桥梁工程六大类临时结构计算内容课件.ppt

1、桥梁工程六大类临时结构计算内容施工中的荷载分类：1、永久荷载：例如结构自重、模板支架自重。2、可变荷载：例如施工人员、施工料具堆放荷载、倾倒混凝土产生的冲击荷载、振捣荷载、风荷载等。3、偶然荷载：例如爆炸力、撞击力等。公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）荷载组合：根据各种荷载的重要性，荷载的组合分为六类：组合-：组合组合：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种相组合；组合组合：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和其它可变荷载的一种或几种相组合；组合组合：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应力、土的重力及土侧压力

2、的一种或几种相组合；组合组合：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和偶然荷载中的船只或漂流物的撞击力相组合；组合组合：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工荷载：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工荷载（如结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等）（如结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等）进行组合；构件在吊装时，其自重应乘以动力系数，并可视构件具体情况进行组合；构件在吊装时，其自重应乘以动力系数，并可视构件具体情况适当增减；适当增减；组合组合：结构重力、预加应力、土重及土侧压力中的一种或几种与地震力相

3、组合。常用设计方法1 1、容许应力设计法、容许应力设计法 以结构构件的计算应力不大于有关规范所给定的材料容许应力的原则来进行设计的方法。材料的容许应力，是由材料的屈服强度，或极限强度除以安全系数而得。一般的设计表达式为：2 2、极限状态设计法、极限状态设计法 当以整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态，按此状态进行设计的方法称极限状态设计法。分为半概率极限状态设计法和概率极限状态设计法。概率极限状态设计法：将工程结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两大类。对承载能力极限状态采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计

4、，对正常使用极限状态按荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计。（见公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）第4.1.6和4.1.7条）、承载能力极限状态的荷载效应组合荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：a.由可变荷载效应控制的组合：b.由永久荷载效应控制的组合：式中：永久荷载的分项系数。当其效应对结构不利时对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；当其效应对结构有利时，一般取1.0。第i 个可变荷载的分项系数，其中Q1为可变荷载Q1的分项系数，一般取1.4。按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；按可变荷载标准值Qik计算的荷载

5、效应值,其中SQ1k为诸可变荷载效应中起控制作用者（一般指车辆荷载）；ci 可变荷载Qi的组合值系数，按规定采用；n 参与组合的可变荷载数。niQikciQikQQGkGSSSS211niQikciQiGkGSSS2GQiGkSQikS、正常使用极限状态的荷载效应组合 对于标准组合：niQikcikQGkSSSS21常用结构设计规范1、公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）2、钢结构设计规范 （GB 50017-2003）3、木结构设计规范 （GB 50005-2003）4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2012）5、混凝土结构设计规范 （GB 5001

6、0-2010）6、建筑基坑支护技术规程 （JGJ 120-2012）7、建筑地基基础设计规范 （GB 50007-2011）8、公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007）上述规范大部分采用极限状态法进行计算。上述规范大部分采用极限状态法进行计算。材料性能指标1、材料强度标准值：设计结构或构件时采用的材料强度的基本代表值，具有95%的保证率。（钢材即为屈服强度）2、材料强度设计值材料强度设计值：材料强度标准值除以材料强度分项系数后的值。3、材料强度容许值：采用容许应力法设计时的材料性能取值。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 材料性能指标 钢材容许应力值（Mpa）钢材强度设计

7、值（MPa）钢材容许应力值的材料安全系数约1.7；强度设计值材料分项系数约1.1。钢材抗拉、抗压和抗弯f抗剪fv端面承压 （刨平顶紧）fce牌号厚度或直径Q235钢（A3钢）162151253251640205120406020011560100190110Q345钢（16Mn钢）163101804001635295170355026515550100250145Q390钢163502054151635335190355031518050100295170Q420钢163802204401635360210355034019550100325185总结：容许应力法和极限状态法主要体现在分项系数

8、和材料性能取值方面。计算中的一些误区：1、选择的计算方法和材料取值不对应。2、荷载的确定不合适：不是按照最不利工况选择荷载，如桥梁现浇支架的预压荷载未考虑；没有按照实际情况确定荷载，如大面积现浇施工中仍然按照全面积计算施工荷载；3、对计算公式的选择不正确，如桩基单桩承载力计算公式：建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（一）、基本概念1、应力和应变：轴心应力=F/A；式中：法向应力；F垂直作用于截面上的力；A截面面积。平均剪应力 =V/A 式中：平均剪应力；V平行作用于截面的力。轴向应变=/L 式中：应变（单位长度的伸长或缩短）

9、；构件的总伸长或缩短；L构件的初始长度。2、（轴心）弹性模量 根据虎克定律，在弹性极限内，材料的应力和应变关系为线性。E=/，E弹性模量3、梁截面应力 由弹性理论得到受弯公式，在截面某高度y处的拉或压应力y为：y=My/I 式中：M作用在截面上的弯矩；y所计算纤维处至截面中和轴的距离；I截面惯性矩。（二）、常规的计算内容1、应力计算：轴向应力=N/A；剪切与挤压应力=Q/A；梁的弯曲正应力=My/Iz或者=M/Wz；梁的弯曲剪应力梁的弯曲剪应力=QS/QS/(bIbIz z)。2、变形计算与刚度 轴向变形l=Nl/(EA)；弯曲变形及刚度，按表1-10计算。3、组合变形 将组合变形分解为几种基

10、本变形，分别对基本变形进行计算后叠加。4、压杆稳定 长度系数的取值；压杆的稳定折减系数，通过计算压杆长细比后查表取值。序号布置形式图例特点1井字形集中式井字形集中式布置布置1）一般在采用钢筋混凝土支撑时，在环境保护要求不高的条件下，将水平直交的支撑集中布置成井字型与角撑结合的支撑体系以方便土方开挖和主体工程施工；2）用钢筋混凝土支撑时可与施工用栈桥平台结合设计。2脚撑体系布置脚撑体系布置1）方便土方挖掘和主体工程施工；2）整体稳定性及变形控制效果不及水平直交式支撑及井字型集中式布置者。3边桁架1）方便土方开挖和主体工程施工；2）整体稳定性及变形控制效果不及水平直交式或井字型集中式布置者。4圆形

11、环梁布置1）在采用钢筋混凝土支撑时，因地制宜的采用环梁方案，可方便中建筒体，主楼施工，方便土方开挖；2）将支撑体系受力主构件化为圆形结构，受力条件较好，可节省钢筋混凝土量；3）在坑外周荷载不均匀，土性软硬差异较大，部分地层水平基床系数很小时，此布置形式要慎用。5垂直对称布置垂直对称布置使用长条形基坑，如排管和地铁，隧道工程6圆拱布置利用圆拱受力特点，节省材料，方便土方开挖和主体结构施工。7竖向斜撑1）节省立柱和支撑材料；2）有利于开挖面积较大而深度较小的基坑；3）在软弱地层中，不易控制基坑稳定和变形；4）斜撑和底板相交处结构处理较困难。8拉锚（锚锭）拉锚（锚锭）1）造价经济，方便土方开挖和主体

12、工程施工；2）只适用于周围场地具有拉设锚锭的环境和地质条件。9锚杆1）造价经济，方便土方开挖和土方工程施工；2）只适用于周围场地具有拉设锚杆的环境和地质条件。10组合式布置根据基坑开挖方法，工程特点和基坑平面形状，将以上各种支撑布置形式因地制宜搭配布置。安全等级破坏后果0一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重。1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响一般。1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重。0.90 kkrkajkikaiaiikaiajkaiktgKKcKe102)245(2jmjrkzhmhrkz jmjpjkikpipiikpipjkpikztgKKcKe)245(22waiwawajwajaiikaiajkaikKhmhzKcKe)()(2jmjpikwpiwpjpiikpipjkpikzKhzKcKe)1)(2 00qk100112bbbqk 中铁四局施工工艺设施设计管理办法2013707号文 谢谢