公路橋梁概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范實(shí)用教案

1、設(shè)計(jì)與計(jì)算的基本(jbn)原則1、公路橋涵應(yīng)根據(jù)所在公路的使用任務(wù)、性質(zhì) 和將來發(fā)展的需要，按照(nzho)安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利于環(huán)保的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，并考慮因地制宜、就地取材，便于施工和養(yǎng)護(hù)等因素，使公路橋涵的設(shè)計(jì)符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的要求。第1頁(yè)/共19頁(yè)第一頁(yè)，共20頁(yè)。設(shè)計(jì)與計(jì)算(j sun)的基本原則2、公路橋梁結(jié)構(gòu)采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，以可靠指標(biāo)度量(dling)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，按分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期限為100年。第2頁(yè)/共19頁(yè)第二頁(yè)，共20頁(yè)。 和工藝方面的要求。第3頁(yè)/共19頁(yè)第三頁(yè)，共20頁(yè)。

2、第4頁(yè)/共19頁(yè)第四頁(yè)，共20頁(yè)。1）持久狀況：橋涵(qiohn)建成后承受自重、車輛荷載等持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的狀況。該狀況橋涵(qiohn)應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；2）短暫狀況：橋涵(qiohn)施工過程中承受臨時(shí)性作用的狀況。該狀況下的橋涵(qiohn)一般僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，必要時(shí)才作正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；3）偶然狀況：在橋涵(qiohn)使用過程中偶然出現(xiàn)的如罕遇地震的狀況。該狀況下的橋涵(qiohn)僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。第5頁(yè)/共19頁(yè)第五頁(yè)，共20頁(yè)。 5、 極限(jxin)狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 1) 公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限(jxin)狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用以

3、下兩種作用效應(yīng)組合： （1）基本組合：永久作用的設(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)式及應(yīng)滿足：第6頁(yè)/共19頁(yè)第六頁(yè)，共20頁(yè)。 式中： 承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合(zh)的效應(yīng)組合(zh)設(shè)計(jì)值； 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按表1-3-10規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)采 用。對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)分別取不小 于1.1、1.0和0.9； 12()mnoudoGiGiKQlQlKcQjQjkijSSSSR udSo 公路橋涵結(jié)構(gòu)(jigu)的安全等級(jí) 表1-3-10o安全等級(jí)橋涵類型結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)一級(jí)特大橋、重要大橋1.1二級(jí)大橋、中橋、重要小橋1.0三級(jí)小橋、涵洞0.9Gi第

4、i個(gè)永久(yngji)作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，按表1-3-11的規(guī)定采用； 12()mnoudoGidQldcQjdijSSSSR第7頁(yè)/共19頁(yè)第七頁(yè)，共20頁(yè)。 永久作用(zuyng)效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù) 表1-3-11編號(hào)作用類別永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力有利時(shí)1混凝土和圬工結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）1.21.0鋼結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）1.11.22預(yù)加力1.21.03土的重力1.20.94土側(cè)壓力1.41.05混凝土收縮及徐變作用1.01.06水的浮力1.01.07基礎(chǔ)變位作用混凝土和圬工結(jié)構(gòu)0.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0注：本表編號(hào)1中，當(dāng)鋼橋采用鋼橋面

5、板時(shí)，永久(yngji)作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.1；當(dāng)采用混凝土橋面板時(shí)，取1.2。第8頁(yè)/共19頁(yè)第八頁(yè)，共20頁(yè)。 第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值； 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)(xsh)，取 =1.4。當(dāng)某個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中超過汽車荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車荷載，其分項(xiàng)系數(shù)(xsh)應(yīng)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)(xsh)；對(duì)專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)(xsh)取與汽車荷載同值； 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)(xsh)，取 =1.

6、4，但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)(xsh)取 =1；GiKSlQkQSlQjQjQjlQ 12()mnoudoGiGiKQlQlKcQjQjkijSSSSR第9頁(yè)/共19頁(yè)第九頁(yè)，共20頁(yè)。 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心 力）外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心 力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)。當(dāng)永久作用與汽車 荷載和人群(rnqn)荷載（或其他一種可變作用）組合時(shí)，人群(rnqn)荷載 （或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取 =0.80； 當(dāng)除汽車荷載（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可 變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取 =0

7、.70，有三種可變作 用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取 =0.60，有四種及多于四種 的可變作用參與組合時(shí)，取 =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。QjkSccccc 12()mnoudoGiGiKQlQlKcQjQjkijSSSSR第10頁(yè)/共19頁(yè)第十頁(yè)，共20頁(yè)。 （2）偶然組合：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(y zhn)偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)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?。?1頁(yè)/共19頁(yè)第十一頁(yè)，共20頁(yè)。2 2）公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極

8、限狀態(tài)(zhungti)(zhungti)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用以下兩種效應(yīng)組合：第12頁(yè)/共19頁(yè)第十二頁(yè)，共20頁(yè)。1 1） 作用(zuyng)(zuyng)短期效應(yīng)組合：永久作用(zuyng)(zuyng)標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用(zuyng)(zuyng)頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式及應(yīng)滿足 式中： 作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車(qch)荷載 =0.7，人群荷載 =1.0，風(fēng)荷載 =0.85， 溫度梯度作用 =0.8，其他作用 =1.0。 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值； 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)短期荷載效應(yīng)組合下 結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值，如應(yīng)力、變形

9、裂縫寬度等限 值。sdnjQjkjmiGiksdRSSS111sdSj111111QjkjS1sdR第13頁(yè)/共19頁(yè)第十三頁(yè)，共20頁(yè)。2 2）作用長(zhǎng)期(chngq)(chngq)效應(yīng)組合：永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式及應(yīng)滿足 式中： 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)， 汽車荷載 =0.4，人群荷載 =0.4， 風(fēng)荷載 =0.8，溫度梯度作用 =0.8， 其他作用 =1.0； 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。 正常使用極限狀態(tài)時(shí)長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合下 結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值，如應(yīng)力、變形(bin xng)、裂縫寬 度等限值。ldnjQjkjmi

10、GikldRSSS121ldSj222222QjkjS2ldR第14頁(yè)/共19頁(yè)第十四頁(yè)，共20頁(yè)。例:如圖示，為一座五梁式裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋，計(jì)算跨徑l=19.50m,橋面凈空為凈7+20.75m人行道。橋面鋪裝為2cm的瀝青(lqng)表面處治（重力密度為23 ）和平均9cm厚的混凝土層（重力密度為24 ），T梁翼板C30的重力密度為25 .設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為：公路-級(jí)，人群荷載3.0 .結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0。結(jié)構(gòu)自重、汽車荷載和人群荷載在跨中的彎矩分別為763.4 、867.7 、73.1 ，在 梁端的剪力 分別為156.6 、172.8 、18.7 ，在四分點(diǎn)處的彎矩分別為572.5

11、 、650.8 、54.9 ，在跨中的剪力分別為0 、88.07 、3.8 。試計(jì)算主梁的設(shè)計(jì)內(nèi)力。 3/mkN3/mkN3/mkN3/mkNmkN /mkN /mkN /mkN /mkN /mkN /mkN /mkN /mkN /mkN /mkN /mkN /第15頁(yè)/共19頁(yè)第十五頁(yè)，共20頁(yè)?；炷翉椥阅Ａ?tn xn m lin)24/10mmNEc強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80彈性模量2.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.80第16頁(yè)/共19頁(yè)第十六頁(yè)，

12、共20頁(yè)。第17頁(yè)/共19頁(yè)第十七頁(yè)，共20頁(yè)。mkNQmkNMmkNQmkNM/82.4507 .184 . 18 . 084.1724 . 16 .1562 . 1/61.16599 .544 . 18 . 08 .6504 . 15 .5722 . 1/56.1278 . 34 . 18 . 007.884 . 102 . 1/78.22121 .734 . 18 . 07 .8674 . 14 .7632 . 10412121四分點(diǎn)：跨中：第18頁(yè)/共19頁(yè)第十八頁(yè)，共20頁(yè)。謝謝您的觀看(gunkn)！第19頁(yè)/共19頁(yè)第十九頁(yè)，共20頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)設(shè)計(jì)與計(jì)算的基本原則。1）持久狀況：橋涵建成后承受自