第十一章混凝土結(jié)構(gòu)按《公路橋規(guī)》設(shè)計(jì)原理

第十一章混凝土結(jié)構(gòu)按《公路橋規(guī)》設(shè)計(jì)原理第一頁(yè)，共35頁(yè)。引言規(guī)范《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50283-1999《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》JTGD62-2004第七章混凝土結(jié)構(gòu)按《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》的設(shè)計(jì)原理第十一章

混凝土結(jié)構(gòu)按《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》的設(shè)計(jì)原理《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》

JTGD60-2004《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01第二頁(yè)，共35頁(yè)。主要內(nèi)容11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算11.3受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算11.4鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫與變形驗(yàn)算主要內(nèi)容11混凝土結(jié)構(gòu)按《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》的設(shè)計(jì)原理第三頁(yè)，共35頁(yè)。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用極限狀態(tài)二、極限狀態(tài)表達(dá)式一、極限狀態(tài)的分類◆公路橋梁結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)◆極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)1.

承載能力極限狀態(tài)第四頁(yè)，共35頁(yè)。

式中

——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對(duì)于公路橋梁，安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)時(shí)，分別取1.1、1.0、0.9；橋梁的抗震設(shè)計(jì)不考慮結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；

——作用（或荷載）效應(yīng)（其中汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)）的組合設(shè)計(jì)值；當(dāng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，應(yīng)加上預(yù)應(yīng)力（扣除全部預(yù)應(yīng)力損失）引起的次效應(yīng)；

——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；

——材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

——幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值，當(dāng)無(wú)可靠數(shù)據(jù)時(shí)，可采用幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，即設(shè)計(jì)文件規(guī)定值。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用極限狀態(tài)第五頁(yè)，共35頁(yè)。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用極限狀態(tài)

◆對(duì)于正常極限狀態(tài)，采用荷載的短期效應(yīng)組合、長(zhǎng)期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合的影響，對(duì)構(gòu)件的抗裂、裂縫寬度和撓度進(jìn)行驗(yàn)算，并使各項(xiàng)計(jì)算值不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的各相應(yīng)限值。

◆在上述各種組合中，汽車荷載效應(yīng)不計(jì)沖擊作用的影響。

◆在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力應(yīng)作為荷載考慮，荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1.0?！魧?duì)連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)計(jì)入由預(yù)應(yīng)力、溫度作用等引起的次效應(yīng)。2.正常使用極限狀態(tài)第六頁(yè)，共35頁(yè)。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用材料分項(xiàng)系數(shù)三、材料◆混凝土的材料分項(xiàng)系數(shù)為1.45。

◆鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù)：普通鋼筋為1.2鋼絞線為1.47第七頁(yè)，共35頁(yè)。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用作用效應(yīng)作用按隨時(shí)間變化可分為如下幾類：

◆

永久作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的作用。

◆

可變作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可忽略的作用。按其對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)的影響程度，又分為基本可變作用和其他可變作用。

◆

偶然作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。四、作用效應(yīng)組合第八頁(yè)，共35頁(yè)。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用作用效應(yīng)在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)可能出現(xiàn)的作用，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合，即基本組合和偶然組合?！艋窘M合永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：

作用效應(yīng)組合或第九頁(yè)，共35頁(yè)。式中

——承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；

——第i個(gè)永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

——除汽車荷載、風(fēng)荷載外的其他第i個(gè)其他可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4，但風(fēng)荷載外的分項(xiàng)系數(shù)取1.1；、——第i個(gè)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的效應(yīng)；、——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；、——除汽車荷載（含汽車沖擊力、離心力）外的其他第i個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用作用效應(yīng)第十頁(yè)，共35頁(yè)。

——除汽車荷載（含汽車沖擊力、離心力）外其他可變荷載效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載(或其他一種可變作用)組合時(shí)，人群荷載(或其他一種可變作用)的組合系數(shù)取為0.80；除汽車荷載（含汽車沖擊力、離心力）外尚有其他兩種可變荷載參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取為0.70；尚有三種可變荷載參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取為0.60；尚有四種可變荷載參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取為0.50；設(shè)計(jì)彎橋時(shí)，當(dāng)離心力與制動(dòng)力同時(shí)參與組合時(shí)，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值按70%取用。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用作用效應(yīng)第十一頁(yè)，共35頁(yè)。11.1概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其應(yīng)用永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的分項(xiàng)系數(shù)取1.0；與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇?。地震作用?biāo)準(zhǔn)值及其表達(dá)式按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定采用。◆偶然組合作用效應(yīng)第十二頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算正截面受彎一、正截面受彎承載力計(jì)算1.基本假定◆構(gòu)件彎曲后，其截面仍保持為平面；◆截面受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形簡(jiǎn)化為矩形,其壓力強(qiáng)度取混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；◆截面受拉區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度不予考慮；◆鋼筋應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積,但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。受拉鋼筋的極限應(yīng)變?nèi)?.01。受拉鋼筋的應(yīng)力取其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；受壓區(qū)鋼筋的應(yīng)力取其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。第十三頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算2.單筋截面承載力計(jì)算基本計(jì)算公式正截面受彎第十四頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算2.單筋截面承載力計(jì)算適用條件◆為了防止出現(xiàn)超筋梁情況◆為了防止出現(xiàn)少筋梁情況正截面受彎第十五頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算3.雙筋截面承載力計(jì)算基本計(jì)算公式正截面受彎第十六頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算適用條件3.雙筋截面承載力計(jì)算◆為了防止出現(xiàn)超筋梁情況◆若◆為保證受壓鋼筋達(dá)到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，應(yīng)滿足取對(duì)受壓鋼筋合理作用點(diǎn)取矩，得：◆經(jīng)濟(jì)和施工的要求：正截面受彎第十七頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算3.T形截面承載力計(jì)算兩類Τ形截面判別正截面受彎第十八頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算3.T形截面承載力計(jì)算當(dāng)或時(shí)，為第一類Τ形截面；否則為第二類Τ形截面。正截面受彎第十九頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算基本計(jì)算公式及適用條件3.T形截面承載力計(jì)算第一類Τ形截面正截面受彎第二十頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算3.T形截面承載力計(jì)算基本計(jì)算公式適用條件正截面受彎第二十一頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算基本計(jì)算公式及適用條件3.T形截面承載力計(jì)算第二類Τ形截面正截面受彎第二十二頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算3.T形截面承載力計(jì)算基本計(jì)算公式適用條件正截面受彎第二十三頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算二、斜截面受剪承載力計(jì)算斜截面受剪第二十四頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算◆矩形、T形和I字形截面的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，當(dāng)配置箍筋和彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪強(qiáng)度應(yīng)按下列公式進(jìn)行驗(yàn)算：斜截面受剪第二十五頁(yè)，共35頁(yè)。11.2受彎構(gòu)件正截面與斜截面承載力計(jì)算◆矩形、T形和I字形截面的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，當(dāng)僅配箍筋時(shí)，其斜截面抗剪承載力應(yīng)按下列公式進(jìn)行驗(yàn)算：斜截面受剪第二十六頁(yè)，共35頁(yè)。11.3受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算一、軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算軸心受壓第二十七頁(yè)，共35頁(yè)。11.3受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1.普通箍筋柱當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3％時(shí)，上式中A應(yīng)改為An，。軸心受壓第二十八頁(yè)，共35頁(yè)。11.3受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算2.螺旋箍筋柱◆鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)配置螺旋箍筋或焊接環(huán)式間接鋼筋時(shí)◆其間接鋼筋的換算截面積Aso不小于全部縱向鋼筋截面積的25%

◆間距不大于80mm或dcor/5，構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比小于48◆其正截面抗壓承載力按下列公式計(jì)算：軸心受壓第二十九頁(yè)，共35頁(yè)。11.3受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算二、偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本計(jì)算公式偏心受壓第三十頁(yè)，共35頁(yè)。11.3受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算偏心受壓第三十一頁(yè)，共35頁(yè)?！魧?duì)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件按短暫狀況設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算其在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段，由構(gòu)件自重等施工荷載引起的應(yīng)力，并不得超過(guò)《橋規(guī)》（JTGD62）規(guī)定的限值。施工荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)有組合時(shí)不考慮荷載組合系數(shù)?！翡摻罨炷潦軓潣?gòu)件正截面應(yīng)力按下列公式計(jì)算，并應(yīng)符合下列規(guī)定：◆受壓區(qū)混凝土邊緣的壓應(yīng)力◆受拉鋼筋的應(yīng)力

11.4鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫與變形驗(yàn)算一、施工階段的應(yīng)力驗(yàn)算施工階段驗(yàn)算第三十二頁(yè)，共35頁(yè)。鋼筋混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度，應(yīng)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)影響進(jìn)行驗(yàn)算，并規(guī)定鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)定限值：◆

Ⅰ類和Ⅱ類環(huán)境0.2mm◆

Ⅲ類和Ⅳ類環(huán)境0.15mm二、受彎構(gòu)件的裂縫寬度驗(yàn)算11.4鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫與變形驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算第三十三頁(yè)，共35頁(yè)。

◆受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)