3。5挠度、预拱度的计算
一、变形(挠度)计算的目的与要求
桥梁上部结构在荷载作用下将产生挠曲变形,使桥面成凹形或凸形,多孔桥梁甚至呈
波浪形。因此设计钢筋混凝土受弯构件时,应使其具有足够的刚度,以免产生过大的变形,影响结构的正常使用.
过大的变形将影响车辆高速平稳的运行,并将导致桥面铺装的迅速破坏;
车辆行驶时引起的颠簸和冲击,会伴随有较大的噪音和对桥梁结构加载的不利影响; 构件变形过大,也会给人们带来不安全感。
变形验算是指钢筋混凝土桥梁以汽车荷载(不计冲击力)计算的上部结构最大竖向挠
钢筋混凝土梁桥允许的挠度值
构 件 种 类 梁式桥主梁跨中 梁式桥主梁悬臂端
允许的挠度值 L/600 L1/300 构 件 种 类 桁架、拱 允许的挠度值 L/800 度,不应超过规定的允许值。《公桥规》对最大竖向挠度的限值规定如下表:
注:1。此处L为计算跨径,L1为悬臂长度;
2.荷载在一个桥跨范围内移动产生正负不同的挠度时,计算挠度应为其正负挠度的最大绝对值之和。 二、刚度和挠度计算
桥梁的挠度,根据产生原因可分成永久作用(结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关,可分为短期挠度和长期挠度.土徐变和收缩作用等)产生的和可变作用(汽车、人群)产生的两种.
可变作用产生的挠度是临时出现的,在最不利的作用位置下,挠度达到最大值,随着可变作用位置的移动,挠度逐渐减小,一旦可变作用离开桥梁,挠度随即消失。
永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性,通常可以通过施工时预设的反向挠度可变作用产生的挠度,使梁产生反复变形,变形的幅度越大,可能发生的冲击和振动(即预拱度)来加以抵消,使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。
作用也越强烈,对行车的影响也越大。因此,在桥梁设计中,需要通过验算可变作用产生的挠度以体现结构的刚度特性。
钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可根据给定的构件刚度用结构力学的方法来计算。对于均布荷载作用下的简支梁,跨中最大挠度值为:
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天津城市建设学院 《桥梁工程》
4ql45Ml25Ml2 f 384EI48EI48b(1)钢筋混凝土构件
BB0MMB(cr)2[1(cr)2]0MsMsBcr
McrftkW0; 2S0/W0
(2)预应力混凝土构件
1) 全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件 B00.95EI0 2) 允许开裂的B类预应力混凝土构件 在开裂弯矩Mcr作用下: B00.95EI0 在(MsMcr)作用下:BcrEIcr
开裂弯矩: Mcr(pcftk)W0
受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响(长期挠度),即按荷载短期
效应计算的挠度值,乘以挠度长期增长系数0,可按下列规定取值:
当采用C40及以下混凝土时,01.60;
当采用C40~C80混凝土时,01.45~1.35,中间强度等级可按直线内插取用. 三、预拱度
钢筋混凝土受弯构件预拱度可按下列规定设置:
1) 荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过L/1600时,
可不设预拱度;
2) 不符合上述规定则应设预拱度,预拱度值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计
算的长期挠度值之和采用。预拱度的设置应按最大的预拱度值按顺桥向做成平顺的曲线。
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