!JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范(新规范说明-Midas编制)
公路桥涵设计通用规范-JTG-D60-2004
1 总则1.0.1 为使公路桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于公路桥涵的一般钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的设计,不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土桥涵结构构件的设计。
1.0.3 本规范按照国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283规定的设计原则编制。
基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132和国家标准《道路工程术语标准》GBJ 124的规定采用。
1.0.4 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,按分项系数的设计表达式进行设计。
本规范采用的设计基准期为100年。
1.0.5 公路桥涵应进行以下两类极限状态设计:1 承载能力极限状态:对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态;2 正常使用极限状态:对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。
1.0.6 公路桥涵应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计:1 持久状况:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态和正常使用极限状态设计;2 短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性作用(或荷载)的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态设计,必要时才作正常使用极限状态设计;3 偶然状况:在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。
该状况桥涵仅作承载能力极限状态设计。
1.0.7 公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。
结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1.0.7的规定。
表1.0.7 结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量(%)最大碱含量Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境;与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55 275 C25 0.30 3.0 Ⅱ严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境;滨海环境0.50 300 C30 0.15 3.0Ⅲ海水环境0.45 300 C35 0.10 3.0Ⅳ受侵蚀性物质影响的环境0.40 325 C35 0.10 3.0注:1 有关现行规范对海水环境结构混凝土中最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定时,可参照执行;2 表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率;3 当有实际工程经验时,处于Ⅰ类环境中结构混凝土的最低强度等级可比表中降低一个等级;4 预应力混凝土构件中的最大氯离子含量为0.06%,最小水泥用量为350kg/m3,最低混凝土强度等级为C40或按表中规定Ⅰ类环境提高三个等级,其他环境类别提高二个等级;5 特大桥和大桥混凝土中的最大碱含量宜降至1.8kg/m3,当处于Ⅲ类、Ⅳ类或使用除冰盐和滨海环境时,宜使用非碱活性骨料。
Midas-移动荷载-设置流程
midas Civil 技术资料----移动荷载设置流程目录midas Civil 技术资料1 ----移动荷载设置流程1 一、定义车道线(车道面)2 二、定义车辆荷载5 三、定义移动荷载工况7 四、移动荷载分析控制9 五、运行并查看分析结果12 参考文献14北京迈达斯技术有限公司 桥梁部 2013/05/17本章主要结合中国规范JTG D60-2004[1]进行纵向(顺桥向)移动荷载分析介绍,移动荷载分析主要是计算移动荷载(车道、车辆或人群荷载)在指定路径上(车道线、车道面)移动时产生的各种效应(反力、内力、位移、应力)的包络结果,具体分析过程如下:(1)定义车道线/面;(2)定义车辆荷载--车道荷载、车辆荷载、人群荷载等活荷载;(3)定义移动荷载工况;(4)定义移动荷载分析控制;(5)运行分析并查看结果。
一、定义车道线(车道面)荷载>移动荷载>移动荷载规范-china,定义车道线或车道面,确定移动荷载路径,程序提供车道单元和横向联系梁两种方法,其中,车道单元法是将作用在车道中心线上的荷载换算到车道单元上(换算为集中力和扭矩),单梁模型中常用;而横向联系梁法是将移图1-1车道单元法及横向联系梁法示意图动荷载作用在横梁上,然后由横梁按比例传递到临近的纵梁单元上,梁格模型中常用,此时需要将横梁定义成为一个结构组,传力示意如图1-1所示。
随后即可进行车道线定义,首先是“斜交角”设置,对于斜桥梁格模型可以输入起点和终点的斜交角度,此设置需跟横向联系梁法配合使用,车道单元法不需要设置此项。
“车辆移动方向”,对于直桥,选择三者无差别;如果是斜桥,则车辆移动方向不同,分析结果也不同,故要选择“往返”。
图1-2车道单元法及横梁联系梁法定义图示 “偏心距离”的输入,蓝色虚线为车道中心线的位置,Start-End 为车道单元,以顺桥向为基准,当车道中心线在车道单元的左侧时,偏心距离a 为负值,右侧为正值。
公路桥涵设计通用规范新规范JTGD与老规范JT
公路桥涵设计通用规范-新规范(JTGD-)与老规范(JTGD-)调整内容汇总公路桥涵设计通用规范-新规范(JTGD60-2015)与老规范(JTGD60-2004)增删内容汇总1.0.4、设计使用年限(新增)桥涵主体结构和可更换部件的使用年限提出明确要求。
1.0.6、增加抗风、抗震、抗撞设计要求。
3.1.2、公路桥涵线形设计:(引用公路路线设计规范)。
3.1.4、地震状况应做承载力极限状态设计(从偶然状况中剥离)。
3.1.5、公路桥梁钢结构部分应根据需要进行抗疲劳设计(通用规范新增内容,对应的钢结构设计新规范执行)。
3.1.6、风险评估:初步设计阶段实行风险评估制度(新增,对应交公路发(2010)175号)。
3.2.3、增加斜交桥梁桥墩斜交正做时,墩台边缘净距的计算简式。
3.2.7、新增跨线桥桥墩设置及防护要求。
3.4.1、紧急停车带的设计长度要求修改。
3.4.2、人行道设置宽度修改。
最小宽度有原来0.75或1米,修改为1米。
增加路缘石高度设置的进一步说明。
3.5.1、增加易结冰、积雪的桥梁纵坡不宜大于3%的要求。
3.5.3、第四条,增加逆风、冰冻、漂流物的影响下,提高铺砌高度。
3.5.5、详细补充桥台搭板设置长度、宽度、搭接以及厚度要求。
3.6.6、增加桥梁栏杆与桥面板的连接方式描述。
3.6.8、条纹中补充了盆式支座、球钢支座等支座。
3.6.9、简化伸缩缝的要求,删除了数模式伸缩缝中钢梁高度的要求。
3.7.6、增加桥面排水、桥台排水、支挡构造物排水的要求,详见《公路排水设计规范》3.8.2、新增永久观测点的设置要求。
(特大桥、大桥)3.8.4、修改防雷设计要求。
(参考《建筑物防雷设计规范》、《高速公路设施防雷设计规范》)3.8.6、新增结构监测设施设置要求(技术复杂的大型桥梁)。
3.8.7、新增跨线桥设置防抛网要求。
4.1.5、基本组合中将汽车荷载按照车辆荷载的加载时,车辆荷载分项系数调整为1.8。
交通部关于发布《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)的公告-交通部公告第15号
交通部关于发布《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)的公告
正文:
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 交通部关于发布《公路桥涵设计通用规范》
(JTGD60—2004)的公告
(交通部公告第15号)
现发布《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004),自2004年10月1日起施行,原《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021一89)同时废止。
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)中第1.0.6、1.0.9、4.1.2、4.1.6、4.3.1、4.3.2和4.3.5条为强制性条文,必须按照国家有关工程建设标准强制性条文的有关规定严格执行。
《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)2002版中关于《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021—89)的强制性条文同时废止。
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)由中交公路规划设计院负责编制,规范的管理权和解释权归交通部,日常解释及管理工作由中交公路规划设计院负责。
请各有关单位在实践中注意积累资料,总结经验,及时将发现的问题和修改意见函告中交公路规划设计院(北京市东四前炒面胡同33号,邮政编码:100010;联系电话:010—65237331),以便修订时参考。
特此公告。
交通部
二00四年六月二十八日
——结束——。
Civil规范应用说明
他效应 的冲击系数的取值,除负弯矩效应外,程序默认使用正弯矩效应的基频来 计算其他效应的内力冲击效应。
10). 汽车离心力 程序目前不提供自动计算功能。 建议: a. 可按下列步骤加载: 首先进行一般的移动荷载分析,在后处理利用移动 荷载追踪器功能获得某项结果的最不利加载位置和荷载,然后通过按JTG D60-2004的4.3.3条计算离心力系数,将其与最不利荷载相乘,用梁单元 荷载中集中荷载方式(局部坐标系)加载到最不利加载位置。 b. 因为离心力不考虑冲击的影响,而程序中提供的最不利荷载中包括了冲
MIDASCivil Ver.6.7.0 新公路规范版本编制说明
MIDAS/Civil Ver.6.7.0 新公路规范版本编制说明(草 稿)北京迈达斯技术有限公司2004.12目 录一. 荷载(作用)二. 荷载组合三. 材料(混凝土和钢筋)四. 截面五. 支座(边界条件)六. 钢筋应力损失量的计算七. 预应力混凝土构件的设计与验算八. 后处理(结果输出)一.荷载(作用)主要根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)编制,预应力损失和温度荷载按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(ITG D62-2004)编制。
1. 作用分类(4.1.1) MIDAS/Civil 对应的荷载工况编号 作用分类作用名称类型名称 符号 1 结构重力(包括结构附加重力)恒荷载 D 2 预加力 预应力 PS 3 土的重力 竖向土压力 EV 4 土侧压力 水平土压力 EH 收缩 SH 5 混凝土收缩和徐变作用徐变 CR 6 水的浮力 浮力 B 7 永久作用 基础变位作用 基础变位影响力STL 8 汽车荷载 活荷载 L 9 汽车冲击力 汽车冲击力 IL 10 汽车离心力 离心力 CF 11 汽车引起的土侧压力附加地面活荷载 LS 12 人群荷载 人群荷载 CRL 13 汽车制动力 汽车制动力 BRK 14 风荷载 风荷载 W 15 流水压力 流水压力 SF 16 冰压力冰压力 IP 温度荷载 T 17 温度(均匀温度和梯度温度)作用温度梯度 TPG 18 可变作用 支座摩阻力 摩擦力 FR 19 地震作用地震作用 E 20 船舶或漂流物的撞击作用船只或漂流物撞击力CV 21 偶然作用 汽车撞击作用车辆撞击力CT2. 各种荷载在Civil 中的定义1). 结构重力在荷载>自重中定义,输入方向系数。
建议: a. 因为程序默认活荷载的加载方向为Z 方向,自重系数输入Z 向“-1”值。
b. 混凝土材料的容重程序默认为 25KN/m 3,当用户需要按26KN/m 3来计算时,可在自重系数中输入“-1.04”,也可按用户自定义材料方式输入容重。
Midas应用及箱型截面在曲线梁桥
东沙互通:主线与F2匝道交接处:主桥板式墩向内侧偏移,匝道桥的过渡墩移动到兰线以内,开始时需设置牛腿!!一些异型块交接位置,桩号与跨径与桥表不一致,需调整分联位置,不再与主要桥的分孔位置保持一致,而是有一定角度,即异型块端部为两个断面,从而使分孔位置桩号及跨径与桥表一致。
箱型截面是曲线梁桥设计中常采用得截面形式。
这是因为箱形截面具有抗扭刚度大、稳定性好、材料利用充分而经济、结构合理、外形简洁和便于养护等优点。
Midas中汽车荷载:在荷载>移动荷载分析数据>车辆中选择公路工程技术标准(JTGB01-2003)的荷载步骤:选择车辆定义车道(板单元定义车道面),车道的横向布置由用户定义。
最好按偏载定义各车道位置,多车道的横向折减系数由程序自动计算。
定义移动荷载分析工况,在子荷载工况中选择车道数(最少设置为1,最多按设置的车道)注意:a 在定义车道中输入的跨度的用途有两个:一个时程序根据输入的值按JTGD60-2004的4.3.1条自动选择公路-I 级荷载Pk值、按4.3.5自动选择人群荷载标准值;二是用于计算冲击系数,当用户在分析>移动荷载分析控制中选择按输入的跨度计算冲击系数时,将按在定义车道时输入的跨度计算冲击。
b 在定义车道时,选择跨度实始点的用途:当用户在分析>移动荷载分析控制中选择按影响线加载长度计算冲击时,程序将根据跨度始点间的距离计算冲击。
c 程序不能自动考虑汽车荷载的纵向折减,当跨度大于150m时,用户应在定义移动荷载分析子荷载工况时,在系数中自行输入纵向折减系数。
g 车道荷载用于计算,车辆荷载用于验算,车道荷载的均布荷载qk不随跨度变化,集中荷载Pk随跨度变化。
车道荷载加载方式:qk加载到影响线最不利效应的同号影响线上,Pk加载到同号影响线随上最大峰值处。
人群荷载在荷载>移动荷载分析数据>车辆中选择公路工程技术标准(JTG B01-2003)的荷载注意:a 人群荷载也要单独定义一个车道b,当在当在移动荷载工况中分别将汽车荷载和人群荷载定义为子荷载工况,并在移动荷载工况中将其定义为组合时,人群荷载的加载车道也将被认为是一个车道参与横向车道折减,定义人群荷载子荷载工况时,系数取0.8(根据通用规范4.1.6条第1项)。
midasCivil在桥梁承载能力检算和荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)
目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (13)2.1.4试验结果评定 (16)2.2动载试验 (17)2.2.1自振特性试验 (17)2.2.2行车动力响应试验 (19)2.2.2.1移动荷载时程分析 (19)2.2.2.2动力荷载效率 (32)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (33)参考文献 (34)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
MIDAS教程11m空心板MIDAS计算书
第1章总述1.1技术标准和设计规范1.1.1技术标准(1)道路等级:公路二级(2)设计车速:60公里/小时(3)设计车道:双向2车道(4)结构设计基准期:100年(5)桥梁宽度:桥面宽度为9.5m,断面组成为:0.25m(栏杆)+0.75m(人行道)+2×3.75m(车行道)+ 0.75m(人行道)+0.25m(栏杆)=9.5m。
(6)汽车荷载等级:公路—Ⅱ级1.1.2设计规范(1)《公路工程技术标准》JTG B01-2003(2)《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004(4)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86(5)《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000(6)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ 024-85(7)《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(1996年版)(8)其它相关的设计规范、规程1.2复核计算参数1.2.1主要材料及技术参数(1)混凝土力学指标混凝土力学指标表表 1-1(2)钢绞线力学指标钢绞线力学指标表表1-2(3)钢筋力学指标钢筋力学指标表表1-31.2.2结构计算参数结构设计参数表表 1-41.3荷载取值1.3.1永久作用(1)一期恒载现浇空心板梁以自重计入。
预应力混凝土容重取26kN/m3。
(2)二期恒载包括桥面铺装、栏杆、人行道等,以均布荷载计入。
桥面铺装:整体化层厚10cm, 10cm的钢筋混凝土桥面铺装,容重25kN/m3;栏杆:两边栏杆实际重量取值。
(3)收缩徐变收缩徐变时间取10年,即3650天。
1.3.2可变作用(1)汽车荷载荷载等级:公路-Ⅱ级;冲击系数:按规范计算,车道冲击系数基频54f,冲击系数45.=14μ;.0=横向分布系数:采用铰接板梁法,184=.0m汽(2)人群荷载按照公路-Ⅱ级的人群荷载取值,204m。
=.0人第2章Xxx桥11m空心板梁计算2.1计算说明及要点xxx1#和2#桥位于xx市xx区xxx线上,主桥横断面设1.5%的双向坡。
公路桥涵设计通用规说明
公路桥涵设计通用规范JTG D60主要修订内容介绍现行公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004于2004年颁布实施.近几年的实践应用表明,规范总体上能够满足我国公路桥涵建设的需要,但随着我国公路运营状况、桥涵设计理念和方法的发展和变化,也有一些需要完善的内容:公路桥梁设计汽车荷载标准的适应性问题日渐突出;设计使用年限、耐久性设计、全寿命设计、风险评估、桥梁运营期结构安全监测等新方法、新理念逐渐得到广泛应用和发展;环境保护和可持续发展也成为工程设计中需考虑的重要因素.为了吸纳近年来的成熟经验和科研成果,提高规范的适应性,促进公路桥梁科学健康发展,交通运输部2009年下达了公路桥涵设计规范的修编任务.在规范修订过程中,编写组进行了大量的科研工作,吸取了已有的成熟科研成果和实际工程设计经验,并且参考、借鉴国内外相关的标准规范.在规范条文初稿编写完成以后,通过多种方式广泛征求设计、施工、建设、管理等有关单位和个人的意见,并经过反复讨论、修改后定稿.总体而言,本规范主要做了如下几个方面的修订:1 增加了桥涵结构的设计使用年限和耐久性要求;2 完善了极限状态的设计理论和方法;3 改进了作用组合分类及计算方法;4 调整了公路桥梁设计汽车荷载标准;5 增加、完善了各种作用标准值的计算规定;6 完善了有关桥涵总体设计、环境保护、交通安全保障工程等的相关规定;7 增加了桥涵风险评估和安全监测的相关规定.为了清晰地说明本规范的具体修订内容,现将主要修订内容的确定理由及作用和影响分章节论述如下.1 第1章总则1公路桥涵的设计原则修改为“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”.长期以来,公路桥涵设计都遵循着“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则,这是与我国当时的经济条件和技术水平相适应的.安全、耐久、适用是公路桥涵结构最基本的要求.随着社会的发展和进步,环境保护日益引起重视.环保问题关系到社会的可持续发展,必须在交通基础设施建设中贯彻落实.在满足上述要求的前提下,还要注重桥涵设计的经济性,不能一味追求“新”、“最”、“第一”等,造成严重的浪费.另外,随着我国社会经济的发展,公众对于桥涵结构的要求也逐步提高,美观成为桥涵设计考虑的一个重要因素.因此,本次修订将公路桥涵的设计原则调整为“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”,这也是与公路工程技术标准JTG B01-2014保持一致.2增加桥涵设计使用年限的规定.可持续发展已成为本世纪主要课题之一,作为工程结构而言,其使用年限的长短是工程可持续发展的重要指标.随着我国对可持续发展的重视,工程结构的设计使用年限的规定也逐步具体化.1997年4月1日颁布的中华人民共和国建筑法的第六十条规定:“建筑物在合理使用寿命内,必须确保地基基础工程和主体结构的质量”.国务院2000年279号令建设工程质量管理条例第21条明确规定:“设计文件应当符合国家规定的设计深度要求、注明工程合理使用年限.工程合理使用年限是指从工程竣工验收合格之日起,工程的地基基础、主体结构能保证在正常情况下安全使用的年限”.为了响应国家政策,适应工程设计理念的发展,2009年7月1日颁布实施的工程结构可靠性统一标准GB 50153-2008给出了设计使用年限的定义以及设计使用年限的有关规定,并在附录中给出了各类桥涵结构的设计使用年限.相应地,公路行业也根据相关要求在公路工程结构可靠性设计统一标准中给出了桥涵结构的设计使用年限,总体原则是遵循国标的规定.公路工程技术标准JTG B01-2014编写时综合考虑了国标的规定、公路功能、技术等级和桥涵重要性等因素,规定了桥涵主体结构和可更换部件设计使用年限的最低值.本规范作为桥涵设计规范的统领性规范,需根据上位规范的规定给出桥涵结构的设计使用年限,在具体规定方面与公路工程技术标准JTG B01-2014保持一致.2 第2章术语和符号本章的术语和符合均来自各章节的内容,主要根据新修订的公路工程结构可靠性设计统一标准进行修改并补充个别术语,这里不再赘述.3 第3章设计要求1增加了地震设计状况.地震作用是一种特殊的偶然作用,与撞击等偶然作用相比,地震作用能够统计并有统计资料,可以根据地震的重现期确定其标准值,而其它偶然作用无法通过概率的方法确定其标准值,两者的设计表达式在本质上是不同的.鉴于此,工程结构可靠性设计统一标准GB 50153-2008和正在修编的公路工程结构可靠性设计统一标准在原有三种设计状况的基础上,增加了地震设计状况.按照上述上位规范的规定,本次修订也增加了地震设计状况.2增加了桥梁钢结构的抗疲劳设计要求.在重复车辆荷载、风等交变荷载的作用下,公路桥梁钢结构可能会产生疲劳裂纹,疲劳裂纹不断扩展,将影响钢结构的使用,甚至导致断裂破坏.近几十年来,钢结构在我国的公路桥梁建设中得到了广泛应用,实践中发现钢结构的疲劳问题也比较突出.疲劳已成为影响公路桥梁钢结构安全和耐久的主要因素之一.在相关的钢结构设计规范中,对抗疲劳设计均有具体的规定,但公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004中没有抗疲劳设计的要求.因此,本次修订增加了公路桥梁钢结构部分应根据需要进行抗疲劳设计的要求.3增加了设计阶段风险评估要求.2010年4月,为了加强公路桥梁和隧道工程安全管理,增强安全风险意识,优化工程建设方案,提高工程建设和运营安全性,交通运输部发布了在初步设计阶段实行公路桥梁和隧道工程安全风险评估制度的通知交公路发〔2010〕175号,桥梁和隧道设计阶段风险评估工作开始正式实施.目前,桥梁、隧道等结构均已在设计阶段实施了安全风险评估,有效地降低和规避了可预见的工程风险,提高了结构安全和防范风险能力,这是一项非常有效并应长期坚持的工作.作为指导公路桥涵设计的基础性规范,公路桥涵设计通用规范中应相应增加风险评估相关要求.4增加了耐久性设计要求.如前所述,耐久是公路桥涵结构设计最基本的要求之一.耐久性直接影响结构的安全性和适用性,也关系到桥涵的实际寿命是否能达到其设计使用年限要求.耐久性设计已经成为结构设计的一个重要组成部分.在现行公路工程规范体系中,也设立了耐久性设计规范,并且在各本结构设计规范中都包含耐久性设计的有关规定.本规范增加耐久性设计要求,主要目的是保证规范内容的完整性,同时,协调现行规范体系,从内容上体现规范之间的一致性和继承性.5增加了公路桥涵进行“可到达、可检查、可维修和可更换设计”的要求.养护是公路桥涵安全性和耐久性的重要保障.实践发现,在我国的公路桥涵设计中,存在对桥梁结构未来养护需求考虑不充分的情况.主要表现在某些桥梁构件难以到达,例如缆索承重体系桥梁的梁底、变高度箱梁的根部区域等;某些桥梁构件难以检查,例如悬索桥大缆底部、埋置于混凝土中的拉索锚头、桥塔外表面等.不可到达、不可检查导致了桥梁部分病害的不可预知,造成了安全隐患.因此,本次修订增加了可到达、可检查的设计要求.公路桥涵结构中,可更换构件的设计使用年限低于桥涵主体结构的设计使用年限,在设计使用年限内需要进行维修和更换,比较典型的构件包括斜拉索、吊杆、伸缩装置、支座等.在桥梁设计中,应考虑未来维修、更换的需要.因此,本次修订增加了可维修、可更换的设计要求.6从桥墩防撞方面考虑,增加了通航水域中桥梁及跨线桥桥墩设置的相关规定.桥墩是桥梁上部结构的支撑,对结构的安全至关重要.近年来,由于船舶或车辆撞击桥墩导致桥梁损坏甚至倒塌的事故时有发生.考虑撞击因素进行设计时,桥墩的安全主要从“防”和“抗”两个方面考虑.在桥跨布置时,就应该充分考虑桥墩防撞的问题.随着桥梁建筑材料、结构形式、设计水平的提高和发展,桥梁的跨越能力越来越大,因此,对于通航水域中的桥梁,建议尽量减少在通航水域中设置桥墩;对于跨线桥,则不宜在中央分隔带内设墩.如果无法避免,可能遭受撞击的桥墩应设置必要的防撞设施和警示标志.7规定路侧危险情况下桥梁路缘石高度应取0.25~0.35m的较高值.在目前的桥梁设计中,一般不考虑路缘石对车辆的防撞作用,设置路缘石仅是为了起到视线诱导、排水和警示的作用.但是,如果路缘石能够对失控车辆起到第一道防护作用,则能更有效的降低事故严重程度,保护行人和车辆安全,减少事故损失.“山区公路网安全保障技术体系研究与示范工程”项目从路缘石对车辆所起的拦护作用方面考虑,基于车辆动态仿真实验对公路桥梁路缘石合理高度进行了研究.根据不同车速、不同碰撞角度、不同路缘石高度条件的路缘石碰撞仿真实验结果,路缘石对偏驶车辆的拦护效果优劣程度为35cm > 30cm > 25cm > 40cm > 15cm > 20cm,这与现行规范路缘石高度可取用25cm~35cm的规定基本吻合.考虑到35cm高路缘石的拦护效果最佳,本次修订建议路侧环境危险时,桥梁路缘石高度取用较大值.8提高了冰雪环境下桥梁纵坡的限值.作为公路的一个组成部分,桥梁纵坡首先应满足路线相关技术指标的要求.桥梁上纵坡的设置应有利于排水,但同时还应考虑桥梁纵坡对桥梁自身结构安全和行车安全的影响.对于冬季结冰地区的桥梁,由于结构特点和材料与道路不同,桥梁往往较其他路段更容易结冰、冰雪更难消融.恶劣气象条件下,桥面结冰导致交通安全事故的风险更大,事故后果更严重.因此,从保障行车安全、桥梁结构安全使用等的角度,本次修订规定对于易结冰、积雪的桥梁,桥上纵坡不宜大于3%.9增加了桥梁护栏与桥面板可靠连接的规定.设置路侧桥梁护栏对保护桥上车辆和行人的安全极为重要,而桥梁护栏与桥面板的牢固连接则是保证桥梁护栏有效发挥作用的前提条件.桥梁护栏与桥面板连接的构造设计和计算应在桥梁设计阶段进行统一考虑.因此,本次修订增加了桥梁护栏与桥面板可靠连接的要求,给出了可选的连接方式.10细化了桥头搭板的设计要求.桥头跳车是行车中常见的问题,且危害性较大.桥头跳车一方面对桥梁结构的工作状况和路面使用品质产生不利的影响,导致公路和桥梁养护费用增加,另一方面将增加行车风险甚至造成交通事故,影响行车的高速、舒适和经济性,而且也增加了车辆对桥头的冲击力,对桥和路具有较大的破坏力.在路桥过渡段设置桥头搭板是目前常用的一种处理桥头跳车的方法.国家科技支撑计划项目“山区公路网安全保障技术体系研究与示范工程”项目为了有效解决桥头跳车的问题,从搭板长度、宽度、厚度等方面对桥头搭板设计进行了研究.本次修订采用了该项目的研究成果.①桥头搭板长度的确定主要从两个方面来考虑:保证搭板的工后沉降坡差小于容许值;保证搭板长度稍大于台背后填土缺口的上口宽度.综合考虑这两种因素的估算结果及我国桥梁设计的常规做法,本次修订规定搭板长度不宜小于5m,当桥台高度不小于5m时,搭板长度不宜小于8m.②搭板宽度影响因素较少.从搭板的受力看,当车轮直接压在搭板的纵向边缘时,对搭板的受力是不利的,因此搭板做宽点对受力有利.同时,为避免行车道范围内由于搭板宽度不足导致差异沉降、影响行车安全,规定搭板宽度不应小于行车道宽度.实践中,一般将搭板宽度做到两侧与路缘石边缘相齐,并用柔性材料隔离.③搭板的厚度主要根据受力要求来确定.搭板的受力要求可分为强度要求和变形要求.但是,由于搭板受力复杂,很难简单的确定搭板的受力状况,因而通常采用的处理方法是将搭板换算为等效简支板,找出搭板长度与计算跨径之间的关系,大致研究出各种板长的相应计算跨径,从而按简支板的方法确定搭板的厚度.根据研究结果,搭板厚度一般取搭板长度的 .我国近年来的桥梁设计中,搭板厚度根据具体情况一般取25、30或35cm.综合考虑理论分析结果和我国的工程实践经验,本次修订规定搭板厚度不宜小于0.25m,当搭板长度不小于6m时,其厚度不宜小于0.30m.11增加了大型桥梁工程设置必要的结构监测设施的要求. 随着技术的进步,桥梁安全监测系统技术已经日臻成熟,在公众对工程结构安全性日益关注的背景下,根据桥梁的结构特点、地理环境及系统目标,结合国内外的最新研究成果和经验,开展桥梁结构安全监测已成为行业发展到一定阶段的内在需求,为此,近年来从不同层面均对桥梁结构的安全监测给出了指导性的意见,公路桥梁养护管理工作制度交公路发〔2007〕336号、2013年交通运输部交通运输部进一步加强公路桥梁养护管理的若干意见、交通运输部建立公路桥梁安全运行长效机制的若干意见中均要求“特大、特殊结构和特别重要桥梁的养管单位,要利用现代信息和物联网技术,建立符合自身特点的养护管理系统和健康监测系统”.开展结构安全监测一方面可以促进大型桥梁养护技术、结构可靠性评定及相关技术的进步,也是桥梁学科贯彻落实国家、行业有关要求的重要举措.大型桥梁是国家或地区的交通命脉,耗资巨大,一旦发生桥梁坍塌事故,将造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失,并且带来恶劣的社会影响.为了及时掌握大桥的性能表现,防止突发性的坍塌事故的发生,采用科学的方法对大桥进行运营期安全监测是极为必要的,目前这一点已逐渐得到了学术界、工程界以及政府部门的广泛认同,桥梁运营期结构安全监测技术也逐渐在我国新建大桥中得到推广应用.据不完全统计,我国已有四十余座桥梁布设了结构安全监测系统.从发展趋势来看,桥梁结构安全监测与安全评价系统已成为大桥建设工程的一部分,目前国内外新建大跨桥梁结构安全监测系统大多与主体工程一同招标,要在设计阶段统筹考虑,因此,本次修订增加了设置桥梁结构监测设施的要求.4 第4章作用1以“作用组合”取代“作用效应组合”,修改完善了作用组合的设计表达式.原规范在术语上都是沿用作用效应组合,在概念上主要强调的是在设计时将不同作用在桥涵结构上所产生的效应进行叠加的过程.实际上在桥涵结构设计中,当作用与作用效应间为非线性关系时,采用简单的线性叠加就不再有效,因此,在采用效应叠加时,还必须强调作用与作用效应“可按线性关系考虑”的条件.公路桥梁特别是大型桥梁的非线性特征显着,设计中需考虑合理的成桥状态、合理的施工状态,一般情况下会呈现明显的几何非线性特征,此时,原规范作用效应组合的概念就不再适用.为此,工程结构可靠性设计统一标准GB 50153-2008和正在修编的公路工程结构可靠性设计统一标准以作用组合取代作用效应组合,并以此为基础给出了作用与作用效应为线性关系和非线性关系都普遍适用的作用效应设计表达式.本规范根据上位规范的规定作了调整.2改进了作用组合分类及计算方法.现行工程结构可靠性设计统一标准GB 50153-2008和正在修编的公路工程结构可靠性设计统一标准改进了作用组合分类及计算方法,本规范与上位规范一致,相应进行了修改.修改后,承载能力极限状态包括基本组合、偶然组合和地震组合;正常使用极限状态包括频遇组合和准永久组合.3将原规范组合系数改为组合值系数,并统一取为0.75. 根据Turkstra 组合规则,按设计值法确定的组合值系数与可变荷载的数目无关.而现行规范的组合系数随可变荷载数目的增多而减小,计算发现按现行规范作用效应的组合系数计算的可靠指标随可变荷载数目的增加而减小,不符合其定义的初衷.现行工程结构可靠性设计统一标准GB 50153-2008、正在修编的公路工程结构可靠性设计统一标准以及国内外相关规范均采用作用的组合值系数,并取为固定值.试算表明,当2、3、4和5个可变荷载组合的组合系数均取0.74时,随可变荷载数目的增加,所有钢筋混凝土构件的可靠指标增大,但变化不大.因此,为了保持不同可变荷载组合数目时构件的可靠指标不变,并与上位规范一致,本次修订将现行规范中“作用效应的组合系数”改为“作用的组合值系数”,并统一取为0.75,这样可保证结构可靠指标不会随可变荷载数目的增加而降低,保证桥梁结构构件在多重荷载作用下具有比较一致的可靠度.4完善了汽车荷载标准:调整了二级公路的汽车荷载等级;提高了中小跨径桥梁的车道荷载标准;修改了车辆荷载的分项系数.1 自2009年起,我国各省市开始陆续取消二级公路收费,部分二级公路的交通量和荷载水平有了较大增长.因此,本次修订调整了二级公路的汽车荷载等级:一般情况下,二级公路桥涵的设计应采用公路—I级汽车荷载;二级公路为非干线公路且重型车辆不多时,其桥涵的设计可采用公路—Ⅱ级汽车荷载.2 2008~2011年,本规范编写组结合交通运输部西部交通建设科技项目桥梁设计荷载与安全鉴定荷载的研究,开展了全国汽车荷载现状调查和统计分析.利用全国23个省、市、自治区的汽车荷载数据、针对5米~60米标准跨径桥梁的效应分析结果表明,小跨径桥梁汽车荷载效应0.95分位值较规范标准值效应最大提高了30%.实际中我国近年来出现的重载车辆压垮桥梁的事故,也多为中小跨径桥梁.鉴于此,本次修订提高了跨径在50m 以下桥梁的车道荷载集中载标准值,对50m跨径以内的桥梁设计汽车荷载效应有所增加.3 全国汽车荷载研究中,轴组重的研究结果显示,三联轴数量多且超载非常严重,并且这类轴型对于桥梁结构的局部和小跨径桥涵的整体安全影响很大,因此,规范应当予以考虑.为了探讨三联轴重量的确定标准,轴组重研究中,项目组对全国数据的轴重限值保证率进行了研究,各种方案中,在现行规范双轴组的基础上增加一个后轴42t的三轴组模型其保证率达到了98.6%以上.为了既能反映实际情况中三联轴居多且偏重的实际,又能维持规范的延续性,本次修订仍采用现行规范的车辆荷载,只是在利用车辆荷载计算时,将1.4的分项系数提高至1.8,提高的比率是按照42t的三联轴效应与双联轴效应等效的原则确定的.5增加了汽车疲劳荷载以及计算方法.汽车疲劳荷载是桥梁钢结构抗疲劳设计的重要依据,而现行规范中没有相关规定,使得我国公路桥梁钢结构抗疲劳设计中没有统一的荷载标准.公路钢结构桥梁设计规范修订过程中,项目组参考欧洲规范并结合我国公路交通运输的实际情况建立了疲劳设计标准车辆荷载模型,并选取南京三桥为研究对象进行了验证,最终确定了疲劳设计标准车辆荷载模型,并规定了详细的计算要求、疲劳强度曲线及疲劳细节分级.本次,修订采纳了公路钢结构桥梁设计规范对疲劳设计荷载的研究成果.6完善了温度作用计算规定.1 根据规范答疑和修编意见征集情况,技术人员对竖向梯度温度曲线T1起算点的选择疑问较多.为了解决规范应用过程中的疑问,本次修订增加了竖向温度梯度曲线使用的相关说明与要求.2 考虑到公路桥梁都带有较长的悬臂,两侧腹板受太阳直接辐射较少,所以我国现行规范设计时认为只有梁顶全天日照,不计横向梯度温度的作用.根据已有的科研成果及工程设计经验,对于无悬臂的宽幅箱梁,横向温度梯度效应不宜忽略.本次修订时,参考“超大跨混合梁斜拉桥建设关键技术”项目的研究成果,增加了横向温度梯度作用的相关规定.3 近年来高等级公路桥面铺装已广泛采用沥青混凝土铺装.沥青混凝土摊铺时要求高温操作,施工时摊铺温度往往可高达150℃左右,如此高的温度将在主梁内引起较大的温差分布.对于采用混凝土桥面板的桥梁,沥青高温摊铺可能会导致主梁混凝土原有裂缝的扩展及新裂缝的产生,影响桥梁结构的耐久性,必要时设计须考虑沥青摊铺温度作用影响.因此,本次修订增加了相关要求.7增加了波浪力作用.近年来,我国修建了一批近海和跨越海湾、海峡的桥梁工程,其下部结构在波浪和海流共同作用下,受到较大强度的波浪力作用,波浪力的效应不能忽略.因此,本次修订增加了波浪力作用.各海域的水文条件不同,波浪和海流的影响因素复杂,且桥梁墩台的结构形式多样,难以规定统一的波浪力标准值.我国几座大桥都是在设计前期,开展专门的波浪水流数学模型或物理模型试验来确定桥梁下部结构所受的波浪力,并通过现场波浪力观测,对试验研究成果的准确性、正确性进。
0块托架midas计算书
应用MIDAS Civil结构分析计算0号块托架受力一、设计资料1.托架结构类型及主要参数0号块结构形式:箱型结构,高6.5m,顶板宽12.5m,底板宽7m,腹板厚:0.8m。
顶板厚:0.6m,底板厚1.0m。
隔墙与立柱对应布置,厚1.1m。
根据设计施工图要求,混凝土浇注采用连续浇注方式。
当强度达到设计要求后进行预应力张拉,然后在0号块上安装挂篮。
托架梁结构形式:在两个薄壁柱上预留方孔,将托架梁2根40号工字钢组成的箱型梁插入孔内固定(桥墩两侧各一根),中间托架梁采用32号工字钢,横桥向2m。
在托架梁横桥向安装32号工字钢(分配梁),并与托架梁焊接。
在分配梁上安装12.6号槽钢,横桥间距0.6m,12.6号槽钢上安装8x6cm小方木,间距顺桥方向0.3m。
小方木上安装2cm厚竹模板。
具体布置详见《0号块施工布置图》。
2.设计技术标准1、《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-20042、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 JTJ 025-863、《钢结构设计规范》GB 50017-20034、《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-20005、《桥涵》上下册交通部第一公路工程局1995年8月6、《竹编胶合板》 GB 13123-917、《木结构设计规范》GB50005-2003二、空间模型建立结构分析计算采用MIDAS Civil2006大型桥梁空间分析软件。
1.节点与单元粱单元由两个节点组成一个单元,板单元由四个节点组成一个单元。
结构力学模型完全模拟0号块实际浇注工作状况。
全桥共建立1218个节点,1668个梁单元,884个板单元。
材料选择:型钢 Q235方木东北落叶松2.约束1)托架梁搁置在立柱上2)分配梁与托架梁采用刚性连接,释放转角约束。
3.截面特征值均由软件自动生成。
立柱外侧两根托架梁采用2根32号工字钢组成箱型截面,采用截面特征值系数调整。
4.模型图托架梁与分配梁图模板支撑图模板图三、荷载1.支架结构自重考虑各连接材料等因素,自重分项系数取1.05,并由软件自动计算。
MIDAS例题---连续梁要点
4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析,确定结构的有限元离散,确定各项参数和结构的情况,并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要:在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制,连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。
同时,随着现代科技的发展,连续梁结构也变得越来越轻盈,更能满足城市对桥梁的景观要求。
本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构(如图1所示)。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置:4×30m=120;桥梁宽度:0.25m(栏杆)+2.5m(人行道)+15.0m(机动车道)+2.5m(人行道)+0.25(栏杆)=20.5m;主梁高度:1.6m;支座处实体段为1.8m;行车道数:双向四车道+2人行道桥梁横坡:机动车道向外1.5%,人行道向内1.5%;施工方法:满堂支架施工;图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线(主要用于钢筋混凝土预应力构件)直径:15.24mm弹性模量:195000 MPa标准强度:1860 MPa抗拉强度设计值:1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力:1395 MPa热膨胀系数:0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋,直径:8~32mm弹性模量:R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度:R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数:0.0000123、设计荷载取值:3.1恒载:一期恒载包括主梁材料重量,混凝土容重取25 KN/m 3。
midasCivil在桥梁承载能力检算和荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)
目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
MIDAS-横坡截面-梁截面温度设置
midas Civil 技术资料----横坡截面-梁截面温度设置目录midas Civil 技术资料1 ----横坡截面-梁截面温度设置 1 1概述2 2 带横坡截面-梁截面温度设置理论依据 23 带横坡截面-梁截面温度设置方法4 3.1 截面单元面积A y 的划分 4 3.2等效代换梁截面温度参数计算 6 3.3 梁截面温度设置 8 4 结果对比及验证 9 5总结 11 参考文献11北京迈达斯技术有限公司 桥梁部2013/07/291概述根据规范JTG D60-2004(4.3.10-3)条目中规定,需要计算折线温差作用效应。
在JTGD62-2004附录B中给出的温差作用效应计算的模型是平坡截面,然而,在实际设计工程中截面往往是带有横坡或顶面非水平,如图1,这就给在Civil中输入参数,准确计算带横坡截面的温差作用效应带来了一定的困难。
本文结合规范,给出带横坡截面温差作用效应计算时,Civil中梁截面温度参数设置的输入方法。
图1 带横坡截面2 带横坡截面-梁截面温度设置理论依据图2 温度梯度计算模式及任意单元面积A y内的温差效应公式首先,JTG D62-2004 附录B 条文说明中关于温差作用效应的计算公式如图2所示,由公式附B-18、B-19可知,在计算温差作用效应时,定义了多层纤维面积dy,根据该单元面积所处的位置不同(y值)来计算任意点应力。
由其详细的推导过程可知,其实就是把截面图3 附录B 温差作用效应计算公式其次,规范在附录B中,根据其条文说明的详细推导过程,给出了具体的温差作用效应的计算公式。
但是,规范示意的似乎是平坡截面的计算公式,并未给出带横坡截面等顶面非水平截面的温差作用效应计算公式,是不是这类截面就不能准确计算了呢?图4 温差作用效应计算流程和要点当然不是,由附录B条文说明的推导过程,可以清晰的了解到,其实,不管是平坡截面还是带横坡的截面,亦或是顶面非水平的其他截面,正确的计算方法都是相同的,都是按照图4所示的流程和要点进行计算的。
midas做得新旧规范比较!公路桥涵设计通用规范JTGD60
midas做得新旧规范比较!公路桥涵设计通用规范JTGD60公路桥涵设计通用规范JTG D60-20041. 进行两个极限状态设计,考虑三个设计状况(1.0.7条,1.0.8条)两个极限状态---承载能力(弯矩、轴力、剪力、稳定、倾覆等)正常使用(变形、裂缝、耐久性)三个设计状况---持久状况(自重、汽车荷载作用状况等)短暂状况(施工荷载作用状况等)偶然状况(地震作用状况等)状况---主要针对荷载作用情况而言状态---主要针对设计而言(荷载组合等)2. 增加了安全等级及重要性系数(1.0.9条)三个设计安全等级: 1.1, 1.0, 0.9注意:1. 桥梁抗震设计不考虑结构的重要性系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条)2. 预应力钢筋混凝土超静定结构中预加力引起的次效应不考虑结构的重要性系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条)3. 荷载(4.1.1条)荷载编号仍为21个永久荷载(7,原来为6个):将原规范中土的重力和土侧压力分开为了两个荷载(荷载组合系数不同)可变荷载(11,原来为13个):删除了平板挂车或履带车荷载及其引起的土侧压力,取消了基本和其他可变荷载的区分。
偶然荷载(3个,原来为2个)---增加了汽车撞击作用4. 荷载组合(4.1.6条、4.1.7条)承载能力极限状态: 基本组合(分项系数,组合系数)偶然组合正常使用极限状态: 短期效应组合(频遇值系数)长期效应组合(准永久值系数) 问题:1. 偶然组合中永久荷载和可变荷载的分项系数不是很清楚,目前考虑地震时均采用1.0。
2. 短期和长期效应组合中对整体温升温降和非线性温度的系数不是很清楚,采用了1.0。
3. 表4.1.6种编号为4和5的编号是否应对调?与表4.1.1不同。
5. 活荷载(4.3.1条)取消了原来的汽车荷载等级,采用公路-I级和公路-II级标准汽车荷载公路I级: 相当于旧规范的汽车-超20公路II级: 相当于旧规范的汽车-20特点: 均布荷载不变,集中力---计算剪力时将集中力放大1.2。
(整理)公路桥涵设计通用规范-JTG-D60-2004
1 总则1.0.1 为使公路桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于公路桥涵的一般钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的设计,不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土桥涵结构构件的设计。
1.0.3 本规范按照国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283规定的设计原则编制。
基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132和国家标准《道路工程术语标准》GBJ 124的规定采用。
1.0.4 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,按分项系数的设计表达式进行设计。
本规范采用的设计基准期为100年。
1.0.5 公路桥涵应进行以下两类极限状态设计:1 承载能力极限状态:对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态;2 正常使用极限状态:对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。
1.0.6 公路桥涵应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计:1 持久状况:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态和正常使用极限状态设计;2 短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性作用(或荷载)的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态设计,必要时才作正常使用极限状态设计;3 偶然状况:在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。
该状况桥涵仅作承载能力极限状态设计。
1.0.7 公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。
结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1.0.7的规定。
表1.0.7 结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量(%)最大碱含量Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境;与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55 275 C25 0.30 3.0 Ⅱ严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境;滨海环境0.50 300 C30 0.15 3.0Ⅲ海水环境0.45 300 C35 0.10 3.0Ⅳ受侵蚀性物质影响的环境0.40 325 C35 0.10 3.0注:1 有关现行规范对海水环境结构混凝土中最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定时,可参照执行;2 表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率;3 当有实际工程经验时,处于Ⅰ类环境中结构混凝土的最低强度等级可比表中降低一个等级;4 预应力混凝土构件中的最大氯离子含量为0.06%,最小水泥用量为350kg/m3,最低混凝土强度等级为C40或按表中规定Ⅰ类环境提高三个等级,其他环境类别提高二个等级;5 特大桥和大桥混凝土中的最大碱含量宜降至1.8kg/m3,当处于Ⅲ类、Ⅳ类或使用除冰盐和滨海环境时,宜使用非碱活性骨料。
MIDAS例题---连续梁
4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析,确定结构的有限元离散,确定各项参数和结构的情况,并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要:在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制,连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。
同时,随着现代科技的发展,连续梁结构也变得越来越轻盈,更能满足城市对桥梁的景观要求。
本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构(如图1所示)。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置:4×30m=120;桥梁宽度:0.25m(栏杆)+2.5m(人行道)+15.0m(机动车道)+2.5m(人行道)+0.25(栏杆)=20.5m;主梁高度:1.6m;支座处实体段为1.8m;行车道数:双向四车道+2人行道桥梁横坡:机动车道向外1.5%,人行道向内1.5%;施工方法:满堂支架施工;图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线(主要用于钢筋混凝土预应力构件)直径:15.24mm弹性模量:195000 MPa标准强度:1860 MPa抗拉强度设计值:1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力:1395 MPa热膨胀系数:0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋,直径:8~32mm弹性模量:R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度:R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数:0.0000123、设计荷载取值:3.1恒载:一期恒载包括主梁材料重量,混凝土容重取25 KN/m 3。
对新公路桥梁设计规范的学习、理解、看法
对新公路桥梁设计规范的学习、理解、看法
新“公路桥涵设计通用规范JTG D60_2004”和“公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62_2004”与老规范相比,理论水平大大提高。
以下方面有重要变化:
1.效应的组合方法
共有几种组合?
“通用规范”4.1.6条承载能力极限状态,两种组合:基本组合、偶然组合;4.1.7条正常使用极限状态,两种组合:短效组合、长效组合。
4.1.8条,弹性阶段应力计算时,用标准值进行组合,这是第5种组合。
2.汽车效应冲击系数计算方法日照温度梯度模式箱形梁翼板有效宽度计算方法形心轴是否按有效宽度计算,影响不大?
(P143,144)
有效宽度只用来计算应力,超静定计算时按全宽度?(P18,第4行)
连续梁惯矩之比≤2,可按等截面考虑?(P18,4.2.5条)预应力混凝土梁的抗裂性验算方法σst -0.85σpc≤ 0 (6.3.1-1)
若作如下改写,就容易理解了
σst +0.85σpc≥ 0 (6.3.1-1)
或者不提拉应力、压应力,写为下式更好
σs +0.85σp≥ 0 (6.3.1-1)
6.3条的所有公式,-号都改为+号,≤号都改为≥,就容易理解了。
预应力混凝土梁抗弯强度计算要记入次预弯矩。
桥梁新规范(精)
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2. 增加了安全等级及重要性系数(1.0.9条)
三个设计安全等级: 1.1, 1.0, 0.9 注意: 1. 桥梁抗震设计不考虑结构的重要性系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条) 2. 预应力钢筋混凝土超静定结构中预加力引起的次效应不考虑结构的重要性 系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条)
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3. 荷载(4.1.1条)
荷载编号仍为21个 永久荷载(7,原来为6个):将原规范中土的重力和土侧压力分开为了两个荷 载(荷载组合系数不同) 可变荷载(11,原来为13个):删除了平板挂车或履带车荷载及其引起的土侧 压力,取消了基本和其他可变荷载的区分。 偶然荷载(3个,原来为2个)---增加了汽车撞击作用
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2. 钢筋(3.2.1~3.2.4)
普通钢筋牌号: R235(旧I级) HRB335(旧II级) HRB400(旧III级) KL400(旧余热处理) 取消了旧IV级钢筋和5号钢筋 预应力钢筋: 钢绞线 钢丝(消除应力的光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝) 精轧螺纹钢筋 取消了冷拔低碳钢丝和碳素钢丝 材料分项系数: 旧---无,设计强度直接使用屈服强度,钢筋安全系数1.25 新---普通钢筋1.2,钢绞线和钢丝1.47, 精轧螺纹钢筋1.2
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5. 活荷载(4.3.1条)
取消了原来的汽车荷载等级,采用公路-I级和公路-II级标准汽车荷载 公路I级: 相当于旧规范的汽车-超20 公路II级: 相当于旧规范的汽车-20
特点: 均布荷载不变,集中力---计算剪力时将集中力放大1.2。
问题: 需要确认计算主应时,剪应力的取值是否按调整的值? (计算位移、轴力、剪力、反力、剪应力时采用的是计算剪力时的荷载)
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23. 增加了持久状况和短暂状况的应力计算 属于弹性阶段的应力验算(混凝土正应力、斜截面主压应力,钢筋拉应力), 考虑冲击系数 问题: 7.1.5条 7.1.5-2公式不等号反了 24. 修改了构造规定 a) 保护层厚度普遍加大了 b) 配筋率普遍加大了,增加了偏心受压构件的配筋率要求(旧-无)
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4. 荷载组合(4.1.6条、4.1.7条)
承载能力极限状态: 基本组合(分项系数,组合系数) 偶然组合 正常使用极限状态: 短期效应组合(频遇值系数) 长期效应组合(准永久值系数) 问题: 1. 偶然组合中永久荷载和可变荷载的分项系数不是很清楚,目前考虑地震时均采用1.0。 2. 短期和长期效应组合中对整体温升温降和非线性温度的系数不是很清楚,采用了1.0。 3. 表4.1.6种编号为4和5的编号是否应对调?与表4.1.1不同。
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公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
JTG D62-2004
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1. 混凝土(3.1.1~3.1.6)
与旧规范标号相差2(30号=C(30-2)=C28) 试件: 新---150立方体标准试件 旧---200立方体标准试件 材料分项系数: 新---1.45(国标为1.4) 旧---约1.5(设计强度为标准强度的0.83,安全系数1.25) 预应力混凝土构件:新---不小于C40 旧---不小于30号 剪变模量:新---0.4E 旧---0.43E 泊松比: 新---0.2 旧---1/6 混凝土设计强度: 立方体标准试件试验 ->抗压强度平均值、标准差、变异系数 ->立方体标准试件的抗压强度标准值 ->棱柱体试件(150x150x300)与立方体试件的抗压强度关系系数 alpha ->构件与试件的换算系数 0.88 ->棱柱体构件抗压强度标准值 ->混凝土抗压强度设计值(考虑材料分项系数)
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2. 增加了安全等级及重要性系数(1.0.9条)
三个设计安全等级: 1.1, 1.0, 0.9 注意: 1. 桥梁抗震设计不考虑结构的重要性系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条) 2. 预应力钢筋混凝土超静定结构中预加力引起的次效应不考虑结构的重要性 系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条)
桥梁新规范简介
北京迈达斯技术有限公司
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公路桥涵设计通用规范JTGFra bibliotekD60-2004
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1. 进行两个极限状态设计,考虑三个设计状况(1.0.7条,1.0.8条)
两个极限状态---承载能力(弯矩、轴力、剪力、稳定、倾覆等) 正常使用(变形、裂缝、耐久性) 三个设计状况---持久状况(自重、汽车荷载作用状况等) 短暂状况(施工荷载作用状况等) 偶然状况(地震作用状况等) 状况---主要针对荷载作用情况而言 状态---主要针对设计而言(荷载组合等)
* 4.2.3条注3中bi/li后漏标数字,应为>=0.7
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4. 混凝土的极限压应变(5.1.4条文说明) 旧---0.003 新---普通 0.0033,高强0.0033~0.003 5. 混凝土受压区限值(5.1.4条文说明) 旧--- RC 0.9, PSC 0.8 新--- 普通0.8,高强 0.8~0.74 6. 给出了变高度梁在计算剪应力时,弯矩和轴力的影响计算公式(4.2.7条) 7. 修改了徐变系数的计算公式(4.2.9, 6.2.7, 附录F) 8. 给出了收缩的计算公式(6.2.7, 附录F)
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6. 冲击系数(4.3.2条)
修改了冲击系数的计算方法(基频的方法) 基频的方法: 最小为0.05,最大为0.45 相对于原规范大了一些
局部加载及在T梁和悬臂板上的冲击系数为1.3 : 该项执行起来有难度,需用户调整。
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7. 调整了人群荷载的标准值(4.3.5条) (150m及以上桥梁的人群荷载相对旧规范小了一些) 8. 调整了风荷载的计算公式(4.3.7条) (考虑了瞬时脉动风压,相对原规范较大了一些) 9. 补充了冰压力的计算方法和计算公式(4.3.7条) (参考了原苏联规范) 10. 改善了温度作用的规定(4.3.10条) (温度梯度曲线-接近美国AASHTO标准,比旧规范稍大了一些)
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2. 钢筋(3.2.1~3.2.4)
普通钢筋牌号: R235(旧I级) HRB335(旧II级) HRB400(旧III级) KL400(旧余热处理) 取消了旧IV级钢筋和5号钢筋 预应力钢筋: 钢绞线 钢丝(消除应力的光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝) 精轧螺纹钢筋 取消了冷拔低碳钢丝和碳素钢丝 材料分项系数: 旧---无,设计强度直接使用屈服强度,钢筋安全系数1.25 新---普通钢筋1.2,钢绞线和钢丝1.47, 精轧螺纹钢筋1.2
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17. 预应力损失计算 a) 增加了后张法构件曲线钢筋的第二种损失(钢筋回缩)的计算方法 (参考了瑞士VSL公司的方法) b) 给出了第五种损失(松弛)的计算公式及随时间变化的表格 c) 修改了第六种损失(收缩和徐变)的计算公式(参考了CEB-FIP)公式 原规范结果较大 18. 正截面抗裂验算中,荷载作用比旧规范小了(不计冲击)。 但验算要求比旧规范更严了。 部分预应力混凝土A类构件: 旧---恒载作用下不得消压,新---长期荷载效应下 19. 对竖向预应力钢筋引起的混凝土竖向压应力公式进行了修改,降低了竖向预应力 钢筋的作用
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20. 增加了裂缝宽度计算公式。 旧—用名义拉应力的方法计算 21. 修改了挠度计算中刚度的计算公式,考虑荷载长期效应的影响 旧---使用开裂刚度,偏于保守 22. 调整了预拱度设置的规定 a) 新---考虑荷载长期作用的影响 b) 新---增加了预应力构件的预拱度设置规定(旧---无)
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3. 荷载(4.1.1条)
荷载编号仍为21个 永久荷载(7,原来为6个):将原规范中土的重力和土侧压力分开为了两个荷 载(荷载组合系数不同) 可变荷载(11,原来为13个):删除了平板挂车或履带车荷载及其引起的土侧 压力,取消了基本和其他可变荷载的区分。 偶然荷载(3个,原来为2个)---增加了汽车撞击作用
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11. 轴心受压构件仅有钢筋混凝土公式(无PSC的公式),且公式中有0.9的系数。 套箍系数:旧---2.0, 新---根据混凝土等级(5.3.2条) 问题:5.3.2-1公式中 As应为As’, 即受压钢筋面积,原公式符号不清楚
12. 修改了长细比较大的构件的偏心距增大系数计算公式 旧---按弹性稳定理论 新---按极限曲率理论,与国标相同,但第一个系数计算公式不同
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9. 斜截面抗剪验算中修改了计算公式,并增加了连续梁和悬臂梁的验算公式。 (5.2.7) 10. 预应力钢筋混凝土构件的剪力分配(5.2.11) 旧规范: 混凝土和箍筋承担60%,弯起钢筋承担40% 新规范: 混凝土和箍筋至少承担60%,弯起钢筋最多承担40% 问题:5.2.3-2公式中 Ap应为Ap’, 即受压预应力钢筋面积
13. 增加了双向偏压验算公式
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14. 修改了抗扭承载力计算公式---仅适用于平衡扭转 平衡扭转---由荷载直接引起 协调扭转或附加扭转---由构件间约束引起,可能重分布 箱型截面壁厚影响系数与国标不同 15. 增加了剪扭构件的验算 旧---仅有弯扭构件的验算 16. 明确了抗裂计算不考虑冲击系数
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3. 箱梁翼缘有效宽度(4.2.3条)
详细规定了翼缘有效宽度的计算方法: 预加力引起的应力计算: 轴向力产生的应力按全宽,偏心弯矩按有效宽度 超静定结构的作用效应分析: 用全宽 问题: 作用效应所指内容?超静定结构的作用效应是否不包括预加力的效应? 剪力滞(Shear Lag): 剪力流在横向传递过程当中的滞后现象。 是由翼缘板的剪切变形引起的。 表现为腹板两侧翼缘上的弯曲应力分布不均匀。 剪力滞概念一般用于封闭截面,开口截面(T梁等)直接使用有效分布宽度。
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5. 活荷载(4.3.1条)
取消了原来的汽车荷载等级,采用公路-I级和公路-II级标准汽车荷载 公路I级: 相当于旧规范的汽车-超20 公路II级: 相当于旧规范的汽车-20
特点: 均布荷载不变,集中力---计算剪力时将集中力放大1.2。
问题: 需要确认计算主应时,剪应力的取值是否按调整的值? (计算位移、轴力、剪力、反力、剪应力时采用的是计算剪力时的荷载)