【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 e0: 二 二 二 二MAX67IN :1二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k二 二 :05/3209二 二 二 :10Z. 體系升溫下的剪力圖 (單位:kN )二 二 : 14259 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++307e3: 二 二 二 二MAX8IN :17二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k*m二 二 :05/3209二 二 二 :10Z. 體系降溫時(shí)的彎矩圖(單位: )mkN?二 二 : 4198 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++ST: 二 二 二 二MAX17IN :6二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k二 二 :05/3209二 二 二 :10Z. 體系降溫時(shí)的剪力圖(單位:kN)2）日照升溫引起的梁?jiǎn)卧獌?nèi)力表45 日照升溫產(chǎn)生的內(nèi)力單元 位置 剪力z (kN) 彎矩y ( )mkN?1 I 225 17 J 780 28 I 4 655543 I 9 621568 I 602 1244583 I 218 0二 二 : 1285 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++532e0: 二 二MAX16IN :8二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k*m二 二 :05/3209二 二 二 :10Z. 日照升溫時(shí)的彎矩圖(單位: )mkN?二 二 : 780 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 ++.43+ST: 二 二MAX17IN :6二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k二 二 :05/3209二 二 二 :10Z. 日照升溫時(shí)的剪力圖(單位: kN ) 混凝土徐變、收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響（1）混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，由于冗余力的存在，混凝土徐變受到多余約束的制約，從而引起徐變次內(nèi)力，徐變次內(nèi)力的存在使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布。實(shí)際上，徐變次內(nèi)力是由于體系轉(zhuǎn)換（即從靜定結(jié)構(gòu)到超靜定結(jié)構(gòu)）而產(chǎn)生的，因此在施工時(shí)應(yīng)盡量避免反復(fù)的體系轉(zhuǎn)換次數(shù)。由于徐變理論的復(fù)雜性，徐變次內(nèi)力計(jì)算方法并不完善，規(guī)范采用基于老化理論的計(jì)算式。由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTG D62—2022）的公式： Mgt ＝ M1g + ( M2g ? M1g){1 ?e } （44）0[(t,τ),]?式中，M gt——在先期結(jié)構(gòu)上由結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的彎矩，經(jīng)過(guò)重分配后在后期結(jié)構(gòu)中的彎矩（至 t 時(shí)） ； M1g——在先期結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)重力，按先期結(jié)構(gòu)體系計(jì)算的彎矩； M2g——在先期結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)重力，按后期結(jié)構(gòu)體系計(jì)算的彎矩； φ(t,τ0)——從先期結(jié)構(gòu)加載齡期 τ0 至后期結(jié)構(gòu)計(jì)算所考慮時(shí)間 t 時(shí)的徐變系數(shù)，可按本規(guī)范附錄 F 計(jì)算。 φ(τ,τ0)——從先期結(jié)構(gòu)加載齡期 τ0 至 τ 時(shí)轉(zhuǎn)換為后期結(jié)構(gòu)的徐變系數(shù)。 恒載徐變次內(nèi)力為 M 次 ＝( M 2g ? M1g)(1 ?e ) ?。?5）0[(t,τ),]? 根據(jù)本規(guī)范附錄 F，徐變系數(shù) φ(t,τ0)的計(jì)算公式如下： φ(t,t0)＝φ 0βc(t?t0) 　 （46） βc(t?t0)＝[ ] 　 （47）(tt0)/t1βH+(tt0)/t1 βH=150[1+( )18] +250 　 （48）RHRH0 hh0 式中，t 0——加載時(shí)的混凝土齡期(d)； t——計(jì)算考慮時(shí)刻的混凝土齡期(d)； φ(t,t0)——加載齡期為 t0，計(jì)算考慮齡期為 t 時(shí)的混凝土徐變系數(shù)； φ0——名義徐變系數(shù)； βc——加載后徐變隨時(shí)間發(fā)展的系數(shù)； t、τ——所要求的徐變系數(shù)的混凝土齡期和混凝土加載齡期。（2）混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響同樣，對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，混凝土的收縮對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生次內(nèi)力，混凝土收縮應(yīng)變也是隨時(shí)間變化的，它的增長(zhǎng)速度受空氣溫度及濕度等條件的影響。具體計(jì)算方法可根據(jù)《橋規(guī)》 （JTG D62—2022）附錄 F 中的 條計(jì)算。根據(jù)《橋規(guī)》 （JTG D62—2022）附錄F 、 條規(guī)定，Midas軟件計(jì)算參數(shù)設(shè)定如下：水泥種類系數(shù)(Bsc): 5 (5代表普通硅酸鹽水泥)28天齡期混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,即標(biāo)號(hào)強(qiáng)度:50000 2/mKN長(zhǎng)期荷載作用時(shí)混凝土的材齡: = 5天0t混凝土與大氣接觸時(shí)的材齡: = 3天s相對(duì)濕度:RH =70%構(gòu)件理論厚度:h=2A/u(程序計(jì)算)徐變系數(shù): 程序計(jì)算混凝土收縮變形率: 程序計(jì)算 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++:二 二C: 二 二 二 二二 二MX8IN :7二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k*m二 二 :05/3209二 二 二 :10Z.圖 混凝土收縮影響下的結(jié)構(gòu)彎矩圖（單位： ）k?二 二 : 4367 二 二 : 438 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 ++.+2936e0:二 二C: 二 二 二 二二 二MX67IN :二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k*m二 二 :05/3209二 二 二 :10Z.圖 混凝土徐變影響下的結(jié)構(gòu)彎矩圖（單位： ）k? 活載內(nèi)力計(jì)算活載內(nèi)力計(jì)算本設(shè)計(jì)主要考慮汽車荷載在橋梁使用階段所產(chǎn)生的內(nèi)力計(jì)算。很顯然，不管采用何種施工方法，這時(shí)結(jié)構(gòu)已成為最終體系——連續(xù)剛構(gòu)橋，因此力學(xué)計(jì)算圖式已十分明確。當(dāng)采用 T 形或箱形截面且肋數(shù)較多時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)空間受力特點(diǎn)進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算；當(dāng)采用單箱單室截面時(shí)，可直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載內(nèi)力分析。在本設(shè)計(jì)中采用的是單箱單室截面，故只需按平面桿系結(jié)構(gòu)計(jì)算。連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，活載內(nèi)力計(jì)算以影響線為基礎(chǔ)。先計(jì)算繪制影響線，然后進(jìn)行影響線加載；如進(jìn)行手工計(jì)算，一般將車輛荷載的最大輪載質(zhì)量置于影響線的最大豎向坐標(biāo)處即可求的最大活載內(nèi)力。 直接在影響線上加載時(shí)： (49))()1(ikiyPqmS???????汽式中： ——汽車荷載下主梁最大活載內(nèi)力；汽——汽車沖擊系數(shù)；《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 （JTG602022）規(guī)定沖擊系數(shù)的計(jì)算采用以結(jié)構(gòu)基頻為指標(biāo)的方法：當(dāng) 時(shí)，?=；當(dāng) 時(shí)， =；當(dāng)?Hzfz145.??時(shí)， =；對(duì)于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)當(dāng)計(jì)算沖擊力引起的負(fù)彎Hf14??矩效應(yīng)時(shí)基頻可以按 = 進(jìn)行估算，經(jīng)計(jì)算 =?f,最終計(jì)算得 =?——汽車荷載橫向折減系數(shù)，根據(jù)規(guī)范取 為 1；? ? im——荷載橫向分布系數(shù)，對(duì)于箱梁可以不考慮此項(xiàng)；——汽車車道荷載中，每延米均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：公路I 級(jí)，取kq=——彎矩、剪力影響線面積；? ——車道荷載中的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：根據(jù)規(guī)范，計(jì)算跨徑大于或等于kP50m 時(shí)，取 360KN iy——主梁內(nèi)力影響線坐標(biāo)。根據(jù)以上原理，利用有限元軟件 求出影響線，然后將移動(dòng)荷載作用在最大Midas處，由此來(lái)計(jì)算出汽車荷載在最不利位置而產(chǎn)生的梁體的內(nèi)力。各典型截面的影響線如下： 二 二 : 二 二圖 1 號(hào)單元 J 端截面彎矩影響線(單位: )mkN?二 二 : 二 二圖 邊跨 1/2 截面彎矩影響線(單位: )mkN?二 二 : 二 二 60二 二圖 1 號(hào)墩頂截面彎矩影響線(單位: )mkN?二 二 : 二 二圖 中跨跨中截面彎矩影響線(單位: )mkN?圖 中墩墩頂截面彎矩影響線(單位: )mkN?該橋單幅設(shè)計(jì)為兩車道，按每個(gè)車道寬 寬進(jìn)行兩種極端情況下的組合進(jìn)行計(jì)算。第一種情況是將車道進(jìn)行正載布載（見(jiàn)圖 ） ；第二種情況是將車道進(jìn)行偏載布載（見(jiàn)圖 ） 。汽車荷載按照正載布置和偏載布置組合取最不利情況進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 49。圖 正載布置 圖 偏載布置二 二 : 27645 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++PostCSMVal: 二 二AX78IN :43二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k*m二 二 :05/209二 二 二 :10Z.圖 汽車荷載作用下的彎矩包絡(luò)圖(單位: )mkN?二 二 : 407 二 二 : 405 二 二 : 4028 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++24e0: 二 二AX17IN :42二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k二 二 :05/309二 二 二 :10Z.圖 汽車荷載作用下的剪力包絡(luò)圖(單位:kN)表46 汽車荷載作用下的彎矩、剪力值剪力 kN 彎矩( )mkN?截面Max Min Max Min1[I] 0 08[I] 17[I] 30[I] 42[I] 55[I] 67[I] 76[I] 83[I] 作用效應(yīng)組合 作用作用的種類、形式和大小與橋梁結(jié)構(gòu)的安全及建設(shè)費(fèi)用密切相關(guān)。我國(guó)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范將作用分為永久作用、可變作用和偶然作用。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各類作用又有各自的具體內(nèi)容。永久作用是指在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)，其值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的作用，具體包括結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加應(yīng)力、土的重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變作用、水的浮力和基礎(chǔ)變位作用七種?？勺冏饔檬侵冈诮Y(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)間變化，或其變化值與平均值相比不可忽略的作用。這些作用包括有汽車荷載的沖擊力、離心力、制動(dòng)力及其引起的土側(cè)壓力，人群荷載，風(fēng)荷載，流水壓力，冰壓力，溫度作用和支座摩阻力十一種。偶然作用是指在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大，且持續(xù)時(shí)間很短的荷載，具體可包括地震作用、船舶或漂流物的撞擊作用、汽車撞擊作用。 組合原理及規(guī)律公路橋涵結(jié)構(gòu)采用以可靠度理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)體系規(guī)定了橋涵結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)體現(xiàn)著重體現(xiàn)橋涵結(jié)構(gòu)的安全性，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)則體現(xiàn)實(shí)用性和耐久性。對(duì)于這兩種極限狀態(tài)，應(yīng)按相應(yīng)的作用效應(yīng)組合規(guī)律進(jìn)行組合：1) 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)組合，當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合；2) 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合；3) 施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮；4) 多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 （JTG D62——2022）第 、 條規(guī)定組合如下：(1)承載能力極限狀設(shè)計(jì)時(shí)作用效應(yīng)的基本組合基本組合是承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)的組合，其基本表達(dá)式為： （410）??????????mi njQjkCkQGiKud SSS1 2100 ????式中： ——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，；0——作用效應(yīng)（其中汽車計(jì)入沖擊系數(shù)）基本組合設(shè)計(jì)值；udS——第i 個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，；Qi?——第i 個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；GiK——汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)，；1Q?——汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值；kS——在作用組合中，除汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力） 、風(fēng)荷載外的Qj?其他第 j 個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取 ；——在作用組合中，除汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力）外的其他可變C?作用效應(yīng)的組合項(xiàng)系數(shù)，；基本組合結(jié)果如下：組合 1： Sud= 恒載+ 支座沉降+ 車道荷載+ 徐變二次+ 收縮二次 + 系統(tǒng)降溫+ 日照升溫；將以上組合進(jìn)行包絡(luò)可得承載能力極限狀態(tài)下的內(nèi)力包絡(luò)，部分彎矩包絡(luò)數(shù)據(jù)如表47 所示。 表 47 承載能力極限狀態(tài)下的剪力、彎矩包絡(luò)數(shù)據(jù)剪力 kN 彎矩( )mkN?截面Max Min Max Min1[I] 0 O8[I] 17[I] 290605 32377330[I] 42[I] 293524 32992655[I] 67[I] 286139 31955876[I] 83[I] 二 二 : 36 二 二 : 36587 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++PostCSCBal: udMAX87IN :6二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k*m二 二 :05/3209二 二 二 :10Z.圖 承載能力極限狀態(tài)下的彎矩包絡(luò)圖（單位： ）k?二 二 : 1850 二 二 : 1856 MIDAS/CivlPOTREORBE GM二 二 +++192e04: udMAX16IN :8二 二 二 二 二 二 二 二二 二 k二 二