《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)工程应用案例详解
钢筋混凝土花瓶墩实体CAD操作例题
钢筋混凝土花瓶墩实体CAD操作例题1模型概况本案例为某钢筋混凝土花瓶墩,墩高为8.25m,直线段为5m,实际结构为墩梁固结的桥墩,为了更能反映《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)中提到的D区受力分析,对花瓶墩受力进行修改,模拟为双支座形式,另外,按照设计图纸,立面图和剖面图显示均有装饰槽,考虑建模方便和受力影响,混凝土和钢筋分别用实体单元和钢筋单元模拟,整体模型如下图:图1-1 整体示意图2 建模流程有限元模型的建模流程一般都是类似的。
本次的花瓶墩的实体建立以及钢筋线的生成是重点,需要重点学习。
3 建模步骤3.1定义材料特性3.1.1运行FEA运行FEA ,点击文件>新建,打开新项目,弹出分析控制对话框。
选择分析类型 [3D]单位,单位为N ,mm ,J ;点击[确认] 键。
3.1.2建立材料点击分析-材料-创建,定义混凝土材料。
混凝土定义可以直接在右下角的数据库中选择相应的规范给出的材料,选择JTG04(RC)_C40,依次点关闭和适用,然后选择JTG04(RC)_C40定生进施定果图3-1 添加材料定义钢绞线和钢筋是同样的方法选择数据库规范中的GB03(S)_Q345,点击确认。
3.1.3建立特性材料定义好之后,就可以定义特性。
本模型包含混凝土实体和钢筋两种单元类型。
点击分析-特性-创建-3D,定义C40的桥墩实体单元。
图3-2 设置特性然后选择创建-钢筋,分别建立不同直径的钢筋,直径28、直径16和直径12的钢筋三种钢筋单元,具体设置下图:图3-3 设置钢筋信息除了定义正常的钢筋参数之外,在生成钢筋的时候需要一个梁截面代号,如下定义一个即可。
图3-4 设置钢筋截面3.2生成几何体3.2.1导入几何线框使用midas FEA时,可以借助CAD中绘制好的各个断面的导入来快速建立桥墩的实体。
在建模窗口单击右键出现如下图菜单,选择移动工作平面,选择旋转轴X 轴,输入90度角度(以右下角的整体坐标系来确定平面)。
2022年注册土木工程师(道路工程)《专业案例考试(下)》真题及答案解析
2022年注册土木工程师(道路工程)《专业案例考试(下)》真题及答案解析案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意)1.某拟建二级公路,设计速度60km/h,该沿溪线路段路基标准横断面组成中各项指标均采用《公路工程技术标准》中所规定的一般值,其中路拱坡度为2%,土路肩横坡度为4%,纵断面设计采用路中心线处的标高。
该河流的水位分析成果见下表,在不考虑设置超高情况下,计算该路段纵断面设计控制标高应是多少?(取小数点后三位)()A.86.055mB.86.440mC.86.525mD.86.555m〖答案〗D〖解析〗根据《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)第6.2.1条、第6.2.2条。
二级公路基本车道数为2,设计速度60km/h对应的车道宽度为3.5m。
根据第6.4.1条,二级公路,设计速度60km/h,右侧硬路肩为0.75m,土路肩为0.75m。
根据第8.1.2条表8.1.2,二级公路采用1/50设计洪水频率,路基边缘高程:84.82+0.69+0.43+0.5=86.44m。
设计控制标高:86.44+0.75×0.04+(3.5+0.75)×0.02=86.555m。
2.某高速公路设计速度120km/h,一般路段路拱坡度为1.5%,其标准横断面如下图所示,其中在某一平曲线路段,超高横坡度为3%,缓和曲线长度为130m,超高过渡采用绕中央分隔带边缘旋转方式,计算该路段的全缓和段超高渐变率应是多少?(渐变率分母取整数)()[注:本题暂缺图] A.1/150B.1/193C.1/257D.1/286〖答案〗C〖解析〗根据《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)条文说明第7.5.7条。
超高旋转轴至行车道外侧边缘的宽度:3+2×3.75+0.75=11.25m。
超高渐变率:P=Δi·B/L c=(0.015+0.03)×11.25/130=1/257。
宣贯资料-(JTG 3362-2018)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范学习ppt
规范颁布
目 次
design specification
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG 3362-2018)
1 总则 ....................................................................................... .................. 1 2 术语和符号 .................................................................................................. 2 2.1 术语 .......................................................................................................... 2 2.2 符号 ................................................................... ....................................... 4 3 材料 ........................................................................................................... 10 3.1 混凝土 ....................................................................................................... 10 3.2 钢筋 ..................................................... ....... ............................................. 11 4 结构设计基本规定 ......................................................................................... 13 4.1 一般规定(新增) ...................................................................................... 13 4.2 板的计算 ..................................................................................................... 14 4.3 梁的计算 ........................................................ ............................................. 17 4.4 拱的计算 ....................................................................................................... 20 4.5 耐久性设计要 ................................................................................................ 22
土木工程师-专业知识(道路工程)-桥梁工程-桥梁的构造与设计
土木工程师-专业知识(道路工程)-桥梁工程-桥梁的构造与设计[单选题]1.四边支承的板,按双向板计算时,长边长度与短边长度之比小于()。
[2019年真题]A.3.0B.2.(江南博哥)5C.2.0D.1.5正确答案:C参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第4.2.1条规定,四边支承的板,当长边长度与短边长度之比等于或大于2.0时,可按短边计算跨径的单向板计算;否则,应按双向板计算。
[单选题]2.Ⅰ类环境条件下,梁、板的普通钢筋和预应力直线形钢筋的最小混凝土保护层厚度是()。
[2019年真题]A.35mmB.30mmC.20mmD.15mm正确答案:C参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第9.1.1条第3款规定,普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表9-1-1(见题2解表)的规定。
由表可知,该厚度为20mm。
题2解表混凝土保护层最小厚度[单选题]3.公路桥梁预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于()。
[2019年真题]A.C50B.C40C.C35D.C30正确答案:B参考解析:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版)第4.1.2条规定,混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。
预应力混凝土的混凝土强度等级构件不应低于C40,且不应低于C30。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
[单选题]4.桥梁在垂直荷载作用下,支撑处仅产生竖向反力。
下列哪个选项是主要承重构件?()A.桥面板B.桥墩C.主梁D.桥面铺装正确答案:C参考解析:梁桥的承重结构是主梁,是以主梁的抗弯能力来承受荷载的,其基本受力特征为弯曲,在垂直荷载作用下,支承处仅产生竖向反力。
交通运输部公告第59号——交通运输部关于发布公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的公告
交通运输部公告第59号——交通运输部关于发布公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的公告
文章属性
•【制定机关】交通运输部
•【公布日期】2018.07.16
•【文号】交通运输部公告第59号
•【施行日期】2018.11.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】勘察设计
正文
交通运输部公告
第59号
交通运输部关于发布公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设
计规范的公告
现发布《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018),作为公路工程行业标准,自2018年11月1日起施行,原《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)及其英文版同时废止。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)的管理权和解释权归交通运输部,日常解释和管理工作由主编单位中交公路规划设计院有限公司负责。
请各有关单位注意在实践中总结经验,及时将发现的问题和修改建议函告中交公路规划设计院有限公司(地址:北京市西城区德胜门外大街85号;邮编:100088),以便修订时研用。
特此公告。
交通运输部2018年7月16日。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362-2018解读1
19
4修订内容
章节结构
基本保持不变
1 总则 2 术语和符号 3 材料 4 结构设计基本规定 (04版《规范》为桥梁计算的一般规定)
增加一般规定和耐久性设计要求两节 5 持久状况承载能力极限状态计算 6 持久状况正常使用极限状态计算 7 持久状况和短暂状况构件的应力计算 8 构件计算的规定
《规范》的修订基础
90%为混凝土桥梁
6
1项目背景
《规范》的修订基础
科研成果
高性能材料
理论与方法
结构与构造
工艺与装备
• 500MPa和600MPa钢筋 • 1960MPa钢绞线 • 预应力螺纹钢筋 • FRP材料、UHPC
• 全寿命设计理论
• 节段预制拼装箱梁
• 空间效应精细化分析
• 节段预制拼装桥墩
效应分析
性能验算
构造措施
• 按照承受的各种作用 求解结构的内力、应力 和位移
• 构件的承载力 • 构件的抗裂性、裂缝 宽度 • 耐久性设计要求
• 使各个构件及构件连 接达到假定的极限状态, 保证结构的传力途径
成熟性 • 总结成功成熟的实践经验和成果,剖析典型风险及防治措施
科学性 • 客观体现桥梁建设的新理念、新方法、新成就和新要求
编制具有适用性、可操作性和适当引领性的技术法规文件
17
4修订内容
编号修改
总体 按《公路工程标准体 系》JTG1001-2017编号
通用
公路建设 项目管理 勘测 设计 试验 检测 施工 监理 造价
公路管理 公路养护 公路运营
公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
JTG 33 62 - 2018 《规范》发布年 《规范》序号
预应力混凝土T梁锚固区受力分析与验算
|试 验 与 检 狈厂王 倩,等:预应力混凝土T 梁锚固区受力分析与验算N C 预应力混凝土 T 梁锚固区受力分析与验算王倩!朱自萍!谢玉萌!刘婉癑(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司;公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽合肥230088)摘要:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范M JTG 3362 — 2018)新增的后张预应力混凝土锚固区验算规定,对广泛使用的T 梁锚固区进行分析和验算,以某30 m 预应力混凝土 T 梁为例验算梁端和三角齿块的截面和配筋。
计算结果表 明:原有T 梁端部锚固区截面配筋满足规范要求,负弯矩区三角齿块锚后牵拉和局部弯曲不满足规范要求,需要增加配筋、改善 构造。
关键词:锚固区验算;T 梁锚固区;三角齿块;锚后牵拉;局部弯曲中图分类号:U443. 32 文献标志码:A 文章编号:1673-5781(2020)06-1109-040引 言装配式预应力混凝土 T 梁为预制标准化构件,具有刚度 大、变形小、伸缩缝少、行车舒适、技术成熟等优点,因此广泛应用在公路桥梁建设中,常用跨径范围为20〜40 m *整体受力 明确、技术成熟,局部锚固区受力复杂,计算不明确,使用过程 中也因配筋不当导致出现裂缝的事件较多*因此有必要对桥梁进行锚固区验算*预应力混凝土桥梁锚固区属于混凝土结构的D 区,即应力扰动区*美国《AASHTOLRFD 规范》中明确将混凝土梁桥 结构划分为B 区和D 区,分别进行设计,并给出了一些典型D区的设计方法*可以采用拉压杆模型、压力扩散模型以及三维有限元模型进行计算分析*我国2018年颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362 — 2018)%&首次在国内给出应力扰动 区(D 区)的概念,并将后张锚固区划分为局部区和总体区两个区域,分别进行计算*本文结合该规范新增锚固区规定,对某30m 跨径预应力混凝土 T 梁锚固区进行验算*1计算规定1.1梁端锚固区计算在后张预应力混凝土端部锚固区的总体区内'存在多个受拉区域'如图1 所示'锚固力从锚板向全截面扩散过程中'会产生劈裂应力,其合力称为劈裂力*当锚固力作用在截面核心之外时,锚固区受拉侧边缘还存在纵向拉应力,其合力为边缘拉力*锚固面压陷和周边的变形协调要求,将在锚固面边缘产生剥裂应力,其合力称为剥裂力*ab图1后张预应力混凝土端部锚固区内的受拉效应1.1.1端锚劈裂力计算单个锚头引起的端锚劈裂力设计值按下式计算:T b ,d / 0.25P X1 + 刃2%1 —刃―子& + 0. 5P d sin (1)劈裂力作用位置至锚固面的水平距离:d b = 0. 5( — 2? +e sin ,(2)式中:P d 为预应力锚固力设计值,取1 2倍张拉控制力卫为锚垫板宽度;为锚固端截面高度;为锚固力偏心距,即锚固力作用点距截面形心的距离"为锚固力在截面上的偏心率*收稿日期:2020-06-11 ;修改日期:2020-07-01作者简介:王 倩(1990 — ),女,安徽合肥人,研究生,工程师.《工程与建设》2020年第34卷第6期1109|试验与检测「王倩,等:预应力混凝土T梁锚固区受力分析与验算S=2e/h,为力筋倾角*对于由一组密集锚头引起的锚下劈裂力设计值,采用锚固力合力值代入式(1)计算;对于非密集锚头引起的锚下劈裂力设计值,按单个锚头分别计算,取各劈裂力最大值*相邻锚垫板中心距小于2倍锚垫板宽度的,定义为密集锚头*一组密集锚头的总垫板宽度c取该组锚头两个最外侧垫板外缘之间的间距*112剥裂力计算由锚垫板局部压陷引起的周边剥裂力按下式计算:T s.=0.02max{P.-}(3)当两个锚固力中心距大于0.5倍锚固端截面高度时,剥裂力按式(3)和式(4)计算取大值*.9eTs,=0.45P.•(1)(4)h式中:巴2为同一端面上,第Z个锚固力设计值;氏为锚固力设计值的平均值,即2.g(I11+P d2)/2;s为两个锚固力的中心距;h为锚固端截面高度*113边缘拉力设计值计算求验算受力截面的截面尺寸和配筋。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》新旧对比
中华人民共和国交通运输部办公厅于2018年7月16发布关于新版《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的通告。
通告指出,新规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)自2018年11月1日起施行。
本次修订的主要内容包括:调整了混凝土桥涵用钢筋等级;增加了桥梁结构设计的基本要求;强化了混凝土桥涵的耐久性设计要求;补充了混凝土箱梁桥抗倾覆验算要求、针对复杂桥梁的使用精细化分析方法、体外预应力桥梁设计方法、混凝土桥梁应力扰动区设计方法;调整了圆形截面受压构件的正截面承载力计算方法;增加了不同边界条件下确定受压构件计算长度系数的计算公式;调整了钢筋混凝土及B类预应力混凝土结构裂缝宽度计算方法;补充调整了构造设计要求。
本文将按照章节安排——具体细节的层次顺序,依次报告新旧规范的差异。
1 章节安排从目录来看,新旧规范章节安排变化不大。
变化主要有3处:(1)第4章由“桥梁计算的一般规定”更名为“结构设计基本规定”,把“一般规定”单独写在4.1节,又增加了新的一节“耐久性设计要求”;(2)第8章“构件计算的规定”新增“后张预应力混凝土锚固区”“支座处横隔梁”两节内容,原来的“橡胶支座”一节更名为“支座”,“桩基承台”一节的位置提前;(3)附录:04版规范中共7个附录,新版18规范中共9个附录,相比之下,删除1个、修改2个,新增3个。
具体如下:删除:混凝土强度等级与原《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)的混凝土标号及两者各项设计指标的关系。
修改:沿周边均匀配筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面抗压承载力计算、混凝土收缩应变和徐变系数计算及钢筋松弛损失中间值与终极值的比值。
新增:桥梁结构的实用精细化分析模型、拉压杆模型分析方法、受压构件计算长度的简化计算公式2 具体细节(1)新规范中简化了第一章总则;(2)新规范中提高了公路桥涵受力构件的最低混凝土强度等级:钢筋混凝土构件不低于C25;当采用强度标准值400MPa及以上钢筋时,不低于C30;(3)新规范中淘汰了一些强度等级较低的材料:C15、C20等级混凝土,235MPa级光圆钢筋、335MPa级螺纹钢筋;(4)强化了混凝土桥涵的耐久性设计要求:04版规范中,耐久性设计只在总则1.0.7中提及,给出了混凝土耐久性的基本要求,在18规范中对混凝土的耐久性设计要求进行了提高,包括环境等级划分、混凝土强度等级最低要求以及相应的耐久性技术措施;(5)调整了圆形截面受压构件的正截面承载力计算方法:04版规范中,沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面抗压承载力需按5.3.9的公式计算,存在多个未知数,需要查表后才能确定承载力;在18规范中,计算公式仅有一个未知数α,更加便于迭代计算;(6)增加了混凝土箱梁桥抗倾覆验算要求以及构造要求:在04版规范中并没有提到混凝土箱梁桥抗倾覆验算要求以及构造要求,而在新版18规范中,分别在4.1.8条和9.6.9条新增了抗倾覆的验算要求以及构造要求。
桥梁墩柱钢筋保护层厚度控制措施
韦剑发孔锦 钟杰/中国水利水电第十四工程局有限公司华南事业部
【摘 要】墩柱钢筋保护层厚度 久性。本文针对高速公路大量采用钢筋混凝土墩柱桥梁的现状.探讨墩柱钢筋保护层厚度控制的关键措施。 【关键词】桥梁墩柱 钢筋混凝土 保护层厚度 控制措施
(1) 标注钢筋(主筋)中心线至混凝土表面的距 离,见图1。这种标注方式是设计单位强调了结构断面
的有效截面系数。计算净保护层厚度时应减去钢筋 半径。
(2) 在大样图中某钢筋(主筋、构造筋)部位标注 含“净”字,见图2。此标注指该构件标注截面处净保
护层尺寸。这种标注方式是设计单位强调了从结构上体 现钢筋的保护层作用,同时也控制了有效的截面系数。
3.2墩柱预埋筋准确定位
预埋钢筋定位是控制墩柱钢筋保护层最关键工序。 矩形墩墩柱主筋预埋在承台内,承台模板安装完毕 后,进行墩柱测量放线。测量人员须精确定位墩柱主筋 轮廓线,并将此作为墩柱预埋主筋平面位置的控制基 线,根据设计保护层净距要求及墩柱主筋间距确定主筋 位置,并采用定位卡具精确定位、安装预埋钢筋。预埋 主筋与承台钢筋焊接牢固,待预埋钢筋埋置好后,按照 设计数量、形式及要求绑扎(或焊接)箍筋,使钢筋笼 形成不易变形的骨架,防止钢筋移位。 圆柱墩墩柱主筋与桩基主筋对接:墩柱钢筋笼在钢筋 加工场内按设计图纸加工成半成品,运输吊装时,应正确 计算吊点,宜用尼龙布吊带吊装,必要时应进行防止变形 的加固。桩基超灌部分桩头破除后及时根据测量定位墩柱 中心点校正桩基钢筋笼主筋.将制作成型的成品墩柱钢筋 笼与桩基钢筋笼主筋对接、焊接牢固,焊接过程测量校核 钢筋笼平面位置.确保墩柱钢筋笼位置准确。
钢筋混凝土垫块是保护层控制过程中的重中之重, 垫块的尺寸精度、制作质量和安装质量都会影响到保护 层厚度的精度。制作垫块时.外形尺寸和厚度不规范, 垫块混凝土强度不统一或达不到设计强度要求;安装垫 块时,没有严格按照规定的位置和间距设置,致使钢筋 挠度过大而贴近模板;安装垫块时,垫块绑扎固定不牢 而导致混凝土浇筑过程中垫块脱落,使钢筋发生偏位。
后张预应力构件的锚固区设计浅析
科学技术创新2020.35后张预应力构件的锚固区设计浅析贾凡鑫(辽宁省交通规划设计院有限责任公司,辽宁沈阳110166)1概述后张预应力混凝土的锚固区受到预应力锚固集中力的作用,存在局部承压和应力扩散两类问题,这一区域的应力状态复杂,是混凝土桥梁中的最为典型应力扰动区(Disturbance ,D区)之一。
2基本概念《公预规》和《AASHTO 》两套规范,均将后张预应力混凝土锚固区划分为:局部区(local zone )和总体区(general zone )两个区域,并要求设计者根据其各自的受力特点分别进行计算和设计。
图1总体区和局部区的划分2.1锚下局部区锚下混凝土受到较大的局部压应力,实际设计中通常采用配置间接钢筋(锚下钢筋网)的方式,使锚下核心区混凝土因处于三向受压状态而提高受压强度,从而提高局部区域混凝土受压承载能力,以满足局部受压的要求。
2.2锚下总体区该区域,预应力扩散引起拉应力,包括劈裂力、剥裂力和边缘拉应力,如图所示。
图2锚固总体区的受拉效应3锚下总体区3.1劈裂力后张预应力混凝土梁端部锚固区的总体区内,锚固力从锚垫板向全截面扩散的过程中,会产生横向拉应力,即劈裂力。
图3锚固总体区劈裂力产生原理应用力流线数学模型,并引入适当假定,就可以得到锚下劈裂力的数学近似表达式。
《公预规》中给出放入单个锚头作用下的劈裂力计算公式为:其中:劈裂力合力作用点至锚面水平距离为:对于多锚头情况,《公预规》分别按照“密集锚头”和“非密集锚头”两种不同情形,给出了不同的计算原则和方法。
《公预规》中劈裂力的计算公式与《AASHTO 》的对应公式相差不大,但是《公预规》的计算公式进一步考虑了锚点偏心距γ的影响。
3.2剥裂力端锚固区内,由锚固力引起的局部压陷和周边变形协调,产生表面剥裂应力,其应力峰值可能高达0.5倍该锚固力引起的全截面平均压应力,但由表及里迅速衰减。
图4锚固区附近的变形和表面剥裂力摘要:本文通过对比我国交通运输部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)(下文简称《公预规》)和美国公路运输协会《AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SECIFICATION 》(下文简称《AASHTO 》)两套规范,总结了后张预应力混凝土锚固总体区的基本应力状态,比较了两套规范所给出的相关设计原则和细节。
钢束局部承压计算书
盐井河大桥钢束锚固局部承压计算书1、局部承压区混凝土截面尺寸验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)5.7.1条计算配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压区的截面尺寸应满足下列要求:YOFld≤1.3∏sβf c<j'A∣n式中局部承压压力设计值取1.2倍张拉控制力FId=L2X1395X140×13/1000=3046.7KN本桥采用C50混凝土,∏s=l.Oo桥梁结构安全等级为一级,Yo=Llo根据《0VM预应力产品样册》,Ml5-13锚板尺寸为240X24Oninb波纹管直径二90mm 沿腹板方向计算宽度=3X240=72OnIm,腹板垂直宽度f b=250×2=500mm混凝土的轴心抗压强度设计值fed=0.9X22.4=20.2MPa混凝土局部承压修正系数,混凝土强度等级为C50及以下时取ns=1.0局部承压时的计算底面积A b=720×500⅛60000mm-孔洞面积A n=π∕4×902=6362ΠIΠI2不扣除局部承压面积A1=240×240=5760OnInr'扣除孔洞后的局部承压面积A ln=A1-Aπ=57600-6362=51238mm2混凝土局部承压提高系数B=容=∕≡=2.5,代入数据得y∣Afyj57600γMd=Ll×3046.7=3351.3KN<1,3∏sβf cd A ln=l.3×1.0×2.5×20.2×51238=3363.9KN钢束锚固局部局部承压区尺寸满足要求。
2、局部承压承载能力验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)5.7.2条计算配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压区抗压承载能力应满足下列要求:γOFId≤0.9(∏sβfed+kPυβc<>r f s‹l)Ai n式中螺旋筋间接钢筋内核心混凝土的直径CLr=224mπι,配置间接钢筋时局部承压承载能力提高系数B皿二(A cor∕A1),/2=(π∕4×224762451),/2=1.22根据《OVM预应力产品样册》,单根螺旋钢筋的面积As=330mm)螺旋筋间距s=60mπι,布置层数n=6螺旋筋体积配筋率Pv=4A√(⅛,r S)=4×330/(224×60)=0.071代入数据得0.9(∏sβf c d+kPDBCorfSd)Ain=0.9×(1.0×2.5×20.2+2×0.071×1.22×330)×51238=4965.IKN>γ0Fιd=3351.3KN钢束锚固区局部承压承载能力满足要求。
2024年《公路法》知识考试题库及答案(含各题型)
2024年《公路法》知识考试题库及答案(含各题型)一、单选题1.为了提高隧道养护作业的安全性,隧道内最小限速值不宜小于()。
A、10km/hB、20km/hC、30km/hD、40km/h参考答案:B2.现场监测阶段应按逐座重点桥梁/隧道实施,按照()的顺序开展工作。
A、现场监测、首次会议、编制单座桥梁/隧道现场检测方案、反馈会B、首次会议、编制单座桥梁/隧道现场检测方案、现场监测、反馈会C、编制单座桥梁/隧道现场检测方案、首次会议、现场监测、反馈会D、首次会议、现场监测、编制单座桥梁/隧道现场检测方案、反馈会参考答案:B3.根据《公路桥涵养护规范》(JTG5120-2021)规定,下列关于船舶、漂浮物撞击预防的说法不正确的是()A、对跨越航道的桥梁,宜设置相应的助航及防撞设施,防撞设施可压缩通航净空。
B、桥下净空不满足通航要求时,宜采取措施防止船舶撞击桥梁。
C、为防止桥梁墩台被漂浮物撞击,可在桥墩上游设置必要的防撞设施。
D、防撞设施可采用钢管桩、钢浮围、缆索等,并设置醒目的警示标识参考答案:A4.到2025年,通过开展危旧桥梁改造行动,提升桥梁安全耐久水平,()完成2020年底存量四、五类桥梁改造。
A、基本B、全部C、必须D、大部分参考答案:A5.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)相关要求,在持久状况下,梁桥不应发生结构体系改变,按作用标准值进行组合时,整体式截面简支梁和连续梁的作用效应下,横桥向抗倾覆稳定性系数应不小于()A、2.0B、2.5C、3.0D、3.5参考答案:B6.定期检查以()检查方式进行,必须接近各部件仔细检查其缺损情况。
A、目测方式配合简单工具B、目测观察结合仪器C、采用仪器设备D、目测观察参考答案:A7.公路工程建设单位应当按照国家和省有关档案管理的规定,及时收集、整理公路建设项目各环节的文件资料,建立健全公路建设项目档案,并在公路建设工程()后,及时向档案管理部门和其他有关部门移交建设项目档。
新规范下弯桥抗倾覆计算方法
新规范下弯桥抗倾覆计算方法摘要:本文根据最新《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)(以下简称“新公桥规”)中增加的整体式断面桥梁抗倾覆验算相关内容,结合工程实例,给出了利用有限元计算软件进行桥梁抗倾覆验算简明实用的计算方法,使桥梁设计人员对新公桥规下桥梁抗倾覆计算方法有更清晰的设计思路。
关键词:桥梁;新规范;曲线桥梁;抗倾覆计算;有限元软件1工程实例计算本文以462省道恩施市赵家湾至红土段改扩建工程中的干沟中桥进行计算分析,该桥跨径为3x16m,位于圆曲线上,曲线半径30m,桥梁全宽11.5m,上部采用单箱双室室直腹板截面钢筋混凝土连续箱梁,梁高1.40m ,梁顶宽11.5m,梁底宽7.5m。
本桥为典型的小半径曲线箱梁桥梁,需进行抗倾覆验算。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG3362-2018 4.1.8条规定持久状况下,梁桥不应发生结构体系改变,并应同时满足下列规定:1 在作用基本组合下,单向受压支座始终保持受压状态。
2 按作用标准值进行组合时(按本规范第7.1.1条取用),整体式截面简支梁和连续梁的作用效应应符合下式要求:式中:kqf ——横向抗倾覆稳定性系数,取kqf =2.5;——使上部结构稳定的效应设计值;——使上部结构失稳的效应设计值。
本次按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG3362-2018条文说明4.1.8条提供的验算方法进行桥梁抗倾覆验算。
倾覆过程存在2个明确特征状态:在特征状态1,箱梁的单向受压支座开始脱离受压;在特征状态2,箱梁的抗扭支承全部失效。
参考国内外相关规范,采用这两个特征状态作为抗倾覆验算工况。
1 针对特征状态1,作用基本组合下,箱梁桥的单向受压支座处于受压状态。
2 箱梁桥同一桥墩的一对双支座构成一个抗扭支承,起到对扭矩和扭转变形的双重约束;当双支座中一个支座竖向力变为零、失效后,另一个有效支座仅起到对扭矩的约束,失去对扭转变形的约束;当箱梁的抗扭支承全部失效时,箱梁处于受力平衡或扭转变形失效的极限状态,即达到特征状态2。
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《2018新混规》工程应用案例详解北京迈达斯技术有限公司朱锋2018年11月沈阳35+55+35m预应力混凝土弯箱梁案例详解85+150+85m预应力连续刚构案例详解工程概况工程概况:本桥为35m+55m+35m变截面预应力混凝土连续梁桥。
主梁采用C50混凝土,单箱单室截面,桥宽10m,中跨跨中梁高2.0m,支点位置梁高3.2m,平面弯曲半径120m,采用公称直径为15.2mm张拉1860MPa钢绞线,纵向受力主筋为HRB400,设计荷载公路-I级。
标准断面示意图边跨端支点中跨等截面中支点断面钢束布置示意图左边跨一半中跨腹板束布置立面图左边跨一半中跨顶底板束布置立面图前处理建模要点与技巧1. 从CAD导入线型快速生成模型快速建模技巧:对于弯桥、梁格模型,可在CAD中绘制中心线,导入Civil实现快速建模。
思考与扩展2. 横隔梁位置截面建模要点端横梁模拟中横梁模拟说明:在端横梁和中横梁处,建议不要用实心截面进行模拟,用旁边的空心截面进行模拟,实心部分用等效荷载的方式代替;若用实心截面代替,则此处截面中性轴有较大的突变。
规范原文规范条文说明3. 定义材料与截面4. 定义收缩徐变注意:☐收缩徐变定义选择最新的18混凝土规范,不要输错混凝土的强度数值;☐对于掺加粉煤灰的混凝土的徐变系数,程序根据规范要求自动修正;5. 边界模拟要点注意要点:◆对于弯桥的节点支撑模拟,需要修改节点局部坐标,输出反力时候可以按节点坐标系方向输出;◆弹性连接是单元坐标系,Dx一般是竖向,不要定义成Dz方向;◆节点弹性支承是整体坐标系,满堂支架定义是Dz(-),需要特别注意;◆刚度数值的定义?工况定义要点:◆普通梁桥荷载工况主要考虑:结构自重、二期铺装、护栏荷载、横梁自重、预应力、移动荷载、支座沉降、整体升降温,梯度升降温等荷载工况;◆混凝土容重为25KN/m3,一般预应力钢筋混凝土或者普通钢筋混凝土需要将其改成26KN/m3,可以在自重工况考虑-1.04的系数,或者在材料定义中手动修改;◆在定义整体升降温和梁截面温度时,为了防止出现一些误解,建议初始温度选择0℃;◆注意荷载工况类型,为了方便后面设计验算,对于施工过程中激活的,建议定义成施工阶段荷载类型;注意要点:◆定义钢束特征值时,特别注意导管直径定义,有很多工程师,把导管直径定义错误,比如9cm,经常定义成0.9m,导致计算中出现奇异,容易产生误导,检查边界条件,而不会注意到钢束特征值的问题;◆定义钢束坐标时候,灵活的用Excel,定义好坐标后直接导入,更加方便,或者用mct命令流;注意要点:◆新《通用规范》车道-I级的集中荷载Pk值,当小于5m 时,由原规范180KN提高至270KN;◆新《通用规范》的多车道折减系数,单车道由原规范的1.0提升至1.2;◆需要注意是,车道荷载计算时候当考虑剪力效应时候,集中荷载Pk值需要乘以放大系数1.2;思考题某高速公路一10m 长简支箱梁桥,按新《通规》布置单车道移动荷载,请问不考虑冲击系数,在单车道移动荷载作用下,结构端部最大反力是多少?R=1.2(51.2P )1.2(10.55+1.2280)=466.2KNk k q ⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=2017年一级注册结构工程师真题—下午卷第35题8. 移动荷载工况定义通过基频,计算冲击系数8. 移动荷载工况定义-冲击系数注意要点:◼一般的梁桥,第一阶振型往往是竖向,这时直接取竖向的一阶频率计算移动荷载冲击系数即可;但当定义支座横向刚度时候,第一阶振型可能为水平向,此时若取此频率值计算冲击系数就不合适了,因此为了避免求出水平向的振型,可将自重只转化为Z向质量;◼对于是否将“二期铺装”转换为质量加载在结构上,对于公路桥梁,按《公路桥梁设计规范答疑汇编》(中交公路规划设计院)P60的解释,不建议将二期铺装转换为质量加载结构上,质量较小,冲击系数较大,考虑偏安全设计;9. 支座沉降工况定义支座沉降有矢量性,数值为负值思考:对于4*30m,支点梁高5m,跨中1.6m,变截面现浇箱梁,会有什么问题?分析与结合规范验算要点1. 结构分析与规范验算流程⚫模型及结果导入⚫项目设计⚫结果查看⚫参数调整⚫数据更新⚫结果输出OKNG2. 荷载组合定义《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015》4.1.5规定3. 设计参数定义指定环境类别、设计安全等级等各项参数:考虑规范4.5.2耐久性要求支持按规范5.2.9,人为控制弯起钢筋对有效高度计算的影响按规范7.2.3调整施工阶段混凝土强度增加4.1.8抗倾覆验算4. 结构验算抗弯承载能力包络图正截面拉应力包络图主拉应力包络图主压应力包络图5. 调束小技巧调束基本流程:◼首先查看抗弯承载能力,尤其C截面,如果抗力不足,加大预应力的束数;抗剪主要通过箍筋与截面来控制;◼重点查看正截面的应力,如果A位置顶缘拉应力超标,可以考虑钢束位置上移,或者增加顶层腹板束数;如果是A位置的底缘拉应力超标,主要是腹板张拉力过大,可以减小束数或者钢束位置下移;◼再看主拉应力验算,有时B点位置的主拉应力超标,主要是B点剪应力过大造成,可以把腹板束变化段拉的平缓一些;主拉应力过大,关键是需要把剪应力减小下来;◼对于钢束的永久应力过大,主要可以通过降低钢束的张拉控制应力进行调整,可以考虑0.72fpk;◼对于连续梁配束,优先考虑腹板束布置,顶板与底板束作为配合;6. 箱梁应力验算指标空间网格模型:建立空间网格模型,顶底板按照横向0.5m间距划分网格,考虑预应力束定义,故腹板竖向不做划分,同时腹板与顶底板用刚臂相接,全桥定义自重,二期恒载,混凝土收缩徐变,温度梯度,移动荷载,支座沉降等数据,模型共计1838个节点,3394个单元。
横梁按顶底板实际截面定义,不考虑重量8. 空间网格计算结果顶板主拉应力包络图底板主拉应力包络图空间网格计算结果与思考:◼除少部分预应力张拉位置,顶底板主拉应力均在1MPa以下;◼空间网格作为一种单梁计算模型的补充与精细化分析手段,是可行的,但是应用层面需要注意一些问题;◼对于收缩徐变的定义,顶底板单元的构件理论厚度,应该输入按整个断面计算的构建理论厚度;◼对于顶底板的划分,若存在预应力束时候,不能无限划密,否则会出现某根纵梁应力过大情况;◼空间网格模型的移动荷载,应该考虑横向联系梁方式,定义车道;85+150+85m预应力连续刚构案例详解工程概况工程概况:某大桥主桥为(85+150+85)m为预应力砼连续刚构箱梁,采用悬浇施工,按全预应力结构设计,箱梁梁高和底板厚度均按2次抛物线设计,采用单箱双室预应力砼结构。
汽车荷载等级为公路-Ⅰ级,按双向四车道设计,道路两侧为人行道。
桥宽23m,边跨梁高3.5m,支点梁高9m。
⚫截面为变高截面且顶、底板厚度、腹板厚度的变化规律不一致;⚫钢束数量庞大,存在大量平纵弯钢束,部分钢束沿底板变化;1. 建模思考悬臂法施工复杂施工阶段解决方案◆应用悬臂浇筑桥梁建模助手进行模型整体框架的建立;◆生成所需单元节点,并对其根据施工阶段进行分组(结构组);◆利用PSC建模助手,完成主梁截面的调整,补充跨度信息,定义有效宽度;◆对混凝土湿重,挂篮荷载程序自动添加并分组(荷载组);◆对结构组、边界组、荷载组进行施工阶段设置,完成模型最后建立;2. 悬臂法建模助手生成模型技巧:建模助手截面输入可直接输一标准截面,后续修正生成等截面连续刚构模型生成悬臂法施工阶段完整模型⚫应用PSC 桥梁建模助手对模型进行精确修正。
✓整理截面信息数据✓形成excel 表格(注意应用对称性)✓修正模型后修改湿重荷载PSC 桥梁建模助手平面变化立面变化应用PSC 桥梁建模助手对模型进行精确修正;◆整理截面信息数据;◆形成excel 表格(注意应用对称性);◆将excel 数据重新粘贴回建模助手数据;◆修正模型后修改湿重荷载;主梁截面变高与腹板变厚规律不一致解决说明:利用excel对应CAD图纸整理好截面参数变化,粘贴到PSC桥梁建模助手中,对标准截面进行修正。
4. 查看模型状态通过显示轮廓线的方式查看模型截面内部变化5. 定义边界条件常见3种边界条件2种常见边界模拟错误反力结果异常运行报错自由度不满足要求6. 温度梯度定义指定截面横坡程序自动对横坡截面施加温度梯度⚫对于无横坡的截面施加温度梯度荷载,无需指定截面横坡;说明:⚫对于有横坡的截面温度梯度,指定截面横坡后,程序将沿横坡法线方向施加温度荷载;⚫需要注意如果是联合截面,定义温度梯度时候,需要人为指定弹性模量与线膨胀系数;7. 预应力的定义A B C D◼对于随底板高度变化的底板束,无需离散为各个坐标输入,可采用BOT功能快速生成;◼BOT功能只需输入钢束控制点坐标,底板区间将自动随底板高度插值计算;注意:孔道注浆阶段的定义将影响施工过程截面特性的计算,当定义为下“0”个施工阶段注浆时,在预应力张拉阶段将采用换算截面计算应力,当填写为“1”时,则在此阶段采用净截面计算,下一阶段采用换算截面。
因此根据桥梁结构一般的施工过程,此处建议填写为“1”。
8. 移动荷载定义注意:如果存在汽车荷载与人群荷载的情况,需要分别定义各自的移动荷载工况,不要统一在一个工况内(利用子工况的方式)。
9. 查看分析结果1)打开显示选项,点开按组显示;2)打开显示选项,被钝化目标,打开显示单元;抗弯承载能力包络图抗剪承载能力包络图正截面拉应力包络图正截面压应力包络图⚫CDN 可分别进行受压构件的横桥向及纵向的抗剪验算。
⚫CDN 可分别进行偏压构件的横桥向及纵向的偏压验算及双向偏压验算。
⚫当截面钢筋受压时,裂缝宽度验算跳过,不进行验算。
桥墩双向偏压验算y 方向抗剪验算z 方向抗剪验算y 方向偏压验算z 方向偏压验算双向偏压验算桥墩抗剪验算说明:⚫Civil Designer 中可分别进行受压构件的横桥向及纵向的抗剪验算;⚫Civil Designer 可分别进行偏压构件的横桥向及纵向的偏压验算及双向偏压验算;⚫当截面钢筋受压时,裂缝宽度验算跳过,不进行验算;12. 任意截面柱P-M偏压验算任意截面受压构件P-M图⚫P-M曲线表示构件达到承载能力时多对应的轴力与弯矩的关系,与截面材料及配筋相关13. 其他问题思考问题:结构对称,边界对称,荷载对称,而变形不对称?说明:⚫悬臂两端单元底板束不对称,因此导致单元内部孔道预面积不对称,结构净截面不对称,造成悬臂两侧截面特性不相等,因此结构变形不对称。
其他特殊结构分析与设计。