第九章+钢筋混凝土构件持久状况正常使用极限状态计算课件.ppt

《公桥规》规定：钢筋砼受弯构件计算变形时的抗弯刚度为： 式中： B——开裂构件等效截面的抗弯刚度； B0—全截面的抗弯刚度， 根据此抗弯刚度值计算得到的挠度值，称为“短期挠度”，记作 Bcr——开裂截面的抗弯刚度; Ec ——混凝土的弹性模量； I0——全截面换算截面惯性矩； Icr——开裂截面的换算截面惯性矩； Ms――按短期效应组合计算的弯矩值； Mcr——开裂弯矩; ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值； γ——构件受拉区混凝土塑性影响系数, S0——全截面换算截面重心轴以上（或以下） 部分面积对重心轴的面积矩； W0——全截面换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。 四、钢筋砼受弯构件使用阶段的挠度计算： 即： 由于混凝土具有收缩、徐变的性质，在荷载长期作用下挠度还会增大，因此JTGD62-2004规定，受弯构件在使用阶段的挠度（称作“长期挠度”）应考虑荷载长期效应的影响，将荷载短期效应组合计算的挠度值应再乘以挠度长期增长系数 ，即 五、钢筋砼受弯构件挠度验算要求。 《公桥规》规定：钢筋砼受弯构件 长期挠度值－结构自重产生的长期挠度值≤挠度限值 梁式桥主梁的最大挠度处： 梁式桥主梁的悬臂端： 此处l为受弯构件的计算跨径， l1为悬臂长度。 钢筋砼受弯构件挠度限值： 六、预拱度的设置 概念：施工时预设的反向挠度。 设置目的： 为了消除结构重力这个长期荷载引起的变形； 希望构件在平时无静荷载作用时保持一定的拱度。 设置要求： 当由作用（或荷载）短期效应组合并考虑作用（或荷载）长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径L的1／1600时，可不设预拱度。 当不符合上述规定时则应设置预拱度。 同时，预拱值沿梁长度方向上应设置成平顺曲线，如抛物线等。 式中： — — 预拱度值； — — 结构重力产生的长期竖向挠度； — —可变荷载频遇值产生的长期挠度值。 预拱度值的计算（取值）： §9.2 受弯构件的裂缝和裂缝宽度验算 一、产生裂缝的原因 引起钢筋混凝土结构物产生裂缝的原因有两大类，荷载引起的裂缝和非荷载引起的裂缝。 由荷载引起的裂缝习惯上称为正常裂缝。混凝土的抗拉强度很低，极限拉应变大约为=0.0001 ~ 0.00015。混凝土即将开裂的瞬间，钢筋的应力只有=(0.0001～0.00015) ? 2.0×105 =20～30MPa。 许多非荷载因素也可以引起裂缝，甚至更严重。例如，温度变化、混凝土收缩、养护不周、拆摸时间不当、钢筋锈蚀、地基不均匀沉降等。这类裂缝在采取合适的措施之后，大部分是可以克服或得到控制的。 本节介绍的裂缝宽度计算方法是针对荷载引起的裂缝。 钢筋锈蚀引起的裂缝 温度（气温）变化引起的裂缝 温度区段 气温升高时 ?T 地基不均匀沉降引起的裂缝 二、影响裂缝宽度的主要因素 （1）混凝土抗拉强度的影响 多数研究认为混凝土抗拉强度对裂缝宽度影响不大，可略去不计。 （2）保护层厚度的影响 一方面，保护层越厚，裂缝越宽。另一方面，保护层越厚，钢筋锈蚀的可能越小，对耐久性也就越有利。于是，二者大致抵消因此，裂缝宽度计算公式中可以不考虑保护层厚度的影响。 （3）受拉钢筋应力的影响 研究认为，裂缝截面的受拉钢筋应力是最重要因素。采用受拉钢筋应力与最大裂缝宽度为线性关系的形式是最简单的。 （4）钢筋直径的影响 试验表明，在受拉钢筋配筋率及钢筋应力大致相同的情况下，裂缝宽度随钢筋直径的增大而增大。 （5）受拉钢筋配筋率的影响 试验表明，当钢筋直径相同，钢筋应力大致相等的情况下，裂缝宽度随配筋率的增加而减小。当配筋率ρ接近某一数值，裂缝宽度基本不变。 （6）钢筋粘结特征的影响 在裂缝宽度公式中，引用系数C1来考虑钢筋粘结特征对裂缝宽度的影响，带肋钢筋的粘结性能好于光面钢筋，C1取值分别为1.0和1.4。 （7）长期或重复荷载的影响 在裂缝宽度公式中，引用系数C2来考虑长期或重复荷载的影响。试验表明，重复荷载作用下不断发展的裂缝宽度是初始使用荷载下裂缝宽度的1.0~1.5倍。 （8）荷载特征的影响 在裂缝宽度公式中，引用系数C3来考虑荷载特征对最大裂缝宽度的影响。例如，对受弯构件，取C3=1.0，对偏心受压构件取C3=0.9，C3值越大裂缝宽度越大。 三、最大裂缝宽度计算公式 1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》在此公式的基础上