第3讲上第一篇第三章作用分类.ppt

2010年3月5日 第3讲第三章作用及效应组合作用 教学内容 1 掌握桥梁设计作用分类及作用效应组合 2 了解永久作用的计算方法 3 掌握可变作用的计算方法 4 了解偶然作用的计算方法 重点 1 桥梁设计作用代表值 2 可变作用中汽车荷载及其影响力的计算 人群荷载的选取 难点 1 桥梁设计作用代表值 2 汽车荷载及其影响力的计算 课堂作业 2010年3月5日 第一节桥梁作用分类 1 作用定义 04年以前荷载 力 现 增加原因 结构外加变形例如混凝土收缩对外部超静定结构的作用 即直接作用 间接作用2 分类 1 根据作用出现的概率划分 主要作用 次要作用 特殊作用 2 我国目前的公路设计规范划分永久作用可变作用偶然作用实质 时间的变异性和出现的可能性3 作用分类表见书 桥梁作用分类 2010年3月5日 第二节作用的选定和作用效应组合 一 作用代表值分类 作用标准值 准永久值和频遇值 规定 应根据各种极限状态的设计要求 采取不同的作用代表值 1 永久作用应采用标准值作为代表值 2 可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值 频遇值或准永久值作为其代表值 承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时 应采用标准值作为可变作用的代表值 正常使用极限状态按短期效应 频遇 组合设计时 应采用频遇值作为可变作用的代表值 按长期效应 准永久 组合设计时 应采用准永久值作为可变作用的代表值 3 可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数 可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数 4 偶然作用取其标准值作为代表值 桥梁作用分类 2010年3月5日 二 作用效应组合 一 作用效应组合原则最不利效应组合 二 组合1 承载能力极限状态设计时 1 基本组合 永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合 2 偶然组合 永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应 一种偶然作用标准值效应相组合 偶然作用的效应分项系数取1 0 与偶然作用同时出现的可变作用 可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值 2 正常使用极限状态设计时 1 作用短期效应组合 永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合 2 作用长期效应组合 永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合 桥梁作用分类 2010年3月5日 第三节作用的规定与计算 一 永久作用 一 定义 二 分类 7种 三 计算方法 四 特殊1 预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时 应作为永久作用计算其主效应和次效应 并计入相应阶段的预应力损失 但不计由于预加力偏心距增大引起的附加效应 在结构进行承载能力极限状态设计时 预加力不作为作用 而将预应力钢筋作为结构抗力一部分 在连续梁等超静定结构中 仍需考虑预加力引起的次效应 桥梁作用计算 2010年3月5日 2 水的浮力 规定 1 基础位于透水性地基上的桥梁墩台 当验算稳定时 应考虑设计水位的浮力 当验算地基应力时 可仅考虑低水位的浮力 或不考虑水的浮力 图 2 基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力 图 3 作用在桩基承台底面的浮力 应考虑全部底面积 对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者 不应考虑桩的浮力 在计算承台浮力时应扣除桩的截面面积 4 当不能确定地基是否透水时 应以透水或不透水两种情况与其他作用组合 取其最不利者 2010年3月5日 2010年3月5日 二 可变作用 一 定义 可变作用是指在结构使用期间 其量值随时间变化 且其变化值与平均值比较不可忽略的作用 二 分类 11种见书 2010年3月5日 1 汽车荷载等级公路 级和公路 级两个等级 2 汽车荷载组成 车道荷载和车辆荷载 1 车道荷载 均布荷载和集中荷载组成 桥梁结构的整体计算采用车道荷载 2 车辆荷载 桥梁结构的局部加载 涵洞 桥台和挡土墙土压力等的计算采用 3 规定 车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加 一 汽车荷载 2010年3月5日 3 汽车荷载的选用及布载规定 按公路的等级 2010年3月5日 4 车道荷载的计算 1 图式见图 2 公路 I级车道荷载B 集中荷载标准值按以下规定选取 桥梁计算跨径小于或等于5m时 PK 180kN 桥梁计算跨径等于或大于50m时 PK 360kN 桥梁计算跨径在5m 50m之间时 PK值采用直线内插求得 C 计算剪力效应时 上述集中荷载标准值PK应乘以1 2的系数 A 均布荷载为qK 10 5kN m 标准值 2010年3月5日 3 公路 II级车道荷载的均布荷载标准值qK和集中荷载标准值PK按公路 I级车道荷载的0 75倍采用 4 车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上 集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处 2010年3月5日 课堂作业 例题 20米标准跨径梁在公路II级汽车荷载等级情况下车道荷载集中荷载PK标准值 2010年3月5日 5 车辆荷载 规定 1 车辆荷载的立面 平面尺寸主要技术指标有规定 2 公路 I级和公路 II级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值 2010年3月5日 3 车辆的布置 按桥梁宽度确定车道数 2010年3月5日 4 车辆荷载的折减 2010年3月5日 总结1 桥梁上的设计作用包括永久作用 可变作用