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钢混组合梁设计计算要点 吴冲
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11.1 一般规定
预制安装:上海长江大桥:105m组合梁
钢梁制作
浇筑砼桥面板
7 公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
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浙江省台州市椒江二桥
半封闭钢箱组合梁桥梁顶板宽39.6m(含风嘴42.5m),处高度 3.5m(不含铺装)。腹板横向间距为8.46m和15.0m,横隔板纵向 间距4.5m
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5.1.6 受压加劲板设计
刚性加劲肋:加劲肋刚度大 失稳模态
加劲肋之间的母板发生以纵、横 加劲肋为波节的屈曲
加劲肋之间的母板发生局部失稳
纵向加劲肋要求
γl
≥
γ
* l
As,l
≥
bt 10n
= γ l*
= γ l*
( ) 1
n
4n
2
(1
+
nδ
l
)α
2
−
α2 +1
2
,
{ } 1
n
2n2 (1+ nδl ) −1
2
−1 ,
(α ≤ α0 ) (α > α0 )
α=0 4 1+ nγ l δl = As,l bt
横向加劲肋要求
γt
≥
1
+
nγ
* l
4(at b)3
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受弯杆件和拉弯杆件、压弯杆件的受压翼缘 强度考虑孔洞的影响,稳定不考虑孔洞的影响 考虑剪力滞影响 考虑板件局部稳定的影响
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5.1.5 受压板件的加劲肋 闭口加劲肋稳定
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5.1.5受压板件的加劲肋 开口加劲肋稳定
防止局部失稳构造要求
λp
= f y b
σ cr t
fy E
12(1−υ 2 ) π 2k
≤1
b t
≤
23.5
345 = 23.5ε k
f y ε = 345
fy
短期组合:永久作用标准值效应与可变作用
频遇值效应相组合
作用短期效应组合设计值:Ssd
m
n
∑ ∑ = Ssd
SGik + φ1 j SQjk
=i 1=j 1
长期组合:永久作用标准值效应与可 变作用准永久值效应相组合
作用长期效应组合设计值:Sld
m
n
∑ ∑ Sld = SGik + φ2 j SQjk
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1.0 3公路钢结构桥梁极限状态:承载能力极限状态作用效应组合
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
承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值:Sud
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7.1 一般规定
钢梁截面形式 工形 跨径≤40m
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11.1 一般规定 钢梁截面形式
开口箱梁(槽形梁)
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1 总则
1.01 钢桥设计基本原则 安全性 确保桥梁结构的强度、刚度、稳定、疲劳等要求 耐久(养护性) 防腐、有检修通道、可以再涂装、便于维修与更换 适用(功能性) 根据功能和交通量荷载合理确定桥梁纵断面、平面、横断面 交通组织设计确保交通安全 环保 不采用对环境、人体等有害的涂装、施工工艺等 经济性 选择合理的结构形式,施工方法,使得造价最低 美观性 桥梁与环境相适应,桥梁结构比例协调,景观亮化 施工性 有足够的制作空间、便于自动化施工、便于运输和安装
表9-1 加载边简支时单向均匀受压板的翘曲稳定系数
非加载边 一边简支 一边固定 两边简支 一边固定
支承条件 一边自由 一边自由
一边简支
翘曲稳定系数k 0.425
1.28
4.00
5.42
理论宽厚比限值 15.2ε
26.3ε
46.5ε
54.1ε
设计值
12ε
12ε
30ε,40ε
40ε
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∑ ∑ γ 0Sud
= γ 0
m
γ Gi SGik
i =1
+ γ S Q1 Q1k
+ φc
n
γ Qj SQjk
j=2
γ0:结构重要性系数,1.1, 1. 0, 0.9 γGi , SGik :第i个永久作用效应的分项系数 和标准值; γGi =1.2 (1.0) γQ1 , SQ1k :汽车荷载效应(含冲击力、离心力)的分项系数和标准值;γQ1 =1.4 γQj , SQjk :除汽车荷载外的其它可变作用效应的分项系数 和标准值;
i =1
j =1
SGik :第i个永久作用效应的标准值; SQjk :第j个可变作用效应的标准值 φ1j:第j个可变作用频遇值系数
汽车(不计冲击):φ1j =1.0 (通规0.7) 人群: φ1j =1.0 风: φ1j =0.75 温度梯度: φ1j =0.8 其它作用: φ1j =1.0
风荷载: γQj =1.1; 其它: γQj =1.4 φc :除汽车荷载效应外的其它可变作用效应的组合系数 永久+汽车+人群(或其它一种可变作用): φc =0.8 永久+汽车+其它两种可变作用: φc =0.7 永久+汽车+其它三种可变作用: φc =0.6 永久+汽车+其它四种或四种以上可变作用: φc =0.5
正常使用极限状态 包括影响结构、构件正常使用的变形、振动及影响结构耐久性 的局部损坏; 采用不计冲击力的汽车车道荷载频遇值(频遇值系数取为1.0) 的计算挠度值
疲劳极限状态 按疲劳设计荷载计算 无限寿命设计:应力幅小于S-N曲线的截止应力幅 有限寿命设计:基于S-N曲线和应力幅的线性累计损伤准则
●钢筋连接件
●型钢连接件
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11.1 一般规定
连接件的形式(2) ●圆柱头焊钉 连接件
●开孔钢板连 接件
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标准值效应相组合
m
n
∑ ∑ = Skd
SGik + SQjk
=i 1=j 1
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1.0 3 公路钢结构桥梁极限状态
验算内容 承载能力极限状态 截面极限强度:基本组合 构件整体稳定:基本组合 板件局部稳定: ►构造控制 ►考虑局部稳定的有效截面折减系数 倾覆稳定: 疲劳:疲劳荷载模型(疲劳车) 正常使用极限状态 挠度:短期效应组合(标准组合),汽车荷载不计冲击系数 构件容许最大长细比 (组合梁)混凝土结构抗裂:短期效应组合,汽车荷载不计 冲击系数
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5.1.10 构件有效截面
轴心受拉杆件 考虑孔洞的影响,有效截面 按净截面计算。
轴心受压杆件 考虑板件局部稳定的影响 强度考虑孔洞的影响,稳定 不考虑孔洞的影响
受弯杆件和拉弯杆件、压弯杆件的受拉翼缘 考虑剪力滞影响 考虑孔洞的影响
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11.1 一般规定 钢梁截面形式
钢箱梁
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11.1 一般规定
混凝土桥面板施工 钢桥临时支撑 无支撑:仅承担二期恒载与活载 有支撑:共同承担恒载与活载 施工顺序 先正弯矩区后负弯矩区 施工方法 现浇 ►施工方便 ►收缩徐变较大 预制安装+湿接缝 ►预制板与钢梁有间隙 ►收缩徐变较小
2016钢混组合桥梁研讨会 ——《公路钢结构桥梁设计规范》
钢-混凝土组合梁 设计计算要点
吴冲 同济大学桥梁工程系
cwu@
1 前言 组合结构桥梁主要构件
钢结构 砼桥面板 剪力连接件
钢梁截面
组合截面
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1.0 3 公路钢结构桥梁极限状态
承载能力极限状态 包括构件和连接的强度破坏、结构、构件丧失稳定及结构倾覆 按承载能力极限状态设计要求计算作用设计值效应的基本组合, 组合表达式中的作用采用标准值,并乘以作用分项系数 各种作用的分项按现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60) 的规定取用