第十一章混凝土结构按《公路桥规》的设计原理

混凝土结构设计原理DesignPrincipleforConcreteStructure引言规范《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T50283-1999《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004第七章混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的设计原理第十一章

混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的设计原理《公路桥涵设计通用规范》

JTGD60-2004《公路工程技术标准》JTGB01主要内容11.1概率极限状态设计法及其应用11.2受弯构件正截面与斜截面承载力计算11.3受压构件正截面承载力计算11.4钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝与变形验算主要内容11混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的设计原理11.1概率极限状态设计法及其应用极限状态二、极限状态表达式一、极限状态的分类◆公路桥梁结构按极限状态进行设计◆极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态1.

承载能力极限状态

式中

——结构重要性系数，对于公路桥梁，安全等级为一级、二级、三级时，分别取1.1、1.0、0.9；桥梁的抗震设计不考虑结构的重要性系数；

——作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）的组合设计值；当进行预应力混凝土连续梁等超静定结构的承载能力极限状态计算时，应加上预应力（扣除全部预应力损失）引起的次效应；

——构件承载力设计值；

——材料强度设计值；

——几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数标准值，即设计文件规定值。11.1概率极限状态设计法及其应用极限状态11.1概率极限状态设计法及其应用极限状态

◆对于正常极限状态，采用荷载的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过规范规定的各相应限值。

◆在上述各种组合中，汽车荷载效应不计冲击作用的影响。

◆在预应力混凝土构件中，预应力应作为荷载考虑，荷载分项系数取为1.0。◆对连续梁等超静定结构，尚应计入由预应力、温度作用等引起的次效应。2.正常使用极限状态11.1概率极限状态设计法及其应用材料分项系数三、材料◆混凝土的材料分项系数为1.45。

◆钢筋的材料分项系数：普通钢筋为1.2钢绞线为1.4711.1概率极限状态设计法及其应用作用效应作用按随时间变化可分为如下几类：

◆

永久作用在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。

◆

可变作用在设计基准期内量值随时间变化，或其变化与平均值相比不可忽略的作用。按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变作用和其他可变作用。

◆

偶然作用在设计基准期内不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。四、作用效应组合11.1概率极限状态设计法及其应用作用效应

在进行承载能力极限状态设计时，根据可能出现的作用，应采用以下两种作用效应组合，即基本组合和偶然组合。◆基本组合永久作用设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：

作用效应组合或式中

——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；

——第i个永久荷载的分项系数；

——除汽车荷载、风荷载外的其他第i个其他可变荷载的分项系数，取1.4，但风荷载外的分项系数取1.1；、——第i个永久荷载标准值和设计值的效应；、——汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；、——除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外的其他第i个可变作用效应的标准值和设计值；11.1概率极限状态设计法及其应用作用效应

——除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外其他可变荷载效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时，人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取为0.80；除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外尚有其他两种可变荷载参与组合时，其组合系数取为0.70；尚有三种可变荷载参与组合时，其组合系数取为0.60；尚有四种可变荷载参与组合时，其组合系数取为0.50；设计弯桥时，当离心力与制动力同时参与组合时，制动力标准值或设计值按70%取用。11.1概率极限状态设计法及其应用作用效应11.1概率极限状态设计法及其应用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。地震作用标准值及其表达式按现行《公路工程抗震设计规范》规定采用。◆偶然组合作用效应11吼.2受弯惭构件腿正截值面与寇斜截碧面承予载力才计算正截矮面受继弯一、荣正截载面受架弯承卷载力袖计算1.基本贺假定◆构件刊弯曲永后，累其截面逃仍保这持为截平面；◆截面云受压圆区混屈凝土敌的应力蜂图形傲简化朝为矩完形,其压烦力强欠度取鸦混凝梯土的愈轴心系抗压更强度经设计扣值；◆截面铃受拉利区混杠凝土汪的抗拉蒜强度羽不予京考虑；◆钢筋竖应力君等于纺钢筋沙应变赞与其踢弹性柄模量旱的乘英积,但不合大于土其强员度设衣计值仅。受踏拉钢怖筋的极限伙应变衣取0.赖01。受苦拉钢慨筋的液应力门取其使抗拉棋强度星设计肥值；屑受压长区钢禁筋的国应力饱取其蹈抗压博强度披设计群值。11盗.2受弯盛构件君正截齐面与子斜截伙面承晚载力牧计算2.单筋箱截面烈承载拌力计斗算基本贞计算挤公式正截豪面受香弯11虫.2受弯累构件推正截橡面与影斜截相面承迫载力什计算2.单筋抹截面承载呜力计觉算适用北条件◆为了购防止执出现策超筋乘梁情格况◆为了艺防止帽出现砍少筋霞梁情响况正截厨面受吵弯11需.2受弯厌构件宫正截理面与葬斜截貌面承菌载力图计算3.双筋舟截面承载困力计匪算基本狮计算凑公式正截普面受模弯11筹.2受弯世构件五正截经面与红斜截窝面承范载力堡计算适用受条件3.双筋隙截面承载拳力计汁算◆为了贸防止茧出现料超筋锤梁情秋况◆若◆为保氧证受倚压钢蜻筋达倡到抗霜压设侨计强判度，扒应满帆足取对受提压钢治筋合旨理作拐用点蔑取矩促，得坚：◆经济克和施续工的合要求霜：正截穿面受注弯11搬.2受弯肾构件胞正截献面与稳斜截墙面承洋载力爆计算3.代T形截踩面承载影力计彩算两类Τ形截晋面判怜别正截储面受总弯11袭.2受弯乌构件搬正截眼面与乔斜截榨面承劫载力得计算3.搭T形截无面承载知力计树算当或时，为第一萍类Τ形截粮面；否温则为第二历类Τ形截马面。正截余面受曾弯11乏.2受弯偶构件抽正截资面与狗斜截穗面承耐载力宿计算基本之计算乖公式虹及适续用条涌件3.丹T形截膨面承载没力计爹算第一症类Τ形截毒面正截竟面受判弯11粒.2受弯否构件捡正截乘面与余斜截滥面承虑载力窃计算3.尺T形截院面承载距力计葬算基本究计算范公式适用崇条件正截贱面受症弯11绝.2受弯议构件捧正截横面与吧斜截添面承薄载力智计算基本帮计算检公式便及适竖用条污件3.服T形截待面承载纷力计哀算第二宝类Τ形截灾面正截竞面受谷弯11遮.2受弯保构件滥正截滥面与坏斜截棋面承岗载力揭计算3.身T形截冲面承载换力计仔算基本鸭计算满公式适用谣条件正截谊面受公弯11耽.2受弯角构件当正截唉面与尊斜截酸面承饥载力缝计算二、猫斜截内面受笼剪承跟载力段计算斜截酸面受叹剪11浩.2受弯正构件向正截形面与效斜截肿面承蒙载力析计算◆矩形泻、T形和I字形违截面笑的钢段筋混坊凝土抢受弯山构件摘，当配置察箍筋和弯起刘钢筋时，污其斜晓截面窝抗剪纱强度漏应按固下列驻公式网进行级验算挽：斜截台面受圾剪11按.2受弯邀构件让正截饲面与佛斜截民面承多载力倾计算◆矩形桐、T形和I字形律截面皂的钢绸筋混绿凝土黄受弯正构件痒，当仅配目箍筋时，伟其斜行截面阴抗剪舍承载盏力应廉按下骑列公积式进揉行验夹算：斜截霸面受享剪11忧.3受压偿构件亿正截撕面承轨载力肥计算一、荐轴心野受压虾构件件正截问面承嘴载力阁计算轴心蓬受压11疮.3受压光构件尺正截乏面承鞋载力凯计算1.普通观箍筋抚柱当纵碧向钢捡筋配伸筋率斑大于3％时，恒上式涝中A应改分为An，全。轴心秒受压11荣.3受压调构件缠正截吧面承丘载力斧计算2.螺旋迟箍筋芬柱◆钢筋膜混凝凭土轴创心受爆压构弊件，靠当配凝置螺美旋箍怨筋或写焊接倍环式年间接晕钢筋爽时◆其间膜接钢桃筋的痰换算原截面旺积Aso不小道于全宽部纵昼向钢乡丰筋截炭面积缓的25淘%◆间距印不大而于80候mm或dco峡r/5，构变件长忧细比巴小于48◆其正弱截面浑抗压搁承载酿力按呢下列希公式殖计算勺：轴心励受压11蛇.3受压完构件济正截看面承渣载力盆计算二、灵偏心心受压毯构件响正截较面承秒载力洞计算基本拉计算攀公式偏心虽受压11府.3受压物构件辟正截鞠面承钞载力钥计算偏心劝受压◆对于丢钢筋赖混凝翻土受蚕弯构到件按短暂满状况设计其时，紧应计贱算其筛在制享作、贩运输株及安扣装等易施工庭阶段阴，由典构件荒自重狭等施省工荷批载引味起的面应力嚷，并脱不得滥超过《桥规》（JT缴G薄D6东2）规强定的侍限值坊。施方工荷唐载采叔用标准服值，当威有组国合时不考鼻虑荷税载组石合系秧数。◆钢筋数混凝回土受株弯构颤件正录截面眠应力碑按下攻列公缺式计马算，谜并应孕符合将下列庆规定浙：◆受压达区混扩凝土蝇边缘狮的压罩应力◆受拉医钢筋资的应县力11权.4钢筋妻混凝查土受颂弯构竹件的狭应力晃、裂胸缝与治变形艺验算一、辜施钢工阶旱段的秘应力狡验算施工窜阶段薪验算钢筋查混凝行土构隙件在赚正常椒使用戚极限嘴状态薯下的得裂缝吐宽度根，应灯按作狸用（肌或荷低载）娃短期博效应画组合扇并考帐虑长喜期效拒应影耐响进偏行验黎算，挖并规硬定钢隶筋混誓凝土冻构件诱的最跟大裂贸缝宽晶度不御应超鸽过下域列规没定限券值：◆Ⅰ类和Ⅱ类环巧境0.仍2m搁m◆Ⅲ类和Ⅳ类环令境0.宽15享mm二、险受离弯构充件的碑裂缝喇宽度次验算11尾.4钢筋似混凝掠土受沾弯构酒件的杀应力闯、裂克缝与胡变形延验算裂缝钉宽度易验算◆受弯质构件炎的长哪期挠孙度值未，在碗消除妥结构美自重羡产生架的长涂期挠姿度后默不应犯超过耗下列谦规定肃的限虚值（歪在上册述各豪组合腔中，射汽车蜡荷载语应不摄计冲法击系虑数）加：梁式谈桥主辉梁的歇最大爱挠度挂处梁式歪桥主购梁的道悬臂绒端l此处牧为计顺算跨业径，l1为悬悉臂长哭度。11皂.4钢筋朵混凝本土受谷弯构