《公路桥规》的设计原理.ppt

* 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 按处理可靠度的水平，国际上把以概率理论为基础的极限状态设计法分为三个水准： 水准Ⅰ－ 半概率极限状态设计法； 水准Ⅱ － 近似概率极限状态设计法； 水准 Ⅲ － 全概率极限状态设计法。 11.1 概率极限设状态设计法的三个水准 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）采用的是水准Ⅱ。 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）采用的是水准Ⅰ。 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 11.1.1 极限状态设计表达式 其中： 1.荷载安全系数γg、γq按相应的最不利荷载效应组合取值； 2.材料安全系数γc 、 γs统一为1.25； 3.工作条件系数γb为0.95。 1)承载能力极限状态设计表达式 按照最不利原则 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 2)正常使用极限状态设计表达式 验算应力、变形、裂缝宽度三个方面： （1）限制应力σd≤σL （2）短期荷载下的变形fd≤fL （3）各种荷载组合下的裂缝宽度δd≤δL 以上σL、 fL 、 δL分别表示为应力、变形、裂缝宽度的限值。 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 （1）混凝土强度的立方体强度 《公路桥规》对立方体强度的规定沿用标号表示，新修订的《混凝土结构设计规范》（GB50010)则用混凝土强度等级表示，并作了两点修改： 1） 混凝土立方体标准尺寸由200mm改为150mm； 2） 混凝土标号取同批混凝土母体的立方体强度平均值减去 1.645倍标准差（保证率95％），即提高了对混凝土质量的要求。 11.1.2 材料强度的取值 （2）混凝土的抗压强度设计值 近似混凝土的轴心抗压强度标准值与立方体强度的关系为： 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 混凝土轴心抗压强度设计值： （3）混凝土的抗拉强度设计值 混凝土抗拉强度设计值： 混凝土抗拉强度标准值： 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 11.1.3 荷载效应组合 组合Ⅰ：基本可变荷载的一种或几种与永久荷载的一种或几种相组合（即除平板挂车或履带车以外的活载＋恒载） 组合Ⅱ：基本可变荷载的一种或几种与永久荷载的一种或几种与其它可变荷载的一种或几种相组合（即除平板挂车或履带车以外的活载＋恒载+其它可变荷载） 组合Ⅲ：平板挂车或履带车与结构重力、预应力、土的重力及土侧压力中的一种或几种相组合。 （1）荷载效应组合： 《公路桥规》规定了六种荷载效应组合，最常见的是以下三种： 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 1）结构重力产生的效应与汽车（或挂车或履带车）荷载产生的效应同号时： （组合Ⅰ） （组合Ⅱ） （组合Ⅲ） 2）结构重力产生的效应与汽车（或挂车或履带车）荷载产生的效应异号时： （组合Ⅰ） （组合Ⅱ） （组合Ⅲ） （2）荷载系数： 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 11.1.4 正截面受弯强度计算 （1）计算的基本原则 1）基本假定 平截面假定； 不考虑混凝土的受拉强度； 混凝土受拉的应力－应变关系采用欧洲混凝土协会的标准规范给出的上升段为二次抛物线，下降段为水平线所组成的曲线，极限压应变值取为0.003。 2）等效矩形应力图形 《公路桥规》取： 等效原则即使得受压区混凝土压应力的 合力C的 大小及作用位置不变。 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 对钢筋混凝土受弯构件，《公路桥规》规定： 3）截面相对受压区高度 4）最小配筋率 0.55 0.60 0.65 Ⅱ、Ⅲ级钢筋 5号钢筋 Ⅰ级钢筋 钢筋种类 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 （2）单筋矩形截面得受弯强度计算 或 2）适用条件 要求满足 防止超筋。 要求 满足 防止少筋。 1）基本公式 第十一章 混凝土结构按《公路桥规》的设计原理 3）截面计算 设计：已知计算弯矩 Mj、混凝土标号和钢筋级别、截面尺寸 求：Ag及钢筋 规格及截面上的布置。 计算方法：按Mj =Mu进行计算，假定a，得出h0。 复核：已知截面尺寸、混凝土标号和钢筋级别、Ag及a求：Mu。 检查钢筋布置符合要求与否 x μ Mu （按式