桥梁工程同济大学四主拱检算PPT学习教案

1、会计学1 桥梁工程同济大学四主拱检算桥梁工程同济大学四主拱检算 表中y为截面或换算截面重心至偏心方向边缘的距离。 “ 桥规”还规定：当混凝土截面受拉边设有不小于0.05的纵向筋时，表中的数值可增加0.1y；当截面配筋达到下表要求的数值时，偏心矩可不受限制，但应按钢筋混凝土截面设计。 正截面受压强度检算 m j aj ARN/ 式中： Nj 按式（12124）左边计算出的主拱圈轴力效应,对荷载组合I， 如自重与汽车产生的轴力同号，有： )4 . 12 . 1 ( 0hdsj NNN 自重产生轴力 汽车产生轴力 A 构件的截面面积，对于组合截面可按强度换算， 22110 AAAA 第1页/共11页

2、 222 , m j a RA 标准层 j a j a j a j a R R R R 0 2 2 0 1 1 j a R 111 , m j a RA 000 , m j a RA 材料的抗压极限强度，对组合截面为标准层的极限强度 m 材料的安全系数，对组合截面： 210 221100 AAA AAA mmmmmm m 轴力偏心影响系数 2 0 0 )(1 )(1 w m r e e 第2页/共11页 2、正截面大偏心受压 如截面截面配筋达到下表要求的数值时，应按钢筋混凝土截面设计 混凝土标号 钢筋种类 2025405060 I 级钢筋0.150.20.25 II、III 级和 5 号钢筋0

3、.100.150.20 纵向钢筋最小配筋率（） 当偏心矩 大于容许偏心时，为了避免截面发生开裂，正截面强度由材料抗拉强度控制，可按下式检算截面尺寸： 0 e m j wl j W Ae AR N ) 1( 0 式中： j wl R 为材料受拉边缘的弯曲抗拉强度 W为截面受拉边缘的弹性抵抗矩 第3页/共11页 3、抗剪计算 正截面抗剪可按下式计算： j m j j j N R AQ 式中：Qj按式（12124左边计算的剪力 A为受剪面积； 为截面的抗剪极限强度； 为摩阻系数，对实心砖砌体， 0.7 j j R （二）稳定性验算 拱是以受压为主的构件，无论是施工过程中，还是成桥运营阶段，除要求其强

4、度满足要求外，还必须对其稳定性进行验算。拱的稳定性验算分为纵向（面内）和横向（面外）两方面。 第4页/共11页 1、纵向稳定验算 m H N cos N 对于长细比不大，且f/l在0.3以下的拱，其纵向稳定性验算一般可以表达为强度校核的形式，即将拱圈（肋）换算为相当长度的压杆，按平均轴向力计算，以强度效核控制稳定，对砖、石及混凝土主拱圈（拱肋），其验算公式为： m j aj ARN/ 式中：Nj为按式（12124）左边计算的平均轴力，其中荷载在 结构上产生的效应可采用在计算荷载下的评均轴向力，即： 2 )(41 1 cos cos/ l f HN m m 其中 f 对砖、石及混凝土主拱圈 )4

5、 . 12 . 1 ( 0hdsj NNN 自重产生轴力 汽车产生轴力 第5页/共11页 为受压构件的纵向弯曲系数，中心受压构件的纵向弯曲系数按公路桥 梁设计规范的有关规定采用，主拱为偏心受压构件时，按下式计算 )(33. 11 1 1 2 0 2 w r e 式中：为与砌体砂浆有关的系数，对于5号、2.5号、1号砂浆， 分 别采用0.002、0.0025、0.004；对混凝土通常采用0.002 w w r l h l 0 0 对矩形截面 非矩形截面 0 l 拱稳定计算长度（换算为直杆的长度） 0 l 0 l 0 l =0.36s 无铰拱 =0.54s 双铰拱 =0.58s 三无铰拱 w h

6、矩形截面偏心受压构件在弯曲平面内的高度； w r 弯曲平面内的回转半径。 第6页/共11页 第7页/共11页 钢筋混凝土主拱圈 当主拱（换算为直杆）的长细比较大时，可按临界力控制稳定，其检算公式为： 54 1 j L N N K 式中：K1为纵向稳定安全系数： L N 拱纵向失稳时的平均临界轴力，可根据临界水平推力HL计算； m L L H N cos 2 1 l EI kH x L 其中：E为主拱的弹性模量 Ix为主拱截面对水平主轴的惯性矩 l为拱的计算跨度 k1为临界推力系数，与拱的支承条件及失跨比等有关，可参照 表128选用 注：考虑拱上建筑与主拱共同作用时，可将k1增大 倍； 以上计算没有考虑拱轴在荷载作用下变形的影响 )1 ( a b EI EI 第8页/共11页 2、横向稳定性检算 宽跨度比小于1/20的拱桥、肋拱桥、特大跨拱桥以及无支架施工的拱圈均存在横向稳定问体，设计时必须检算，检算公式如下： 54 2 j L N N K 式中：K2为纵向稳定安全系数： 拱横向失稳时的平均临界轴力； L N 对于板拱或采用单肋合龙时的拱肋，可以近似地用矩形等截面抛 物线双铰拱在均步竖向荷载作用下的横向稳定公式来计算临界力 m L L H N cos fl EI kH y L 8 2 其中：