多跨连续梁刚度分配关系
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模板面板按三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25×0.1×1.2+0.5×1.2=3.6KN/M活荷载标准值q2=(1+2)×1.2=3.6 KN/M面板的惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=120×1.0×1.0/6=20㎝³I=120×1.0×1.0×1.0/12=10㎝ 4(1)抗弯强度计算f=M/W<[f]其中f--面板的抗弯强度计算值(N/㎜2)M—面板的最大弯矩(N·m)W—面板的净截面抵抗矩[f] —面板的抗弯矩设计值,取13N/㎜2M=0.1ql2M=0.1×(1.2×3.6+1.4×3.6)×0.4×0.4=0.15KN·M F=0.15×1000×1000/37800=3.97N/㎜2<[f]=13N/㎜2,满足要求.(2)抗剪计算T=3Q/2bh<[T]Q=0.6×(1.2×3.6+1.4×3.6)×0.4=2.42KNT=3×2420/(2×1200×10)=0.303N/㎜2<[T]=1.4 N/㎜2,满足要求.(3)挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250v=0.677× 3.6×4004/(100×9000×388800)=0.173㎜<[v]=l/250=1.6㎜一、楼板模板隔栅计算隔栅按照均布荷载下连续梁计算。
1、荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(KN/m)q11=25×0.10×0.4=1.0 KN/m(2)模板的自重线荷载(KN/m)q12=0.5×0.4=0.2 KN/m(3) 活荷载为施工荷载标准值和振捣混凝土时产生的荷载(KN/m)q2=(1+2)×0.4=1.2 KN/m静荷载q1=1.2×1.0+1.2×0.2=1.44 KN/m活荷载q2=1.4×1.2=1.68 KN/m2、木方的计算按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载q=q1+q2=3.12KN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.12×1.2×1.2=0.45 KN·m最大剪力Q=0.6×1.2×3.12=2.25KN最大支座力N=1.1×1.2×3.12=4.12 KN面板的惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×8×8/6=53.33CM3I=5×8×8×8/12=213.33 CM4(1)木方抗弯强度计算f=0.45×106/53330=8.44N/㎜2<[f]=13 N/㎜2满足要求。
1.求图示体系的计算自由度,并分析其几何构造。
答.W=-4,有多余约束的不变体系。
2.求图示多跨静定梁的弯矩和剪力图。
答.3.试作下图所示结构的弯矩图。
答.4.利用静定结构的一般性质求图示桁架结构的内力。
答.在 F P作用下,只有右柱受了压力,而其它杆件的内力均为零。
5.用静力法求作图示多跨连续梁R A、R D、M E、F QE的影响线。
答.R A影响线R D影响线M E影响线F QE影响线6.图示三铰刚架 A支座往下位移了b,B支座往右位移了a,求C点的竖向位移ΔCV和 C 点的相对转角ϕC。
答. (向下)7. 试利用力法求解图示超静定结构,作出弯矩图,并求C点水平位移。
答. 取BC 杆的轴力为基本未知量X 1,基本方程:01111=∆+P X δ, 求得:EIEI P 64,3128111=∆=δ 则X 1=-3/2最终弯矩:M AB =10KN ·m (左侧受拉)M DC =6KN ·m (左侧受拉)C 点水平位移:)(32→=∆EICH 8. 用位移法求解图示结构。
答.9. 试利用弯矩分配法求图示超静定结构,作出弯矩图。
EI=常数。
答. µBA=4/7,µBC=3/7-m AB =m BA =30KN·mm BC =-20KN·m最终弯矩:M AB=-32.86KN·mM BA=-M BC=24.29KN·m,M CB=- M CD=40KN·m10.写出连续梁单元和桁架单元在局部坐标下的单元刚度矩阵。
答.连续梁单元:桁架单元:或。
附表25:等截面等跨连续梁在经常使用荷载作用下按弹性分析的内力系数(五跨梁)。
之宇文皓月创作弯矩分配法(弯矩分配法计算连续梁和刚架及举例)一、名词解释弯矩分配法在数学上属于逐次迫近法,但在力学上属于精确法的范畴,主要适用于连续梁和刚架的计算。
在弯矩分配法中不需要解联立方程,而且是直接得出杆端弯矩。
由于计算简便,弯矩分配法在建筑结构设计计算中应用很广。
(一)线刚度i杆件横截面的抗弯刚度EI被杆件的长度去除就是杆件的线刚度i:(a)当远端B为固定支座时,对于A点处,AB(b)当远端B为铰支座时,对于A点处,AB(c)当远端B为滑动支座时,对于A点处,AB(d)当远端B为自由端时,对于A点处,AB(二)转动刚度S转动刚度暗示靠近节点的杆件端部对该节点转动的反抗能力。
杆端的转动刚度以SA是暗示A端,第二个角标B是暗示杆的远端是B各杆A端的转动刚度成正比。
AB在A端的分配系数。
它暗示AB杆的A端AB的转动刚度与交于A点各杆的转动刚度之和的比值。
总之,加于节点A的外力矩,按各杆的分配系数分配于各杆的A端。
CC得出远端弯矩。
当远端为滑动边支座当远端为铰支边支座节点A作用的外力矩M,按各杆的分配系数μ分配给各杆的近端;远端弯矩等于近端弯矩乘以传递系数。
(五)杆端弯矩弯矩分配法解题过程中所指的杆端弯矩是所有作用于杆端的中间计算过程的最后总的效果。
计算杆端弯矩的目的,是因为杆端弯矩一旦求出,则每相邻节点之间的“单跨梁”将可以作为一根静定的脱离体取出来进行该杆的内力分析。
其上作用的荷载有外荷载,每一杆端截面上一般有一个剪力和一个弯矩,两端共有二个剪力和二个弯矩。
这两个弯矩就是两端的杆端弯矩,既然它们已经求出,那么余下的两个剪力可由两个静力平衡方程解出。
(六)近端弯矩和远端弯矩二、弯矩分配法的思路在求杆端弯矩时,其主要的目标是:(1)由于节点上有两根或多根杆件汇集,因此需确定每一根杆在维持节点不转动平衡过程中所作出的贡献。
模板面板按三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25×0.1×1.2+0.5×1.2=3.6KN/M活荷载标准值q2=(1+2)×1.2=3.6 KN/M面板的惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=120×1.0×1.0/6=20㎝³I=120×1.0×1.0×1.0/12=10㎝ 4(1)抗弯强度计算f=M/W<[f]其中f--面板的抗弯强度计算值(N/㎜2)M—面板的最大弯矩(N·m)W—面板的净截面抵抗矩[f] —面板的抗弯矩设计值,取13N/㎜2M=0.1ql2M=0.1×(1.2×3.6+1.4×3.6)×0.4×0.4=0.15KN·M F=0.15×1000×1000/37800=3.97N/㎜2<[f]=13N/㎜2,满足要求.(2)抗剪计算T=3Q/2bh<[T]Q=0.6×(1.2×3.6+1.4×3.6)×0.4=2.42KNT=3×2420/(2×1200×10)=0.303N/㎜2<[T]=1.4 N/㎜2,满足要求.(3)挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250v=0.677× 3.6×4004/(100×9000×388800)=0.173㎜<[v]=l/250=1.6㎜一、楼板模板隔栅计算隔栅按照均布荷载下连续梁计算。
1、荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(KN/m)q11=25×0.10×0.4=1.0 KN/m(2)模板的自重线荷载(KN/m)q12=0.5×0.4=0.2 KN/m(3) 活荷载为施工荷载标准值和振捣混凝土时产生的荷载(KN/m)q2=(1+2)×0.4=1.2 KN/m静荷载q1=1.2×1.0+1.2×0.2=1.44 KN/m活荷载q2=1.4×1.2=1.68 KN/m2、木方的计算按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载q=q1+q2=3.12KN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.12×1.2×1.2=0.45 KN·m最大剪力Q=0.6×1.2×3.12=2.25KN最大支座力N=1.1×1.2×3.12=4.12 KN面板的惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×8×8/6=53.33CM3I=5×8×8×8/12=213.33 CM4(1)木方抗弯强度计算f=0.45×106/53330=8.44N/㎜2<[f]=13 N/㎜2满足要求。
浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用发布时间:2023-01-29T08:41:55.448Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷16期作者:姜传杆[导读] 钢-混凝土组合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。
姜传杆南京交通建设管理集团有限公司江苏南京 210000摘要:钢-混凝土组合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。
组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,极大限度地追求高性能和经济性;由于钢、混凝土两种材料的合理组合,组合结构桥梁的力学性能和经济性均好过钢结构桥梁或者混凝土桥梁。
目前国内钢-混凝土组合连续梁桥多应用在25-60m,更大跨度组合梁桥多采用斜拉桥。
在大跨度连续梁桥中由于负弯矩区桥面板受拉的受力特点,目前还未得到大面积应用。
本文将通过南京市绿都大道跨秦淮新河大桥的工程实例,对钢-混凝土组合梁在大跨度连续梁桥中的应用进行研究和探讨。
关键词:钢-混凝土组合梁、大跨度连续梁、粗骨料活性粉末混凝土1钢-混凝土组合梁结构特点组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,钢梁和混凝土板通过抗剪连接件组合成一个整体而共同工作的梁,在荷载作用下,混凝土板主要承受压力,钢梁主要承受拉力,更好地发挥钢和混凝土各自的材质特点,极大限度地追求高性能和经济性。
2钢-混凝土组合梁桥在国内的应用国内桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式,对于等级较高、跨度较大的桥梁则选用钢桁桥,近20年为建设大跨度跨线桥及高架桥,可以降低结构高度的钢混组合结构得到了快速发展。
1991年,上海市南浦大桥建造了首座钢混组合梁斜拉桥;1993年北京市国贸桥是首座采用钢-混凝土组合板组合梁的桥梁;2000年,芜湖长江大桥是国内首座钢桁混凝土组合结构;2000年,深圳北站大桥是国内首座组合梁悬吊桥面系的钢管混凝土拱桥;2004年,云南祥临澜沧江大桥是国内首座钢混组合梁悬索桥;2005年,河南省泼河大桥是国内第一座波形钢腹板连续箱梁桥。
多跨连续梁跨中最大弯矩
多跨连续梁是一种常见的桥梁结构形式,其具有较好的承载能力和经
济性。
在多跨连续梁的设计和施工中,跨中最大弯矩是一个重要的参数,它直接影响到梁的截面尺寸和钢筋配筋等方面的设计。
跨中最大弯矩是指在梁的跨中位置,由于荷载作用而产生的最大弯曲矩。
在多跨连续梁中,由于梁的跨数较多,荷载作用会在梁的各个跨
中产生不同的弯矩,因此跨中最大弯矩的计算需要考虑多个因素,如
荷载类型、荷载分布、支座刚度等。
跨中最大弯矩的计算方法有多种,其中比较常用的是弹性计算法和塑
性计算法。
弹性计算法是指在假定梁材料具有线性弹性特性的情况下,通过解析或数值方法计算出梁的弯曲变形和内力分布,从而得到跨中
最大弯矩。
塑性计算法则是指在假定梁材料具有塑性特性的情况下,
通过解析或数值方法计算出梁的塑性变形和内力分布,从而得到跨中
最大弯矩。
在实际工程中,跨中最大弯矩的计算还需要考虑一些实际因素,如梁
的变形限制、施工误差、荷载偏心等。
为了保证梁的安全性和可靠性,跨中最大弯矩的计算结果需要进行合理的校核和验证。
除了计算跨中最大弯矩外,多跨连续梁的设计和施工还需要考虑其他一些因素,如梁的支座形式、梁的截面形状、梁的预应力设计等。
这些因素都会对梁的承载能力和经济性产生影响,需要在设计和施工中进行综合考虑。
总之,跨中最大弯矩是多跨连续梁设计和施工中的一个重要参数,其计算需要考虑多个因素,同时还需要进行合理的校核和验证。
在实际工程中,还需要综合考虑其他因素,以保证梁的承载能力和经济性。
多跨连续梁刚度分配关系2. 1等截面连续梁的适用范围和梁沿纵向刚度分配特点等截面连续梁一般适应以下的各种情况:&桥梁大多数时候采用中等跨径的设计,以40~60m (国外也有达到80m跨径者)为最佳跨径,这样可以使主梁施工快捷,构造简单。
b.立面布置最好采用等跨径布置的形式,也可以采用不等跨径的布置形式。
c.适用于有逐孔架设施工、支架施工、顶推法施工以及移动模架施工。
等截面连续梁桥的截面无论采用哪种界面类型,截面特性,包括面积、惯性矩等都不发生变化,所以在材料匀质、线弹性的条件下,等截面连续梁的梁沿纵向刚度是均匀、相等的,也就是说,在不产生裂缝的悄况下,截面刚度不发生变化。
2. 2不等截面连续梁的适用范围和梁沿纵向刚度分配特点不等截面连续梁大多数时候适用于以下情况:a.当连续梁桥的主跨跨径超过70m及其以上。
b.适合悬臂拼装和悬臂浇筑这两种常见的施工方法。
分析不等截面连续梁桥的梁沿纵向刚度分配特点时,为了简化分析过程,不考虑是否产生裂缝等条件,假设梁是理想状态下的匀质、线弹性梁。
询面说到过, 分析梁沿纵向刚度的分配特点,可以转化为讣算分析/值的变化规律。
三跨连续梁桥计算简图如图2.1所示。
L1表示第一跨(边跨),L2表示第二跨(中跨)。
|1 |A |B |C I? |D |3|1 |A I B I C 2 I D |3L2L1——图2.1三跨连续梁桥讣算简图接下来,本文将以三跨连续梁桥为研究对象,分析其中变化规律,以得出结论。
限于篇幅等条件,表2.1以国内外17座三跨连续梁桥为例,表所列桥梁的截面形式皆为单箱单室变截面,这种截面形式最为典型,现实工程中,截面若为单箱双室变截面或者单箱多室变截面或者多箱截面,这时候进行刚度分配规律的分析思路不变,在此不赘述。
从表2. 1中我们了解到:上述采用单箱单室变截面截面形式的三跨不等跨跨径布置连续梁桥的边中跨比大多数分布在0. 5-0. 7之中,0. 5-0. 7是箱形截面可以合理采用的数值,其中桥梁编号为2的连续梁桥边中跨比为0.714,也分布在0. 6-0. 8之间。
三跨连续梁弯矩计算例题试用力矩分配法作图(a)所示连续梁的弯矩图。
[解](1)计算固端弯矩将两个刚结点B、C均固定起来,则连续梁被分隔成三个单跨超静定梁。
因此,可由表查得各杆的固端弯矩其余各固端弯矩均为零。
将各固端弯矩填入图(b)所示的相应位置。
由图可清楚看出,结点B、C的约束力矩分别为(2)计算分配系数分别计算相交于结点B和相交于结点C各杆杆端的分配系数。
①由表查得各转动刚度S结点B:结点C :②计算分配系数结点B :校核:13231=+,说明结点B 计算无误。
结点C :校核:15253=+,说明结点C 计算无误。
将各分配系数填入图(b )的相应位置。
(3)传递系数查表得各杆的传递系数为有了固端弯矩、分配系数和传递系数,便可依次进行力矩的分配与传递。
为了使计算收敛得快,用力矩分配法计算多结点的结构时,通常从约束力矩大的结点开始。
(4)首先放松结点C ,结点B 仍固定这相当于只有一个结点C 的情况,因而可按单结点力矩的分配和传递的方法进行。
①计算分配弯矩将它们填入图(b )中,并在分配弯矩下面划一条横线,表示C 结点力矩暂时平衡。
这时结点C 将有转角,但由于结点B 仍固定,所以这个转角不是最后位置。
②计算传递弯矩在图(b )中用箭头表示传递力矩。
(5)放松结点B ,重新固定结点C①约束力矩应当注意的是结点B 不仅有固端弯矩产生的约束力矩,还包括结点C 传来的传递弯矩,故约束力矩②计算分配弯矩③计算传递弯矩以上均填入图(b)相应位置。
结点B分配弯矩下的横线说明结点B又暂时平衡,同时也转动了一个转角,同样因为结点C又被固定,所以这个转角也不是最后位置。
(6)由于结点C又有了约束力矩O.25 kN·m,因此应再放松结点C,固定结点B进行分配和传递。
这样轮流放松,固定各结点,进行力矩分配与传递。
因为分配系数和传递系数都小于1,所以结点力矩数值越来越小,直到传递弯矩的数值按计算精度要求可以略去不计时,就可以停止运算。
多跨连续桥梁合拢劲性骨架技术探讨多跨连续桥梁是一种由多个连续跨度组成的桥梁结构,通过连续梁或连续钢构完成,具有较大的抗弯刚度和抗弯矩承载能力。
而合拢劲性骨架技术则是一种通过加固桥梁节点和连续梁的衔接方式,提高桥梁整体的刚度和承载能力的技术手段。
本文将从多跨连续桥梁的结构特点、合拢劲性骨架的形式及可能的加固手段等方面展开探讨。
多跨连续桥梁的结构特点主要表现为:连续跨度数量较多、单跨度较小、连续梁或连续钢构起着主要承载作用以及节点处存在应力集中等。
这些特点使得多跨连续桥梁在设计、施工和使用过程中面临一些挑战。
其中一个重要的挑战是桥梁节点的劲性和刚度问题,因为这些节点处的应力集中现象容易导致裂缝和变形的发生,从而降低桥梁的承载能力和使用寿命。
为了解决多跨连续桥梁节点的劲性和刚度问题,可以采用合拢劲性骨架技术。
这种技术的核心思想是通过在节点处增加钢构件或混凝土梁、加固桥梁的节点,从而提高桥梁整体的刚度和承载能力。
具体来说,合拢劲性骨架的形式可以分为直接加固和间接加固两种。
直接加固是指在节点处增加钢构件或混凝土梁,从而将各个跨度之间连接到一起,形成一个整体的刚性结构。
这样就可以通过节点处的刚性连接来消除应力集中现象,提高桥梁的整体刚度和承载能力。
常见的直接加固形式包括增加横梁、纵梁、横撑以及增加连接板等。
间接加固是指在节点的附近区域增加加固构件,通过这些构件将节点的应力转移至其他部位,从而减小节点处的应力集中。
常见的间接加固形式包括增加扩展梁、加固纵向桥墩、在节点中增加预应力等。
然而,需要注意的是,在设计和实施合拢劲性骨架技术时,需要综合考虑桥梁的结构特点、施工条件、材料的可用性等一系列因素,以确保加固效果的可靠性和经济性。
此外,在实施过程中还需要注意施工质量控制、节点连接的刚性和稳定性等问题,避免因为加固措施引入新的弱点和问题。
总结而言,多跨连续桥梁合拢劲性骨架技术是一种有效解决节点劲性和刚度问题的技术手段。
多跨连续梁最不利活荷载布置的规律以多跨连续梁最不利活荷载布置的规律为标题,我们来探讨一下这个问题。
在设计多跨连续梁时,活荷载布置是一个非常重要的问题。
正确的活荷载布置能够保证梁的安全性能,使得结构能够承受最不利的荷载情况。
下面我们将从几个方面来分析多跨连续梁最不利活荷载布置的规律。
我们需要明确多跨连续梁的特点。
多跨连续梁由多个跨径组成,每个跨径之间通过支座连接。
在正常使用情况下,连续梁的跨径不会发生变化,但是在荷载作用下,梁会发生变形。
因此,在进行活荷载布置时,需要考虑到梁的变形情况。
我们需要了解活荷载的特点。
活荷载是指在梁上移动的荷载,例如行车荷载、人员荷载等。
活荷载会在梁上产生弯矩和剪力,对梁的变形产生影响。
因此,在进行活荷载布置时,需要考虑到梁的变形情况和活荷载的作用方式。
根据连续梁的特点和活荷载的特点,我们可以总结出多跨连续梁最不利活荷载布置的规律。
首先,最不利的活荷载布置应该是在梁的最大变形位置施加活荷载。
因为在梁的最大变形位置,梁的变形能量最大,活荷载对梁的作用最为明显。
其次,最不利的活荷载布置应该是在梁的最大弯矩和剪力位置施加活荷载。
因为在梁的最大弯矩和剪力位置,活荷载对梁的变形和破坏的影响最大。
根据以上规律,我们可以得出一些具体的活荷载布置原则。
首先,活荷载应该集中在梁的支座位置。
在支座位置施加活荷载可以有效地减小梁的变形和破坏。
其次,活荷载的分布应该符合梁的变形曲线。
在梁的变形曲线上施加活荷载可以使得梁的变形能量得到最大利用,减小梁的变形和破坏。
最后,活荷载的大小应该根据梁的强度和刚度进行调整。
活荷载的大小应该使得梁的强度和刚度处于合适的范围内,既能够满足荷载要求,又能够确保梁的安全性能。
多跨连续梁最不利活荷载布置的规律可以总结为在梁的最大变形位置、最大弯矩和剪力位置施加活荷载,并且活荷载应该集中在梁的支座位置,分布符合梁的变形曲线,大小调整合适。
这些规律可以指导工程师在设计多跨连续梁时进行活荷载布置,确保梁的安全性能。
厦门大学网络教育2017-2018学年第一学期《结构抗震》课程复习题一、单项选择题1. 下列叙述中错误的是(B)A. 一次地震有多个烈度B. 一次地震有多个震级C. 地震震级是表示地震大小的一种度量D. 震源在地面上的垂直投影点,称为震中2.我国建筑抗震设计规范提出的三水准设防目标中的第二水准可以用以下哪一项来描述(C)A. 小震不坏B. 中震不坏C. 中震可修D. 大震不倒3.下面哪一项不可以作为抗液化的措施(C )A. 全部消除地基液化沉陷B. 部分消除地基液化沉陷C. 减小结构的整体刚度D. 对基础和上部结构进行处理4.在推导地震作用下单自由度体系的运动方程时,质点上没有考虑的力是哪一项?(B)A. 惯性力B. 重力C. 阻尼力D. 弹性恢复力5.地震系数k与下列何种因素有关?(A )A. 地震基本烈度B. 场地卓越周期C. 场地土类别D. 结构基本周期6.规范规定不考虑扭转影响时,用什么方法进行水平地震作用效应组合的计算?(B )A. 完全二次项组合法(CQC法)B. 平方和开方的方法(SRSS法)C. 杜哈米积分D. 振型分解反应谱法7.下列哪一种方法适用于进行结构非弹性地震反应分析(D )A. 振型分解法B. 底部剪力法C. 顶部位移法D. 时程分析法8.下列关于抗震横墙间距的描述,哪一项不正确(C )A. 横墙间距越小,结构的空间刚度就越大B. 横墙间距越小,结构的抗震性能好C. 横墙间距过小时,楼盖刚度可能不足以传递水平地震力到相邻墙体D. 房屋顶层的最大横墙间距可适当放宽9.框架结构在7度区适用的房屋最大高宽比(B )A. 5B. 4C. 3D. 210.屈曲约束支撑是根据下面哪一项原理实现抗震设计的?(B)A. 隔震减震B. 耗能减震C. 吸振减震D. 主动控制11. 表征地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动要素?( B )A.地震动峰值B.地震烈度C.频谱特性D. 地震持时12.某地区设防烈度为7度,乙类建筑抗震设计应按下列要求进行设计(C)A. 地震作用和抗震措施均按8度考虑B. 地震作用和抗震措施均按7度考虑C. 地震作用按8度确定,抗震措施按7度采用D. 地震作用按7度确定,抗震措施按8度采用二、判断(正确的填涂A、错误填涂B)13.横向楼层地震剪力分配时,刚性楼盖可视为以各横墙为弹性支座的刚性多跨连续梁。
梁板结构(一)填空题1.双向板上荷载向两个方向传递,长边支撑梁承受的荷载为____________分布;短边支撑梁承受的荷载为____________分布。
(梯形,三角形)4.RC连续梁支座弯矩调幅时,截面的相对受压区高度应满足____________的要求;其塑性铰的极限弯矩最大值为M Ymax=____________f c bh02 。
(0.1≤ξ≤0.35,α1αs)5. R.C板应按下列原则进行计算:两对边支承的板应按______向板计算;四边支承的板应按下列规定计算:当长边与短边之比小于或等于2.0时,应按______向板计算;当长边与短边之比大于2.0,但小于3.0时,宜按______向板计算;当按沿______边方向的单向板计算时;应沿______边方向布置足够数量的______钢筋;当长边与短边之比大于或等于3.0时;按沿______边方向的______向板计算。
(单、双、双、短、长、构造、短、单)(二)选择题1.[a]按单向板进行设计。
a.600mm×3300mm的预制空心楼板;b.长短边之比小于2的四边固定板;c.长短边之比等于1.5,两短边嵌固,两长边简支;d.长短边相等的四边简支板。
2.对于两跨连续梁,[d]。
a.活荷载两跨满布时,各跨跨中正弯矩最大;b.活荷载两跨满布时,各跨跨中负弯矩最大;c.活荷载单跨布置时,中间支座处负弯矩最大;d.活荷载单跨布置时,另一跨跨中负弯矩最大。
3.多跨连续梁(板)按弹性理论计算,为求得某跨跨中最大负弯矩,活荷载应布置在[d]。
a.该跨,然后隔跨布置;b. 该跨及相邻跨;c.所有跨;d. 该跨左右相邻各跨,然后隔跨布置。
4. 在确定梁的纵筋弯起点时,要求抵抗弯矩图不得切入设计弯矩图以内,即应包在设计弯矩图的外面,这是为了保证梁的[a]。
a.正截面受弯承载力;b.斜截面受剪承载力;c.受拉钢筋的锚固;d.箍筋的强度被充分利用.5. 下列关于塑性铰的描述,[c]是错误的.a. 预计会出现塑性铰的部位不允许发生剪切破坏;b. 塑性铰区域可承受一定的弯矩;c. 塑性铰的转动能力取决于塑性铰区域构件截面的高度;d. 塑性铰出现的部位和先后次序可人为控制。
超长多跨十字连续梁施工关键技术研究在现代桥梁工程建设中,连续梁已经得到了越来越广泛的应用。
预应力混凝土连续梁桥由于施工方法灵活、跨越能力大、结构刚度大、适应性强、抗地震能力强、造型美观等等特点,目前在世界各国已得到广泛应用。
预应力混凝土连续梁桥的施工方法甚多,有满堂支架法施工、装配式整体施工、顶推法施工、悬臂法施工等。
随着连续梁的总体长度的增长,连续梁的施工将面临着诸多的问题。
长联多跨十字交叉连续梁桥墩与梁结点既有横向预应力又有纵向预应力,空间受力复杂,施工期间设计体系转换,稍有不慎极易造成结点处出现裂缝,影响全桥施工的安全质量,因此十分有必要针对上述问题展开长联多跨十字连续梁施工关键技术研究。
本文以太仓特大桥28#~36#墩(8×32)m十字连续梁为工程背景,对超长多跨十字连续梁的满堂支架法施工技术、门式十字连续梁施工工艺以及超长预应力索施工研究。
1 项目背景本文依托的工程是太仓特大桥,位于江苏省太仓市境内。
NYJZQ-10标里程范围为DK257+052.760-DK281+120.487,桥址区主要为农田旱地、村镇等,地势较为平缓,路网发达,水塘及排水灌溉沟渠较多,水系发达。
全桥主要跨越墙石路、规划江南路、太仓(沪通场)至徐行下行联络线,S339郑和东路等。
(8×32)m有砟轨道十字预应力混凝土连续梁采用满堂支架法施工,十字连续梁梁体采用单箱单室、等高度、等截面结构,梁端顶板及腹板向内侧逐步加厚,底板逐步向内侧、外侧加厚。
标准设计梁宽12.2m,梁全长253.54m,中支点处横梁高为2.6m,跨中梁高2.6m,边支座中心至梁端0.75m。
梁端底宽5.3m,梁顶板厚度34-69cm,腹板厚度50-90cm,底板厚度30-60cm。
在端支点、中支点共设9个横隔板,隔板设有进人洞,供检查人员通过。
梁两侧腹板上设置直径为100mm的通风孔,通风孔两排布置,分别距梁顶0.8m和梁底1.8m,间距2m,太仓特大桥立面、平面布置图见图1所示。
四跨连续梁弯矩系数
四跨连续梁弯矩系数是指四跨连续梁在不同跨径上受弯矩的比值。
连续梁受弯矩的大小取决于梁的几何形状、材料性质、荷载等因素。
在四跨连续梁中,每个跨径上的弯矩系数可以用以下公式计算:
弯矩系数 = 弯矩 / (跨径 ×抗弯刚度)
其中,弯矩是指在梁上产生的弯曲应力,跨径是指两个支座之间的距离,抗弯刚度是指梁的截面积与杨氏模量之积。
如果四跨连续梁上的弯矩系数相等,即各跨径上的弯矩相对均匀分布,则梁的受力状况较为稳定。
然而,实际情况往往不太可能四跨连续梁的弯矩系数完全相等,因为跨中和支座处的弯矩通常较大。
因此,在设计四跨连续梁时,需要通过合理的截面设计、荷载分析等方法来尽可能均匀分配弯矩,以确保梁的受力平衡。
桥梁墩、台的计算一、桥梁墩、台水平力分配的计算(一)单联连续梁桥的计算现在设计的中小跨径桥梁,上部结构一般都是简支变连续或桥面连续,因此桥梁墩、台水平力分配的计算主要是研究制动力和温度力,在多孔连续梁桥上的分配。
大家都知道制动力和温度力在桥上各墩、台间的分配,是按照各墩、台的刚度进行的,道理很简单,但要操作计算,首先必须解决三个问题,即桥梁墩、台的刚度计算和冻土的地基比例系数及温度的取值。
1、桥台的刚度:按规范要求桥台都设计有搭板,有搭板的桥台,给它取个名字,叫搭板式桥台,其受力情况有了很大改善。
桥台的搭板一般长度为(5-10)米,宽12米左右,厚度(0.25-0.35)厘米。
加上搭板上路面基层及路面约有100多吨重。
搭板都是现浇的,它同路基间的摩擦系数可取0.4,能产生的摩擦力按2 /3计算也有近30吨。
这可以平衡桥台受的制动力和台后土压力。
桥台在外力作用下的变形和支座的变形比较是微小的,因此可以认为桥台是刚性的。
在东北地区控制桥梁墩台设计为冬天降温,冬天整个桥台包括搭板和路基冻在一起死死的,完全可以视桥台是刚性的。
这就使桥台刚度的计算非常简化,只计桥台上支座的刚度。
王伯惠总工编著的”柔性墩台梁式桥设计”一书,那时桥台没有搭板,为了计算桥台的刚度,论证了很大篇幅。
2、桥墩刚度的计算,有两个方法:(1)简化计算法适用于冬季各墩冻冰或冻土情况基本一样的桥梁,可视墩柱为嵌于地面处的悬臂梁来计算桥墩的刚度。
墩柱刚度公式K z=N/Y d式中:Y d-- 墩柱悬臂梁的挠曲变形;墩柱等截面Y d=L3/3EI墩柱变截面Y d=1/3EI*[L3+L13*(N1-1)+L23*(N2-N1)]式中:L、L1、L2--分别为从地面处起的第一段、第二段和第三段柱长;I、I1、I2-- 分别为对应三段柱的惯矩; E-墩柱混凝土弹性模量;N-- 一个桥墩的墩柱数。
N1=EI/EI1; N2=EI/EI2(2)按弹性桩计算墩柱刚度公式K z=N/Y x式中:Y x=Y0h+Y0m*H+Z0h*H+Z0m*H2+Y dY0h--单位力产生的地面处位移;Y0m--单位弯矩产生的地面处位移;Z0h--单位力产生的地面处转角;Z0m--单位弯矩产力的地面处转角;H=L+L1=L2其他符号的意义同前。
多跨连续梁刚度分配关系2.1 等截面连续梁的适用范围和梁沿纵向刚度分配特点等截面连续梁一般适应以下的各种情况:a.桥梁大多数时候采用中等跨径的设计,以40~60m(国外也有达到80m跨径者)为最佳跨径,这样可以使主梁施工快捷,构造简单。
b.立面布置最好采用等跨径布置的形式,也可以采用不等跨径的布置形式。
c.适用于有逐孔架设施工、支架施工、顶推法施工以及移动模架施工。
等截面连续梁桥的截面无论采用哪种界面类型,截面特性,包括面积、惯性矩等都不发生变化,所以在材料匀质、线弹性的条件下,等截面连续梁的梁沿纵向刚度是均匀、相等的,也就是说,在不产生裂缝的情况下,截面刚度不发生变化。
2.2 不等截面连续梁的适用范围和梁沿纵向刚度分配特点不等截面连续梁大多数时候适用于以下情况:a.当连续梁桥的主跨跨径超过70m及其以上。
b.适合悬臂拼装和悬臂浇筑这两种常见的施工方法。
分析不等截面连续梁桥的梁沿纵向刚度分配特点时,为了简化分析过程,不考虑是否产生裂缝等条件,假设梁是理想状态下的匀质、线弹性梁。
前面说到过,分析梁沿纵向刚度的分配特点,可以转化为计算分析I值的变化规律。
三跨连续梁桥计算简图如图2.1所示。
L1表示第一跨(边跨),L2表示第二跨(中跨)。
图2.1 三跨连续梁桥计算简图接下来,本文将以三跨连续梁桥为研究对象,分析其中变化规律,以得出结论。
限于篇幅等条件,表2.1以国内外17座三跨连续梁桥为例,表所列桥梁的截面形式皆为单箱单室变截面,这种截面形式最为典型,现实工程中,截面若为单箱双室变截面或者单箱多室变截面或者多箱截面,这时候进行刚度分配规律的分析思路不变,在此不赘述。
表2.1 国内一些三跨连续梁桥从表2.1中我们了解到:上述采用单箱单室变截面截面形式的三跨不等跨跨径布置连续梁桥的边中跨比大多数分布在0.5-0.7之中,0.5-0.7是箱形截面可以合理采用的数值,其中桥梁编号为2的连续梁桥边中跨比为0.714,也分布在0.6-0.8之间。
边中跨比的均值为0.590,多数边中跨比的数值在0.59上下浮动。
表2.2中列出了17座桥梁的基本工程参数,包括梁高、底板、腹板、顶板的厚度的变化范围。
17座工程桥中,这些参数的变化不尽相同:部分连续梁桥梁高和底板按照半立方次或1.8次抑或是2次抛物线规律变化,腹板厚度按照直线或者折线规律发生改变,部分连续梁桥顶板厚度不变。
为了给第三章和第四章中的模态分析提供参数上的可行性,在表2.2中一并给出了梁高等参数的曲线变化形式。
表2.2 桥梁的基本参数注:(1)表格中括号内内容表示该项参数的变化形式,例如“2.3-5.8(1.8次)”表示在2.3m 到5.8m之间根据1.8次抛物线的规律变化。
从表2.2中可以发现:梁高的变化或者说梁底曲线的变化形式多数采用介于1.5-2次抛物线之间的抛物线形式,其中2次抛物线的线形比1.5次抛物线和1.8次抛物线的线形计算起来更为方便,因而运用也更多;而底板、腹板和顶板的厚度变化规律不那么明显,为了方便施工时搭建模板和浇筑,采用等厚也比较常见。
之后,运用软件对上述桥梁进行其截面的惯性矩大小进行计算。
以三跨连续梁桥为例,其中1-1截面为桥梁的左端截面(第一跨的端截面),2-2截面为中间墩顶截面,3-3截面为中间跨(第二跨)跨中截面。
A、B、C三个截面为第一跨之中的三个截面面,这三个截面根据梁的几何长度的比例划分,A、B、C三点为模型上的四等分点。
如此,得出各个截面的惯性矩之后,就可以对其进行拟合,求出关于惯性矩的函数曲线,从而发现各个截面其中刚度的内在联系。
各截面惯性矩具体数值见表2.3。
m)表2.3 桥梁截面惯性矩(单位:4从表2.3我们可以得到边跨五个截面的惯性矩和中跨的一半跨度的三个截面的惯性矩,由此,边跨有五个截面的惯性矩已知,中跨由于左右对称分布,也有五个截面的惯性矩已知。
已知I值,在E值相同下,用I值的规律表示刚度的规律。
得到了各个截面的惯性矩之后,对其进行曲线拟合,由上表,可拟合得各桥边跨与中跨的刚度分配的函数。
拟合过程中,拟合函数为2次、4次、6次时的拟合度皆较好,为了方便计算,采用拟合得出的2次抛物线方程表示其边跨与中跨的刚度分配规律。
其方程列于表2.4。
表2.4 各桥边跨和中间跨的刚度曲线表各桥的方程式是在不同桥梁有着不同跨径、不同边中跨比的情况下得出,从表2.4中我们可以发现:边跨的刚度分配的方程式形如1121c x b x a y ++=的形式,中跨的刚度分配的方程式形如222c x a y +=的形式;对于边跨,1a 和1c 的数值恒为正,1b 数值恒为负;对于中跨,2a 的数值恒为正,1c 一般不为0;1a 和2a 数值相差不大。
为了发现其中规律,将17座桥梁的刚度分配曲线其在同一个坐标系中表示出来。
设边跨跨度为50m ,中跨跨度为100m 。
为了得出不同梁刚度分配曲线的联系,对每一座桥的惯性矩无量纲化,即每一座桥的各个截面的惯性矩的值除以1-1截面的惯性矩的值。
如表2.5所示。
并作出此时的边跨刚度分配规律图,如图2.2所示;作出此时的中跨刚度分配规律图,如图2.3所示。
表2.5 无量纲化之后的桥梁截面惯性矩值12 1.000 1.302 2.559 5.895 15.053 2.559 1.00013 1.000 1.177 1.595 2.408 3.899 1.595 1.00014 1.000 1.340 2.740 6.496 15.500 2.740 1.00015 1.000 1.340 2.740 6.496 15.500 2.740 1.00016 1.000 1.177 1.751 3.052 5.645 1.751 1.00017 1.000 1.219 1.769 2.753 5.171 1.769 1.000图2.2 边跨刚度分配规律图图2.3 中跨刚度分配规律图从表2.5和图2.2中可以发现:边跨刚度在左(右)端点处取得最小,而后按照二次抛物线规律随桥梁纵向变化。
从表2.5和图2.3中可以发现:中跨刚度在中跨跨中取得刚度最小值,这一点与工程实际吻合。
其余截面的刚度呈左右对称分布,对称轴为跨中点垂线所在的直线。
梁沿纵向的刚度分配规律采用“刚度比”来表示,即桥梁2-2截面的刚度与桥梁1-1截面的刚度的比值。
根据相关资料,梁沿纵向的刚度分配可能与边中跨比、桥宽、桥梁跨宽比、梁高比等参数有关系,下面一一分析其中关系,以期找出个中规律。
表2.6中列出了各桥桥宽和刚度比的数值,为了发现其中规律,还绘出了相关散点图,如图2.4所示。
表2.6 桥宽与刚度比关系表桥梁编号桥宽(m)(X)刚度比(Y)1 11.0 18.3932 12.5 4.3223 16.5 12.7964 19.5 9.1365 13.5 6.4386 12.0 6.8937 12.0 4.6868 12.46 9.2329 12.0 16.77610 12.0 25.56311 17.5 14.50012 14.25 15.05313 9.9 3.89914 12.0 15.50015 12.0 15.50016 9.36 5.64517 12.2 5.171图2.4 桥宽与刚度比关系图从表2.6和图2.4中并没有发现十分明显的规律,二者关系离散。
表2.7中列出了各桥跨宽比与刚度比的数值。
所谓跨宽比,就是桥梁的跨度与桥梁的桥宽的比值。
为了发现其中联系,绘出了相关散点图,如图2.5所示。
表2.7 跨宽比与刚度比关系表桥梁编号跨宽比(X)刚度比(Y)1 29.0909 18.3932 50.8800 4.3223 13.5758 12.7964 11.7949 9.1365 11.1111 6.4386 12.0000 6.8937 18.3333 4.6868 16.8539 9.2329 19.1667 16.77610 35.0000 25.56311 14.2857 14.50012 19.2982 15.05313 14.5455 3.89914 24.1667 15.50015 24.6667 15.50016 15.3846 5.64517 14.4262 5.171图2.5 跨宽比与刚度比关系图从表2.7和图2.5中可以发现:刚度比与跨宽比的关系为在其他参数不变的情况下,刚度比随着跨宽比的增大而增大,二者可以拟合出抛物线或者线性的关系,且拟合程度都较好。
表2.8中列出了各桥边中跨比与刚度比的数值,为了发现其中联系,绘出了相关散点图,如图2.6所示。
表2.8 边中跨比与刚度比关系表桥梁编号边中跨比(X)刚度比(Y)1 0.567 18.3932 0.714 4.3223 0.620 12.7964 0.545 9.1365 0.571 6.4386 0.625 6.8937 0.600 4.6868 0.550 9.2329 0.650 16.77610 0.550 25.56311 0.500 14.50012 0.600 15.05313 0.625 3.89914 0.536 15.50015 0.557 15.50016 0.625 5.64517 0.600 5.171图2.6 边中跨比与刚度比关系图从表2.8和图2.6中可以发现刚度比与边中跨比并无明显联系,二者关系图十分离散。
表2.9中列出了各桥梁高比与刚度比的数值。
所谓梁高比即桥梁2-2截面的梁高与1-1截面的梁高的比值。
为了发现其中联系,绘出了相关散点图,如图2.7所示。
表2.9梁高比与刚度比关系表桥梁编号梁高比(X)刚度比(Y)1 2.57 18.3932 1.78 4.3223 2.4 12.7964 2.17 9.1365 1.90 6.4386 1.98 6.8937 1.62 4.6868 2.19 9.2329 2.52 16.77610 3.125 25.56311 2.50 14.50012 2.55 15.05313 1.57 3.89914 2.67 15.50015 2.67 15.50016 1.83 5.64517 1.73 5.171图2.7梁高比与刚度比关系图从表2.9和图2.7中可以发现:刚度比与梁高比的关系为:在其他参数不变的情况下,刚度比随着梁高比的增大而增大,二者可以拟合出抛物线或者线性的关系,且拟合程度都较好。
当采用二次抛物线拟合时,抛物线的函数表达式为-=x.42+y;当采用一次函数线性拟合时,所得函数表达式x2092.18213.55113为870=xy。
13-.18509.。