公路桥梁设计规范答疑.ppt

公路桥梁设计规范答疑问题讲评 哈尔滨工业大学 张 树 仁 2009年11月 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004) 答 疑 讲 评 1 总 则 所提问题主要涉及耐久性设计问题 将另列专题讲解 3 材 料 所提问题主要涉及新材料的应用 参见《桥梁设计规学习与应用讲评》 §3.4高强混凝土和中高强钢筋在桥梁结构中的应用  （1）提高混凝土强度等级是结构工程的重大技术进步 提高混凝土强度等级带来的直接效益是可以减小结构截面尺寸，减轻结构自重，提高结构承受外荷的承载力，特别是对于承受轴向压力为主的构件，效果更为明显。 适当地提高混凝土的强度等级是提高混凝土结构耐久性的需要。在耐久性设计中，对混凝土强度等级的要求是由于其与混凝土的密实性有关，强度等级高的混凝土其密实性好，耐久性好。 笔者建议，改变传统的设计习惯，适当提高设计时选取用的混凝土强度等级： 对钢筋混凝土受弯构件采用C30~C35； 钢筋混凝土受压构件采用C30~C40； 预应力混凝土构件采用C40~C60。 采用C50以上高强混凝土应参照《高强度混凝土结构技术规程》（CECS104-1999）执行。 （2）中、高强钢筋的应用 长期以来，我国钢筋混凝土结构的主导钢筋是强度为335Mpa的Ⅱ级钢筋，强度为235Mpa的I级钢筋大量用作辅助配筋，比国外低了一个强度等级。低强度带来的配筋率增加，不仅经济效益降低，还造成配筋密集难以设计、施工困难. 20世纪90年代以来，我国冶金部门引进国外的技术和设备，开始按国际标准的要求生产新型钢筋. ①利用我国的钒（V）资源优势，对热轧钢筋微合金化而生产出质高价低的HRB400热轧钢筋（新Ⅲ级钢筋）。其强度较HRB335钢筋（原Ⅱ级钢筋）提高了20%，且具有较高的延性和锚固性能及可焊性. ②用于预应力混凝土结构的中、高强度低松弛钢丝、钢绞线也增加了许多新品种；性能优良的螺旋肋钢丝逐渐取代刻痕钢丝；二股、三股钢绞线使高效预应力构件小型化成为可能，强度等级也基本齐全. 但是，所有这些质优价低的新钢筋品种推广速度太迟缓。特别是HRB400钢筋（新Ⅲ级钢），早在20世纪80年代已完成了产品研制及应用研究，20世纪90年代已经鉴定，但至今仍未能普遍推广，在桥梁结构中很少有人采用。 究其原因除设计人员受传统设计习惯的影响外，与陈旧设计规范和所谓“标准图”设计的约束有直接的关系。 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002明确提出: 在钢筋混凝土结构中推荐采用HRB400钢筋（新Ⅲ级钢）做为主导钢筋，HRB335（原Ⅱ级钢）做为辅助钢筋； 在预应力混凝土结构中推荐采用高强度钢绞线做为主导钢筋. 新修订的《桥规JTG D62》虽然没有明确提出钢筋混凝土结构以HRB400为主导钢筋的设计思想，但已将其作为钢筋混凝土结构主要用钢之一列入规范。 我们相信，随着科研和工程实践的进展，HRB400钢筋在桥梁工程中的应用，必然会有更大的发展。 4 桥梁计算的一般规定 带有普遍性的问题（137-138页）是 T形及箱形截面梁受压翼缘 有效宽度的应用 T形截面梁受压翼缘的有效宽度  T形截面梁承受荷载产生弯曲变形时，在翼缘宽度方向纵向压应力的分布是不均匀的，离腹板越远压应力越小。 在实际工程中，对现浇的T形梁有时翼缘很宽，考虑到远离腹板处翼缘的压应力很小，故在设计中把翼缘的工作宽度限制在一定范围内，一般称为翼缘的有效宽度b?f，并假定在b?f范围内压应力是均匀分布的。 应该指出，上面给出的T形梁和箱梁的翼缘有效宽度，都是针对受弯工作状态得出，对于承受轴力的构件是不适用的。为此《桥规JTG D62》又进一步明确规定： ①预应力混凝土梁在计算预加力引起的混凝土应力时，预加力作为轴向力产生的应力可按翼缘全宽计算； ②由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度计算。 ③对超静定结构进行作用（或荷载）效应分析时，梁的翼缘宽度可取全宽。 5 持久状况承载能力极限状态计算 5.2 受弯构件 5.2.1-5.2.3受弯构件正截面抗弯承载力计算基本方程式及其适用条件 正截面抗弯承载力计算的基本方程 《桥规JTG D62》给出的适用于钢筋混凝土和预应力混凝土T形截面受弯构件正截面抗弯承载力的基本方程式为： 1．中性轴位于翼缘内，即x≤h‘f，混凝土受压区为矩形，应按宽度为b‘f的矩形截面计算（图5.1-1.a）。 此时，应满足下列条件：