火灾引起的桥梁结构的内力计算
钢结构抗火计算时结构内力分析
钢结构抗火计算时结构内力分析
1、在进行钢结构抗火计算时,应考虑温度内力和变形的影响。
2、计算钢结构中某一构件受火升温的温度内力和变形时,可将受火构件的温度效应等效为杆端作用力(图6.4.2),并将该作用力作用在与该杆端对应的结构节点上,然后按常温下的分析方法进行结构分析,得到该构件升温对结构产生的温度内力和变形。
其中,受火构件的温度内力可按下式确定:
N T——受火构件的轴向温度内力(压力);
M Ti——受火构件的杆端温度弯矩(方向与图6.4.2b所示M T e方向相反);
N f——按等效作用力分析得到的受火构件的轴力(受拉为正);
M fi——按等效作用力分析得到的受火构件的杆端弯矩(方向与图6.4.2b所示M T e方向一致为正);
T1、T2——受火构件两侧或上下翼缘的温度,对于有防火保护层的钢构件取T1=T2;
T0——受火前构件的温度;
E T——温度为(T1+T2)/2时钢材的弹性模量;
A——受火构件的截面面积;
I——受火构件的截面惯性矩;
h——受火构件的截面高度。
图6.4.2 结构温度效应等效为杆端作用力
3、计算框架柱的温度内力时,如仅考虑该柱升温(相邻柱不升温),则该柱的温度内力可根据计算结果折减30%。
4、钢结构构件抗火验算时,受火构件在外荷载作用下的内力,可采用常温下相同荷载所产生的内力乘以折减系数0.9。
火灾受损桥梁检测评估与加固处理方法的探讨
火灾受损桥梁检测评估与加固处理方法的探讨摘要:通过对发生的火灾实例进行分析,根据受损区域的特点,总结出综合测评的方法,并提出了增加桥梁道路等强度的检测方法,可以为其它类似的火灾提供经验,有利于对损伤的判断,并为可能发生的桥梁火灾提供了有价值的参考。
关键词:混凝土桥梁;火灾;损伤检测;评估1.引言随着我国经济的飞速发展,道路和桥梁的建设也越来越多,在促进经济发展的同时,各种交通事故也频频发生,因为交通事故多半是由车辆撞击造成,进而引发火灾,对道路、桥梁和隧道等造成破坏的情况也越来越多。
因为这种情况造成的国家经济负担和人民财产安全问题也越来越严重。
本文主要介绍了火灾损伤桥梁的检测和评价方法。
某地区的大桥事故,是由于两车相撞,其中一辆是油罐车,发生了严重的火灾,从起火位置开始,对大桥起火点周围五米范围的桥面,护栏造成不同程度的损伤。
因为火势过大,消防车也不能及时的扑灭,火势不利于控制。
2火灾受损桥梁的检测方法为了能检测出桥梁的受损程度,就需要对火灾现场的温度进行判断,因为现在我国还没有规范指导火灾桥梁的检测判断方法,本文依据《火灾后建筑结构鉴定标准》来推断桥梁火灾现场的温度,同时依据规范提供的方法判定桥梁损伤,并对增加桥梁构件的强度的加固处理方法的提出建议。
2.1火灾现场勘察调查对发生火灾的桥梁,要搜集它的设计施工,平时的保养维修等资料,判断出发生火灾前的桥梁的情况。
主要调查火灾的发生原因和经过,持续时间、具体位置、可燃物的材质及种类及桥梁受火构件的范围及受损情况等,并进行记录和拍照,然后进行温度的推断。
温度推定的方法主要有残留物烧损特征推定法、结构外观特征判定法、结构烧损厚度判定法等。
本桥就需要对桥面、护栏及周边构件的损坏程度进行判断。
2.2检测方法和步骤(1)首先需要确定桥梁的受损程度,通过对现场进行勘察,把受损区域分为严重,中等和安全的区域。
(2)在每一个区域中,选出具有代表性的地方,运用规范科学的操作方法进行测量,如超声回弹综合法、芯样法对比法等,从而推断出桥梁中的混凝土的强度,并与设计资料进行对比,得出混凝土强度在本次火灾中的变化。
钢筋混凝土柱抗火性能计算方法
钢筋混凝土柱抗火性能计算方法近年来越来越多的公共建筑与住宅建筑受到火灾的威胁,且都伴随着生命伤亡,火灾后结构的安全性和耐久性备受关注。
火灾过程中建筑结构会逐渐丧失承载力而发生破坏,甚至有坍塌的情况发生。
钢筋混凝土结构作为最常见的结构形式之一,如何系统、准确地评估其结构构件的灾后力学性能,具有指导性的意义。
本文简要介绍了钢筋混凝土柱火灾后的力学性能评估方法。
1 钢筋混凝土柱整体抗火分析思路考虑火灾全过程,对火灾后构件力学性能和加固措施进行评估,对开展有关评估工作的基本过程和思路简述如下:1)确认需评估的钢筋混凝土柱根据火灾现场调查,将各类需要评估的钢筋混凝土柱分类制表。
2)确定火灾荷载根据火灾现场调查结果,采用经验参数模型获得作用在钢筋混凝土柱上的温度—时间曲线。
3)确定作用在钢筋混凝土柱上的力由于确定作用在结构上的荷载组合和荷载效应(内力)是评估的前提条件,本次评估中荷载参数为结构自重及施工活荷载。
4)确定钢筋混凝土柱的边界条件和初始条件整体结构中的构件受相邻构件的约束作用,将构件隔离单独进行研究需带相应的边界条件。
初始条件包括构件的初始缺陷(如初偏心、初应力等)、初挠度和支座处的初位移等。
5)对受火后钢筋混凝土柱的承载能力进行评估当计算对象、作用在研究对象上的火灾荷载和外力以及研究对象的边界条件和初始条件确定后,即可对钢筋混凝土柱进行评估。
计算分析的内容包括如下两部分:①温度场分析建立构件的温度场分析模型,获得构件截面的温度场分布;基于截面经历的历史最高温度,采用简化模型,获得截面混凝土火灾后等效抗压强度。
②力和温度耦合的全过程计算分析建立构件在力和温度作用下的全过程分析模型,获得火灾发生时荷载工况下构件的剩余承载力和变形,及其与火灾前相比的损失率。
6)对加固后的构件的承载能力进行评估基于第5)条的火灾后钢筋混凝土柱力学性能评估,对构件加固后的承载能力进行评估。
在力和火灾共同作用后,构件内存在残余内力和变形,同时受火灾影响后材料力学性能与火灾前的常温状态不同,其火灾后的力学性能与曾经历的最高温度相关。
在建桥梁工程火灾事故直接经济损失评估
24总535期2020年第13期(5月 上)1 案例背景以湖南某高速特大桥工程为例,该桥梁全长2272.76m ,主桥长1470m 。
火灾事故发生点位于2#索塔墩顶,至事故发生时,引桥部分已全部完工,主桥四个索塔全部封顶,1号索塔完成边跨合龙段施工,2#、3#、4#索塔最后一个悬浇段23#块浇筑完成,即将进行中跨合龙;大桥桥面系及其他附属配套工程暂未动工。
本次火灾事故直接导致主桥2#索塔靠3#塔一侧下行线编号为2R13-X 、2R15-X —2R22-X (下游)共九根拉索烧损断落,主梁下沉扭转变形,下行线悬臂梁末端下游侧桥面下沉2.192m 、上游侧桥面下沉0.916m ,下行线6#—20#主梁节段的箱梁顶板、底板、腹板、横隔板部位出现不同程度裂缝,2#索塔左幅往1#塔方向偏移8.6cm ,右幅往3#塔方向偏移7.4cm ,相对偏移差16cm ,索塔A 横梁出现延伸裂纹,除此之外,桥梁其他结构件未出现明显损伤。
拉索断落造成桥梁下部临时性钢结构安全通道41.53m 损坏,整个事故过程中无人员伤亡发生。
2 现场实勘阶段评估小组重点关注项(1)斜拉索体系。
重点关注2#索塔受火断索区,断落的2R13-X 、2R15-X —2R22-X 号斜拉索已通过采用临时拉索恢复。
断落被卸下的斜拉索,集中堆码在2#索塔下堆料内。
(2)主梁。
重点关注2#索塔受火段箱梁6#—20#梁节段,梁面已采用防雨布覆盖。
箱梁表面和腔内裂纹灾损现场勘查与《灾后结构性能检测报告》(以下简称《检测报告》)描述基本一致,未发现明显的脱落、起皮等现象。
(3)索塔结构。
重点关注2#索塔的受火区上塔柱及横梁,除A 横梁外,索塔上塔柱未发现明显破坏裂缝,现场勘查情况与《检测报告》描述基本一致。
(4)安全通道。
现场桥下的钢结构安全通道为临时设施,已全部拆除无法确定损坏程度。
损失核算依据收集的资料(含照片)判定损坏程度,安全通道钢构件未受火可考虑材件残值。
火灾后的公路混凝土桥梁检测浅议
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7 0・
北 方 交 通
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火灾 后 的公 路 混凝 土桥 粱检 测 浅议
杨芳 国 ・ 朱劲秋 邓昌宁
沈阳 101 ) 105 ( 辽宁省交通工程质量监督站 , 沈阳 100 ) ( 1 5 辽宁公路试验检测中心, 0
周乃承
4 火场温度的确定
受火后混凝土强度的检测方法一般有钻芯取样 法和带修正的回弹仪法 。 钻芯取样法是比较准确的方法 。但是由于混凝 土烧损层可能小于钻 芯直径 , 并且 混凝土烧损层 的
强度是随深度变化的, 所以, 钻芯厚度可能小于钻芯
确定火场温度有助于正确评价桥梁受损程度。 6 1 钻芯取 样 法 .
是很多, 但受火桥梁对交通安全影响很大。因此 , 很
有必要研究受火灾后公路桥梁损伤的检测方法。由
弹性模量等会随着受火温度的升高而降低 , 而钢筋 膨胀系数会增大。受火后钢筋与混凝土之间的粘结 力就会被破坏 。受火后 的钢筋在做拉伸试验时往往 产生脆性破坏 。预应力钢筋和预应力钢铰线含碳量 较高 , 受火灾影响 比普通钢筋要大得多 , 其强度和粘 结力 比后者降低得更多。高温松弛会引起很大的预
直径。在这种情况下就 要对钻芯抗 压强度进行修 正 。计算公式如下:
f= eK () 2
式( ) K=1 11 H D一 .25 0 2 ≤ 2 中, . 13× / 0 06 ,.5
I D 0 95 f -  ̄ .2 ; 一混凝土钻芯试件实际强度 ;| I < / e K _尺
寸修正系数 ;_试件破坏荷载 ; —试件直径 ; 一 P D H
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第 4期
杨芳国等 : 火灾后的公路混凝土桥梁检测浅议
平面图形。 6 受火后混凝土强度的检测
火灾下钢筋混凝土梁极限承载力改进计算方法探讨
火灾下钢筋混凝土梁极限承载力改进计算方法探讨摘要:对火灾高温下钢筋混凝土梁的承载力进行分析并总结了简化计算方法,比较计算方法的优劣性,归纳高温下钢筋混凝土梁承载力的影响因素,为进一步提出更为简便实用的改进计算方法提供参考。
关键词:火灾钢筋混凝土梁极限承载力Abstract: Analysis of the bearing capacity of reinforced concrete beams under fire high temperature and summarizes the simplified calculation method, compare the pros and cons of the calculation method, combined with the reinforced concrete beams bearing capacity of high temperature factors for further propose a more simple and practical improved calculation methodprovide a reference.1 引言在建筑结构的抗火设计中,高温极限承载力是结构构件最重要的性能指标, 因为它直接关系到工程结构的安全性,所以是工程设计工作中最为关注的问题。
结构构件的高温承载力可以通过非线性有限元程序分析进行计算,但过程繁冗复杂,仅适于研究应用,难于被广大工程设计人员接受。
因此有必要探讨具有工程准确度高,概念清晰且简易实用的构件高温极限承载力的改进计算方法。
2钢筋混凝土梁火灾高温下极限承载力计算根据试验研究和理论分析可知,钢筋混凝土压弯构件在高温下与常温下有相似的破坏形态和截面极限应力—应变图(如图1,2),对构件在高温下的极限承载力,只是将钢筋和混凝土的强度须根据温度的改变作相应的修正。
图1高温下钢筋应力应变图图2高温下混凝土应力应变图在火灾试验和实际火灾过程中观察到受弯构件很少因剪切而引起破坏,构件的破坏主要有正截面控制。
预应力型钢混凝土梁火灾下抗弯承载力计算
下 的正 截面抗弯承载能力 与升 温时间的全过程关系 曲线 。由全过程关 系曲线显示 , 随着 标准升温 时间的增加 , 预应力 型钢混凝土梁 的正截 面抗弯承载能力逐渐退化 。将试验梁抗弯 承载力 的试验值 与理论计算 值进行 了对 比分析 , 理论计算值 比试 验值 偏小 , 相 对误 差为 6 . 9 %。 关键词 火灾 ; 预应力 ; 型钢 混凝 土 ; 抗弯 承载力 ; 简化计算
G r o u p C o . , L t d . , J i n a n 2 5 0 1 0 0, C h i n a )
Abs t r a c t : Ba s e d o n t h e b e a r i n g p e r f o r ma n c e o f p r e s t r e s s e d s t e e l r e i n f o r c e d c o n c r e t e b e a m a t n o m a r l t e mp e r a t u r e a n d o n t h e ba s i s o f t he c u r r e nt r e s e a r c h f o r b e n d i n g r e s i s t nc a e pe fo r m a r nc e o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t ur e u nd e r h i g h t e mp e r a t u r e, b y us i n g t h e e q u i v a l e n t s e c t i o n me t h o d, t h e p a pe r e s t a b l i s he s t h e be n di ng b e a r i n g c a pa c i t y s i mp l i i f e d c a l c ul a t i o n f o r mu l a o f t h e p r e s re t s s e d s t e e l r e i fo n r c e d c o n c r e t e b e a m u n d e r t he a c t i o n o f h i g h t e mp e r a t u r e,c a l c u l a t e s a n d a n ly a z e s t h e t e s t b e a m,
火灾后桥梁损伤分析及加固方案建议
火灾后桥梁损伤分析及加固方案建议摘要:本文通过一座典型桥梁火灾后的详细火场调查及外观检测来分析桥梁损伤并指导加固设计,给出了一个火灾后桥梁损伤评估的新方向,避免了采用现有规范承载能力验算方式无法确定结构损伤程度的缺点,为此类工程应用提供了参考。
关键词:城市桥梁;火灾;火场调查,外观检测;加固0引言近年来,我国桥梁突发事故频繁,尤其是火灾,虽然他不会立刻造成桥梁的垮塌或者立即废弃,但由于火的物理和化学作用使钢筋混凝土材料的力学性能发生改变,结构构件火灾后将受到不同程度的损伤。
其损伤程度很难量化,是否能临时保通,又是否能保证长期安全运营,这些问题都是需要大量的试验及实践经验,并且亟待研究解决的问题。
本文将依托一座典型桥梁工程火灾后的详细火灾调查、检测及加固设计,为相关研究提供一定的研究数据。
1桥梁概况某城市桥梁主要结构为20m装配式预应力先简支后连续预制箱梁,分别为8孔一联及9孔一联不等,桥宽26m,分上下行;下部结构为柱式墩、埋置式桥台和钻孔灌注桩基础。
桥梁设计荷载为汽车-超20级、挂车-120。
目前已运营17年。
该桥在2010年时刚刚经过粘贴碳纤维板方式加固,且已通过荷载试验论证加固后桥梁状况较好。
该城市桥梁,桥下空间均为附近居民使用中,有住房、商铺甚至垃圾场废品收购站等,因此本身具有很多风险源。
该桥所发生的火灾即由于垃圾场内不明火星引起。
火灾时适逢大雨,因此并没有危及大范围的建筑物,火灾导致垃圾环绕的一个墩柱严重受损,大面积混凝土剥落,露出粗骨料,以及该桥墩处盖梁、支座及上跨主梁受损严重。
2火灾后桥梁检测火灾不仅对桥梁混凝土结构本身造成破坏,而且危及公路尤其是高速公路网的正常运营。
火灾后,必须及时、科学的对受损构件进行损伤识别,合理的进行损伤评估,才能为桥梁的加固维修提供可靠的数据支持;并制定合理的加固方案。
因此本文将针对火灾后现场的特殊情况,强调火灾现场初步调查的重要性,引入火灾原因和火况分析,根据火源火势特点、桥梁构造特点以及灭火方式等因素对火灾损伤分布、损伤程度进行研究。
火灾后钢筋混凝土连续梁力学性能的计算分析
火灾后钢筋混凝土连续梁力学性能的计算分析陆洲导;柴继锋;余江滔【期刊名称】《同济大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(043)001【摘要】为研究火灾后钢筋混凝土连续梁力学性能,对已有试验结果进行理论分析,并提出计算火灾后构件力学性能简化算法.试验设置1根受火梁及1根对比梁,依据ISO834标准升温曲线对受火梁开展升温试验,静置后,进行受火梁及对比梁常温静载试验.根据实际升温曲线,利用有限元软件对受火梁温度场进行计算,结合常温及火灾损伤后材料力学性能,分析出截面弯矩曲率关系,得出截面抗弯刚度,继而计算出受火连续梁及对比连续梁的弯矩及位移.结果表明:当截面受压区直接受火时,刚度及承载力都有较大降低,其中刚度下降更加显著,当截面受拉区直接受火时,刚度及承载力变化较小;受火梁与对比梁相比,梁弯矩明显更多地向加载点分配,最终导致梁出铰顺序不同,随着荷载增加,常温梁中支座先屈服,继而加载点截面屈服,而受火梁加载点截面先于中支座截面屈服.计算结果与试验结果吻合较好,同时对比分析了传统的计算连续梁的方法,表明其不适用于预测火灾后损伤的连续梁力学性能.【总页数】11页(P16-26)【作者】陆洲导;柴继锋;余江滔【作者单位】同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;苏州工业园区设计研究院股份有限公司,江苏苏州215021;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU311.4;TU375.1【相关文献】1.碳纤维布加固火灾后钢筋混凝土连续梁的试验研究 [J], 项凯;余江滔;陆洲导;郭金纯2.钢筋混凝土连续梁火灾后抗剪性能有限元分析 [J], 王璐;尤志国;杨志年3.钢筋混凝土连续梁火灾后抗剪性能有限元分析 [J], 王璐;尤志国;杨志年4.钢筋混凝土保护钢管混凝土短柱火灾后力学性能研究 [J], 项凯;韩伟平;潘雁翀;赵璧5.火灾后钢筋混凝土梁力学性能研究 [J], 肖科因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
预应力空心板梁桥火灾后的检测及结构承载能力鉴定
预应力空心板梁桥火灾后的检测及结构承载能力鉴定摘要:火灾产生的高温对配筋混凝土结构的影响很大,会致使钢筋混凝土和预应力混凝土结构中混凝土质量的衰退,影响结构的承载能力和使用性能。
结合工程实例介绍火灾后对后张法空心板梁的检测方法和试验评估方法,为结构的加固处理提供科学可靠的数据依据,以便恢复结构的承载能力和使用性能,达到安全运营的目的。
关键词:预应力空心板;火灾;检测;鉴定Abstract: fires had high temperature on the influence of the reinforced concrete structure is very big, the reinforced concrete and prestressed concrete structure concrete quality of recession, affect the structure of bearing capacity and performance. Combined with the practical engineering examples of fire after a method of testing methods and test slabs evaluation method for the reinforcement of the structure to provide scientific and reliable data bases, in order to restore the bearing capacity of the structure and use performance and achieve the purpose of safe operation.Keywords: prestressed concrete hollow slab; Fire; Detection; appraisal引言:本文结合某桥火灾的实例,介绍了后张法预应力混凝土空心板梁火灾受损后的检测和试验承载能力评估方法及火灾对桥梁损坏的大小,以便对同类病害桥梁的检测和承载能力鉴定提供借鉴。
局部火灾下钢框架温度内力的实用计算方法
*国家自然科学基金资助课题(编号:S 9778032)。
第一作者:蒋首超 男 1971年8月出生 博士研究生收稿日期:20000320现代钢结构局部火灾下钢框架温度内力的实用计算方法*蒋首超 李国强(同济大学建筑工程系 上海 200092) 摘 要:根据结构力学原理和方法,提出了一种计算局部火灾下钢框架温度内力的实用计算方法。
该方法将钢框架中的杆件简化成带弹性杆端约束的单个构件,计算其在升温时的温度内力。
通过与全过程反应分析所得的结果进行对比,表明该方法具有很好的精度。
关键词:钢构件 钢框架 温度内力 约束刚度 局部火灾 高温A PRAC TIC AL APPROAC H F OR THERMAL F ORC ES OFSTEEL FRAMES SUBJEC TED T O LOC AL FIREJiang Shouchao Li Guoqiang(Departmen t of Building and Structural Engineering ,Tongji Univers ity Shanghai 200092)Abstract :Bas ed on the phil osophy of structu ral mechanics ,a practical approach is developed for calcul atingthermal forces induced in members of steel frames subj ected to local fire .According to the approach ,the constraining actions of neighbouring members on the thermal elongation of a given member are modeled as springs with equivalent constraint factors .Hence ,the thermal forces of members in steel frames subjected to local fire can be conveniently determined by anal yzing the thermal forces of an independen t member w ith elastic ends .Good agreements between the results of thermal forces obtained from overall structural analysis and from the proposed approach are found through a number of numerical examples .Keywords :steel member steel frame thermal force constraining stiffness local fire elevated temperature 进行结构的抗火设计时,需要计算结构在高温下的内力,目前主要通过对整个结构在高温下的全过程反应分析来求得。
火灾高温下钢筋混凝土梁桥非线性计算方法
随着城市建设 的发展 , 桥梁灾害_越来越突出 , 中火灾 问题_首 当其冲. 1 ] 其 2 ] 中国学者对多种 材料_ 3 ] 的高 温 眭能 进行 了大 量 的试 验 , 并且 利 用有 限元 程序 对火 灾后 钢筋 混凝 土 柱 的耐火极 限l进行 了研 究 ; - 4 ] 继而 , 了各种组合结构_的抗火试验, 做 5 ] 掌握了预应力结构_ 的高温变化规律. 6 ] 继而 , 国学者_对异形 外 7 ]
基金项 目: 国家交通部西部交通建设科技项 目(0 5 1 8 2 5 2038 11) 作者简 介: 张 岗(9 0) 男, 18 - 。 甘肃庆阳人 。 博士研究生 . 研究方向 : 桥梁结构 空间分析与火灾爆炸力 学行 为研究.
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38 1
Vo. 0 N 3 14 0 .
J 2 0 u 08Fra bibliotek火 灾 高 温 下 钢 筋 混 凝 土 梁 桥 非 线 性 计 算 方 法
张 岗, 贺拴 海 , 宋一 凡 , 勇 军 周
( 安大学交通行业 旧桥检测与加 固重点试 验室 , 西 长 陕 摘 西安 706) 10 4
要: 针对受火时 间、 不同保护层厚度等多种 工况进行 了三侧 整跨受火 时钢筋混 凝土 简支 梁桥 的火 灾高温
部荷载提供 给此结构的有效度 ; 钢筋混凝土简支梁桥极 限弯矩随火灾 时 间的延伸近 似呈二折线 下降 , 随保护
层厚度 的增加 呈线性递 增关系 ; 火灾时间 , 控制 提高混凝 土保护层厚度 , 效阻止结构火伤程度 , 可有 因此 , 该方
桥梁桩基内力计算案例
桥梁桩基内力计算案例一、案例背景。
咱就说有这么一座小桥啊,它横跨在一条不是特别宽但也挺重要的小河上。
这座桥的桩基设计就很关键啦,就像人的腿一样,得稳稳当当的才能撑起整座桥。
这个桥梁呢,上部结构传来的荷载是这样的。
有恒载,就是桥本身的重量啦,就像一个人背着个重重的壳,一直都在那儿,跑不掉的。
恒载总共是1000千牛(为了方便计算假设的数值哈)。
然后还有活载,活载就是那些来来往往的车辆啦,有时候车多,有时候车少,它是个变化的值。
咱们假设按照最不利的情况,活载是500千牛。
二、桩基的基本参数。
1. 桩径。
这桩基的直径是1米,你可以想象一下,就像一个大大的圆形柱子插到地底下。
2. 桩长。
桩长呢是20米,这就相当于柱子插到地下很深的地方,好让桥稳稳当当的。
3. 桩的材料。
咱们这个桩是用混凝土做的,混凝土这东西结实着呢,抗压能力杠杠的。
三、计算步骤。
# (一)确定荷载组合。
1. 基本组合。
在计算桩基内力的时候,咱们得考虑不同荷载组合的情况。
最常见的就是基本组合啦。
基本组合就是把恒载和活载按照一定的系数加起来。
对于咱们这个桥,根据规范(这里假设规范规定的系数),恒载的分项系数是1.2,活载的分项系数是1.4。
那基本组合下的总荷载就是:1.2×1000 + 1.4×500 = 1200+700 = 1900千牛。
这就相当于把恒载和活载按照它们对桩基影响的重要性进行了“加权”,得到了一个总的、在设计上比较不利的荷载值。
# (二)计算桩顶荷载。
1. 单桩承担的荷载。
咱们这个桥有好几根桩来承担上部结构传来的荷载。
假设这个桥是由4根桩来承担荷载的,那么每根桩顶所承担的荷载就是总荷载除以桩的数量啦。
每根桩顶的荷载 = 1900÷4 = 475千牛。
这个数值就是咱们后续计算桩基内力的一个关键起始值。
# (三)计算桩身内力。
1. 桩侧摩阻力计算。
桩插到地下,周围的土可不是白在那儿的,它会对桩产生摩阻力,就像你把一根棍子插到泥里,拔出来的时候会感觉有点费劲,这就是泥对棍子的摩阻力。
火灾后钢筋混凝土受弯构件抗弯承载力
少 。笔 者 分 析 钢 筋 混 凝 土 矩 形 截 面 梁 、 向 板 和 T 形 截 单 面 梁 的抗 弯 承 载 力 , 件 受 火 位 置 包 括 受 拉 区 受 火 和 受 构
压 区受 火 , 截 配 筋 方 式 包 括 单 筋 截 面 和 双 筋 截 面 。考
承载力。
关 键 词 : 灾 ;钢 筋 混凝 土 ;受 弯 构 件 ;抗 弯 承载 力 火 中 图分 类号 : 1 . , X9 3 4 TU3 2 1 文献 标 志 码 : A
图 l 钢 筋 的应 力 一应 变 曲线
文章 编 号 : 0 9 0 9 2 1 1 1 0 —0 2 ( O 2—1 3 — 0 0】 05 5
的 热 轧钢 筋 , 服 强 度 降 幅 在 1 以 内 。支 座 截 面 受 压 屈 O
区受 火 , 灾 后 混凝 土 强 度 降 幅较 明 显 , 受 拉 区 钢 筋 由 火 而
于经 历 的 温 度 较低 加 之 火 灾 后 的 强 度恢 复 使 其 强 度 变 化
算 方 法 ; 封 囤 等 提 出 了 受 拉 区 受 火 的钢 筋 混 凝 土 单 筋 姜
( )受 火 后 混 凝 土 和 钢 筋 截 面 的 折 算 原 则 为 合 力 相 5
等 , 心不变 。 形
矩 形 梁抗 弯 承 载 力 的计 算 方 法 。 已有 的研 究 成 果 具 有 以
下 特 点 : 1 研 究 成 果 以受 拉 区受 火 的截 面 为 主 ; 2 截 面 () () 形 式 多 为 矩 形单 筋 截 面 ; 3 数 值 分 析 较 多 , 验 验 证 较 () 试
混凝 土 的极 限应 变 , 取 £ 并 。一 0 0 2 £ . 0 , 一 0 0 3 3 . 0 。 ( )截 面 受拉 区拉 力 全 部 由 钢 筋 承 担 。 4
火灾中预应力型钢混凝土梁正截面抗弯承载力计算方法
火灾中预应力型钢混凝土梁正截面抗弯承载力计算方法摘要:预应力型钢混凝土组合结构特别适用于大跨度、重载和超高层的转换层结构,因此其抗火性能非常重要。
在合理假定的基础上,采用二台阶模型对火灾中预应力型钢混凝土梁截面进行合理简化。
基于等效截面的方法,建立了火灾中预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力实用计算公式。
关键词:预应力型钢混凝土;火灾;等效截面;极限承载力Abstract: Prestressed steel reinforced concrete structure is especially suitable for the big span, overlap and super-tall conversion layer structure, so the fire resistance performance is very important. On the basis of reasonable to assume that by using two steps model of prestressed steel reinforced concrete to fire beam section on the reasonable simplified. Based on the method of equivalent section we have established prestressed steel reinforced concrete section flexural capacity by practical formulas.Key Words: prestressed steel reinforced concrete; fire; equivalent section; limit bearing capacity1引言工程中对大跨度、承受重荷载的结构要求日益强烈,预应力型钢混凝土结构为这一需求创造了有利条件。
空心板桥火灾后结构承载能力试验与安全性评估
桩式桥墩 ,盖梁为钢筋混凝 土矩 形盖梁 ,基 础为
图2 K Z 2 4 孔右 幅测试断 面示意 图( 单位 : c m)
钻孔灌 注桩 。跨线 桥的设计 荷载为 :汽车一 超2 0 级 、挂车一 1 2 0 。火灾源位于跨线桥第K Z 2 4 、K Z 2 5 孔( 墩号P Z 2 4 ~ P Z 2 6 ) 正下方 的仓库 。受火灾影 响 的桥跨结构 的立面图见 图1 所示 。经初步判断 ,各 空心 板 梁混 凝 土表 面火 灾 温度 5 0 0 ~ 7 0 0 o C,部 分 墩
火 灾 火灾
P Z 2 6
2 6P 凸 Z2 7
测试 内容主要包括 : ( 1 ) 跨 中断面s 1 在相应 最 不利荷载作用下混凝土应力 ; ( 2 ) 四分 点断面s 2 在 相应 最不利 荷载作用 下混凝 土应 力 ; ( 3 ) s 1 、 s 2 断 面在 相应测试 工况最不 利荷 载作用下 主梁挠 度 ; ( 4 ) 主梁在 相应测试 工况最不 利荷载作 用下 的支 座变形 。 2 . 3 测 点布 置 静 载 试 验 中 ,s 1 、S 2 断 面 混 凝 土 应 力 、挠 度 及支 座 位 移测 点 、编 号见 图3 ~ 图6 所示 。
影响 。在现场检测桥跨结 构火灾后技术状 况的基础上 , 通 过实桥静载试 验 , 掌握 了火 灾后桥梁 的实 际结构受力状况 及实际承 载能
力, 对 火灾后桥跨结构 的安全性进行 了评 估。结果表 明 , 火灾后部分板 梁实际承载能 力降低 , 已不具 备承受预定设 计荷载 的强 度。 关 键词 : 空心板 桥 ; 火灾 温度 ; 技术状况 ; 检测 ; 综 合评定
1 2 4 桥梁结构
城 市 道 桥 与 防 洪
火灾作用下钢筋混凝土构件等效火灾荷载的计算
u i z dt ac lt h q iae tfr o d o mb r ,s c sRC s p o tb a u j ce o t r ef c tl e o c lu a et ee uv ln iel a fme e s u ha u p r e mss be td t h e—a e i
钢 筋 混 凝 土 构 件 的 耐 火 极 限研 究 . 在 结 构 设 计 中 , 往 直 接 考 虑 的 是 荷 载 作 用 , 此 提 出 一 个 新 概 念 —— 等 效 火 而 往 为 灾 荷 载 , 火 灾 对 结 构 的影 响 直 接 考 虑 成 荷 载 作 用 . 确 定 了 混 凝 土 构 件 的截 面 温 度 场 后 , 用 一 种 简 化 计 算 方 法 将 在 利 计 算 出钢 筋 混 凝 土 构 件 的 等 效 火 灾 荷 载 , 而 计 算 出 钢 筋 混 凝 土 构 件 的 耐 火 极 限. 火 灾 中 , 为 结 构 最 基 本 的 构 进 在 作 件 梁 柱 可 能 受 到单 面 或 多 面 的火 作 用 , 里 仅 介 绍 三 面 受 火 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 等 效 火 灾 荷 载 的 计 算 , 用 此 法 简 单 这 利 计 算 便 可 得 出等 效 火 灾 荷 载 和 耐 火 极 限 . 关 键 词 : 筋 混 凝 土 ; 支 梁 ; 面受 火 ; 钢 简 三 等效 火 灾 荷 载 ; 火 极 限 耐
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第 2 卷第 5 8 期 滨
工 程
大
学
学
报
Vo . 8 № . 12 5
M a 20 y. 07
J u n lo a bn E n n e i g U n ve s t o r a fH r i gi e rn i r iy
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桥梁发生火灾 的事故时有发生 , 火桥梁对 交通 安全影 响很 杆 内横截 面上 的温度 内力为 : 受 大, 因此很有必要研究受火灾所 引起的桥梁 内力。桥梁发生 火灾
F =F B=E , T( 力 ) e Aa A 压 。
对于两种加载路 径分别 计 算 了每根 弦管灌 注完 成后 的前 3
阶稳 定系 数 , 体数据 如表 2所示 。从表 2可 以看 出 , 混凝土 具 在 灌注过程 中, 稳定 系数 是不 断减 小的。加载路径 1 所得 的稳定 系 数略小 于加载路径 2和 3 但 是均 能达 到规范要 求。3种加 载路 , 径各 阶段的最低阶失稳形态均为平面外的横向失稳 。
表 2 两种加载路径 下一类稳定系数 比较
加载 路径 灌注顺序 第 1 第2 第3 第4 第5 第6 第 7 8 根 根 根 根 根 根 根 第 根
求弹性失稳系数在 4 ~5以上。文 中稳定 计算只考虑钢管 和混凝
土的 自重和结构作用 , 抗风 索作 为安 全储备 。
1 阶稳定系数 2 .4 9 3 7 1 5 5 4 4 3 6 3 3 32 3 1 1 .4 1 .3 1 . 4 1 . 8 1 6 1 .9 1 .4 1 2阶稳定系数 2 .8 0 1 7 舳 6 0 4 8 3 9 3 9 1 6 3 9 2 4 1 . 1 .9 1 .9 1 .2 1 .0 39 3 阶稳定系数 2 2 4 9 2 4 0 7 9 2 8 0 7 6 1 .1 9 7 2 .3 2 .82 . 1 1 .0 1 .9 1 . 1 72 1 阶稳定系数 2 .0 9 7 7 2 5 5 4 9 4 6 3 8 3 2 3 4 1 .3 1 .7 1 .4 1 . 9 1 .6 1 . 8 1 .4 2 2阶稳 定系数 2 .7 0 2 7 7 6 0 5 7 5 5 4 6 1 .6 40 2 .1 1 .8 1 .9 1 .2 1 .0 1 .8 39 3阶稳定系数 3 .2 5 8 2 8 0 7 0 0 9 4 8 1 1 .1 0 5 2 .3 2 .12 . 12 . 3 1 .0 1 .4 72 1 阶稳定系数 2 .0 9 7 8 2 7 2 5 7 4 6 3 8 1 .4 34 1 . 3 1 . 0 1 . 1 1 .6 1 .6 1 .8 32 3 2阶稳 定系数 2 .7 2 .1 1 . 0 1 .7 1 . 1 1 .0 1 .8 3 9 40 0 2 8 9 8 0 6 6 5 5 4 6 1 .6 3阶稳定系数 3 .2 5 8 3 8 2 1 0 5 9 4 8 1 1 .1 0 5 2 .3 2 、62 .9 2 .4 1 .0 1 .4 72
一
图 1 杆 件 受 温 度 应 力 示 意 图
求 出温度 变化所引起 的应力 , 即可利用平 面杆系计算程 序对
杆件进行 内力计算 。该程序 的使用说 明如下 。
1 程序 简 介
程序是用 V 6 0中文 版开 发的一个平 面刚架计算程序 , B. 它可 以对具有 刚节点 的平 面刚架进行计算 , 界条件可以是铰接 、 边 刚接
火 灾 引 起 的 桥 梁 结 构 的 内 力 计 算
陈 小 欢
摘 要: 从火灾 引起桥 梁温度应力的原 因以及 如何 开发 火灾后桥 梁结构 内力 的计算程序 等方 面进 行 了论述 , 并结合 实 例, 具体给 出桥梁温度 内力 的计算过程 , 可供相关人 员参考借 鉴。 关键词 : 火灾 , 温度应力 , 算程 序 计
后 , 度急剧增 加 , 度变化将 引起物体 的膨胀 或收缩 。当物体 温 温
的热变形 自由时 , 会产 生应力 , 是若物 体 的热 变形受 到 约束 不 但 或限制时 , 将产生应 力 , 这种应 力就称 为温度应 力。在超静定 结 构中, 由温度引起的变形往往 受到约束 , 因而将产生温度应力 。 假设杆件原长为 z材料线膨胀系数为 a , 当温度 改变 △T , 则 时, 杆长的改变量为 : / A T=al T, z A 如图 1 示的杆 A , 所 B 若温度升 高 △ 杆内会引起温度应力 , T, 设两端的压力为 F A FB 则 Fa= 尺和 e , p F 船。由于支承是刚性 的 , 以杆 的总长 度不变 , A =0 也 即 所 即 l ,
,
Al l =A T—Al =0 利 用胡 克定 律 可得 : £ N , Al — ̄4, , 得 到 AT "3 =0 则 11 3
的受力状态不 同。在模 拟灌 注过程时 , 灌注初期 液态混凝 土作 稳 。因为一类失稳具有突发性和灾难性 , 将 且计算 理论上采用求特 为荷载加载在结 构上 , 了更 好地 计算灌 注 的过程 , 为 对灌 注过 程 征值 的方法 , 当不考虑材料 非线 性时求解 比较容易。 由于考虑材 进行 了细化 , 每根拱肋 分成 1 次灌注完成 , 1 整个灌注过程共 8 8个 料非线性后 , 其稳定 系数会降低 , 且这类失 稳具 有灾 难性 , 一般要 施工阶段 。分别计算 3 种加载路径从而得到各关键截面应力值 。
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第3 4卷 第 5期
2 0 0 8年 2月
山 西 建 筑
S HANX I ARCHI TECTURE
Vo . 4 No 5 13
F b 20 e. 0 8
・3 11 ・
文章 编 号 :0 96 2 (0 8 0 —3 10 10 —8 5 2 0 )50 1-2