桥梁工程六大类临时结构计算知识资料讲解

一、结构设计方法
⑴、承载能力极限状态的荷载效应组合
荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：
n
SGSG k Q1SQ1k S QiciQik
a.由可变荷载效应控制的组合：
i2 n
SGSGk S Qi ci Qik
b.由永久荷载效应控制的组合：
i2
G 式中：
Qi —永久荷载的分项系数。当其效应对结构不利时—对由可变荷载效应 控制的组合，应取1.2，—对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；当
桥梁工程 临时结构计算内容
一、结构设计方法
公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）
施工中的荷载分类：
1、永久荷载：例如结构 自重、模板支架自 重。
2、可变荷载：例如施工 人员、施工料具堆 放荷载、倾倒混凝 土产生的冲击荷载、 振捣荷载、风荷载 等。
3、偶然荷载：例如爆炸 力、撞击力等。
一、结构设计方法
钢材容许应力值（Mpa）
钢材容许应力值的材料安全系数约1.7； 强度设计值材料分项系数约1.1。
钢材强度设计值（MPa）
钢材
牌号
厚度或直径
抗拉、抗压和 抗弯f
≤16
215
Q235钢
＞16～40
205
（A3钢）
＞40～60
200
＞60～100
190
≤16
310
Q345钢
＞16～35
295
（16Mn钢）
＞35～50
265
＞50～100
250
≤16
350
＞16～35
335
Q390钢
＞35～50
315
＞50～100
295
≤16
380
＞16～35
360
Q420钢
＞35～50
340
＞50～100
325
抗剪fv
125 120 115 110 180 170 155 145 205 190 180 170 220 210 195 185
《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
二、力学基础知识
（一）、基本概念
1、应力和应变：
⑴ 轴心应力σ=F/A；
式中：σ— 法向应力；F—垂直作用于截面上的力；A—截面面
积。
⑵ 平均剪应力 =V/A
式中： —平均剪应力；V—平行作用于截面的力。
端面承压 （刨平顶紧）
fce 325
400
415
440
一、结构设计方法
总结：
容许应力法和极限状态法主要体现在分项系数和材料性能取值方面。
一、结构设计方法
计算中的一些误区：
1、选择的计算方法和ຫໍສະໝຸດ Baidu料取值不对应。 2、荷载的确定不合适：
⑴ 不是按照最不利工况选择荷载，如桥梁现浇支架的预压荷载未考虑； ⑵ 没有按照实际情况确定荷载，如大面积现浇施工中仍然按照全面积计 算施工荷载； 3、对计算公式的选择不正确，如桩基单桩承载力计算公式：
S Gk其效应对结构有利时，一般取1.0。 S Qik —第i 个可变荷载的分项系数，其中γQ1为可变荷载Q1的分项系数，一
般取1.4。
—按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；
—按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值,其中SQ1k为诸可变荷载效应 中起控制作用者（一般指车辆荷载）；
一、结构设计方法
⑵、正常使用极限状态的荷载效应组合
对于标准组合：SSGkSQ1kn cSi Qik i2
一、结构设计方法
常用结构设计规范
1、《公路桥涵设计通用规范》
（JTG D60-2004）
2、《钢结构设计规范》
（GB 50017-2003）
3、《木结构设计规范》
（GB 50005-2003）
4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2012）
一、结构设计方法
常用设计方法
1、容许应力设计法
以结构构件的计算应力σ不大于有关规范所给定的材料容 许应力[σ]的原则来进[行]设计的方法。材料的容许应力， 是由材料的屈服强度，或极限强度除以安全系数而得。 一般的设计表达式为：
2、极限状态设计法
当以整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满 足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的 极限状态，按此状态进行设计的方法称极限状态设计法。 分为半概率极限状态设计法和概率极限状态设计法。 概率极限状态设计法：将工程结构的极限状态分为承载能 力极限状态和正常使用极限状态两大类。对承载能力极限
⑶轴向应变ε=Δ/L
式中：ε—应变（单位长度的伸长或缩短）；Δ—构件的总伸 长或缩短；L—构件的初始长度。
2、（轴心）弹性模量
根据虎克定律，在弹性极限内，材料的应力和应变关系为线性。
E=σ/ε，E—弹性模量
3、梁截面应力
由弹性理论得到受弯公式，在截面某高度y处的拉或压应力σy为：
二、力学基础知识
（二）、常规的计算内容
荷载组合：
根据各种荷载的重要性，荷载的组合分为六类：组合Ⅰ-Ⅵ： 组合Ⅰ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种 ，与永久荷载的一种或几种相组合； 组合Ⅱ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种 ，与永久荷载的一种或几种和其它可变荷载的一种或几种相组 合； 组合Ⅲ：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应力、土的重力 及土侧压力的一种或几种相组合； 组合Ⅳ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种 ，与永久荷载的一种或几种和偶然荷载中的船只或漂流物的撞 击力相组合； 组合Ⅴ：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工
1、应力计算： ⑴ 轴向应力σ=N/A； ⑵ 剪切与挤压应力τ=Q/A； ⑶ 梁的弯曲正应力σ=My/Iz或者σ=M/Wz； ⑷ 梁的弯曲剪应力τ=QS/(bIz)。
2、变形计算与刚度 ⑴ 轴向变形Δl=Nl/(EA)； ⑵ 弯曲变形及刚度，按表1-10计算。
1、材料强度标准值：设计结构或构件时采用的材料强度的基本代表值，具有 95%的保证率。（钢材即为屈服强度）
2、材料强度设计值：材料强度标准值除以材料强度分项系数后的值。 3、材料强度容许值：采用容许应力法设计时的材料性能取值。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
一、结构设计方法
材料性能指标
5、《混凝土结构设计规范》
（GB 50010-2010）
6、《建筑基坑支护技术规程》
（JGJ 120-2012）
7、《建筑地基基础设计规范》
（GB 50007-2011）
8、《公路桥涵地基与基础设计规范》
（JTG D63-2007）
上述规范大部分采用极限状态法进行计算。
一、结构设计方法
材料性能指标