《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法》第8講-其他荷載與作用

第六章其他荷載與作用

2025/2/251第六章其他荷載與作用

2025/2/252§6.1

溫度作用

基本概念及溫度作用原理固體的溫度發(fā)生變化時，會產(chǎn)生變形，如果變形受到約束，固體內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力溫度變化季節(jié)變化室內(nèi)外溫差變化混凝土水化熱（大體積混凝土）火災(zāi)2025/2/253§6.1

溫度作用

溫度變化對結(jié)構(gòu)物內(nèi)部產(chǎn)生一定的影響，其影響的計算根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型區(qū)別對待靜定結(jié)構(gòu)溫度變化時不對溫度變形產(chǎn)生約束，不產(chǎn)生內(nèi)力，但由于材料具有熱脹冷縮的性質(zhì)，可使靜定結(jié)構(gòu)自由地產(chǎn)生符合約束條件的位移，位移可由變形體系的虛功原理計算超靜定結(jié)構(gòu)由于存在多余約束，溫度變形會受到約束，從而結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力超靜定結(jié)構(gòu)的溫度作用效應(yīng)，可根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件，按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算2025/2/254§6.1

溫度作用

超靜定結(jié)構(gòu)溫度作用效應(yīng)的計算方法方法一：釋放多余約束，溫度變形=約束力變形L?L常用材料線膨脹系數(shù)線脹系數(shù)結(jié)構(gòu)種類鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土砌塊磚砌塊0.0000120.0000100.0000090.0000072025/2/255§6.1

溫度作用

超靜定結(jié)構(gòu)溫度作用效應(yīng)的計算方法方法一：釋放多余約束，溫度變形=約束力變形EAEIHQL2025/2/256§6.1

溫度作用

超靜定結(jié)構(gòu)溫度作用效應(yīng)的計算方法方法二：將溫度變化當(dāng)作等效力作用于結(jié)構(gòu)2025/2/257§6.2

變形作用

基本概念對于超靜定結(jié)構(gòu)，如果結(jié)構(gòu)的約束或非約束處被迫發(fā)生變形，這一變形將使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力常見的變形作用支座移動基礎(chǔ)不均勻沉降混凝土結(jié)構(gòu)的收縮和徐變

變形作用的計算將多余約束釋放掉，利用被迫變形等于約束力變形的條件

2025/2/258§6.2

變形作用

混凝土的收縮和徐變的基本概念混凝土在空氣中結(jié)硬體積縮小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮混凝土在外力作用下隨時間而增長的變形稱為混凝土徐變收縮與徐變相互關(guān)聯(lián)，徐變可以抵消收縮

混凝土的收縮的計算收縮應(yīng)變法：考慮收縮變形計算附加內(nèi)力，收縮應(yīng)變0.0002~0.0004降溫法：整體澆注相當(dāng)于降溫20~40攝氏度，分段澆注相當(dāng)于降溫10~15攝氏度混凝土的收縮的工程措施必須考慮設(shè)置伸縮縫、后澆帶局部加強配筋采用補償混凝土2025/2/259§6.2

變形作用

混凝土徐變的影響靜定結(jié)構(gòu)中引起混凝土與鋼筋間應(yīng)力重分布在超靜定結(jié)構(gòu)中，應(yīng)計算各桿件中產(chǎn)生的附加內(nèi)力，以及各桿件之間的內(nèi)力重分布徐變系數(shù)極限徐變應(yīng)變與初始彈性應(yīng)變的比值徐變的特點與混凝土應(yīng)力的大小、加載時混凝土的齡期、水灰比有關(guān)徐變值在工作應(yīng)力范圍內(nèi)隨應(yīng)力增加而增加2025/2/2510§6.3

凍脹力

土凍脹的分類多年凍土季節(jié)凍土瞬時凍土凍脹的特點與氣候條件有關(guān)與土的類別有關(guān)凍脹力的產(chǎn)生土體凍結(jié)體積增大，土體膨脹變形受到約束時，產(chǎn)生凍脹力2025/2/2511§6.3

凍脹力

凍脹力的分類切向凍脹力法向凍脹力水平凍脹力凍脹性的類別不凍脹弱凍脹凍脹強凍脹特強凍脹2025/2/2512§6.3

凍脹力

凍脹力的計算切向凍脹力

T—總的切向凍脹力A—與凍土接觸的基礎(chǔ)側(cè)面積（m2）單位切向凍脹力弱凍脹凍脹強凍脹特強凍脹粘性土、粉土30~6060~8080~120120~150砂土、碎石<1020~3040~8090~200土類凍脹分類2025/2/2513§6.3

凍脹力

凍脹力的計算法向凍脹力水平凍脹力

典型土的水平凍脹力土的類別亞粘土亞砂土礫石土粗砂平均值30412913458最大值430371281782025/2/2514§6.4

爆炸作用

爆炸的定義在足夠小的容積內(nèi)以極短的時間突然釋放出能量，以致產(chǎn)生一個從爆炸原向有限空間傳播開去得一定幅度的壓力波（沖擊波）爆炸的分類物理爆炸化學(xué)爆炸燃?xì)獗ê吮?025/2/2515§6.4

爆炸作用

爆炸作用的種類沖擊波：短時內(nèi)壓力達到峰值，周圍氣體被急速擠壓、推進而高速運動，形成波的高速推進總壓力=超壓+動壓壓力波：爆炸壓力以超壓為主，動壓可以忽略爆炸作用的特點峰值壓力升壓時間泄爆壓力2025/2/2516§6.5

行車動態(tài)作用

沖擊作用由于車輛荷載動力作用而使橋梁發(fā)生振動造成內(nèi)力和變形增大的現(xiàn)象公路橋沖擊系數(shù)鋼筋混凝土、混凝土、磚石砌橋涵的沖擊系數(shù)結(jié)構(gòu)種類跨徑或荷載長度（m）沖擊系數(shù)梁、剛構(gòu)、拱上構(gòu)造、柱式墩臺、涵洞蓋板0.300拱橋的主拱或拱肋0.2002025/2/2517§6.5

行車動態(tài)作用

公路橋沖擊系數(shù)鋼橋的沖擊系數(shù)結(jié)構(gòu)種類沖擊系數(shù)主桁、聯(lián)合梁橋面梁、鋼墩臺吊橋的主桁、主索或主鏈、塔架2025/2/2518§6.5

行車動態(tài)作用

城市橋沖擊系數(shù)車道荷載的沖擊系數(shù)車輛荷載的沖擊系數(shù)2025/2/2519§6.5

行車動態(tài)作用

離心力v—計算行車速度（m/s）R—彎道平均曲線半徑（m）W—車輛總重力（kN）2025/2/2520§6.5

行車動態(tài)作用

制動力公路橋1、2車道，荷載長度內(nèi)車隊總重的10%，不小于一輛車的30%公路橋4車道去上述制動力的2倍公路橋履帶車和平板掛車不記制動力城市橋城—A制動力采用160kN或10%車道荷載中較大值城市橋城—B制動力采用80kN或10%車道荷載中較大值城市橋2條或2條以上車道，以2車道為準(zhǔn)，制動力不折減2025/2/2521§6.6

預(yù)加力

目的通過預(yù)加力產(chǎn)生與構(gòu)件所承受的外荷載效應(yīng)相反的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)用提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉承載力預(yù)加力方式外部預(yù)加力和內(nèi)部預(yù)加力先張法預(yù)加力和后張法預(yù)