4 基本規(guī)定4、1,一般規(guī)定4。1,1,承載能力極限狀態(tài)計(jì)算包括了持久狀況及偶然狀況下構(gòu)件截面的承載能力計(jì)算 以及穩(wěn)定,傾覆.疲勞的計(jì)算 在作用及荷載的組合中。截面抗彎,抗剪承載能力以及整體穩(wěn)定計(jì)算時效應(yīng)組合按照基本組合、傾覆計(jì)算和疲勞計(jì)算時效應(yīng)組合按照標(biāo)準(zhǔn)組合,表1,正常使用極限狀態(tài)計(jì)算包括了持久狀況下構(gòu)件的撓度??沽研约皯?yīng)力等驗(yàn)算.應(yīng)力驗(yàn)算是用工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來控制結(jié)構(gòu)的正常使用狀態(tài) 實(shí)質(zhì)上也是強(qiáng)度計(jì)算的補(bǔ)充.短暫狀況一般可以采用應(yīng)力控制 但對于結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)比較復(fù)雜的施工工況。也應(yīng)該進(jìn)行承載能力及變形的驗(yàn)算及控制。組合橋梁由于其施工順序?qū)Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形狀態(tài)影響較大,在計(jì)算應(yīng)力及變形時 應(yīng)考慮施工順序的影響,表1.驗(yàn)算內(nèi)容及荷載組合表4,1。2、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是為確定可變作用等的取值而選用的時間參數(shù)。采用以可靠性理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法需要確定選定的時間段。將其作為評定各種可變作用取值及與時間相關(guān)的材料性能取值的依據(jù).這個時間段即為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,基準(zhǔn)期內(nèi)的結(jié)構(gòu)安全并非絕對意義上的安全 而是結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)滿足目標(biāo)指標(biāo) 在統(tǒng)計(jì)基準(zhǔn)期中概率意義上的安全。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、GB 50153,2008附錄A第A.3.2條 橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期應(yīng)為100年。4,1,3、設(shè)計(jì)使用年限是設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件不需要進(jìn)行大修即可按預(yù)定目的使用的年限、即橋梁在正常設(shè)計(jì),正常施工。正常使用。正常維護(hù)下達(dá)到的使用年限 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) 工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),GB、50153.2008附錄A第A.3,3條 橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限按照本規(guī)范的表4 1,3的規(guī)定采用、4,1。4、本條規(guī)定了本規(guī)范適用的鋼.混凝土組合橋梁的基本形式,實(shí)際設(shè)計(jì)中、斷面的形式與跨徑有一定的關(guān)系,一般簡支梁當(dāng)跨徑不大于35m時可采用工字形鋼梁、大于35m宜采用槽形鋼梁、對于連續(xù)梁 跨徑可適當(dāng)加大 但邊跨與中跨之比不宜小于0,70。鋼與混凝土組合截面的中心軸一般宜置于鋼梁截面內(nèi)、4,1、5、梁受彎時,混凝土橋面板由于剪滯效應(yīng)、在橫向同一纖維層上的法向應(yīng)力呈不等值.初等材料力學(xué)方法的平截面假定不成立 但可采用高等材料力學(xué)方法進(jìn)行求解,在保證工程設(shè)計(jì)計(jì)算精度的前提下,為了能用簡便的初等材料力學(xué)公式求解,采用了有效寬度的概念、按照峰值應(yīng)力相等或者應(yīng)力體積相等的原則對計(jì)算寬度進(jìn)行折減、使得按初等材料力學(xué)公式求解的應(yīng)力等于按高等材料學(xué)方法求解的峰值應(yīng)力?;驊?yīng)力體積相等。本條系參照歐洲規(guī)范.Eurocode 4、Design,of,composite steel,and、concrete.structures,以下簡稱歐洲規(guī)范4,中關(guān)于組合梁有效寬度的規(guī)定采用,4,1.6,鋼,混凝土組合梁在混凝土橋面板內(nèi)布置的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力損失因素與混凝土梁是基本一致的,體外鋼束一般沒有先張法預(yù)應(yīng)力的做法.故體外鋼束的預(yù)應(yīng)力損失因素少了預(yù)應(yīng)力筋與臺座之間的溫差一項(xiàng)。受鋼結(jié)構(gòu)的約束,鋼?;炷两M合梁的混凝土橋面板的收縮徐變作用會引起整個截面內(nèi)的約束應(yīng)力、導(dǎo)致混凝土收縮徐變應(yīng)變由于鋼結(jié)構(gòu)約束而呈現(xiàn)出組合梁的特點(diǎn).其應(yīng)變值一般較混凝土梁要小、故收縮徐變因素引起的預(yù)應(yīng)力損失需要考慮這個特點(diǎn)??筛鶕?jù)預(yù)應(yīng)力重心處由于收縮徐變作用引起的應(yīng)力重分布后的應(yīng)力增量,應(yīng)變增量、來計(jì)算相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失 對于體外預(yù)應(yīng)力。收縮徐變會增加結(jié)構(gòu)的變形量,一般體外鋼束的預(yù)應(yīng)力值會略有增加而不是降低 如偏安全地簡化計(jì)算??刹挥?jì)收縮徐變因素引起的體外鋼束預(yù)應(yīng)力損失,4,1。7 混凝土的收縮徐變模型系采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),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 JTG。D62。2004中附錄F的計(jì)算模型.此模型是基于.CEB。FIP。Model、Code、中的公式。按一般硅酸鹽水泥或快硬水泥的影響系數(shù)修正。并針對C50以上的混凝土進(jìn)行了折減,詳見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、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。JTG,D62.2004條文說明第6。2,7條 4,1,8 組合橋梁的鋼結(jié)構(gòu)與混凝土橋面板結(jié)合后.在整體升降溫的作用下,由于鋼與混凝土不同的線膨脹系數(shù)。截面內(nèi)會產(chǎn)生約束自應(yīng)力,在梯度溫度的作用下。截面內(nèi)會產(chǎn)生自應(yīng)力.對于超靜定結(jié)構(gòu),截面的自應(yīng)力還會引起二次內(nèi)力、整體升降溫作用及梯度溫度作用的取值與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范,JTG.D60。2004第4。3。10條規(guī)定一致 在一定的時間周期內(nèi),鋼.混凝土組合梁上表面的溫升.溫降將導(dǎo)致梁部經(jīng)歷最高。頂面溫度高,最低.頂面溫度低,溫度的變化.由于鋼和混凝土的導(dǎo)熱性能不同使二者溫度沿梁截面高度方向產(chǎn)生梯度而產(chǎn)生內(nèi)力、當(dāng)環(huán)境溫度變化保持一段時間后.二者溫度趨于一致,該內(nèi)力逐漸消失 故梯度溫度產(chǎn)生的內(nèi)力是短期的、所有研究均顯示,梯度溫度沿梁截面高度的分布是非線性的,且一般可表達(dá)為兩種分布形式,分段折線形式,稱為,一般形式,混凝土橋面板均勻升降溫形式、稱為,簡化形式,采用一般形式的主要規(guī)范有我國的。公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范,JTG、D60.2004,英國的,鋼 混凝土和組合梁橋規(guī)范.BS5400,PART2,1978 Steel.concrete、and,composite。bridges,Part 2。Specification,for.loads,美國各州聯(lián)合規(guī)范 AASHTO,LRFD、Bridge。Design.Specifications。Third,Edition,2004。等,此外.2003年中南大學(xué)對青藏鐵路組合梁試件進(jìn)行了降溫試驗(yàn)而得到的梯度溫度分布形式和2004年廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院對觀音沙大橋、跨徑65m,2,120m,65m剛構(gòu)橋.混凝土箱梁斷面測試的豎向梯度溫度也接近此分布形式,采用簡化形式的主要規(guī)范有我國的公路標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,JTJ.025。86,我國的鐵路標(biāo)準(zhǔn) 鐵路結(jié)合梁設(shè)計(jì)規(guī)定 TBJ。24,89.日本規(guī)范,鋼道路橋示方書I鋼橋篇,歐洲規(guī)范BS,EN、1991。1.5 2003。Eurocodel,Actions,on,strucures,Part 1 5,General。actions Thermal,actions、同時采用了上述兩種形式、可見 組合梁梯度溫度的分布形式受區(qū)域溫度的分布情況影響不大 主要受材料的熱傳導(dǎo)性能控制.對于鋼,混凝土組合梁梯度溫度的取值、各國,一般形式 的溫度取值差別較大,美國把全國分為四個溫度區(qū) 梯度溫度的升溫最大值為21,30、降溫最大值根據(jù)鋪裝類型分別為升溫最大值的,30?;炷龄佈b.和,20.瀝青混凝土鋪裝,英國規(guī)范梯度溫度的升溫最大值為16,降溫最大值為,8。歐洲規(guī)范與英國規(guī)范相同,各國簡化形式的溫度取值比較接近。分別為混凝土橋面板比鋼梁溫度高,低10,15,參照國內(nèi)外規(guī)范,本規(guī)范沿用了我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范、JTG、D60的規(guī)定、