公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用.ppt

,第一篇 總 論,0 概述,1 基本概念、專業(yè)術(shù)語(yǔ)與發(fā)展歷程 2 橋梁總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)程序 3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用,概述 永久作用 可變作用 偶然作用 作用效應(yīng)組合,3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用,回,顧, 什么是極限狀態(tài)？,結(jié)構(gòu)整體或結(jié)構(gòu)局部達(dá)到不適合繼續(xù)使用的特殊狀態(tài)。, 什么是承載能力極限狀態(tài)？,對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力，或產(chǎn)生不適于繼續(xù),承載變形的極限狀態(tài)。 包括： 結(jié)構(gòu)傾覆、失穩(wěn)、變成幾何可,變體系 ；構(gòu)件達(dá)到極限強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度而破壞，或產(chǎn)生較大,的幾何變形等。,什么是正常使用極限狀態(tài)？,對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用和耐久性的各項(xiàng)規(guī)定限制,的極限狀態(tài)。 包括結(jié)構(gòu)及構(gòu)件外觀變形過(guò)大、開(kāi)裂、局部破壞、,振動(dòng)過(guò)大等。,汽,車,汽,汽,- 1 0 級(jí) 車 - 1 5 級(jí) 車 - 2 0 級(jí),汽,車 -,超 2 0 級(jí), 在現(xiàn)役橋梁中，設(shè)計(jì)荷載為汽 20占多數(shù)；, 目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)公路橋梁 63萬(wàn)座，因設(shè)計(jì)荷載等級(jí),偏低、交通日益擁堵、超重超載車輛日益增多 ，現(xiàn)役橋梁 “小 馬拉大車 ”現(xiàn)象的普遍存在需要采取運(yùn)營(yíng)荷載限制措施的橋梁 約占 1/10 ；, 與美國(guó)等國(guó)規(guī)范相比，我國(guó)公路橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)明顯偏低，汽,20車輛荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值僅為美國(guó)AASHTO的 68、英國(guó) BS5400的 60 。,設(shè)計(jì)作用（尤其是活荷載）確定是一個(gè)非常復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn) 題，既要考慮安全、又要考慮經(jīng)濟(jì)；既要滿足當(dāng)前需求、又要為 將來(lái)留有足夠的發(fā)展余地。,作用（荷載）確定的重要性我國(guó)公路橋規(guī)回顧（續(xù)）,在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)不同設(shè)計(jì)目的采用規(guī) 定的各種作用值。極限狀態(tài)不同、代表值也會(huì)不同。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 (design reference period) 簡(jiǎn)單地講，它就是在確定某些作用(這些作用的最大值概率分 布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車輛活載等)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)需要人為規(guī) 定一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期通常取100年。 注意! 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期使用壽命。,一、概述（5）,概述 永久作用 可變作用 偶然作用 作用效應(yīng)組合,3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用,二、 永久作用,永久作用,在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不變或變化可忽略不計(jì)的作用，也稱,之為恒載，恒載效應(yīng)占總效應(yīng)的比例在4095%（跨度越大、,比例越高，反之亦然）， 主要是指結(jié)構(gòu)本身自重、以及與,結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)的環(huán)境（土、水）所產(chǎn)生的荷載。,預(yù)加力在進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)被視為作 用；在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)做抗力。 討論：對(duì)預(yù)應(yīng)力為什么這樣規(guī)定？理由是什么?,概述 永久作用 可變作用 偶然作用 作用效應(yīng)組合,3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用,可變作用：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)隨時(shí)間變化的作用，也稱之為活載 及其附加荷載。,三、 可變作用,車道荷載計(jì)算圖及標(biāo)準(zhǔn)值,注：1）橋梁計(jì)算跨徑在5m50 m之間時(shí)，Pk值采用直線內(nèi)插；,2）計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，表中Pk值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。,車輛荷載： 計(jì)算圖及標(biāo)準(zhǔn)值（550kN重車）,30,120,120,140,140,注：1、車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)相關(guān)圖表； 2、公路-、公路-級(jí)采用相同標(biāo)準(zhǔn)值。,汽車荷載折減,橫向折減原因：橫向每一車隊(duì)同時(shí)出現(xiàn)最大荷載的概率 隨車道數(shù)增加而減小。,縱向折減原因：橋跨越長(zhǎng)，全橋達(dá)到高密度和重載的概 率越小，跨度 150m時(shí)，縱向折減。,縱向折減系數(shù) ：0.930.97,方法：多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，按最大計(jì)算跨徑考慮。,注：折減后的效應(yīng)不得小于兩條車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)！, f 的計(jì)算：常用有限元法，也可簡(jiǎn)單地按,f=100/L,來(lái)估算, =0的情況： 重力式墩臺(tái) 填料厚0.5m的拱、涵洞 = 0.3的情況： 局部加載 在T梁、箱梁懸臂板加載,V,離心力=C（車輛荷載）（不計(jì)沖擊力）,離心力系數(shù),2 127 R,C ,3、汽車離心力,R250m時(shí),要考慮。,離心力,或,原因：彎道行駛,橋面,作用位置： 離心力 1.2m,（簡(jiǎn)化計(jì)算）,概述 永久作用 可變作用 偶然作用 作用效應(yīng)組合,3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用,概述 永久作用 可變作用 偶然作用 作用效應(yīng)組合,3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用,思考討論題,你認(rèn)為全國(guó)采用統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有何好處？有何不合 理之處？ 作為