桥博荷载组合的处理

11.荷载组合的处理：
承载能力极限状态组合 ;
组合I：基本组合；按规范JTG D60-2004第4.1.6条规定；按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度；
组合II：不用
组合III：不用
组合IV：撞击组合；按规范JTG D60-2004第4.1.6条规定；
组合V：不用
组合VI：地震组合
正常使用极限状态内力组合
组合I：长期效应组合；按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定；
组合II：短期效应组合；按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定；按此组合验算钢筋混凝土结构的裂缝宽度；
组合III：标准值组合
组合IV：不用
组合V：施工组合
组合VI：不用
应力组合
组合I：长期效应组合，仅供部分预应力A类构件的抗裂安全验算（参照规范JTG D62 – 2004第6.3.1条），组合原则按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定，但组合时只考虑直接作用荷载，不考虑间接作用，例如不计汽车冲击、不计沉降、温度等；符合规范JTG D62 -2004第6.3.1条规定；
组合II：短期效应组合，对预应力混凝土构件而言是按照抗裂验算的要求进行组合计算的，组合原则按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定，并满足规范JTG D62 – 2004第6.3.1条有关规定，即对全预应力构件和部分预应力A类构件以及预制和现浇构件的最小法向应力组合时预应力引起的应力部分分别按照0.85（全预应力预制构件）、0.8（全预应力现浇构件）、1.0（部分预应力A类构件）的系数来考虑的。其它类型应力以及非预应力构件的各种应力组合由预应力引起的应力部分都是按照1.0的系数考虑的；
组合III：标准组合，所有应力组合时各种荷载的分项组合系数都为1.0，参与组合的荷载类型为规范JTG D60-2004第4.1.7条中短期效应组合中规定的所有荷载类型，只是荷载分项系数都为1.0；
合IV：撞击组合
组合V：施工组合
组合VI：不用
位移组合：全部废弃，仅供用户自定义组合
12.计算结果汇总：
钢筋混凝土构件设计：
承载能力极限状态强度验算：查看承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果；
正常使用极限状态裂缝宽度验算：查看正常使用极限状态荷载组合II裂缝验算结果；
构件的各种应力可供参考，建议用户对钢筋混凝土构件的压应力应有所控制；
预应力混凝土构件设计：
承载能力极限状态强度验算：查看承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果；
正常使用极限状态应力验算：
法向压应力：查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果；（最大压应力验算结果）
法向拉应力（抗裂性）：
全预应力构件：查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果；（最大拉应力验算结果）
部分预应力A类构件：
长期效应组合：查看正常使用极限状态荷载组合I应力验

算结果；（最大拉应力验算结果）
短期效应组合：查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果；（最大拉应力验算结果）
主压应力：查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果；（最大主压应力验算结果）
主拉应力：查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果；（最大主拉应力验算结果）
简单记忆如下：
组合III：最大法向压应力、最大主压应力需要满足；
组合I、II：最大法向拉应力、主拉应力需要满足；
其它构件：建议使用公路85规范验算
结果查看可借用报表输出模板；
应力包络图的输出时有一个选项是否取用组合III压应力，可方便用户将组合II（或I）的拉应力结果和组合III的压应力结果绘制在同一幅图内便于观察


桥梁博士问题与整理 (2010-05-30 16:46:47)转载▼
标签： 杂谈 分类： 桥博
问1：
关于刚接板梁法的疑问？
在进行小箱梁计算横向分布系数时，有一个要填左右悬臂板的惯性矩（主梁左侧悬臂板沿跨径方向每延米板截面绕水平轴的抗弯惯性矩），不知道是针对那个水平轴，请赐教。
答1：
对于带有翼板、挑板的梁桥，在采用刚接板梁法和铰接板梁法进行横向分布系数计算时，需要考虑每一片梁的单位力偏载于翼板端部时，引起三部分位移：刚性竖向位移w、梁体的转角位移φ、翼板端部的自身挠曲位移f。其中，第三项位移f时，主要是沿跨径方向的板的弯曲挠度。

对于问题中的左右悬臂板（翼板）的惯性矩，就是用来计算第三个位移f的，具体计算公式为：
d1为翼板的悬出长度；h1为翼板的计算厚度，对于变厚度的翼板，可近似的取距离梁肋d1/3处的板厚度来计算；跨长方向单位长度b=1m。则有：单位宽度的翼板的抗弯惯矩（为参照自身的水平惯性轴）为：I=(b*h1^3)/12.
具体参见范老师《桥梁工程(上)》P240~250内容。

问2：
弯桥建模－扭矩系数
最近在弯桥计算，在用梁格法建模中对扭矩系数的填法存在疑问。在桥博帮助中的解释是这样的：扭矩系数：单元重心到单元轴线距离，面对单元左端到右端的轴线，如果重心在轴线以外为负，以内为正。请问：
1.“重心在轴线以外/以内”是怎么定义的？
2.箱梁输入时，在建模中用CAD导入截面与用桥博中自带的“截面输入”截面，在桥博中显示
的图形是不一样的。如果我是用“截面输入法”输入，中心线均位于腹板中心线的一侧，是否
是建“扭矩系数”填一个值，还是不考虑桥博中的显示，按实际图形，填相反两个值？－－详
见附件。两着计算结果先差很大
谢谢！
答2：
扭矩系数：用于考虑单元自重产生的扭矩，其单位是m，是截面重心到梁位线的

距离。这部分扭矩在结构中实际存在，和输入的截面形式没有关系。桥博帮助中所说的“轴线”就是梁位线
人面对单元所在的梁位线，重心落于人与梁位线之间，为内侧，落于人与梁位线之外，为外侧。内侧为正，以外为负。 面对你的电脑。 确定重心和你，梁位线的关系。重心位于你和梁位线之间的话，就为内。

问3：请问双曲拱桥如何建模？请问双曲拱桥如何建模？桥体为圬工桥 桥长为23M，宽为25M ，拱肋为上为200#砼，下为250#钢筋砼.

答3：
对于双曲拱桥，可以取纵向拱肋中的一片拱圈进行建模，在此可以将纵向拱肋作为桥面单元，采用桥博的横向分布计算工具来计算横向分布系数（刚接/铰接板法）。
在进行该片纵向拱肋的建模时，可以采用CAD交互功能，将拱肋的单元、截面等导入建模；对于拱上建筑，可将其处理为线形的外恒载的形式，在相应施工阶段中的永久荷载中填入。其他内容按照一般梁桥的方法处理。

问4：约束问题
模拟弹簧时，弹性系数具体怎么确定
答4：
关于弹性系数的确定，为外部约束发生单位水平位移时在该约束上产生的弯矩，或发生单位转角位移时在该约束上产生的水平力。对于弹性地基梁情况，以及基础与上部结构的共同作用：由于基础受到弹性土压力的影响，基础的刚度同上部结构不同，在分析上下部共同作用时可采用弹性支承来模拟，即先将基础的刚度参数求得，再将此刚度参数输入到支承节点的弹性系数中。
在进行结构的基础设计时，遇到结构物置于地基上或埋于地基中的情况时，多数情况下，地基，往往表现为一个个分布的弹性支承。为了便于计算，将分布的弹性支承离散成等效的弹性约束。在桥博中，需要用户计算出相应的弹性系数。 可以参考《地基基础》相关教程中的方法计算，如可按类似于m法计算：
首先，将土看作为弹性变形介质，根据相关规范等查取针对某一土层的地基系数随深度变化的比例系数m值，然后计算出地基系数Cz=m*z，其中：z是指深度。 对于基础底部的地基系数C0=m0*h，m0为基础底部竖向地基系数的比例系数，h为基础的入土深度。
然后，将土层离散，对于不同的土层，需要根据土层的顶、底面作为划分面。根据地基系数C值，以及单元土层的面积A(土层单元厚度*基础横向的宽度)，即可得弹性系数kz=Cz*A（对于分层土，需要按三角形或者梯形计算土层单元顶、底面的Cz值，取平均，作用位置位三角形或者梯形的形心位置），或者k0=C0*A。

问5：关于横向分布调整系数的涵义与填写方法：
答5：
一、进行桥梁的纵向计算时：
a) 汽车荷载
1对于

整体箱梁、整体板梁等整体结构
其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数，考虑纵横向折减、偏载后的修正值。例如，对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时，其横向分布系数应为4 x 0.67（四车道的横向折减系数） x 1.15（经计算而得的偏载系数）x0.97（大跨径的纵向折减系数） = 2.990。汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
2多片梁取一片梁计算时
按桥工书中的几种算法计算即可，也可用程序自带的横向分布计算工具来算。计算时中梁边梁分别建模计算，中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。

b) 人群荷载
1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
人群集度，人行道宽度，公路荷载填所建模型的人行道总宽度，横向分布系数填1 即可。因为在桥博中人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度，若为双侧人行道且宽度相等，横向分布系数填2，因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
2多片梁取一片梁计算时
人群集度按实际的填写，横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写，一般算横向分布时，人行道宽度已经考虑了，所以人行道宽度填1。

c) 满人荷载
1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度，横向分布调整系数填1。与人群荷载不同，城市荷载不对满人的人群集度折减。
2多片梁取一片梁计算时
满人宽度填1，横向分布调整系数填求得的。


注：
1、 由于最终效应：
人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
满人效应= 人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以，关于两项的一些参数，也并非一定按上述要求填写，只要保证几项参数乘积不变，也可按其他方式填写。
2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理，用户若需要对满人荷载进行验算的话，可以自定义组合。

二、进行桥梁的横向计算时
a) 车辆横向加载分三种：箱梁框架，横梁，盖梁。
1计算箱形框架截面，实际是计算桥面板的同时考虑框架的影响，汽车横向分布系数＝轴重/顺桥向分布宽度；
2横梁，盖梁，汽车荷载横向分布调整系数可取纵向一列车的最大支反力(该值可由纵向计算时，使用阶段支撑反力汇总输出结果里面，汽车MaxQ对应下的最大值，除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数来算得)，进行最不利加载。

b) 对于人群（或满人）效应，在“横向加载有效区域”中已经填入了人行道分布区域，程序会据此进行影响线加载。人行道宽度填1。

横梁、盖梁计算时，这里的人群横向分布系数与汽车的相似，是指单位横向人行道宽度（1m）的支反力。在计算支反力时，这个系数已经考虑人群集度的大小，所以此时窗口中的“人群集度”应该填1。

c) 横向加载最终效应
(假设汽车车道数输入为3)如果计入车道折减系数则折减系数=0.78(公路技术规范)，不计入则=1.0。
汽车效应=三辆汽车加载的效应(每辆汽车的总重为1，每轮重1/2)x汽车横向分布系数x车道折减系数。
汽车冲击力=汽车效应x冲击系数。(此时用户应自己输入汽车冲击系数，因为横向加载不知道桥梁的实际纵向跨径，但冲击系数是根据纵向跨径计算的.)