弯矩调幅计算例题
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钢筋采用HRB335级,中间支座及跨中均配置318的受拉钢筋。求:(1)按弹性理论计算时,该梁承受的极限荷载P 1; (2)按考虑塑性内力重分布方法计算时,该梁承受的极限荷载P u ; (3)支座的调幅弯矩β。
A D
B D
C 2000P P
20002000
2000P 1=121.88(kN)P 1=121.88(kN)
91.65(kN·m)
76.05(kN·m)
(a )
P 2=15.6(kN)(b )
P 2=15.6(kN)
15.6(kN·m)15.6(kN·m) P 1+P 2=137.48kN (c )P 1+P 2=137.48kN
91.65(kN·m)
91.65(kN·m)
P 1+P 2=137.48kN (d )
P 1+P 2=137.48kN
103.38(kN·m)
85.79(kN·m)
图11-15 例11-1 弯矩调幅法
解:(1)设计参数
环境类别为一类,c =30mm ,a =40mm ;C20混凝土强度:c f =9.6N/mm 2,t f =1.1N/mm 2,0.11=α;HRB335级钢筋:y f =300N/mm 2,b ξ=0.55,0h =500-40=460mm ,318钢筋
面积A s =763mm 2
(2)按弹性理论方法计算支座和跨中弯矩B M 、D M
支座弯矩:Pl M B 188.0-=
跨中弯矩:Pl M D 156.0=
(3)支座和跨中的极限弯矩Bu M 、Du M 610102006.90.127633004607633002-⨯⎪⎭⎫ ⎝
⎛⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛
-==-b f A f h A f M M c s y s y Du Bu α =91.65 kN ·m
(4) 按弹性理论计算时,该梁承受的极限荷载1P ,如图11-15(a )所示。
当Bu B M M =时,支座出现塑性铰,此时65.91188.0=Pl kN ·m
则88.1214
188.065.911=⨯=P kN 此时跨中截面的弯矩为:
05.76488.121156.0156.01=⨯⨯==l P M D kN ·m (5) 按考虑塑性内力重分布方法计算 由于两跨连续梁为一次超静定结构,P 1作用下Bu B M M =结构并未丧失承载力,只是在支座出现塑性铰,再继续加载下梁的受力相当于二跨简支梁,跨中还能承受的弯矩增量为: 6.1505.7665.91=-=-D Du M M kN ·m 设P 2为从支座出现塑性铰加载到跨中出现塑性铰的荷载增量,如图11-15(b)所示。 6.154 12==-l P M M D Du kN ·m 则6.152=P kN ,48.1376.1588.12121=+=+=P P P u kN (6) 梁在P u 作用下,按塑性理论计算时的弯矩图,如图11-15(c )所示。 (7)梁在P u 作用下,按弹性理论计算时的弯矩图,如图11-15(d )所示。 梁在极限荷载P u 作用下,按弹性理论计算的支座弯矩Be M 、跨中弯矩De M 为: 38.103448.137188.0188.0-=⨯⨯-=-=Pl M Be kN ·m 79.85448.137156.0156.0=⨯⨯==l P M u De kN ·m (8)支座的调幅弯矩β 梁按考虑塑性内力重分布方法计算时的支座弯矩:65.91-=Bu M kN ·m 梁在极限荷载P u 作用下,按弹性理论计算的支座弯矩38.103-=Be M kN ·m 支座的调幅系数β为: %3.1138 .10365.9138.103=-=-=Be Bu Be M M M β B 2000 (a ) (b )