AASHTO LRFD SI-2007(4)中文版.doc

第四章 目录4.1 范围4.2 定义4.3 符号4.4 认可的结构分析法4.5 建立力学模型4.5.1 一般规定4.5.2结构材料性能 4.5.2.1 弹性与非弹性性能 4.5.2.2 弹性性能 4.5.2.3 非弹性性能4.5.3 几何形状 4.5.3.1 小挠度理论 4.5.3.2 大挠度理论 4.5.3.2.1 一般规定 4.5.3.2.2 近似法 4.5.3.2.2a 一般规定 4.5.3.2.2b 弯矩放大-压弯构件 4.5.3.2.2c 弯矩方法-拱 4.5.3.2.3 精确法4.5.4 建立边界条件模型4.5.5 等效构件4.6 静力分析4.6.1 平面上几何形状的影响 4.6.1.1 平面上长宽比 4.6.1.2 水平面内成弯曲的结构 4.6.1.2.1 一般规定 4.6.1.2.2 具有抗扭劲性的单主梁上部结构 4.6.1.2.3 混凝土多室箱梁 4.6.1.2.4 钢筋多梁上部结构 4.6.1.2.4a 一般规定 4.6.1.2.4b 形梁 4.6.1.2.4c 封闭式箱型、槽型梁4.6.2 近似分析法 4.6.2.1 桥面 4.6.2.1.1 一般规定 4.6.2.1.2 适用性 4.6.2.1.3 等效内侧板条的宽度 4.6.2.1.4 在板边缘的等效板条的宽度 4.6.2.1.4a 一般规定 4.6.2.1.4b 纵边 4.6.2.1.4c 横边 4.6.2.1.5 轮载分配 4.6.2.1.6 力效应计算 4.6.2.1.7 横截面的框架作用 4.6.2.1.8 完全填充式和部分填充式格构及未填充格构桥面板与钢筋混凝土板复合板的活载分配 4.6.2.1.9 非弹性分析 4.6.2.2 梁-板桥 4.6.2.2.1 应用 4.6.2.2.2 用于弯矩和剪力的分配系数法 4.6.2.2.2a 带有木桥面的内梁 4.6.2.2.2b 带有混凝土桥面的内梁 4.6.2.2.2c 带波纹钢桥面的内梁 4.6.2.2.2d 外梁 4.6.2.2.2e 斜桥 4.6.2.2.2f 桥面横梁的弯矩和剪力 4.6.2.2.3 用于剪力的分配系数法 4.6.2.2.3a 内梁 4.6.2.2.3b 外梁 4.6.2.2.3c 斜桥 4.6.2.2.4 曲线钢桥 4.6.2.2.5 其它交通的特殊荷载 4.6.2.3 板桥的等效条宽度 4.6.2.4 桁架桥和拱桥 4.6.2.5 有效长度系数，K 4.6.2.6 有效翼缘宽度 4.6.2.6.1 一般规定 4.6.2.6.2 分段式混凝土箱梁及单室现浇箱梁 4.6.2.6.3 现浇多室上部结构 4.6.2.6.4 正交异性钢桥面 4.6.2.7 多梁桥的侧向风荷载分布 4.6.2.7.1 形截面 4.6.2.7.2 箱型截面 4.6.2.7.3 施工 4.6.2.8 抗震横向荷载分布 4.6.2.8.1 适用性 4.6.2.8.2 设计准则 4.6.2.8.3 荷载分布 4.6.2.9 分段式混凝土桥梁的分析 4.6.2.9.1一般规定 4.6.2.9.2 撑杆与系杆模型 4.6.2.9.3 有效翼缘宽度 4.6.2.9.4 横向分析 4.6.2.9.5 纵向分析 4.6.2.9.5a 一般规定 4.6.2.9.5b 安装分析 4.6.2.9.5c 最终结构系统分析 4.6.2.10 箱型涵洞有效条形宽度 4.6.2.10.1 一般规定 4.6.2.10.2 例1：交通平行于跨度方向移动 4.6.2.10.3 例2：交通垂直于跨度方向移动 4.6.2.10.4 预制箱型涵洞4.6.3 精确分析法 4.6.3.1 一般规定 4.6.3.2 桥面 4.6.3.2.1 一般规定 4.6.3.2.2 各向同性板模型 4.6.3.2.3 正交异性板模型4.6.3.3 梁-板桥4.6.3.3.1 一般规定4.6.3.3.2 曲线钢桥4.6.3.4 多室及单室箱梁桥4.6.3.5 桁架桥4.6.3.6 拱桥4.6.3.7 斜拉桥4.6.3.8 悬索桥4.6.4 连续梁桥内负弯矩的重分布 4.6.4.1 一般规定 4.6.4.2 精确法 4.6.4.3 近似法4.6.5 稳定性4.6.6 温度梯度分析4.7 动力分析4.7.1 结构动力特性的基本要求 4.7.1.1 总则 4.7.1.2 质量分布 4.7.1.3 劲度 4.7.1.4 阻尼 4.7.1.5 固有频率4.7.2 弹性动力反应 4.7.2.1 车辆引起的振动 4.7.2.2 风致振动 4.7.2.2.1 风速 4.7.2.2.2 动力效应 4.7.2.2.3 设计考虑4.7.3 非弹性动力反应 4.7.3.1 总则 4.7.3.2 塑性铰和屈服线4.7.4 对地震荷载的分析 4.7.4.1 总则 4.7.4.2 单跨桥 4.7.4.3 多跨桥 4.7.4.3.1 分析方法的选用 4.7.4.3.2 单振型方法分析 4.7.4.3.2a 一般规定 4.7.4.3.2b 单振型谱法 4.7.4.3.2c 均匀荷载 4.7.4.3.3 多模态谱法 4.7.4.3.4 时间历程法 4.7.4.4 最小位移要求4.7.5 撞击荷载分析4.8 用物理模型分析4.8.1 比例尺模型试验4.8.2 桥梁试验参考文献附录 A4 桥面板设计表第4章（SI）结构分析与评价4. 1范围 本章介绍适用于桥梁设计及评价的分析方法，而且只限于结构模型的建立和力效应的确定。 基于有文件依据的材料特性及满足平衡和相容性的其它分析方法也可以使用。一般来说，桥梁结构要按弹性进行分析。但是，这一章允许在某些连续梁上部结构中采用非弹性分析或力效应的重分布。对表现为非弹性的受压构件，规定用非弹性分析，而且作为对极端事件极限状态的一种变通办法。C 4. 1 这一章识别并提倡适用于桥梁结构分析方法的应用。所选用的分析方法可能由近似的直到很复杂的变化不等，取决于结构尺寸，复杂性和重要性。采用更复杂的分析方法的主要目的是为了得到对结构表现更深入的了解，这种更深入的了解往往可以，但不总能，起到节约材料的目的。 所列出的适用于确定桥梁结构变形及力效应的分析方法业已成功地得到演示，并大多已使用了多年。虽然许多方法为了付诸实用需要计算机，但也提供了服从于手算及(或)基于线性结构分析的现有计算机程序的更简便方法。将计算结果与手算的相比较总是应当受到鼓励的，而且进行基本的力的平衡验算应是标准的常规作法。 随着计算技术的迅速发展，可以预料更精确更复杂的分析方法将变得更为普遍。因此，这一章着重提出了这些方法的假定和局限性。重要的是使用者应了解所用的方法及其有关的局限性。 一般来说，建议的分析方法基于线性材料模型，这并不意味着截面抗力被局限于线性范围，这就呈现出明显的不一致性，也就是说，对于强度极限状态，内力分析建立在材料线性的基础上，而抗力模型可以建立在非弹性性能基础上。但是，这种不一致性同样地存在于老版AASHTO标准规范的荷载系数设计方法中，而且在采用乘有系数的设计方法的其它国家的设计准则中也存在这一问题。 第三章定义的荷载及荷载系数以及贯穿本规范各章规定的抗力系数，是采用概率原理结合基于线性材料模型的分析而开发出来的。因此，只有在本规范中明确地列出了其概要的地方，才允许采用基于材料非线性的分析方法，以取得在强度极限状态下更切实际的力效应和随之而来的经济性。在分析和抗力章节中强调了一些非线性性能的影响。例如，长柱的性能可以通过几何非线性方法建立模型，也可以利用第五、六、七、八章中近似公式建立模型。这两种方法均可使用，但建议使用更精确的公式。4. 2定义已认可的分析法种无需进一步验证的并已成为结构工程实践的一个正规部分的分析方法。拱跨度两个相邻支座、或其它支承点中心的距离，通过沿水平方向的弯曲单元中心线水平测得。 长宽比个长方形的长与宽之比。边界条件所提供的关于结构模型的支承的和(或)结构模型之间的连续性的结构约束特性。定出界限为了获得保守设计，取两个或更多的参数的极限值来包络结构反应。经典变形法 (Classical Deformation Method)种分析方法，在这种方法中，结构被细分为若干构件，其劲度可以单独地计算，构件之间的平衡及相容性通过确定界面处的变形得到恢复。经典力法(Classical Force Method)一种分析方法，在这种方法中，结构被细分成若干静定构件，其间的相容性通过确定界面力得到恢复。封闭式箱型截面横断面由两块垂直或倾斜的腹板组成，至少有1个完全封闭的室。一个封闭的截面单元通过腹板与翼缘的发展中的剪力流抵抗施加的扭转是有效的。 封闭式解(Closed-form Solution)用一个方程或更多的方程，包括基于收敛级数的方程，通过直接引入荷载和结构参数即可计算力效应。相容性在相连接的构件界面处位移的几何相等。构件要求单独设计的结构单位，与Member同义。凝缩(Condensation)通过用被保留的变量表达从分析中被消掉的变量，以减少所解方程的数目的过程。核心宽度整体式上部结构中减去桥面悬臂后上部结构的宽度。横断面变形由扭转荷载产生的封闭式箱型或槽形截面的横断面变形。 弯梁在水平面弯曲的I型、封闭式箱型、槽形梁。阻尼器转移或减少上部结构单元和/或上部与下部结构单元之间的力的一种设备，允许热运动。这种设备通过耗散地震、制动或其它动力荷载作用的能量提供阻尼。桥面指直接承受轮荷载的构件，带或不带磨耗层。桥面系指一上部结构，其中桥面与它的支承构件组成整体，或者其中支承构件的作用或变形对桥面性能的影响很大。变形一由力效应所引起的结构几何形状的改变，包括轴向位移、剪切位移和转动。自由度确定一个节点的位移所需要的若干平动或转动之一个。一个构件和(或)整个结构的位移的形状可以用若干自由度来确定。设计定出一座桥梁的构件和连接的尺寸与细部，以满足这本规范的要求。动力自由度与质量或与质量效应相关的自由度。弹性应力与应变之比为常数且卸载后材料回复到原始的无载状态的结构材料性能。元件一个由同一材料组成的构件或杆件中的一部分。端区由于结构的不连续性和(或)集中荷载的分布，不能应用正规梁理论来计算的结构区域。平衡在空间任一点的力和力矩之和为零的状态。等效梁一条既抵抗弯曲又抵抗扭转效应的直梁或曲梁。等效条一个为了分析而从桥面分离出来的人为线性单元，在该线性单元内，对一条横向或纵向轮载算出的力效应极值将近似于桥面中实际发生的力效应。有限差分法一种在结构的离散点上满足控制微分方程的分析方法。有限元法一种分析方法，其中一座结构被分成在节点处相连接的若干单元，假定出一个单位移场的形状，并在鱼元界面中部分地或完全地保持相容性，通过用能量变分原理或平衡方法来确定节点的位移。有限条法一种把结构离散成若干平行的条的分析方法，假定出条位移场的形状并在条的界面中保持部分相容性。模式位移参数用能量变分原理或平衡原理来确定。一阶分析：未变形结构在平衡状态下的分析被公式化，也就是说，变形效应不被考虑写入平衡方程中。翼缘横向弯曲应力：由翼缘横向弯曲引起的正常应力。折板法一种把结构再分成板构件并在构件界面处满足平衡和相容性两方面要求的分析方法。轮迹车轮与路面之间规定的接触面积。力效应变形、应力或应力合成，即由作用的荷载、强加变形、或体积变化引起的轴向力、剪力、弯矩或扭矩。基础通过将自身荷载传递给支承桥梁的土壤或岩石而产生自身抗力的支承单元。框架作用大桥中桥面与多室截面的腹板之间，或者桥面与主要构件之间的横向连续性。对风的框架作用将侧向风荷载部分或全部地传给桥面所引起的梁腹板及框架式加劲杆(如果有的话)的横向弯曲。梁的半径曲形梁节段的圆周中心线的半径。总体分析将结构作为一个整体的分析。控制位置引起力效应极值的瞬变荷载的位置和方向。梁格法一种将全部或部分上部结构离散成代表结构性能的正交异性构件的分析方法。非弹性任何应力与应变之比不是常数且卸载后部分变形仍保持下来的结构性能。车道活载双轴和均布荷载的组合，或设计货车和设计均布荷载的组合。大挠度理论(Large Deflection Theory)分析中考虑变形对力效应的影响的任一分析方法。横向翼缘弯曲由施加在翼缘的横向荷载和/或单元上的不均匀扭转引起的翼缘绕与翼缘平面垂直的轴的弯曲。杠杆法则绕一点的静力力矩之和，用以计算第二点的反力。线性反应变形与荷载成正比的结构表现。局部分析利用从总体分析得到的力效应，对构件内或构件之间的应变和应力的更深入的分析。杆件与构件同义。分析方法种确定结构的变形、力和应力的数学计算过程。模型座结构或构件在数学上或物理上的用于分析的理想化。整体式结构单室钢的和(或)混凝土的箱形桥、实体或多室现浇混凝土桥面系，以及由预制的实心或多室的纵向元件组成并通过横向后张式预加应力牢固地连在一起的桥面。M/R方法用于分析曲线箱梁一种近似方法，这种方法中曲线梁被当作等效直线梁来计算弯曲效应或当作相应的直线共轭梁来计算伴生的St.Venant因弯曲产生的扭转弯矩。 负弯矩在弯曲构件顶部产生拉力的弯矩。结点有限元或格构件的一个交点;联系到有限差分，则为满足控制差分方程的点。非线性反应由于非弹性范围中的应力，或者由于变形引起力效应的重大改变，或由于这两个原因的同时作用而产生的变形与荷载不成正比。非均匀扭转：薄壁截面中的一种内部抵抗扭转，也被成为翘曲扭转，产生剪应力和正应力，在这种扭转作用下横断面不能保持平面。构件通过翘曲扭转与St.Venant扭转抵抗体外施加的扭转。内部抵抗扭转的这些构件每个都随构件长度而变化，虽然体外施加的集中扭矩可能是均匀地沿着两个相邻扭转作用约束点之间的构件施加。在开口断面构件上，翘曲扭转比St.Venant扭转有优势，而在封口断面构件上，St.Venant扭转比翘曲扭转有优势。开口断面：没有封闭室的横断面。开口断面构件通过在翼缘端引起正应力的非均匀扭转抵抗主要扭矩。正交异性在两个或更多的正交方向具有不同的相互垂直的物理性能。节点构件中心线的相交点，通常是在析架桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥中。销接构件之间由一理论上无摩擦的销连在一点的联结。销接端允许在作用平面内自由转动，但不许平动的边界条件。反弯点弯矩方向改变点，与反挠点(point of lnflection)同义。检定车辆作为表示桥梁抗力的共同根据的车辆序列。精细分析方法把整个上部结构当作一个整体单元并提供要求的挠度与作用的结构分析方法。限位装置在一个初始松弛发生后，在地震或其它动力荷载作用下，在上部结构单元和/或上部结构与下部结构单元之间传递作用力的高强度拉索或杆系统， 允许热运动发生。刚度由一个构件单位长度上的相应单位变形引起的力效应。次要构件在分析中应力不作常规估计的构件。二阶分析变形结构在平衡状态下的分析被公式化，也就是说，结构的变形位置被考虑写入平衡方程中。级数法或调和法一种分析法，在这种方法中将荷载模型细分成若干适当部分，且每一部分相应于一个描述结构变形的收敛无弯级数的一项。剪力流平行于板单元边界施加的每单元宽度的剪力。剪力滞由剪切变形引起的通过构件的正应力的非线性分布。冲击传递装置（STU）在地震、制动或其它动力荷载作用下，在上部结构单元和/或上部结构与下部结构单元之间提供临时刚度连接的一种设备，允许热运动发生。斜交角支承的中心线与垂直于道路中心线的线之间的夹角。小挠度理论一种不考虑变形对结构力效应影响的分析方法的原理。梁的间距支承线之间中心到中心的距离。散布梁若干相互不实际接触，支承着一个现浇混凝土桥面的梁。劲度单位变形产生的力效应。应变单位长度的伸长。应力范围最大与最小应力的代数和。St.Venant扭转在横断面上仅产生纯剪应力的构件内部抵抗扭转的部分；也称为纯扭转或均匀扭转。子模型总体结构模型的一个组成部分。附加变形一一沉降、徐变、温度和(或)含水量的变化产生的影响。叠加一次加载产生的作用力效果能够加到由另一次加载产生的作用力效果上的情况。当应力-应变关系是线弹性的且使用小变形理论的时候叠加的使用是唯一有效的。双轴两个紧靠地隔一定距离的相互用机械方式连接在一起的等重轴。内应力腹板或箱型翼缘中由横断面扭转引起的弯曲应力。扭转剪应力St.Venant扭转引起的剪应力。槽型断面由一个底部翼缘、两块倾斜或直立的腹板及顶部翼缘组成的一种顶部开口的断面。未裂开的断面断面在拉伸或压缩下假定混凝土完全有效。V型荷载法弯曲I型梁桥分析的一种近似方法，这种方法中，弯梁由等效直梁表示，弯曲效应由施加到交叉框架上的垂直与横向作用力表示。 翘曲应力在横断面中翘曲扭转和/或横断面扭转产生的正应力。轮载一个规定的设计轴荷载的1/2。屈服线一条塑性铰线。屈服线法一种分析方法，在这种方法中为了确定承载能力检验若干个可能的屈服线模式。4. 3符号A纵梁、梁或构件的面积(mm2) (4. 6. 2. 2. 1)Ab护栏的横截面积(mm2) (C4. 6.2. 6. 1)Ac钢梁的换算横截面积(mm2) (C4. 6. 6)Ao诸单元的中心线所包络的面积(mm2) (C4. 6. 2. 2. 1)As加劲肋的总面积(mm2) (4. 6. 2. 6. 4)a混凝土箱梁有效翼缘宽度过渡区长度(mm)；正交异性钢桥面中纵向加劲肋的间距或肋宽(mm) (4. 6. 2. 6. 2) (4. 6. 2. 6. 4)B横梁间距(mm ) ( 4. 6. 2. 6. 4 )b轴胎长度(mm);梁宽度(mm );板单元宽度(mm );腹板每侧翼缘宽度(mm) (4. 6. 2. 1. 8 ) ( 4. 6. 2. 2. 1)(C4. 6. 2. 2. 1)( 4. 6. 2. 6. 2 )be用于确定跨度靠内部分的翼缘宽度的系数(4. 6. 2. 6. 2)bm跨度靠内部分的有效翼缘宽度(mm) (4. 6. 2. 6. 2)bn用于作用在锚固区的法向力的有效翼缘宽度(mm) (4. 6. 2. 6. 2)bo投影到桥面板中平面的腹板宽度(mm) (4. 6. 2. 6. 2)bs用于确定支承处和悬臂有效翼缘宽度的系数(4. 6. 2. 6. 2-2)；be的一种特殊情形(mm) (4. 6. 2. 6. 2)C连续性系数;劲度参数(4. 6. 2. 1. 8) (4. 6. 2. 2. 1)Cm弯矩梯度系数(4. 5. 3. 2. 2b )Csm无量纲弹性地震反应系数(C4. 7. 4. 3. 2b)C1斜支承用的参数(4. 6. 2. 2. 2e )D水平方向弯梁的腹板深度(mm)；Dx/DY；每车道分配宽度(mm)（C4.6.1.2.4b）(4. 6. 2. 1. 8)(4. 6. 2. 2. 1)Dx主格条方向抗弯刚度(N-mm2/mm)（4. 6. 2. 1. 8）DY垂直于主格条的抗弯刚度(N-mm2/mm) (4. 6. 2. 1. 8)d梁或纵梁的高度(mm );构件高度(mm ) ( 4. 6. 2. 2. 1)（C4. 6. 2. 7. 1)de外梁中心与缘石或护栏内缘之间的距离(mm) (4.6. 2. 2. 1)do上部结构的厚度(mm ) ( 4. 6. 2. 6. 2 )E弹性模量(MPa )；等效宽度(mm)；垂直跨径的等效分布宽度(mm) (4. 5. 3. 2. 2b)(4. 6. 2. 3)（4.6.2.10.2）EB梁材料的弹性模量(MPa )（4.6.2.2.1）Ec柱的弹性模量(MPa )（C4.6.2.5）ED桥面板材料的弹性模量(MPa ) （4.6.2.2.1）Eg梁或其它约束构件的弹性模量(MPa ) （C4.6.2.5）EMOD已就非线性影响修正过的缆索弹性模量(MPa ) (4. 6. 3. 7)Espan平行于跨径的等效分布长度（mm）（4.6.2.10.2）e分布修正系数;一条车道距大梁图形重心的偏心距(mm );正交异性钢 桥面中肋的间距(mm)(4. 6. 2. 2. 1)(C4. 6. 2. 2. 2d)(4. 6. 2. 6. 4)eg梁重心与桥面重心之间的距离(mm ) ( 4. 6. 2. 2. 1)fc乘有系数的应力，作了修正以计入二次效应(MPa) （4. 5. 3. 2. 2b）f2b相应于M2b的应力(MPa) (4. 5. 3. 2. 2b)f2s相应于M2s的应力(MPa) (4. 5. 3. 2. 2b)G剪切模量(MPa) (C4. 6. 3. 3)Ga柱在a端的劲度与抵抗弯曲的诸构件劲度之比值(C4. 6. 2. 5 )Gb柱在“b”端的劲度与诸构件抵抗柱弯曲的劲度之比值(C4. 6. 2. 5)Gd设计荷载产生的作用力效果（kN或kN-mm）（4.6.2.2.4）Gp汽车超载产生的作用力效果（kN或kN-mm）（4.6.2.2.4）g分配系数:重力加速度(m/s2) （4. 6. 2. 2. 1) (C4. 7. 4. 3. 2)gm多车道活载分配系数（4.6.2.2.4）gl单车道活载分配系数（4.6.2.2.4）H所考虑支承位置的下部结构的平均高度(mm) (4. 7. 4. 4)H,H1,H2缆力的水平分量(N)(4.6.3.7)h桥面高度(mm) (4. 6. 2. 1. 3)I惯性矩(mm4) （4. 5. 3. 2. 2b）Ic柱的惯性矩(mm4) ;钢梁换算横截面的惯性矩(mm4) (C4. 6. 2. 5 )（C4. 6. 6 )Ig起约束柱弯曲作用的构件的惯性矩(mm4) (C4. 6. 2. 5)IM动荷载增计值 (C4. 7. 2. 1)IP极惯性矩(mm4) (4.6.2.2.1)IS等效板条的惯性矩(mm4) (4. 6. 2.1. 5)J圣文南扭转常数(mm4) (4.6.2.2. 1)K拱肋有效长度系数;不同形式的构造的常数;柱的有效长度系数(4. 5. 3. 2. 2b) (4.6.2.2.1)(4.6.2.5)Kg纵向劲度参数(mm4) (4. 6.2. 2.1)k用于多梁桥计算分配系数的系数(4.6.2.2.1)ks板条劲度系数(N /mm) (4. 6. 2. 1. 5)L桥面跨度(mm);跨长(mm);梁的跨长(mm) (4. 6. 2. 1. 3) (4. 6. 2. 1. 8) (4. 6. 2. 2.1)Las水平弯梁的有效拱跨(mm) (4. 6. 2. 1.4b)Lb承撑点的间距(mm) (C4. 6. 2. 7. 1)Lc柱的无支撑长度(mm) (C4. 6. 2. 5)Lg梁或其它约束构件的无支承长度(mm) (C4. 6. 2. 5)LLDF填方高度活载分布因子，1.15或1.00，见章节A3.6.1.2.6。（4.6.2.10.2）LT沿跨径方向轮胎接触面积长度，见章节A3.6.1.2.5。（4.6.2.10.2）L1取等于实际跨长或18 000mm之较小者的修正跨长(mm);横梁的两个反挠点之间的距离(mm) (4. 6. 2. 3) (4. 6. 2. 6. 4)L2横梁的两个反挠点之间的距离(mm) (4. 6. 2. 6. 4)Li理论跨长(mm) (4. 6. 2. 6. 2)l水平弯梁的无支承长度(mm)（C4.6.1.2.4b）lu受压构件的无支承长度(mm);拱肋长度的一半(mm) (4. 5. 3. 2. 2b) (4. 5. 3. 2. 2c)M在填充式或半填充式的梁格式桥面中由活载产生的弯矩(N.mm /mm) (4. 6. 2.1.8)Mc乘有系数的弯矩，作了修正以计入二次效应(Nmm);约束由热影响产生的提离所需要的变矩(Nmm) (4. 5. 3. 2. 2b)(C4. 6. 6)Mlat由弯曲产生的翼缘横向弯曲弯矩(Nmm)（C4.6.1.2.4b）MM多振型弹性法(4.7.4.3.1)Mw翼缘内由乘有系数的风载引起的最大侧向弯矩(N .mm) (C4. 6. 2. 7. 1)Mlb由不产生显著的侧倾的重力荷载在受压构件上所引起的两个端邻弯矩之较小者，如果构件以单曲率弯曲则弯矩为正;如果以双曲率弯曲，则弯矩为负(N. mm) (4. 5. 3. 2. 2b)M2b在受压构件上，由不产生明显侧倾的乘有系数的重力荷载引起的弯矩，且侧倾系用常规的一阶(first order)弹性框架分析算出，弯矩恒为正(Nmm) (4. 5. 3. 2. 2b)M2s由产生大于l/1500的侧倾的重力荷载或乘有系数的侧向荷载在受压构件上引起的弯矩，按常规的一阶弹性框架分析算出，弯矩恒为正(N mm) (4. 5. 3. 2. 2b)N轴向力(N);最小支承长度(mm) (C4. 6. 6) (4. 7. 4. 4)Nb梁、纵梁或大梁的数目(4.6.2.2.1)Nc一个混凝土箱梁的室数(4.6.2.2.1)NL设计车道数(4.6.2.2.1)n梁与桥面的模量比(4.6.2.2.1)P轴荷载(N) (4. 6. 2. 1. 3)PD设计水平风压(MPa) (C4. 6. 2. 7. 1)Pe欧拉压屈荷载(N)(4.5.3.2.2b)Pu乘有系数的轴向荷载(N) (4. 5. 3. 2. 2b)PW作用在支撑点的侧向风压(N) (C4. 6. 2. 7. 1)p轮胎压力(MPa) (4. 6. 2. 1. 8)pe桥梁每单元长度的等效均匀静地震荷载，代表基本振型（N/mm）（C4.7.4.3.2c）pe(x)用以代表基本振型而施加的等效静地震荷载强度(N/mm) (C4. 7. 4. 3. 2b)po一个任意设定等于1.0的均匀荷载(N/mm) (C4. 7. 4. 3. 2b)R视车道数目而定的对外梁的荷载分布;曲率半径(C4. 6. 2. 2. 2d) (C4. 6. 6)r斜桥中纵向力效应的折减系数(4.6. 2.3)S支承构件的间距(mm);梁或腹板的间距(mm ; ;从垂直于桥跨的线量出的支承的斜度(0) (4. 6. 2. 1. 3) (4. 6. 2. 2. 1) (4. 7. 4. 4)Sb格梁主格条间距(mm) (4. 6. 2. 1. 3)SM单振型弹性法(4.7. 4. 3.1)s边单元长度(mm) (C4. 6. 2. 2. 1)TG温度梯度(0C)(C4.6.6)TH时间历程法(4. 7. 4. 3. 1)Tm桥的周期(s) (C4. 7. 4. 3. 2)Tu规定的均匀温度(C ) (C4. 6. 6)TUG整个截面上的平均温度(C ) (C4. 6. 6)t板状单元厚度(mm);正交异性钢桥面中翼缘板厚度(mm) (C4. 6. 2. 2. 1) (4. 6.2.6-4)tg钢格板的厚度或波纹板的厚度(mm) (4. 6. 2. 2. 1)to结构罩面厚度(mm) (4. 6. 2. 2. 1)ts一混凝土板厚度(mm) (4. 6. 2. 2. 1)VLD在3d或L/4处由横向分配的轮载引起的垂直剪力最大值（N）（4.6.2.2.2a）VLL由分配的活载引起的垂直剪力（N）（4.6.2.2.2a）VLU在3d或L/4处由未分配的引起的垂直剪力最大值（N）（4.6.2.2.2a）vs(x)相当于P。的变形(mm) (C4. 7. 4. 3. 2b)vsMAXvs(x)的最大值（mm）(C4. 7. 4. 3. 2c)W桥梁的边到边的宽度(mm);单位长度上的乘有系数的风力(N/mm);缆索重量 (N) (4. 6. 2. 2. 1) (C4. 6. 2. 7. 1)(4. 6. 3. 7)（C4.7.4.3.2c）We腹板间距的一半加上悬臂总宽(mm) (4. 6. 2. 2. 1) W(x)桥梁上部结构和所属下部结构的恒载(N/mm) (C4. 7. 4. 3.2)W1修正过的桥梁边到边宽度，取等于实际桥宽及18000mm的较小者(mm) (4. 6 2.3)w净道路宽度（mm）；横截面内单元的宽度(mm)（C4.7.4.3.2） (C4. 6. 6)w（x）桥梁上部结构和附属下部结构的名义非因式恒载（N/mm）（C4.7.4.3.2）（4.7.4.3.2c）wp板宽（英寸）（4.6.2.1.3）z距截面重心的竖直距离(mm) (C4. 6. 6)X从荷载到支点的距离(mm)(4. 6. 2. 1. 3)Xext从梁图形的重心到外梁的水平距离(mm) (C4. 6. 2. 2. 2d)x从梁图形的重心到每根大梁的水平距离(mm) (C4. 6. 2. 2. 2d)Z在不使用杠杆原则的地方采用1.20的系数，在使用杠杆原则的地方采用1.0作为单车道活载分配系数（4.6.2.2.4）缆与水平的夹角(deg);热膨胀系数(mm/mm/ 0C );广义的柔性(4. 6. 3. 7) （C4. 6. 6 ) (C4. 7. 4. 3. 2 )广义的参与量(C4. 7. 4. 3. 2)荷载系数;广义的质量(C4. 6. 2. 7. 1) (C4. 7. 4. . 2)w悬臂宽度延长(mm) (C4. 6. . 6. 1)b用于有支撑的振型的挠度的弯矩或应力之放大系数(4. 5. 3. 2. 2b)s用于无支撑的振型的挠度的弯矩或应力之放大系数(4. 5. 3. 2. 26)u轴向热膨胀引起的均匀轴向应变(mm/mm) (C4. 6. 6)i与塑性、冗余性、操作重要性相关的荷载修改量，见章节1.3.2.1规定（C4.2.6.7.1）斜角(0)(4.6.2.2.1)泊松比(4. 6. 2. 2. 1)E热效应引起的内应力(MPa) (C4. 6. 6)轴向受压抗力系数;单位长度的转动(4. 5. 3. 2. 2b) (C4. 6. 6)k刚度折减系数，混凝土刚度折减系数0.75，钢和铝质构件的刚度折减系数1.0（4.5.3.2.2b）4. 4认可的结构分析法 任何满足平衡和相容性要求，并利用建议采用的材料的应力一应变关系的分析方法均可使用，包括(但不限于)下列方法:经典的力法和位移法；有限差分法；有限元法；折板法；有限条法；格梁法；级数法或其它调和法；基于塑性铰形成的方法；屈服线法。 设计者必须对便于结构分析的计算机程序的实施负责，并负责计算结果的解释和使用。 如果使用软件，则软件名称、版本及发行日期应标明在合同文件中。 C 4. 4许多计算机程序都可用于桥梁分析。各种分析方法，从简单的公式到详尽的有限元方法，均可用这类计算机程序完成。许多计算机程序在它们的规则中深含有专用的工程假设，它们可能或不能适用于每一种特定情况。 在使用一个计算机程序时，设计者应清楚地了解该程序的基本假定及其实行的方法。 计算机程序只是一种工具，使用者要对得出的结果负责。因此，所有输出都应在可能的程度上得到检验。 应将计算机程序对照下列结果进行检验。公认接受的封闭解;其它过去已检验过的计算机程序，或物理试验。鉴定软件的目的是为了确定它符合规程的要求，并提供一种手段来找出那些曾用过但以后可能发现有问题设计出的桥梁。4. 5建立力学模型4. 5. 1一般规定力学模型应包括荷载，结构的几何形状和材料性能，在适当的情况中，还包括基础的反应特性。模型的选用应根据所查究的极限状态，需要定量的力效应和要求的精度。除非另经许可，对连续的组合护栏的考虑应限于使用极限状态和疲劳极限状态以及结构评价。在结构上不连续的栏杆、缘石、抬高的中间带和护栏的劲度，在结构分析中不应考虑。对这一章来说，在基础的力学模型中，应包含支承桥梁的土和(或)岩石的适当代表。在抗震设计中，还应考虑土壤的总体位移和液化。若支座存在剥离，应对支座上梁的垂直自由度进行识别分析。C 4. 5. 1 使用极限状态和疲劳极限状态应作为完全弹性的来分析。对强度极限状态(除了对某些特别许可采用非弹性分析的连续梁以外)负弯矩的非弹性重分布和稳定性也如此。极端事件极限状态可能需要完全根据非弹性模型进行倒塌调查。 非常柔的桥梁，象悬索桥和斜拉桥，应使用非线性弹性法分析，如大变形理论。 是否需要基础的复杂模型，取决于结构对基础位移的敏感性。在某些情况，基础模型可能简单到当作不沉降的支承;在另一些情况，对沉降作估计是可接受的。如果结构反应对边界条件特别敏感，例如在一座固端的拱或固有频率的计算中，应使用精确的基础模型以计入出现的条件。如不用精确模型，也可让边界条件可在极限范围内变化，例如固定的约束或无约束，同时考虑力效应的包络图。在合同文件中提供有剥离约束时，应明确指出安装约束的施工阶段。对梁的垂直自由度进行识别分析应与合同文件中的施工顺序一致， 4.5.2结构材料性能4. 5. 2. 1弹性与非弹性性能 为了分析目的，应认为结构材料性能呈线性一直到弹性极限，然后呈非弹性性能。发生于极端事件极限状态的作用既可处在弹性也可在非弹性范围内。4. 5. 2. 2弹性性能 弹性材料的性能及特征应按第五、六、七及八章的规定取值，由于混凝土的成熟度及环境影响所引起的上述值的变化，应适当地包括在模型内。混凝土构件和结合构件的劲度性能应取决于与预料的表现一致的开裂的和(或)未开裂的截面。梁一板式桥的劲度特性可以按照混凝土桥面的全部参与来确定。C 4.5.2.2试验指出，在结构的弹性范围内，混凝土的裂缝似乎对桥梁结构的整体性能无甚影响。因此，为了结构分析的目的，可将开裂影响安全地忽略不计，按混凝土无裂缝来拟定模型(见King（1975）文)。4. 5. 2. 3非弹性性能可能经受非弹性变形的构件截面应证明为延性的，或通过侧限或其它方法作成延性的。若用非弹性分析，则应确定一种宁愿有的设计破坏机理及其伴随的铰的位置。在分析中，应当查明构件中的剪力、压屈和粘合破坏不致先于弯曲方面的非弹性机理之形成。应考虑在一个其中预料将形成铰的构件可能会事与愿违地超强。还应计入大变形引起的结构几何整体性的破坏。 非弹性模型应建立在物理试验结果的基础上，或建立在经试验证实的荷载一变形性能曲线的基础上。如果期望非弹性性能要通过侧限达到，则试件应包含提供该种侧限的元件。如果预计最大力效应是重复性的，则试验应反映循环特性。 除了另有说明以外，应力和变形应基于在柱形构件截面中的线性应变分布，应考虑深厚构件的剪切变形。混凝土的应变不得超过第五章规定的限值。在任何适用的情况下，都应计入受压构件的非弹性性能。C 4. 5. 2. 3 如果技术上可能，宁愿有的破坏机理应建立在一个业已广泛地被发现能提供大的变形的反应的基础上，以作为结构损坏的警告手段。 应当利用所选择的破坏机理来估算能在靠近铰的地方作用的最大力效应。一个构件的违愿的超强，可能导致在不希望的位置形成不利的塑性铰，形成一个不同的机理。4.5.3几何形状4. 5. 3. 1小挠度理论如果结构的变形并不使压力或拉力的偏心距的增大而引起的力效应产生重大改变，则这种次要的力效应可忽略不计。C 4. 5. 3. 1 小挠度理论一般适用于梁式桥的分析。那些主要通过力偶来承受荷载的桥梁在桥梁变形时，力偶的拉力和压力彼此保持在基本上固定的位置，在桁架桥和系杆拱桥中就是如此，这类桥一般对变形不敏感。柱和一些弯矩因变形而增加或减小的结构，往往对变形敏感。这类结构包括悬索桥、很柔的斜拉桥和一些除系杆拱以外的拱桥以及框架。在许多情况下，敏感度可用一步到位的近似法来估评和评价，例如弯矩放大系数法。在其余情况中，可能需要完整的二阶分析。随着材料技术的进步，变形限值从规定值到选用值的改变，以及朝向更精确、最优化的设计之趋势，桥梁及其构件变得更柔时，大、小挠度理论之间过去的传统界限越发不明显。工程师在选择一种分析方法时需要考虑这些方面的变化。小挠度弹性行为允许使用叠加原则和有效分析解。因为这个原因，这种假定典型地在桥梁分析中使用。这些条款中假定的构件行为通常符合这种类型的分析。叠加不适用于包括结构刚度变化的施工过程分析。由于应力计算的的原因，非复合材料与复合材料弯矩不能叠加。各自分开计算得出的由非复合材料与复合材料弯矩作用引起的附加应力和挠度是合理的。4. 5. 3. 2大挠度理论4. 5. 3. 2. 1一般规定 如果结构的变形引起力效应的重大变化，则应在平衡方程中考虑变形的影响。 在稳定分析和大挠度理论分析中应包括变形效应和构件的轴线偏离直线的情况。对细长的混凝土受压构件，在分析中应考虑引起结构几何形状重大变化的那些与时间和应力有关的材料特性。在分析框架和桁架时，应考虑在相邻构件中轴向拉力和轴向压力相互作用的影响。应只许使用乘有系数的荷载，而且在非线性范围不应使用力效应的叠加。在非线性分析中，施加荷载的顺序应与对实际桥梁的施加顺序一致。C 4. 5. 3. 2. 1 一个真正地以公式表示的大挠度分析，是一个提供设计所需要的全部力效应的方法。再使用弯矩放大系数既不需要也不合适。轴向压力的存在增加了构件偏离直线的情况以及由作用在其上的非切线荷载引起的变形，因而增大了轴向力对构件中心线的偏心距。这种相互作用的叠加效果是使构件明显地变柔，也就是丧失劲度。一般称这为二次效应。反之，它对拉力也是正确的。当轴向压应力变成占所谓的欧拉压屈应力的百分比较高时，这种效应变成愈来愈显著。 二次效应来源于产生偏心增加的作用荷载的平动。它被看作是几何非线性，并一般通过反复解平衡方程或者通过使用弹性范围内的IL何劲度项来对付它，见Przemieniecki(1968)的文章。分析者应了解所用单元的特性、其所依据的假设及计算机规则中所用的计算步骤。关于这个题目的讨论参见White和Haijar (1 991)的文章及SSRC (1988)的报告。这两篇文献涉及的是金属结构，但其理论和应用一般均可使用。两篇文章中均包含了大量总结在此领域内技术现状的额外文献。因为大挠度分析本身就是非线性，荷载与位移不成正比，而且不能使用叠加。因此，荷载施加顺序可能很重要，传统的渐近法，如影响函数，不是直接可用。荷载应按结构经受的加载顺序施加，即恒载分阶段施加，随后加活载等。如果结构经受非线性变形，那么应依据每次荷载增加后劲度的变化分级逐渐增加荷载。在进行非线性分析时，要慎重地对基线进行线性分析，对一个能用手算的简单结构(悬臂梁)的手头问题使用所应用的程序。这就使分析者得以观察结构的性能，并得出从更复杂的模型中不能轻易取得的对性能的洞察。4. 5. 3. 2. 2近似法4. 5. 3. 2. 2a一般规定如果在第五、六及七章中得到许可，挠度对符合本规范规定的压弯构件和拱的力效应的影响可以用称为弯矩放大法的一步到位调整法来逼近。C 4. 5. 3. 2. 2a 这里勾画的弯矩放大法是逼近过程的几种不同形式之一，它是作为在精确度和易使用之间的一种折衷方法而被选出的，被认为是一种保守方法。在AISC中可以找到一种被认为比弯矩放大法更为精确的代替方法，但它需要作在采用现代计算方法的桥梁设计中不常作的补充计算。在某些情况下，被弯矩放大过程暗示的位移的大小实际上并达不到。例如，一个桥墩的实际位移可能不会超过纵梁端部和桥台背墙之间的距离。在位移受限制的情况下，可以适当地折减如此受限制的元件的弯矩放大系数。4. 5. 3. 2. 2b弯矩放大一压弯构件 可以将乘有系数的弯矩或应力予以增大来反映变形的影响， 式中: M2b由不产生较大侧倾的乘有系数的重力荷载在受压构件上引起的弯矩，该侧倾是按一阶弹性框架分析算出的。弯矩恒为正(N-mm );M2s由产生大于1u15的侧倾乙的乘有系数的侧向或重力荷载，在受压构件上引起的弯矩，由常规的一阶弹性框架分析算出，弯矩恒为正(Nmm ) ;f2b相应于Mzb的应力(MPa); f2s相应于M2s的应力(MPa) .Pu乘有系数的轴向荷载(