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公路橋梁設計規(guī)范答疑-文庫吧資料

2025-01-13 03:30本頁面
  

【正文】 (或荷載)長期效應組合下 ( ) 預應力混凝土受彎構件抗裂性驗算 0 .8 5 0st pc????0. 8 0st pc????0 .7st pc tkf????0lt pc???? 斜截面的抗裂性是通過斜截面混凝土的主拉應力來控制的。 一、抗裂性驗算的內容及控制條件 預應力混凝土受彎構件的抗裂性驗算包括正截面抗裂性和斜截面抗裂性驗算兩部分。 在上述各種組合中,車輛荷載效應不計沖擊系數(shù)。所以,只要滿足 Tu≥ T d的條件,構件在彎剪扭共同作用下的承載力是足夠的。 ( 6)將上面求得的 ζ、 βt、 Asv1值,代入公式 ()計算截面所能承受的扭矩設計值 若 Tu≥ Td,說明構件的抗扭承載力是足夠的。根據(jù)抗扭縱筋對稱布置的原則,求得沿截面四周布置的抗扭縱筋總截面面積 Ast。 ( 4)按受彎構件正截面抗彎承載力要求,確定抗彎縱筋數(shù)量。 ( 2)按公式 ()計算剪扭構件混凝土抗扭承載力降低系數(shù) βt。 彎、剪、扭構件的承載能力復核一般按下列步驟進行: ( 1)抗剪強度上、下限復核 按公式 ()和 ()復核抗剪強度上、下限,即剪力和扭矩引起的混凝土最大剪應力之和,應控制在抗剪強度上、下限之間。 ? 彎剪扭構件的配筋設計 《 橋規(guī) JTG D62》 對彎、剪、扭共同作用構件的承載力采用 了部分相關,部分疊加的簡化計算方法,即對混凝土抗力部分 考慮相關性的影響,對鋼筋的抗力部分采用疊加的方法。然后將 選定的 ζ值和前面計算求得的 抗扭箍筋數(shù)量(不是調整后的實際配置的抗扭箍筋數(shù)量)代入公式( ),求等所需的抗扭縱筋數(shù)量,選擇抗扭縱筋,並驗算抗扭縱筋最小配筋率。對剪扭構件若承受的剪力較大,抗剪箍筋設置較多, ζ 可選較大值,以盡量減少抗扭箍筋數(shù)量,適當增加抗扭縱筋數(shù)量。 .. 1 .ts t s d t vs v s d v c o rA f SA f u? ?0. 5 ~ 2. 0? ?0. 6 1. 7???? 問題 :如何選擇 縱筋與箍筋配筋強度比 ζ ? ? 《 橋規(guī) JTG D62的限制條件為 。公式推導中引入了縱筋與箍筋配筋強度比 ,其數(shù)值按下式計算: () 試驗表明,當縱筋與箍筋的配筋強度比 之間變化,構件破壞時縱筋和箍筋的應力基本上均可達到屈服強度。當 或 時,取 ? 注意問題 : ① 在抗扭計算中 ,h為長邊 ,b為短邊 . 在抗剪計算中 , h為沿剪力作用方向的截面高度 , b為垂直于剪力作用方向的截面寬度 ② 箱形截面抗扭構件應滿足下式 構造要求 t1≥ h 及 t2≥ b a?20 .1 0 .2 5b t b??10 .1 0 .2 5h t h??24a t b? ?14a t h? ?2 5tb? 1 ? ? ? 公式 ()中第二項為考慮預加力的影響所增加的混凝土抗扭承載力,其數(shù)值是由試驗確定的, 為計算截面上混凝土法向應力等于零時的縱向預應力筋和普通鋼筋的合力, 為計算截面的換算截面面積。 運用基本方程式 ()~ (),解決對稱配筋設計問題,只存在兩個未知數(shù)( 和x),問題是可解的。 00 0 h? ?0bxh??sA?0bxh??sA?sA000 e h? ? bh?0bh x h? ??sA?s sdf? ?sAsA?( 2)對稱配筋 在橋梁結構中,常由于荷載作用位置不同,在截面中產生方向相反的彎 矩,當其絕對值相差不大時,可采用對稱配筋方案。 對小偏心受壓構件,受拉或受壓較小邊鋼筋的應力 應以公式 ()代入。 當偏心距較小時( ),受拉邊(或受壓較小邊)鋼筋應力很小,對截面承載能力影響不大,通常按構造要求取 。 ssAAx?、 當偏心距較大時( ),一般是先按大偏心受壓構件計算,通常是先假設 x值。 ( 1)非對稱鋼筋 利用上述基本方程式進行配筋設計時,對于非對稱配筋情況,存在三個未數(shù)( )。應根據(jù)具體情況確定所求的兩個未知數(shù) . 0N?? 0M?? 偏心受壓構件 截面設計 偏心受壓構件的截面尺寸,通常是根據(jù)構造要求預先確定好的。2 sxa?s?0x bh?? sdfs?oihcu?0x bh??( 1 )si c u soisd si sdExhff???????? ? ?si?? ?? ? ② — 軸向力作用點至受拉邊(或受壓較小邊) 鋼筋合力作用點的距離; ③ — 軸向力作用點至受壓較大邊鋼筋合力作 用點的距離; ④ — 軸向力作用點至混凝土截面重心軸的距離, 即初始偏心距, ; ⑤ — 偏心矩增大系數(shù),按公式( )計算 00 2she e h?? ? ?39。 變高度梁換算剪力按下式計算 tgdc d doMVVh ???式中 Vcd— 考慮截面變高度影響后的換算剪力組合設計值; Vd— 斜截面受壓端正截面處由作用(或荷載)產生的最大 剪力組合設計值; Md— 相應于最大剪力組合值時的彎矩設計值, h0— 計算截面處梁的有效高度; α — 計算截面處梁下緣切線與水平線的夾角; ?問題 (162頁 )規(guī)范有關抗剪承載力的計算公式是否適用于下緣為曲線的連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構 ? ?回答 5 明確指出 :這些公式原則上只適用等高度梁和采用帶承托的變高度梁 .對于下緣為曲線的預應力受彎構件國內外資料極少 ,規(guī)范給出的這些公式原則上并不適用 . ?筆者認為作為基本構件而言下緣為曲線的預應力受彎構件與帶承托的變高度梁有某些共同點 .在缺少資料的情況下可以參照帶承托的變高度梁進行近似計算 ,計算中可將下緣曲線的切線方向 ,將曲線形梁轉化為折線形梁 . ?這樣近似計算只能做為參考 .當否 ?要通過計算對比分析和試驗來驗證 . ? 受壓構件承載力計算 ? 問題:高墩的計算長度 Lo如何確定 ? 一般取 Lo=,式中 H為墩柱高度 偏心 受壓構件承載力計算 問題 :實用設計方法 《 橋規(guī) JTG D62》 給出的矩形截面偏心受壓構件正截承力計算的基本方式為: 由軸向力平衡條件,即 得 ( ) 由所有的力對受拉邊(或受壓較小邊)鋼筋合力作用點取矩的平衡條件,即 得 ( ) 筆者建議,為了使用上的方便,還可增加兩個方程式: 由所有的力對受壓較大邊鋼筋合力作用點取矩的平衡條件, 即 得 ( ) 由所有的力對軸向力作用點取矩的平衡條件,即 得 ( ) 0N??0 d c d sd s s sN f bx f A A?? ??? ? ?0sAM??0 0 0( ) ( )2d s c d s d s sxN e f b x h f A h a? ? ? ?? ? ? ?0sAM ???00 ( ) ( )2d s c d s s s sxN e f b x a A h a??? ? ?? ? ? ? ?0NM??0() 2c d s s s s s d s sxf b x e h A e f A e? ? ? ?? ? ? ? 公式適用條件是 在上述公式除圖中標明的常用符號外,應著重說明的有: ① —— 受拉邊(或受壓較小邊)鋼筋的應力,原則上根據(jù)其應變確定: 當 時,構件屬大偏心受壓,取 = ; 當 時,構件屬小偏心受壓,鋼筋應力按下式計算: 式中: —— 第 i層縱向鋼筋的應力,按公式計算為正值表示拉應力,負值表示 壓應力; —— 混凝土極限壓應變,混凝土強度等級 C50及以下時取, C80時取 ,中間強度等級用直線插入求得; Es —— 鋼筋的彈性模量; β —— 截面受壓區(qū)矩形應力圖高度系數(shù),混凝土強度等級 C50及以下時取β =, C80時取 β =,中間強度等級用直線插入求得; x —— 截面受壓區(qū)高度; —— 第 i層縱向鋼筋截面面積重心至受壓較大邊邊緣的距離。對于同時配有豎向預應力筋和箍筋的情況也無法代替 . , 筆者建議 :對于同時配有豎向預應力筋和箍筋的情況 , 將豎向預應力鋼筋的抗剪承載力單獨計算 . 斜截面抗剪承載力計算的基本方程改為下形式: 式中, 為與斜截面相交的豎向預應力鋼筋的抗剪承載力,其數(shù)值可按下式計算: 式中, 影響系數(shù); 為與斜裂縫相交的豎向預應力鋼筋的截面面積; 為豎向預應力鋼筋的抗拉強度設計值。 sv? ,sdvfpv? ,pdvf?筆者認為 : ?① 豎向預應力鋼筋和箍筋的作用機理不同 ,兩者不能互相代替 。 ?問題 (15 162頁 )對規(guī)范 條注 1的不同理解 , ? 設有豎向預應力筋時 ,抗剪承載力如何計算 ? ?參見 《 橋梁設計范學習與應用講評 》72頁 . ? 對于配有豎向預應力筋的預應力混凝土梁進行斜截面抗剪承載力復核時, 《 橋規(guī) JTG D62》 規(guī)定( 1) ,可將計算公式( )中的箍筋配筋率 和抗拉強度設計值 ,以豎向預應力筋配筋率 和抗拉強度設計值 代替。 筆者認為這里的 是反映梁高對抗剪承載力的影響。 計算截面的剪力組合設計值應滿足 下式要求 : 若不滿足上式要求時,則需加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。 0 d c s sb pbV V V V? ? ? ?dVsbVpbVcsV 混凝土和箍筋共同的抗剪承載力
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