公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用(完整版)
【正文】 未來的工程師，說說你如何看待工程師設(shè)計(jì) 作品與行業(yè)規(guī)范 、國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系？ ?本章思考討論題，請選擇其中 3個(gè)，每個(gè)題目寫成 1000~1500字的小論文，在本學(xué)期第 10周前網(wǎng)上提交。 ● 按承載能力極限狀態(tài) （強(qiáng)度） 設(shè)計(jì)的作用效應(yīng)組合 采用兩種作用效應(yīng)組合。 風(fēng)速重現(xiàn)期 阻力 地形 迎風(fēng)面面積 基準(zhǔn)風(fēng)壓，見風(fēng)壓 表， ~1kN/m2 大跨橋梁重要的設(shè)計(jì)荷載 位移、速度、加速度 對結(jié)構(gòu)壓力 太陽輻射 ● 溫度作用 ?均勻溫度作用 ◆ 影響：超靜定結(jié)構(gòu) ◆ 大?。号c材料、施工等有關(guān) ◆ 原理： ? t ? Te ? T0 次內(nèi)力 最高（低）有效溫度 ?梯度溫度作用 ◆ 原理： 合攏溫度 次內(nèi)力 梯度溫度 ◆ 規(guī)律： ▼ 對靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形、不產(chǎn)生次內(nèi)力 ▼ 對超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力，不可忽視。 ?縱向折減原因：橋跨越長，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。對橋梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期通常取 100年。 ?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 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 將來留有足夠的發(fā)展余地。 抗力 R R—— 結(jié)構(gòu)抗力 S—— 作用效應(yīng) 簡單說來，就是要求 Z=RS0 的概率大于一個(gè)給 定的值，以保障結(jié) 構(gòu)運(yùn)營安全。 包括：① 結(jié)構(gòu)傾覆、失穩(wěn)、變成幾何可 變體系 ；②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。 ?英國 Severn橋， 1966年建成，第一座采用扁平 流線型鋼箱 梁作為加勁梁的懸索橋，跨度 305+988+305m，由于過低地 估計(jì)貨運(yùn)汽車重量，建成不久后難以適應(yīng)運(yùn)輸需求，不得 不進(jìn)行荷載等級(jí)提升，雖然耗時(shí) 7年（ 1985~1992）、耗費(fèi) 巨大、千方百計(jì)地提高了荷載適應(yīng)性，但無法避免主纜安 全性能的降低。 O Pn Pb P 概率密度函數(shù) f P FPn= P O PY f P 概率密度函數(shù) FPY= ?在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需針對不同設(shè)計(jì)目的采用規(guī) 定的各種作用值。 三、 可變作用 ● 汽車荷載： 最主要 的可變作用、隨著汽車工業(yè)的發(fā) 展而不斷提高， (習(xí)慣上稱為活載， live load)， 其產(chǎn)生的效 應(yīng)占總效應(yīng)的 5~60%（跨度越大、比例越小，反 之亦然）； ?等級(jí) ?公路 Ⅰ —— 高速公路、一級(jí)公路，二級(jí)公路（重載多 且作為干線時(shí)） ?公路 Ⅱ 級(jí) —— 二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)公路 ?組成 ?車道荷載 —— 均布 +集中；結(jié)構(gòu)整體計(jì)算 時(shí)采用； ?車輛荷載 —— 單車荷載；結(jié)構(gòu)局部計(jì)算時(shí)采用； 三、 可變作用 注意：二者的效應(yīng)不能疊加！ 計(jì)算跨徑（ m） P k 公路 Ⅰ 級(jí) 時(shí) 公路 Ⅱ 級(jí) 時(shí) ≤5m 180 180=135 ≥50m 360 360=270 汽車荷載等級(jí) 公路 Ⅰ 級(jí) 公路 Ⅱ 級(jí) q （ KN/m） k = ?車道荷載計(jì)算圖及標(biāo)準(zhǔn)值 注： 1）橋梁計(jì)算跨徑在 5m～ 50 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 。 ◆ 不等跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，按最大計(jì) 算跨考慮。在該狀況下，要 求對設(shè)想的結(jié)構(gòu)所有功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，即應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀 態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 。 ◆ 偶然狀況（偶然出現(xiàn)的狀況）： 只進(jìn)行承載能力極 限狀態(tài)計(jì)算（保證主
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