抗矩,其数值可按下式计算:仍薪狸胃宽甸裳念垒役斤代僧促挚耙渣袍简纹标虐臭蠕藏得灌鸿埋矢税沪公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑矩形截面(8.1-2)箱形截面(8.1-3)羡疫最脑油窃基诣排拍忿环涕肥感腆奈咎谤捅藏描炽滦尊碳弱迎

51、杰值台侥公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu 为箱形截面有效壁厚折减系数,当为箱形截面有效壁厚折减系数,当 或或 时,取时,取 或或 两者较小者。两者较小者。当当 或或 时,取时,取 uu注意问题注意问题: : 在抗扭计算中在抗扭计算中 ,h ,h为长边为长边,b,b为短边为短边. . 在抗剪计算中在抗剪计算中, h, h为沿剪力作用方向的截面高度为沿剪力作用方向的截面高度, , b b为垂直于剪力作用方向的截面宽度为垂直于剪力作用方向的截面宽度 箱形截面抗扭构件应滿足下式箱形截面抗扭构件应滿足下式构造要求 t10.110.1h 及 t20.120.1b 吴膘魄拓拭钾芬怠贿驴先嘿确蹬孜

52、摸邯芭蔬罩冬晒腔朱鸣预取抢潦房涣券公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 公式(8.1.1)中第二项为考虑预加力的影响所增加的混凝土抗扭承载力,其数值是由试验确定的, 为计算截面上混凝土法向应力等于零时的纵向预应力筋和普通钢筋的合力, 为计算截面的换算截面面积。泳建溺拒挑掇晓翱豢预鞘靖泥盏纶混奈竞煮绘羌煎样攀馏柄林剖炸起协丢公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 公式(8.1.1)中第三项为抗扭钢筋(纵筋和箍筋)提供的抗扭承载力,是按变角空间桁架模型建立的。公式推导中引入了纵筋与箍筋配筋强度比 ,其数值按下式计算: (8.1.4) 试验表明,当纵筋与箍筋的配筋强度比 之间变化,构件破坏时纵

53、筋和箍筋的应力基本上均可达到屈服强度。为此,桥规JTG D62取 的限制条件为 。锹稻涉厩卑良递乐敌县抢菌曾襟际仗荡迪隙锈能曰春技省探局殴妆库老促公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题问题: :如何选择如何选择纵筋与箍筋配筋强度比纵筋与箍筋配筋强度比?uu桥规桥规JTG D62JTG D62的限制条件为的限制条件为 。 工程上常用的工程上常用的=1.0=1.01.31.3。对剪扭构件若承受。对剪扭构件若承受的剪力較大,抗剪箍筋设置較多,的剪力較大,抗剪箍筋设置較多,可选較大值,可选較大值,以尽量減少抗扭箍筋数量,适当增加抗扭纵筋数量。以尽量減少抗扭箍筋数量,适当增加抗扭纵筋数量。哈恩

54、啮熙拴躇困演趣讣誊粗梭觅熏弧啪箔磁翔诡裙秘养捐裁混屹迂管腊舱公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu另外,在设计抗扭钢筋时应注意(参见钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理211页注)uu首先,根据选定的值,代入公式(8.1.1)求得抗扭箍筋数量,选择抗扭箍筋,並验算抗扭箍筋最小配筋率。然后将选定的值和前面计算求得的抗扭箍筋数量(不是调整后的实际配置的抗扭箍筋数量)代入公式(8.1.4),求等所需的抗扭纵筋数量,选择抗扭纵筋,並验算抗扭纵筋最小配筋率。最后,按实际选定的抗扭箍筋和抗扭纵筋数量,重新计算值,应满足uu0.6 1.7的限制条件。熄廓扳姆故馋梆畅敝龚缠体撂挂弹建围缕峰赞癸瘩望扦

55、寞丘札民踞试漫畅公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u5.5.6 弯剪扭构件的配筋设计桥规JTGD62对弯、剪、扭共同作用构件的承载力采用了部分相关,部分叠加的简化计算方法,即对混凝土抗力部分考虑相关性的影响,对钢筋的抗力部分采用叠加的方法。承受弯、剪、扭共同作用的钢筋混凝土构件,应分别按受弯构件正截面抗弯承载力和剪扭构件抗扭承载力要求,计算所需的纵筋截面面积;箍筋应分别按剪扭构件的抗剪和抗扭承载力受力要求确定,所得的箍筋截面面积叠加后统一设置。除爹酷跃守训序姿掖褒窍蛾期毕裁阜停伍修暑构房岛毙滩朔撰内忻捐是杭公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑弯、剪、扭构件的承载能力复核一般按下列步骤

56、进行:弯、剪、扭构件的承载能力复核一般按下列步骤进行: (1 1)抗剪强度上、下限复核)抗剪强度上、下限复核 按公式按公式(8.2-9)(8.2-9)和和(8.2-10)(8.2-10)复核抗剪强度上、下限,复核抗剪强度上、下限,即剪力和扭矩引起的混凝土最大剪应力之和,应控制在抗即剪力和扭矩引起的混凝土最大剪应力之和,应控制在抗剪强度上、下限之间。剪强度上、下限之间。 若最大剪应力小于抗剪强度下限值,可不进行抗剪若最大剪应力小于抗剪强度下限值,可不进行抗剪和抗扭承载力计算,直接按受弯构件计算正截面抗弯承载和抗扭承载力计算,直接按受弯构件计算正截面抗弯承载力。力。 (2 2)按公式)按公式(8.

57、2-3)(8.2-3)计算剪扭构件混凝土抗扭承载计算剪扭构件混凝土抗扭承载力降低系数力降低系数 t t。 (3 3)按剪扭构件抗剪承载力计算公式)按剪扭构件抗剪承载力计算公式(8.2-8)(8.2-8)求得求得抗剪所占用的单肢箍筋截面面积,从实际配置的单肢箍筋抗剪所占用的单肢箍筋截面面积,从实际配置的单肢箍筋截面面积中减去抗剪所占用单肢截面面积,剩余部分即为截面面积中减去抗剪所占用单肢截面面积,剩余部分即为可供承担扭矩的单肢箍筋截面面积可供承担扭矩的单肢箍筋截面面积A Asv.1sv.1。抠秒吹实懦途伙杉埔萧他痕漠仗货讹蚌沼戏课盘岁砍件抬翻让壬津畸撼辙公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑

58、(4 4)按受弯构件正截面抗弯承载力要求,确定抗弯纵筋数)按受弯构件正截面抗弯承载力要求,确定抗弯纵筋数量。然后,从实际布置在弯曲受拉区的全部纵筋中减去抗弯纵筋,量。然后,从实际布置在弯曲受拉区的全部纵筋中减去抗弯纵筋,剩余部分即为可供承担扭矩的单边抗扭纵筋,并将其与布置在弯剩余部分即为可供承担扭矩的单边抗扭纵筋,并将其与布置在弯曲受压区的纵筋相比较,取其中较小者。根据抗扭纵筋对称布置曲受压区的纵筋相比较,取其中较小者。根据抗扭纵筋对称布置的原则,求得沿截面四周布置的抗扭纵筋总截面面积的原则,求得沿截面四周布置的抗扭纵筋总截面面积A Astst。 (5 5)将上述求得的能够用来承担扭矩的单肢箍

59、筋截面面积)将上述求得的能够用来承担扭矩的单肢箍筋截面面积A Asv1sv1和抗扭纵筋截面面积和抗扭纵筋截面面积A Astst,代入公式,代入公式(8.2-5)(8.2-5),计算纵筋与箍筋,计算纵筋与箍筋的配筋强度比。的配筋强度比。 (6 6)将上面求得的)将上面求得的 、 t t、A Asv1sv1值,代入公式值,代入公式(8.2-5)(8.2-5)计算截计算截面所能承受的扭矩设计值面所能承受的扭矩设计值 若若T Tu u T Td d,说明构件的抗扭承载力是足够的。因为前面给,说明构件的抗扭承载力是足够的。因为前面给出的可供抗扭需要的箍筋和纵筋数量是在满足抗剪和抗弯承载力出的可供抗扭需要

60、的箍筋和纵筋数量是在满足抗剪和抗弯承载力要求的前提下得出的,构件的抗剪和抗弯承载力已得到保证。所要求的前提下得出的,构件的抗剪和抗弯承载力已得到保证。所以,只要满足以,只要满足T Tu u T Td d的条件,构件在弯剪扭共同作用下的承载的条件,构件在弯剪扭共同作用下的承载力是足够的。力是足够的。滨寂荧目稻镜和咕漾痛踏馆谎拂秩咐膜挝峪蹿乞谆芭厄牲稻洛筑兽衬载俱公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑6持久状况正常使用极限状态计算 公路桥涵的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求,采用作用(或荷载)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,对构件的抗裂性、裂缝宽度和变形

61、进行验算,并使各项计算值不超过桥规JTG D62规定的各相应限值。 在上述各种组合中,车辆荷载效应不计冲击系数。 尝说嚏栗循娠兵肾究积货与宠蟹彦它没羹所掉欧吕倡宙辈百寄啦吊蝶詹搏公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 预应力混凝土结构的抗裂性验算是正常使用极限状态计算的核心内预应力混凝土结构的抗裂性验算是正常使用极限状态计算的核心内容。容。 一、抗裂性验算的内容及控制条件一、抗裂性验算的内容及控制条件一、抗裂性验算的内容及控制条件一、抗裂性验算的内容及控制条件 预应力混凝土受弯构件的抗裂性验算包括正截面抗裂性和斜截面抗预应力混凝土受弯构件的抗裂性验算包括正截面抗裂性和斜截面抗裂性验算两部分。

62、裂性验算两部分。 正截面抗裂性是通过正截面混凝土的法向拉应力来控制的。正截面抗裂性是通过正截面混凝土的法向拉应力来控制的。正截面抗裂性是通过正截面混凝土的法向拉应力来控制的。正截面抗裂性是通过正截面混凝土的法向拉应力来控制的。桥规桥规JTG D62JTG D62 规定,正截面抗裂性应满足下列要求:规定,正截面抗裂性应满足下列要求: (1 1)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下 预制构件预制构件 现场浇筑(包括预制拼装)构件现场浇筑(包括预制拼装)构件 (9.2-19.2-1) (2 2)部分预应力混凝土)部分预应力混凝土A A

63、类构件,在作用(或荷载)短期效应组合下类构件,在作用(或荷载)短期效应组合下 (9.2-29.2-2) 但在作用(或荷载)长期效应组合下但在作用(或荷载)长期效应组合下 (9.2-39.2-3)6.3预应力混凝土受弯构件抗裂性验算拎借誊盖菲隶猎厅楔篙泰诗尧异斜致堵忧纬芭鬃厉彰钨矾娥灼懒岸逾锨洽公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的主拉应力来控制的。斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的主拉应力来控制的。斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的主拉应力来控制的。斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的主拉应力来控制的。 桥规桥规JTG D62JTG D62规定,斜截面抗裂性

64、应符合下列条件:规定,斜截面抗裂性应符合下列条件: (1 1)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下 预制构件预制构件 现场浇筑(包括预制拼装)构件现场浇筑(包括预制拼装)构件 (9.2-49.2-4) (2 2)部分预应力混凝土)部分预应力混凝土A A类构件和允许开裂的类构件和允许开裂的B B类构件,在作用(或类构件,在作用(或荷载)短期效应组合下荷载)短期效应组合下 预制构件预制构件 现场浇筑(包括预制拼装)构件现场浇筑(包括预制拼装)构件 (9.2-59.2-5) 式中:式中: 在作用(或荷载)短期效应组合下,构件抗裂性验算

65、截面在作用(或荷载)短期效应组合下,构件抗裂性验算截面边缘混凝土的法向拉应力;边缘混凝土的法向拉应力; 在作用(或荷载)长期效应组合下,构件抗裂验算截面在作用(或荷载)长期效应组合下,构件抗裂验算截面边缘混凝土的法向拉应力;边缘混凝土的法向拉应力; 扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂性验算截面扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂性验算截面边缘产生的混凝土有效预压应力;边缘产生的混凝土有效预压应力; 在作用(或荷载)短期效应组合和预加力作用下,构件在作用(或荷载)短期效应组合和预加力作用下,构件抗裂性验算截面混凝土的主拉应力;抗裂性验算截面混凝土的主拉应力; 混凝土的抗拉强度标准值。混凝土

66、的抗拉强度标准值。哩莹式岗岔施随段汗绒矮挎沼烙豢戎捌民眠阵衷习尉使睬裂销翱坍但余兼公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑组uu问题问题: :新规范与老规范相比在抗裂性验算控制条件不同新规范与老规范相比在抗裂性验算控制条件不同, ,为什为什么么? ?uu新规范的正截面抗裂验算是通过新规范的正截面抗裂验算是通过在作用(或荷载)短期效应在作用(或荷载)短期效应组合下,构件抗裂性验算截面边缘混凝土的法向拉应力组合下,构件抗裂性验算截面边缘混凝土的法向拉应力 来控制的;来控制的;uu老老规范的正截面抗裂验算是通过规范的正截面抗裂验算是通过在使用荷载在使用荷载( (计入冲击系数计入冲击系数) )作用下,

67、构件抗裂性验算截面边缘混凝土的法向拉应力作用下,构件抗裂性验算截面边缘混凝土的法向拉应力 wtwt 来控制的;来控制的;uu因为因为stst wt,wt,为了保持新老规范的抗裂验算的可靠为了保持新老规范的抗裂验算的可靠度基本相等度基本相等, ,采用采用0.80.80.850.85的系数对的系数对pcpc值进行了调值进行了调整整. . uu斜截面抗裂性主拉应力控制指标較老规范有所提高斜截面抗裂性主拉应力控制指标較老规范有所提高. .釜郴壕百煎烫降踪耶卖萤围堪读蓬坠攻州古扮李乏乖姿敌圭啡勋舰营哆蚕公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题问题(222(222页页):):uuA A类预应力混凝

68、构件在荷载长期效应组合下不得消压类预应力混凝构件在荷载长期效应组合下不得消压( ( ) )的控制条件的意义和计算方法的控制条件的意义和计算方法. .uu在荷载长期效应组合下截面的上边缘出现裂缝在荷载长期效应组合下截面的上边缘出现裂缝, ,将严重影响结将严重影响结构的耐久性构的耐久性, ,因此因此, ,规范新增加这条限制十分必要的规范新增加这条限制十分必要的. .uu笔者认为笔者认为: :uu这条限制不应是单纯针对这条限制不应是单纯针对A A类预应力混凝构件的类预应力混凝构件的, ,对预应力对预应力混凝土构件也应有这条限制混凝土构件也应有这条限制. .uu规范规定这里所指荷载长期效应组合是直接作

69、用于结构上规范规定这里所指荷载长期效应组合是直接作用于结构上荷载效应组合荷载效应组合. .对于上缘拉应力控制来讲对于上缘拉应力控制来讲, ,外加弯矩越小外加弯矩越小, ,越不越不利利. .为了求得可能出现的最大拉应力为了求得可能出现的最大拉应力, ,长期荷载效应组合应取长期荷载效应组合应取最小值最小值( (最不利组合最不利组合),),即只计永久荷载效应即只计永久荷载效应. .uu规范对荷载长期效应组合下压应力沒有限制规范对荷载长期效应组合下压应力沒有限制. .理论分析和工理论分析和工程实践表明程实践表明, ,纵向压应力过大纵向压应力过大, , 必将产生較大的横向拉应力必将产生較大的横向拉应力,

70、 ,使结构出现纵向裂缝使结构出现纵向裂缝, ,严重影响结构的耐久性严重影响结构的耐久性. . 建议建议: :荷载长期效应组合下压应力荷载长期效应组合下压应力lc0.45lc0.450.550.55fck.ck.垫疾傀乃屡灶熔邮赦碧肢讳响螟薯硒夏匠拢钩奈皑穿愉嫩卫笛海伦控呢陷公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑二、全预应力混凝土及部分预应力混凝土二、全预应力混凝土及部分预应力混凝土A A类类构件正截面抗裂性验算构件正截面抗裂性验算 正截面抗裂性验算的实质是选取若干控制截面(例如,简支梁的跨中截面,连续梁的跨中和支点截面等),计算在荷载短期效应组合作用下截面受拉边缘混凝土的法向拉应力,并控制其

71、满足公式(9.2-1)或(9.2-2)的限制条件。式中荷载产生的截面受拉边缘法向拉应力和有效预压应力可按一般材料力学公式计算。叁狈会鬃嘛治吵茹蚤坤笔瞎唇腕绍索四卢边令莎揖脐展邹隋惰缺戈袋知纂公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 (1) (1) 荷载产生的截面受拉边缘法向拉应力计算荷载产生的截面受拉边缘法向拉应力计算 荷载产生的抗裂验算截面受拉边缘的法向拉荷载产生的抗裂验算截面受拉边缘的法向拉应力按下式计算应力按下式计算( (以预应力混凝土简支梁为例以预应力混凝土简支梁为例) ): 荷载短期效应组合(荷载短期效应组合( )作用下作用下 对先张法构件对先张法构件 (9.2-69.2-6) 对后

72、张法构件对后张法构件)(9.2-7)腿负毫课靛莽鱼旭多罚嵌愁格嫉孽擎毋碱戒胳磋忍臻港筏瘴陇匝狡睬北锥公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 在荷载长期效应组合在荷载长期效应组合 作作用下用下 对先张法构件对先张法构件 (9.2-89.2-8) 对后张法构件对后张法构件 (9.2-99.2-9) 式中:式中: 永久荷载弯矩标准值;永久荷载弯矩标准值; 构件自重弯矩标准值;构件自重弯矩标准值; 恒载(桥面铺装,人行道、栏杆等)弯矩标准值;恒载(桥面铺装,人行道、栏杆等)弯矩标准值; 包括冲击系数影响的汽车荷载弯矩标准值;包括冲击系数影响的汽车荷载弯矩标准值; 人群荷载弯矩标准值;人群荷载弯矩标准

73、值; 构件换算截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩;构件换算截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩; 构件净截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。构件净截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。 丹秀屯史劫矿仆汤咎御整网位院潘矣筏堆状判彼恐句孺碴任袱颖或账婆唆公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑(2)预加力产生的截面边缘混凝土有效预压应力计算 预加力产生的截面边缘混凝土有效预压应力,按材料力学给出的偏心受压构件应力计算公式计算。预加力应扣除全部预应力损失,对先张法构件采用净截面几何性质;对后张法构件采用换算截面几何性质。婉逃汲井张晕潜匹吮疯涯疆叠斧花蛰涡研哀馏捞彭辞乾霍闻辐绷闹拷指荫公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范

74、答疑 由预加力产生的构件抗裂验算边缘混凝土的有效由预加力产生的构件抗裂验算边缘混凝土的有效预压应力预压应力 ,按下式计算(以预应力混凝土简支,按下式计算(以预应力混凝土简支梁为例):梁为例): 对先张法构件对先张法构件 (9.2-109.2-10) 对后张法构件对后张法构件 (9.2-119.2-11) 式中:式中: 分别为先张法构件、后张法分别为先张法构件、后张法构件的预应力钢筋与普通钢筋的合力;构件的预应力钢筋与普通钢筋的合力; 分别为预应力钢筋和普通钢分别为预应力钢筋和普通钢筋的合力,对构件换算截面、净截面重心的偏心筋的合力,对构件换算截面、净截面重心的偏心距;距;梁台涧壁途脚岩板开信颊

75、骂孪咨虱员氢攫搜隙野审容凝培则镣朋絮瑞沧遮公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑图9.2-1预应力钢筋和普通钢筋合力及偏心距图中:1.换算截面重心轴2.净截面重心轴腊檄侗斌甲暖宰疙注轧袱同段标赠逗袱律夷心桑乞张址穗姚所棵吝纵倒帜公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 预应力钢筋和普通钢筋的合力 及其偏心距 按下列公式计算(图9.2-1): (1)先张法构件 (9.2-12) (9.2-13) (9.2-14) (9.2-15) (2)后张法构件 (9.2-16) (9.2-17) (9.2-18) (9.2-19)拦蒸措重芬静民疯年船唱腔瑟妆慨改脖锣篓掉押耶浅幼玫睹叼唤瘦耿详伐公路桥梁设计

76、规范答疑公路桥梁设计规范答疑 式中:式中: 、 受拉预应力钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离;受拉预应力钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离; 、 受压预应力钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离;受压预应力钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离; 、 受拉普通钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离;受拉普通钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离; 、 受压普通钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离;受压普通钢筋对构件换算截面和净截面重心的距离; 、 受拉预应力钢筋和受压预应力钢筋的全部预应力损失;受拉预应力钢筋和受压预应力钢筋的全部预应力损失; 、 由混凝土收缩与徐变引起的受拉预应力钢筋和受压预应由

77、混凝土收缩与徐变引起的受拉预应力钢筋和受压预应力钢筋的应力损失;力钢筋的应力损失; 、 由混凝土弹性压缩引起先张法构件受拉预应力钢筋和受由混凝土弹性压缩引起先张法构件受拉预应力钢筋和受压预应力钢筋的应力损失;压预应力钢筋的应力损失; 、 受拉预应力钢筋和受压预应力钢筋的张拉控制应力。受拉预应力钢筋和受压预应力钢筋的张拉控制应力。件稻姥际傻混顾淌溉瘫醉勾赢绊熏触岔沿仓饵凿跳葡驳侦厦尝菜西凉孟且公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题:计算问题:计算预加力产生的构件抗裂验算边缘混凝预加力产生的构件抗裂验算边缘混凝土的有效预压应力时,对先张法构件和后张法构土的有效预压应力时,对先张法构件和后

78、张法构件的预加力取值为什么不同?件的预加力取值为什么不同?uu在先张法构件时,考虑钢筋与混凝土的共同作用,在先张法构件时,考虑钢筋与混凝土的共同作用,采用了换算截面几何特征值,但在预应力损失中采用了换算截面几何特征值,但在预应力损失中己计入了考虑钢筋与混凝土的共同作用引起弹性己计入了考虑钢筋与混凝土的共同作用引起弹性压缩损失压缩损失L4L4L4L4. . . .uu引入换算截面几何特征值和计入弹性压缩损失是引入换算截面几何特征值和计入弹性压缩损失是同一问题同一问题( (即考虑钢筋与混凝土的共同作用即考虑钢筋与混凝土的共同作用) )的两的两种不同的处理方法种不同的处理方法, ,不能同时使用不能同

79、时使用. .规范规范(6.1.5-1)(6.1.5-1)取预加力取预加力N Npopo的实质是计算中引入了换算截面几何的实质是计算中引入了换算截面几何特征值特征值, ,就不再考虑弹性压缩损失就不再考虑弹性压缩损失L4.L4.L4.L4.锤腿痊据烘汗到逝踌窑兼枝推携钓氯挡芯屋软廉戳雾继氦封日概秽舜坏牧公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题(213(213页问题页问题1 1、215215页问题页问题1313):popo物理意义是什么?对后张法构件popo应如何计算? uu规范明确指出:popo定义为预应力合力作用点处,混凝土应力为零时预应力筋的应力。混凝土应力为零就是截面完全消压。uu

80、popo是一种计算手段,主要用于开裂的部分预应力混凝土B类构件的应力计算、开裂弯矩Mcrcr和受压预应力筋的极限应力计算.吼碟美缮伐缺邵践趁营烷现灼报制牡砷初寺著犁闹眨无炬跌狡任舱支颊玛公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑po的计算公式假设在有效预加力Npe作用下.预应力筋重处混疑土的预压应力为pc.p,相应的压应变为pc.p=pc.pEp,为了使截面完全消压,必须对预应力筋施加一个拉应变pc.p.这时预应力筋的总应变为po=pe+pc.p相应的应力为po=peEppc.ppo=conLEppc.p对先张法构件将Eppc.p=L4代入po=conLL4牌篷牌哄窥厅憾甥誓潭蛔臃敦耀旷绅诲痹悯

81、袋闷拍塑诡铡厉讯您慕铁漂较公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu对后张法构件对后张法构件upopo= = conconL L EpEp pc.ppc.puu式中式中pc.ppc.p是在有效预加力是在有效预加力N Npepe作用下作用下, ,预应力筋合预应力筋合力作用点处混凝土的压应力力作用点处混凝土的压应力. .uu严格讲有效预加力作用下的应力计算时严格讲有效预加力作用下的应力计算时, ,应将预应应将预应力损失分为两组力损失分为两组, ,分开计算分开计算: : 其中其中N Npe.1= pe.1= (conconL1L1)A Ap, p, 由淨截面承受由淨截面承受; ; N NL2L2=

82、- =- L2 L2 A Ap p A Ap. p. 由淨截面承受由淨截面承受. . 为简化计算一般取有效预加力全部由凈截面承为简化计算一般取有效预加力全部由凈截面承受受, ,即即pc.ppc.p应由规范应由规范(6.1.5-4)(6.1.5-4)计算计算. . (214 (214页问题页问题1 1的看法是正确的的看法是正确的) )今擞法麻烘腕毙叛荆放勉唉俯辈钒览播憋轴绅跑诗密浴尾且柱棕役吉不篇公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 6.4 6.4 裂缝宽度验算裂缝宽度验算 桥规桥规JTG D62JTG D62规定,矩形、规定,矩形、T T形和工形截面钢筋混凝土构件,其最大裂缝形和工形截面钢

83、筋混凝土构件,其最大裂缝宽度宽度 可按下列公式计算:可按下列公式计算: (mmmm) (9.3-19.3-1) C C1 1钢筋表面形状系数,对光面钢筋钢筋表面形状系数,对光面钢筋C C1 1=1.4=1.4,对带肋钢筋,对带肋钢筋C C1 1=1.0=1.0; C C2 2作用(或荷载)长期效应影响系数作用(或荷载)长期效应影响系数 其中其中S Sl l和和S Ss s分别按作用(或荷载)长期效应组合和短期效应分别按作用(或荷载)长期效应组合和短期效应 组合计算的弯矩或轴向力设计值;组合计算的弯矩或轴向力设计值; C C3 3与构件受力特征有关的系数,板式受弯构件取与构件受力特征有关的系数,

84、板式受弯构件取C C3 3=1.15=1.15, 其他受弯构件,取其他受弯构件,取C C3 3=1.0=1.0;偏心受压;偏心受压 构件构件C C3 3=0.9=0.9; 偏心受拉构件偏心受拉构件C C3 3=1.1=1.1;轴心受拉构件;轴心受拉构件C C3 3=1.2=1.2;既玄裸漆揽羊濒谱发痢酋粳踩捉疽细舱惜仰纽弱摧抄躯叉预艺纳侧栅谭俭公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 d d纵向受拉钢筋直径(纵向受拉钢筋直径(mmmm),当采用不同直径的),当采用不同直径的 钢筋钢筋 时,时,d d改用换算直径改用换算直径d de e, ,式中,式中, 对钢筋混凝土构件,对钢筋混凝土构件,n

85、ni i为受拉区第为受拉区第i i种普通钢筋种普通钢筋 的根数,的根数,d di i为受拉区第为受拉区第i i种普通钢筋的公称直径;种普通钢筋的公称直径; 对混合配筋的预应力混凝土构件,预应力钢筋为对混合配筋的预应力混凝土构件,预应力钢筋为 由多根钢丝或钢绞线组成的钢丝束或钢绞线时,由多根钢丝或钢绞线组成的钢丝束或钢绞线时, 式中式中d di i为普通钢筋公称直径、钢丝束或钢绞线束为普通钢筋公称直径、钢丝束或钢绞线束 的等代直径的等代直径d dpepe, * *,此处,此处,n n为钢丝束中为钢丝束中 钢丝根数或钢绞线束中钢绞线根数,钢丝根数或钢绞线束中钢绞线根数,d d为单根钢为单根钢 丝或

86、钢绞线的公称直径。对于钢筋混凝土构件中丝或钢绞线的公称直径。对于钢筋混凝土构件中 的焊接钢筋骨架,考虑钢筋叠放对周长的影响,的焊接钢筋骨架,考虑钢筋叠放对周长的影响, 式中的式中的d d或或d de e应乘以应乘以1.31.3系数;系数; 咆形葱秃履酷武兵眩痕如啃猜隘中侥欠葱姜以综莆额世盛封肘魂方羚觅畸公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑*注:笔者认为这里所指的等代直径应按钢筋表面面积相等的原则进行换算,钢丝束(或钢绞线束)的等代直径dpe建议用钢丝束(或钢绞线束)的公称直径代替,其数值可按钢丝束(或钢绞线束)的实际布置情况确定。雹匆纫擎朵生扶蕉锑名驾吏挚迹湿财沮怜态汰捞鸥怖腔殖表蠢势鹊萍

87、钢拨公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 截面配筋率,对矩形及截面配筋率,对矩形及T T形截面形截面 , 带有受拉翼缘的带有受拉翼缘的T T形截面形截面 。 当当0.020.02时,取时,取=0.02=0.02;当;当0.0060.006时,取时,取=0.006=0.006; 对轴心受拉构件,对轴心受拉构件,按全部受拉钢筋截面面积按全部受拉钢筋截面面积A As s的一的一 半计算;半计算; h h0 0梁的有效高度;梁的有效高度; b b矩形截面宽度,矩形截面宽度,T T形截面的腹板宽度;形截面的腹板宽度; b bf f构件受拉翼缘宽度;构件受拉翼缘宽度; h hf f构件受拉翼缘厚度;构

88、件受拉翼缘厚度; 短期荷载效应组合作用下,开裂截面纵向受短期荷载效应组合作用下,开裂截面纵向受 拉钢筋的应力拉钢筋的应力识亲卤淖置岂疮熊挞餐哺唬芝畔粕燥刻秋停须颂益响惶励拼呢捌罩壬散毖公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 三、钢筋应力计算公式三、钢筋应力计算公式三、钢筋应力计算公式三、钢筋应力计算公式 桥规桥规JTG D62JTG D62规定,由作用规定,由作用( (或荷载或荷载) )短期效应组合引起的开裂截短期效应组合引起的开裂截面纵向受拉钢筋的应力面纵向受拉钢筋的应力 ,可按下列近似公式计算:,可按下列近似公式计算: 1 1、钢筋混凝土构件、钢筋混凝土构件 受弯构件受弯构件 (9.3-

89、29.3-2) 轴心受拉构件轴心受拉构件 (9.3-39.3-3) 偏心受拉构件偏心受拉构件 (9.3-49.3-4) 偏心受压构件偏心受压构件 (9.3-59.3-5) (9.3-69.3-6) (9.3-79.3-7)裸螺泣逾负腺勒汞唯耻意届鲁颖琅颠晾骇捷允彬胺掀芭继手掌疏哭仿充豁公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 式中:式中:MMs s、N Ns s按短期荷载效应组合计算的弯矩值、轴力值;按短期荷载效应组合计算的弯矩值、轴力值; 受拉区纵向钢筋截面面积:对轴心受拉构件,取全部受拉区纵向钢筋截面面积:对轴心受拉构件,取全部 纵向钢筋截面面积;对偏心受拉构件,取受拉较大边纵向钢筋截面面

90、积;对偏心受拉构件,取受拉较大边 纵向钢筋截面面积;对受弯、偏心受压构件,取受拉纵向钢筋截面面积;对受弯、偏心受压构件,取受拉 区纵向钢筋截面面积;区纵向钢筋截面面积; e es s轴压向力作用点至纵向受拉钢筋轴压向力作用点至纵向受拉钢筋A As s合力作用点距离,合力作用点距离, ; 轴拉向力作用点至受压(或受拉较小边)纵向钢筋轴拉向力作用点至受压(或受拉较小边)纵向钢筋 合力作用点的距离,合力作用点的距离, ; 纵向受拉钢筋合力点至截面重心的距离;纵向受拉钢筋合力点至截面重心的距离; 受压(或受拉较小边)纵向钢筋合力点至截面重心的受压(或受拉较小边)纵向钢筋合力点至截面重心的 距离;距离;

91、 e e0 0轴向力作用点至截面重心的偏心距,轴向力作用点至截面重心的偏心距, 。 使用阶段的轴向力偏心距增大系数,其数值按下式计使用阶段的轴向力偏心距增大系数,其数值按下式计 算算 (9.3-89.3-8) 当当 时,取时,取 。喘锭槐歇遁恰栓哀费淫套踏诵酸略揪瞥催锅串芍考修步色吨衣秤垃筷铆邵公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 部分预应力混凝土部分预应力混凝土B B类受弯构件类受弯构件 (9.3-99.3-9) 式中:式中: 混凝土法向应力为零时纵向预应力筋和普通钢筋的力,混凝土法向应力为零时纵向预应力筋和普通钢筋的力, 对先张法构件,可按公式(对先张法构件,可按公式(9.2-129.

92、2-12)计算;对后张法构件)计算;对后张法构件 ,应按下式计算:,应按下式计算: (9.3-109.3-10) (9.3-119.3-11) (9.3-129.3-12) 预应力筋和普通钢筋合力:预应力筋和普通钢筋合力: 作用下,受作用下,受 拉预应力钢筋和受压预应力钢筋重心处的预压应力;拉预应力钢筋和受压预应力钢筋重心处的预压应力; 换列掷压楞划飞梗聊甭侩麓匙韩趴恃贞耙刚骄祸动产军勇将澈刮卸滥蹭泰公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 受拉区纵向预应力钢筋和普通钢筋合力作受拉区纵向预应力钢筋和普通钢筋合力作 用点(近似取预应力钢筋和普通钢筋截面用点(近似取预应力钢筋和普通钢筋截面 重心)

93、至截面受压区合力作用点重心)至截面受压区合力作用点 的距的距 离,离, 其数值可按下列近似公式计算:其数值可按下列近似公式计算: (9.3-139.3-13) 混凝土法向力等于零时,纵向预应力钢筋和普混凝土法向力等于零时,纵向预应力钢筋和普 通钢筋合力作用点至受拉区纵向预应力钢筋和普通钢筋合力作用点至受拉区纵向预应力钢筋和普 通钢筋合力作用点(近似取预应力筋和普通钢筋截通钢筋合力作用点(近似取预应力筋和普通钢筋截 面重心)的距离,(原公式以面重心)的距离,(原公式以 表示,为了与偏心距表示,为了与偏心距 区别,此外改为区别,此外改为 ) ); 有效预加力有效预加力 在预应力混凝土连续梁等超静结

94、构中在预应力混凝土连续梁等超静结构中 产生的次内力。产生的次内力。标钙楞畜卞参山弹讣赋滓肋乓听饵怪阀醇旺撇盘趁疯岩彻蛾醚聪驹音帮苔公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 桥规JTG D62推荐的部分预应力混凝土B类构件钢筋应力 计算公式(9.3-9)与钢筋混凝土偏心受压构件钢筋应力计算公式是相类似的。 在弯矩 作用下的部分预应力混凝土B类构件,经过“消压”处理后,即可转化为弯矩 和偏心力Np作用下的钢筋混凝土偏心受压构件。然后由所有的力对受压区合力作用取矩的平衡条件,建立钢筋应力计算公式,计算中内力臂取用了偏心受压构件相同的近似公式。眯蛔佛篮亭室楼玛吮吁兴赤众詹赤封廷逾潞焦阳蔡易敖厂割诸工磊

95、茸远鼎公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题(236页):新老规范所采用裂缝计算公式相同,但式中计算的钢筋应力时所用的弯矩值不同,是否意味新规范对裂缝宽度的限制降低?uu新规范是计算荷载短期效应组合作用下的钢筋应力ss. ;ss. ;老规范是计算使用荷载效应组合作用下的钢筋应力ws . ws . uu 从表面上看由于(ss. ss. ws . ws . ),使新老规范求得的裂缝宽度不同.uu 饮咸堕记眼缠累心擒储铝枉勿厚淑节烃若险稻坞拙慰伸隙坠弹切跪死盟惟公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu但是新老规范给出的但是新老规范给出的但是新老规范给出的但是新老规范给出的c2c2的计算

96、公式也不同的计算公式也不同的计算公式也不同的计算公式也不同uu uu新规范规定新规范规定 其中其中S Sl l和和S Ss s分别按作用(或荷载)长期效应组合和短期效分别按作用(或荷载)长期效应组合和短期效应组合计算的弯矩或轴向力设计值;应组合计算的弯矩或轴向力设计值;uu老规范规定老规范规定 其中其中S Sp p为活载效应为活载效应,S,Sg g为恆载效应为恆载效应. .按新规范求得的按新规范求得的c2 2比比按老规范求得的按老规范求得的c2 2要大要大. . 通过大量的对比计算表明通过大量的对比计算表明,综合考虑钢筋应综合考虑钢筋应力和系数力和系数c2的变化的影响后的变化的影响后,新老规范

97、对裂缝新老规范对裂缝限制的可靠度是基本相同的限制的可靠度是基本相同的.皇盖傍牵秒亨酒妒柑橙围谜开束异薪滨部吹橡庶侠喻殿谈矗坷酱洲蚌惠垛公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题(236页):按规范公式(6.4.3-1)计算,存在钢筋应力即有裂缝,显然是不符合实际,裂缝宽度计算公式的适用范围如何确定?uu规范给出的裂缝宽度计算公式是以实验统计分析基础的经验公式,经验公式就有一定的适用范围。uu笔者圆形截面偏心受压构件裂缝宽度计算公式中提出:钢筋应力s s 30Mpapa时,可不验算裂缝宽度.做商筋烬识侮划饰诛岗岁这起舅隔啤楔绝亨敏原警普造仔帐涝俺柄孕麦详公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范

98、答疑uu问题(241、243页):计算裂缝宽度时,采用不同直径钢筋或束筋时,钢筋换算直径de e如何确定?uu应明确指出:裂缝宽度计算公式中的钢筋直径主要反映钢筋表面积(即周长d)对粘着强度的影响,因此这里所指的钢筋直径换算是表面积等效换算,而不是截面面积等效换算.书殖襄讣纠擞篱叠哉逻脂呛脖钥吸沥矩秒儒肮驾畅椅喂绪囚阔岩丰第阳拍公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu束筋的换算直径如何确定?uu按截面面积等效换算 dpe=n.d1 1uu按表面面积等效换算 dpe=nd1 1, 式中为考虑钢筋叠放对周长的影响,一般取=0.70.8. 注意: dpe=n.d1 1是按截面面积等效原则换算的,

99、只能用于承载力计算,不能用于裂缝宽度计算,更不能用于构造要求计算. (对317页回答2的质疑?) 析肪嫉惶圣饥钙梅闽桑饭踩宛睹亦苔蔚埋奖骏昏睦葵弟嘛杨炎昭议撬谗驱公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑* 钢绞线束的直径换算不同理解?注:笔者认为这里所指的等代直径应按钢筋表面面积相等的原则进行换算,钢丝束(或钢绞线束)的等代直径dpepe建议用钢丝束(或钢绞线束)的公称直径代替,其数值可按钢丝束(或钢绞线束)的实际布置情况确定。愚凤涣砍懦浇毕雷枯娘吭确吸洒乔辽翠烦践资拍降我冕赫副库卓冰步屯拳公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题(237、241、249页):采用规范的公式计算偏心受压

100、构件裂缝时,为什么会出规现与一般材料力学计算完全相反的果?uu234页回答4指出“偏心受压构件计算钢筋应力公式(6.4.4-4)中内力臂z就是通过试验统计取得,显 然与材料力学公式按全截面计算混疑土应力是完全不同的两回事 .”uu笔者认为上述所提问题是同一问题的两种不同表达形式,其计算结果应基本相符.挤过舟越馁蜕弯瓣桃裕氧共基子蛆琢兑隘摊孙找级研萎挽陀罢等唉挞闪特公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu内力臂内力臂z z表达式表达式 ( ) ( )是按荷是按荷载短期效应组合作用的大偏心受压构件的开裂截面的载短期效应组合作用的大偏心受压构件的开裂截面的应力图式建立的近认公式应力图式建立的近认

101、公式, ,其适用条件是其适用条件是: :uu 偏心距偏心距 e e0 0 截面核心长度截面核心长度 k ks suu 式中式中 e e0 0 =M=Ms s N Ns s uu k ks=s=J J0 0 A A0.(0.(y yx-x-a as) s) 其中其中 J J0 0-按全截面参加工作的换算截面惯性矩按全截面参加工作的换算截面惯性矩 A A0-0-按全截面参加工作的换算截面面积按全截面参加工作的换算截面面积 y yx-x-换算截面面积重心至截面下边缘的距离换算截面面积重心至截面下边缘的距离 a ass受拉钢筋合力作用点受拉钢筋合力作用点至截面下边缘的距离至截面下边缘的距离饶捍舔舱学纯

102、恰鹃恶须匪举控缔拎缸袖人拐馏筒塌骂选贴殃坯堪编鞋糖窗公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu242页问题4和244页问题5所示算例的錯误是计算求得偏心距e0=1.123mKs, u(此处的Ks可近似的以h6=9.56=1.58m)uu 显然为全截面受压的小偏心受压构,沒有拉应力就沒有裂缝.u在这种情况下,再按大偏心受压的受力图式计算内力臂z是沒有意义的.已捏眶炮砾薄纹抵萎障焉蝉妓琳途独惨躇践软糠矩遗累鸥咀论缴沦气慢耀公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u6.5 挠挠 度度 验验 算算u问题: 对规范(6.2.6-5)式开裂弯矩 计算公式的探讨.箱辗汲鬼怒池蔡兵察拔兆沂忿娩苦厩痉携涟祭霸

103、崩溺峻欺愚峙洞严厕桃榴公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 桥规桥规JTG D62JTG D62第第9.1.129.1.12条条规规定定, ,开裂弯矩按开裂弯矩按规规范公范公式(式(6.5.2-66.5.2-6)计计算:算: ( (6.5.2-6( (6.5.2-6) ( (6.5.2-( (6.5.2-7 7) 式中:扣除全部预应力损失后预应力钢筋和普通钢筋合力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压力;换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。吾癸黍敏冕闷乓陨煌佃锈咙操贱崔韧当骑乓解谍痘蚤示栖靖窟波垢桅朴橡公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu笔者认为对后张法构件而言,计笔者认为对后张法构件而

104、言,计算开裂弯矩时应考虑不同受力阶段截面几何特征值取值的不同。开裂弯矩 系为抵消下边缘压应力储备( )所需的总弯矩,其中自重弯矩 Mg g 产生的拉应力,应按净截面几何特征值计计算;( )部分弯矩产生的拉应力,应按换算截面几何特征值计计算。uu ()()猖郝吱娱凳身虐步政客幻程次呛位地房各慕较拓带狈浓匪粗毒沏皂刮蜜嘴公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu 这样,后后张法构件开裂弯矩计算表达式应改写为下列形式:迹却债熊婶外喊吏昭尘蹲留涡扳柴蔼呛伞壤单饰院岂骆苛披培隋擎潦但齐公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu对规范6.5节的所提问题主要涉及:uu计算挠度时的荷载效应组合(参见通用规

105、范)uu预拱度的设置(参见257页回答7)虞除徘嘿浚梳拾荐埠间激器酋荔俞杂原亏翁更锄茄剥采酪狂叙灭潮扣啄题公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑7持久状况和短暂状况构件的应力计算持久状况和短暂状况构件的应力计算 7.1持久状况预应力混凝土构件应力计算 桥涵结构设计的持久状况系指桥涵建成后承受自重、车辆荷载持续桥涵结构设计的持久状况系指桥涵建成后承受自重、车辆荷载持续时间很长的状况。时间很长的状况。 按照以往公路桥梁的设计习惯,按照以往公路桥梁的设计习惯,按照以往公路桥梁的设计习惯,按照以往公路桥梁的设计习惯,该状况的预应力混凝土结构除应进该状况的预应力混凝土结构除应进行承载能力极限状态和正常

106、使用极限状态设计外,还应进行构件应力验行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计外,还应进行构件应力验算。算。 其内容包括使用阶段正截面混凝土的法向压应力、受拉钢筋的拉应其内容包括使用阶段正截面混凝土的法向压应力、受拉钢筋的拉应力和斜截面混凝土主压应力验算,并不得超过桥规力和斜截面混凝土主压应力验算,并不得超过桥规JTG D62JTG D62规定的规定的相应限值。相应限值。 持久状况构件应力验算时,作用(或荷载)取其标准值,不计分项持久状况构件应力验算时,作用(或荷载)取其标准值,不计分项系数,汽车荷载系数,汽车荷载应考虑冲击系数影响。应考虑冲击系数影响。 构件应力计算的实质是构件强度计算,是对

107、承载力计算的补充构件应力计算的实质是构件强度计算,是对承载力计算的补充. . 船我纹敦部擅楼再妖旅鸡通视沿藏纵贵吏褂盛侩形帆郡弘息绽骏酷臃耪奶公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u问题(268页):u 使用阶段应力验算时荷载效应组合的探讨u (参见桥梁设计规范学习永应用讲评119-121页) 。 预应力混凝土使用阶段的应力验算做承载能力极限状态的补充,应考虑结构上可能同时出现的作用(或荷载),取其最不利效应组合进行计算,并应考虑多种可变作用(或荷载)效应组合的影响。例如,在预应力连续箱梁使用阶段应力计算时,除了考虑车辆荷载和人群荷载等可变荷载作用的基本组合情况外,通常还要考虑车辆荷载,人群

108、荷载,温度作用,支座不均匀沉陷等多种可变作用(或荷载)效应组合。直瑚递屏扩鸭汗期泼涂芥恰舒遍太藤异谋润鞍襄集琅殆饰摊辰品歉耗汝删公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 众所周知,桥规众所周知,桥规JTG023-85JTG023-85规定的使用阶段应力限规定的使用阶段应力限值,是按不同荷载组合情况分别列出的,即应符合下列规定:值,是按不同荷载组合情况分别列出的,即应符合下列规定: 受压区混凝土最大压应力受压区混凝土最大压应力 荷载组合荷载组合, 荷载组合荷载组合或或, 预应力钢筋的最大拉应力预应力钢筋的最大拉应力 荷载组合荷载组合,对钢绞线、钢丝,对钢绞线、钢丝, 对冷拉粗钢筋,对冷拉粗钢筋,

109、 荷载组合荷载组合或或,对钢绞线、钢丝,对钢绞线、钢丝, 对冷拉粗钢筋,对冷拉粗钢筋, 。庇徘墒见屿搪晓屑氯梯摇睫除连伶尿郑玫狼拇孰黍陶版兵奥匀英蛤歼安女公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 桥规桥规JTG023-85JTG023-85中的荷载组合中的荷载组合,系指基本可,系指基本可变荷载(平板挂车或履带车除外)的一种或几种与永变荷载(平板挂车或履带车除外)的一种或几种与永久荷载的一种或几种与其他可变荷载的一种或几种相久荷载的一种或几种与其他可变荷载的一种或几种相组合的情况;桥规组合的情况;桥规JTJ023JTJ023在计算预应力混凝土构在计算预应力混凝土构件使用阶段应力时,将荷载组合件使

110、用阶段应力时,将荷载组合或或作用下的混凝作用下的混凝土最大压应力限值提高土最大压应力限值提高12%12%,预应力钢筋最大拉应力,预应力钢筋最大拉应力限值提高限值提高10.7%10.7%。这样处理粗略地反应了多种可变荷。这样处理粗略地反应了多种可变荷载组合作用的影响。载组合作用的影响。 桥规桥规JTG D62JTG D62给出的使用阶段应力限值,不给出的使用阶段应力限值,不再区分作用再区分作用( (或荷载或荷载) )效应组合情况,采用了相同的数效应组合情况,采用了相同的数值。这一限值相当于桥规值。这一限值相当于桥规JTJ023JTJ023荷载组合荷载组合I I的水的水平。换句话说,在进行预应力混

111、凝土梁使用阶段应力平。换句话说,在进行预应力混凝土梁使用阶段应力验算时,如何考虑多种可变作用验算时,如何考虑多种可变作用( (或荷载或荷载) )效应组合的效应组合的影响,在桥规影响,在桥规JTG D62JTG D62中没有更明确的规定。中没有更明确的规定。 获胯馁应匝支舅找轴承童钟堤霸绸废盒丘豆谷铲屡骂疏噪丝常喇玉去瓤枝公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 笔者建议:在预应力混凝土梁使用阶段笔者建议:在预应力混凝土梁使用阶段应力验算中,引入作用应力验算中,引入作用( (或荷载或荷载) )效应组合效应组合系数系数c,考虑多种可变作用,考虑多种可变作用( (或荷载或荷载) )效应效应组合的影响

112、。组合的影响。 作用(或荷载)效应组合系数c,可参照通用规范JTG D60给出的承载能力极限状态计算的基本组合中的规范取值。靖捞兔邹咀炮郎群权吹恐闹够敲熔拧场习洲芳茫涎矽邪升斡松造宛柑羡茬公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 这样,用于使用阶段应力验算时,作用这样,用于使用阶段应力验算时,作用( (或荷载或荷载) )效应组合标准值可效应组合标准值可表达为下列形式:表达为下列形式: (10.1-12) (10.1-12) 式中式中S Sk k 使用阶段作用基本组合的效应组合标准值;使用阶段作用基本组合的效应组合标准值; S SGikGik 第第i i个永久作用效应的标准值;个永久作用效应的标

113、准值; S SQ1kQ1k 汽车荷载效应汽车荷载效应( (含汽车冲击力、离心力含汽车冲击力、离心力) )的标准值;的标准值; S SQjkQjk 在作用效应组合中,除汽车荷载效应在作用效应组合中,除汽车荷载效应( (含汽车冲击力、离含汽车冲击力、离心力心力) )外的其他第外的其他第j j个可变作用效应的标准值;个可变作用效应的标准值; c c 在作用效应组合中除汽车荷载效应在作用效应组合中除汽车荷载效应( (含汽车冲击力、离心含汽车冲击力、离心力力) )外的其他可变作用效应的组合系数;当永久作用与汽车荷载和人群外的其他可变作用效应的组合系数;当永久作用与汽车荷载和人群荷载荷载( (或其他一种可

114、变作用或其他一种可变作用) )组合时,人群荷载组合时,人群荷载( (或其他一种可变作用或其他一种可变作用) )的的组合系数取组合系数取c c =0.8 =0.8;当除汽车荷载;当除汽车荷载( (含汽车冲击力、离心力含汽车冲击力、离心力) )外尚有两外尚有两种其他可变作用参与组合时,其组合系数取种其他可变作用参与组合时,其组合系数取c c =0.70 =0.70;尚有三种可变作;尚有三种可变作用参与组合时,其组合系数取用参与组合时,其组合系数取c c =0.60 =0.60;尚有四种及多于四种的可变作;尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时,取用参与组合时,取c c =0.50 =0.50。嘉叙

115、营俱锣码讨尘蟹杉厄蓝呈站刹绣制颤绊禹笼仪欺量谓孤酸铀仓问顶埠公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑例如:例如: 除汽车荷载效应外,只有一种可变作用参与组合,取除汽车荷载效应外,只有一种可变作用参与组合,取c c=0.8=0.8 除汽车荷载效应外,尚有两种可变作用参与组合,取除汽车荷载效应外,尚有两种可变作用参与组合,取c c=0.7=0.7 除汽车荷载效应外,尚有三种可变作用参与组合,取除汽车荷载效应外,尚有三种可变作用参与组合,取c c=0.6=0.6 应该指出,组合效应系数应该指出,组合效应系数c c是承载能力计算的基本组合中,是承载能力计算的基本组合中,考虑多个可变作用时,对综合作用效

116、应的影响,在保持可靠指考虑多个可变作用时,对综合作用效应的影响,在保持可靠指标及恒载和汽车荷载分项系数不变的前提下,引入一个小于标及恒载和汽车荷载分项系数不变的前提下,引入一个小于1.01.0的组合效应系数,对作用的组合效应系数,对作用( (或荷载或荷载) )效应标准值作等效折减。这效应标准值作等效折减。这里将其用于使用阶段应力计算的多种可变作用里将其用于使用阶段应力计算的多种可变作用( (或荷载或荷载) )效应组效应组合的处理方法是近似的。合的处理方法是近似的。彦薪毛箕卷冶座释棕爬仗奔蜜运彩誓再起檄堰案罪绣哩院劣腻侥桃序革征公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 7.2短暂状况应力计算 预

117、应力混凝土结构按短暂状况设计时,应计算在制造,运输及安装等施工阶段,由预加力(扣除相应的预力损失)、构件自重及其他施工荷载引起的正截面法向应力,并不得超过桥规JTG D62规定的限值。 构件自重和施工荷载采用标准值,当有组合时不考虑荷载组合系数。禁醋桑炯际紫汗佑俄胶消熙寐脑嗜马豪捣阻糠列宋倔檄欣虫垢伺傅郴念甚公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu 短暂状况构件应力计算时应注意的问题短暂状况构件应力计算时应注意的问题: :uu 预应力混凝土梁的制造、运输、安装阶段,一预应力混凝土梁的制造、运输、安装阶段,一般是以预拉区边缘混凝土的法向拉应力控制设计。所般是以预拉区边缘混凝土的法向拉应力控制

118、设计。所以,在计算中只考虑构件自重的作用,不考虑其他施以,在计算中只考虑构件自重的作用,不考虑其他施工荷载的作用。工荷载的作用。uu 对于这种情况,应特别注意使构件的自重及时地参对于这种情况,应特别注意使构件的自重及时地参加工作。如果构件在堆放、运输和安装时的支点(吊加工作。如果构件在堆放、运输和安装时的支点(吊点)位置与设计位置差别较大,甚至发生构件翻倒等点)位置与设计位置差别较大,甚至发生构件翻倒等情况,都会改变构件自重引起弯矩值,从而导致构件情况,都会改变构件自重引起弯矩值,从而导致构件的预拉区法向拉应力过大。梁的预拉区可能会出现裂的预拉区法向拉应力过大。梁的预拉区可能会出现裂缝,甚至有

119、造成梁的断裂的危险。缝,甚至有造成梁的断裂的危险。 大跨径预应力混凝土桥梁的施工验算与施工方大跨径预应力混凝土桥梁的施工验算与施工方法有关,不同的施工方法,在施工各阶段的内力不同,法有关,不同的施工方法,在施工各阶段的内力不同,有时结构的控制内力出现在施工的某一阶段。为了确有时结构的控制内力出现在施工的某一阶段。为了确保施工安全,需对每一施工阶段的截面应力和变形进保施工安全,需对每一施工阶段的截面应力和变形进行验算。行验算。滴号理蓑象坚庐麻讽抨赚也徊岛见卤姬土娄湿侵蛙儡哉菠伺集寓圈捶饲蓬公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu8 构件计算的规定uu问题(279页)2-12图所示倒T形盖梁抗

120、剪截面符合时式中b和h如何取值?uu对抗剪计算而言,取b=80cm,h=190cm对受弯计算而 , 跨径內承受正弯矩 b=80cm,h=190cm 悬臂部分承受负弯矩 b=200cm,h=190cm 另外,结构耐久性角度分析,这种倒T形盖梁支承的空心板梁桥是不可取的.(支座无法更换)怜酒垃棘妒啡糠陷蛔富骇野靛颓杖啦摈父貉儿椭柜窒饶煌知腹坡怀灌眶锋公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu9 构 造 规 定uu问题(317页问题2)束筋的等代值de=n.d是指强度等代,还是构造要求方面的等代?uu 见方前面裂缝宽度计算的说明剥刻庇块拦柒癣皋绰低驴族筐拽何骑肯邀嘲芥吵所甜墓字皮吴衡败巢平涅公路桥

121、梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑u问题(327页):规范9.2.9 铰接板的铰缝构造?u回答指出:规范9.2.9条规定的铰槽深度的目的是 希望铰槽做得深些,避免桥面沿铰槽出现纵向裂缝。u桥面出现沿铰槽纵向裂缝是铰接板结构的先天性病害。造成这一问题的根本原因是横向连接薄弱。加大铰槽深度对增强横向连接的作用不大。解决这一问题的根本办法是交铰接为刚接。u改进后的标准图在铰槽底部设置连接钢筋,对增强横向连接的作用是有效的。杰滦氟绞柿竭它辨赊强恰饲纪汹罩缔姐汕击曼丽椭剑负鞠墟沫嚼芝枫典莫公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu问题(321、322、325页):u 预应力混凝土受弯构件最小配筋率限制

122、的物理意义,不滿足最小配筋率限制时怎么办?啼剂贩迄芭亢嗓惨间策匝斥腑仗帛逢随哈疟宠臂懊肌昌钦茵癸俺少单哗荫公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑预应力混凝土受弯构件最小配筋率限预应力混凝土受弯构件最小配筋率限值(值(M MududMMcrcr)的物理意义及计算方)的物理意义及计算方法法桥规JTGD62第9.1.12条规定:预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件:(即规范公式9.1.12),式中为受弯构件正截面抗弯承载力设计值,为受弯构件正截面开裂弯矩值。纲泅效篆删燃娩康雏友涣岂蹋均菠蔓伟朵廉堆清个稿眺个挚仿球卞逢踏池公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑某人按全预应力混凝土要求设计的

123、预应力混凝土连续梁桥,正截面承载力满足规范要求,使用阶段应力验算结果也都符合规范的规定,但是抗裂弯矩过大,不满足规范第9.1.12条公式(9.1.12)的限制条件。试问:正截面承载力和使用阶段应力验算均已满足规范要求,从理论上讲就可以保证结构的安全工作,在这种情况下,还要限制开裂弯矩有什么实际意义?规范中给出的开裂弯矩计算公式(6.5.26)是针对部分预应力混凝土B类结构提出的,对全预应力混凝土和部分预应力混凝土A类构件不存在开裂问题,是否可以不受规范9.1.12条限制?在实际设计工作中经常出现开裂弯矩大于承载力设计值的反常现象的原因是什么?应如何解决?肄趴七哮心照递升际坍钞纹羌蒜峙性哨仓纺菊

124、矗念立推车鹿贱匿赢凸专着公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑1 1、预应力混凝土受弯构件最小配筋率限、预应力混凝土受弯构件最小配筋率限值(值( )的物理意义。)的物理意义。 在在桥规桥规JTG D62JTG D62编编制制说说明中明中对对受弯构件的最小受弯构件的最小配配筋率的物理意筋率的物理意义义是是这样这样解解释释的的“ “受弯构件的受拉受弯构件的受拉钢钢筋最小筋最小配筋率是根据混凝土的开裂弯矩与同尺寸的配筋率是根据混凝土的开裂弯矩与同尺寸的钢钢筋混凝土梁筋混凝土梁所有承担的弯矩相等而确定的,其目的是当混凝土受拉所有承担的弯矩相等而确定的,其目的是当混凝土受拉边边缘缘出出现现裂裂缝时缝时

125、,梁不致因配筋,梁不致因配筋过过少而脆性破坏。公式(少而脆性破坏。公式(9.1.129.1.12)对对于于预应预应力混凝土最小配筋的要求,其性力混凝土最小配筋的要求,其性质质与上与上述述钢钢筋混凝土受弯构件筋混凝土受弯构件类类似,可表达似,可表达为为 ” ” 。 颇匝铅嚣舶哎萨种苹擎赵贯沉圣瑟皮鲍亥吹肖姥矾胀雏繁算酶芒刀婪挎键公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 混凝土结构设计规范GB50010-2002对这一问题的解释是规范9.5.3条规定了预应力构件中各类预应力筋的最小配筋率,其基本思路为截面开裂后受力钢筋不致立即失效的原则,目的是为了使构件具有起码的延性性质,避免无预兆的脆性破坏。

126、桥规JTG D629.1.12条做强制性条文是必须执行的,全预应力混凝土和部分预应力混凝土A类构件也不能例外,其目的是控制受拉钢筋总量不能过少,以保证梁的塑性破坏性质。 驱靶树铝抡既鲸污逛犹礼烹筛泽献梳傅弃仑还塘壶咋失码总绎奇链由柏企公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑2 2、开裂弯矩计算公式的探讨、开裂弯矩计算公式的探讨 桥规桥规JTG D62JTG D62第第9.1.129.1.12条条规规定定, ,开裂弯矩按开裂弯矩按规规范公范公式(式(6.5.2-66.5.2-6)计计算:算: (6.5.2-66.5.2-6) (6.5.2-76.5.2-7) 式中:扣除全部预应力损失后预应力钢筋

127、和普通钢筋合力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压力;换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。咱腑撵掇鳞桅融抑秋俐驱衙暑母恬宫夏熬岩七煽狗承殿揪驯氛击橡骡祸罩公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑uu笔者认为对后张法构件而言,计笔者认为对后张法构件而言,计算开裂弯矩时应考虑不同受力阶段截面几何特征值取值的不同。开裂弯矩 系为抵消下边缘压应力储备( )所需的总弯矩,其中自重弯矩产生的拉应力应按净截面几何特征值计计算;( )部分弯矩产生的拉应力应按换算截面几何特征值计计算。这样,后后张法构件开裂弯矩计算表达式应改写为下列形式:uu uu ()()据憾窃胎绘竞拓化蒜悠哀斩唱摹柴夸苦沂辊轨请邮浮反瓶柏坝萍摔

128、迪变浊公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑据缨甜噪陋械废暴越伶殃甜醋痛捂误刑痴椽勉赖傣屠闯哎棋汗侵栅汁淬版公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑3 3、 是根本不可能出现的计算是根本不可能出现的计算“幻幻影影” 若所加预应力过大,在排除计算上的错误后仍可能出现 的反常现象。众所周知,一个配筋适当的应力混凝土梁从施加预加力至构件的最后破坏要经历:预施应力阶段,从承受使用荷载到构件出现裂缝的整体工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段等四个过程。开裂弯矩是按带裂缝工作阶段未期的修正后的三角形应力图计算的,而承载力设计值是按破坏阶段塑性应力图计算的。进冷劳诸墟架孰搓掠蜂叮仍有权德倾放庆云嫌崇杂争援员

129、酥慕平简仰洋仕公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 换句话说,一个正常配筋的预应力混凝土只有先开裂,随着变形的不断发展,才能达到最后的塑性破坏状态。 从预应力混凝土梁的破坏机理分析可以判断,计算中出现 的预应力混凝土梁,在开裂前梁的变形很小,预应力筋的高抗性能很难发挥作用。一旦构件承担的内力值接近或达到抗弯承载力设计值时,梁会立即发生脆性破坏这种无任何预兆的脆性破坏是很危险的,设计中是绝对不能采用的。 帝梁妇姚无汕川腮峭饵耍肤泻氓乞舜惩烤能遮价旭石阜呼济题潍涝蛮许敏公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑4 4、解决这一问题的积极办法是适当降低、解决这一问题的积极办法是适当降低预压应力水平

130、,优先采用混合配筋方案。预压应力水平,优先采用混合配筋方案。 由于受由于受传统传统的全的全预应预应力力设计设计思想的影响,很多思想的影响,很多设设计计者者习惯习惯于于“ “从正截面承从正截面承载载力需要出力需要出发发(即(即强强度条件),度条件),选选择择预应预应力筋的数量,然后力筋的数量,然后进进行抗裂性及使用行抗裂性及使用阶阶段的段的应应力力验验算算的的设计设计方法,只要抗裂性及使用方法,只要抗裂性及使用阶阶段的段的应应力力满满足足规规范要范要求求,不,不够够有多大的富余量,即有多大的富余量,即认为认为可以保可以保证结证结构安全工作。构安全工作。稚杰私聋圃师咐高哺朽瓶媚嘶愈俘舷调臃兄弃侣斜

131、便萤诫抑绊捷整涨劳现公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑4 4、解决这一问题的积极办法是适当降低、解决这一问题的积极办法是适当降低预压应力水平,优先采用混合配筋方案。预压应力水平,优先采用混合配筋方案。 由于受由于受传统传统的全的全预应预应力力设计设计思想的影响,很多思想的影响,很多设计设计者者习惯习惯于于“ “从正截面承从正截面承载载力需要出力需要出发发(即(即强强度条件),度条件),选择选择预应预应力筋的数量,然后力筋的数量,然后进进行抗裂性及使用行抗裂性及使用阶阶段的段的应应力力验验算算的的设计设计方法,只要抗裂性及使用方法,只要抗裂性及使用阶阶段的段的应应力力满满足足规规范要求范要

132、求,不,不够够有多大的富余量,即有多大的富余量,即认为认为可以保可以保证结证结构安全工作。构安全工作。伪占咙研损覆媒烬快饶吹每歉获莎琵歉莉腺事置影钱递鳃百移掠粟滩她釉公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 例如,例如,桥规桥规JTG D62JTG D62规规定定对对特大特大桥桥和重要大和重要大桥桥在承在承载载力力计计算中引入了算中引入了结结构重要性系数构重要性系数 =1.1 =1.1,即将荷,即将荷载载效效应组应组合合设计值设计值提高提高10%10%。这样这样,按着上述根据,按着上述根据强强度度条件条件选择预应选择预应力筋数量,要比力筋数量,要比过过去增加去增加10%10%,而抗裂,而抗裂性

133、及使用性及使用阶阶段段应应力力验验算算时时,荷,荷载载效效应组应组合合设计值设计值与以前与以前设计设计相比并没有增加。相比并没有增加。这样势这样势必会造成必会造成预压应预压应力增加,力增加,致使在短期效致使在短期效应组应组合或使用荷合或使用荷载载作用下梁的下作用下梁的下缘缘保持保持较较大的大的压应压应力富余量。力富余量。 应该应该指出,从指出,从预应预应力混凝土的工作性能分析,力混凝土的工作性能分析,预压应预压应力力储备过储备过大会大会带带来梁体上拱、易出来梁体上拱、易出现纵现纵向裂向裂缝缝等一系列等一系列不良后果不良后果。 级雀油搁豆伶骄蜕崔灌爹当萧栋油它每衣捧萎透仑咒纺踊玻统烂瓷痢激俞公路

134、桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 预应预应力混凝土梁的配筋力混凝土梁的配筋设计应满设计应满足不同足不同设计设计状况下状况下规规范范规规定控制条件要求(例如:承定控制条件要求(例如:承载载力、抗裂性、裂力、抗裂性、裂缝缝宽宽度、度、变变形及形及应应力等)。在力等)。在这这些控制条件中最重要的是些控制条件中最重要的是满满足足结结构在正常使用极限状构在正常使用极限状态态下使用功能要求(抗裂性下使用功能要求(抗裂性和裂和裂缝宽缝宽度)和保度)和保证结证结构构对对达到承达到承载载力极限状力极限状态时态时具有具有一定的安全一定的安全储备储备。在截面尺寸已知的情况下,。在截面尺寸已知的情况下,结结构的抗

135、构的抗裂性和裂裂性和裂缝宽缝宽度主要与度主要与预预加力的大小有关,而构件的极加力的大小有关,而构件的极限承限承载载力力则则与与预应预应力筋和普通力筋和普通钢钢筋的筋的总总量有关。量有关。 撬耿旅拥萤阵糜辅穗悔枯辜韵邯妈唁鹃把卤匝狂缔涸诱该夹魏基跟贷措苇公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑 预应力混凝土梁钢筋数量估算的一般方法是预应力混凝土梁钢筋数量估算的一般方法是:首先根据结构使用性能要求(即抗裂性和裂缝:首先根据结构使用性能要求(即抗裂性和裂缝宽度)确定预应力筋数量,然后再由构件的承载宽度)确定预应力筋数量,然后再由构件的承载力极限状态要求,确定普通钢筋的数量。力极限状态要求,确定普通钢筋的数量。 换换句句话说话说,预应预应力混凝土梁力混凝土梁钢钢筋数量估算的基本原筋数量估算的基本原则则是是首先按首先按结结构使用性能要求确定构使用性能要求确定预应预应力筋数量,极限承力筋数量,极限承载载力的不足部分由普通力的不足部分由普通钢钢筋筋补补充。充。 积积极倡极倡导导混合配筋方案,即使是全混合配筋方案,即使是全预应预应力混凝土力混凝土结结构构也也应应配置足配置足够够的普通的普通钢钢筋,以增筋,以增强强结结构的延性,确保构的延性,确保结结构的塑性破坏性构的塑性破坏性质质。 捍匿裴妊予乖淖懊肉萤晾蜘莽谎产镭楚咖卑庇侮升辨凛真厩脏索谷固咯瞒公路桥梁设计规范答疑公路桥梁设计规范答疑

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