混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)課件

1、混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)2022/7/28混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)主 要 內(nèi) 容 提出的原因和解決的問(wèn)題橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題如何得到橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力實(shí)用精細(xì)化分析模型大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『υ蚺c防治混凝土構(gòu)件剪切配筋新方法精細(xì)化配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 實(shí)際工程中出現(xiàn)的問(wèn)題整體受力裂縫（規(guī)范中包含的驗(yàn)算項(xiàng)）提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 實(shí)際工程中出現(xiàn)的問(wèn)題局部受力裂縫（規(guī)范沒(méi)有對(duì)底板的驗(yàn)算要求，但設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)化計(jì)算）

2、提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 實(shí)際工程中出現(xiàn)的問(wèn)題 規(guī)范中缺失的驗(yàn)算項(xiàng)提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)腹板斜裂縫提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)腹板斜裂縫混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)腹板斜裂縫是出現(xiàn)最多的梁體裂縫，其特征為： 裂縫與梁軸線一般呈25 50 箱內(nèi)腹板斜裂縫要比箱外腹板斜裂縫嚴(yán)重提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)

3、用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)變截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋底板縱向裂縫提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)提出的原因和解決的問(wèn)題 混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)開(kāi)裂情況及其原因分析混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)提出的原因和解決的問(wèn)題 根本原因： 現(xiàn)行規(guī)范誕生于僅考慮豎向剪應(yīng)力的窄梁，“有效分布寬度”的概念遺漏了翼緣板中的面內(nèi)剪應(yīng)力?；炷翗蛄簩?shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 解決問(wèn)題的方法： 增加對(duì)混凝土各板件的應(yīng)力驗(yàn)算要求。 工程實(shí)用價(jià)值： 使混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)现伴_(kāi)裂”的問(wèn)題有更完整的審查。 增加驗(yàn)算項(xiàng)對(duì)計(jì)算分析提出更精細(xì)的要求。

4、提出的原因和解決的問(wèn)題混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 面內(nèi)受力和面外受力要點(diǎn) 2 每塊板的三層應(yīng)力面外（反映局部荷載） 面內(nèi)（反映整體荷載） 橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力兩個(gè)要點(diǎn) 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)面外應(yīng)力 面內(nèi)應(yīng)力 板的三層應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)整體效應(yīng)下的面內(nèi)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)局部效應(yīng)下的面外應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)

5、計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 箱梁橋的完整驗(yàn)算應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力 混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)開(kāi)裂情況及其原因分析混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 完整驗(yàn)算應(yīng)力單箱單室截面9個(gè)重要的驗(yàn)算應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)cy,pv、cy,ph、cy,t、cy,l由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力、橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力、箱室內(nèi)外溫差和汽車荷載產(chǎn)生的混凝土豎向應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用頻遇組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力tp和主壓應(yīng)力cp，應(yīng)按下

6、列公式計(jì)算：橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)完整驗(yàn)算應(yīng)力的意義 能夠解釋上面提到的所有結(jié)構(gòu)開(kāi)裂現(xiàn)象橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)完整驗(yàn)算應(yīng)力的意義 橋梁加固

7、的首要工作局部效應(yīng)驗(yàn)算整體效應(yīng)驗(yàn)算橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)完整驗(yàn)算應(yīng)力的意義 完整驗(yàn)算應(yīng)力理念可拓展至組合橋梁的混凝土橋面板混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋面板簡(jiǎn)化模型空間網(wǎng)格模型完整驗(yàn)算應(yīng)力的意義 完整驗(yàn)算應(yīng)力理念可拓展至組合橋梁的混凝土橋面板橋梁結(jié)構(gòu)的完整驗(yàn)算應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題 橋梁結(jié)構(gòu)的三種主要空間效應(yīng) 薄壁效應(yīng)：直箱梁橋、彎箱梁橋現(xiàn)行方法：采用放大系數(shù)估算 各腹板的荷載分布：多腹板寬

8、箱梁橋問(wèn)題： “橫向分布系數(shù)”在箱梁結(jié)構(gòu)中的適用性？ 剪力滯效應(yīng)：寬翼緣箱(T)梁橋、鋼砼疊合梁橋問(wèn)題： “有效分布寬度”僅適用于某種特定結(jié)構(gòu)狀態(tài)（常采用成橋結(jié)構(gòu)）、適用于窄梁（剪應(yīng)力為豎直方向）?；炷翗蛄簩?shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 箱梁薄壁效應(yīng)自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 自由扭轉(zhuǎn)約束扭轉(zhuǎn)約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 約束扭轉(zhuǎn)翹曲正應(yīng)力 彎曲剪應(yīng)力 現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)采用混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化模型的原因 第1步：“大包小”第2步：有效分布寬度寬箱梁到簡(jiǎn)單工字型梁的過(guò)程 單梁模型對(duì)于寬箱梁計(jì)算的局限性第3步：配筋

9、采用截面法；截面配筋用的極限值即是結(jié)構(gòu)計(jì)算的彈性值乘以各分項(xiàng)系數(shù)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)采用混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化模型的原因 單梁模型對(duì)于寬箱梁橫向分布計(jì)算的局限性橫向分布系數(shù)計(jì)算方法的局限 簡(jiǎn)支條件 所有腹板下均有支座 縱橫向圖形相似混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 剪力滯效應(yīng)采用同一個(gè)工字型截面 現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 剪力滯效應(yīng)40米簡(jiǎn)支梁各劃分梁的正應(yīng)力分布 現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 剪力滯效應(yīng)10

10、米簡(jiǎn)支梁各劃分梁的正應(yīng)力分布 現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 剪力滯效應(yīng)40米梁軸力作用于1#梁時(shí)，各劃分梁的正應(yīng)力分布 現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 剪力滯效應(yīng)10米梁軸力作用于1#梁時(shí)，各劃分梁的正應(yīng)力分布 現(xiàn)行設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問(wèn)題 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 空間網(wǎng)格模型： 特點(diǎn)： 最為全面的實(shí)用精細(xì)化模型。 折面梁格模型： 特點(diǎn)：針對(duì)橋?qū)挿较蚪孛娌煌恢玫氖芰Γ从臣袅?yīng)，特別針對(duì)多腹板寬箱梁橋，可以計(jì)算得

11、到各道腹板的荷載分配。 7自由度單梁模型 特點(diǎn)：針對(duì)薄壁效應(yīng)的單梁模型；是實(shí)用經(jīng)濟(jì)的精細(xì)化模型。 針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)空間效應(yīng)的實(shí)用精細(xì)化分析模型橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)一個(gè)箱梁截面的空間網(wǎng)格劃分 橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 空間網(wǎng)格模型混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)反映剪力滯效應(yīng)的截面正應(yīng)力 橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 空間網(wǎng)格模型的構(gòu)成及應(yīng)力表達(dá)方式空間網(wǎng)格模型由6自由度梁?jiǎn)卧M成，各縱橫梁為剛性連接；計(jì)算結(jié)果采用“階梯”型的應(yīng)力分布模擬連續(xù)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分布。 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)

12、化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)階梯型表達(dá)的彎曲剪應(yīng)力 橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 空間網(wǎng)格模型的構(gòu)成及應(yīng)力表達(dá)方式空間網(wǎng)格模型由6自由度梁?jiǎn)卧M成，各縱橫梁為剛性連接；計(jì)算結(jié)果采用“階梯”型的應(yīng)力分布模擬連續(xù)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分布。 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 空間網(wǎng)格模型的構(gòu)成及應(yīng)力表達(dá)方式約束扭轉(zhuǎn)翹曲正應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 空間網(wǎng)格模型與完整驗(yàn)算應(yīng)力是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配

13、筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)立面橫截面橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 空間網(wǎng)格模型與厚板單元模型計(jì)算結(jié)果的比較混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)劃分截面劃分 空間網(wǎng)格模型橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)比較模型 ANSYS厚板單元模型橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)自重作用下的位移: a) 跨中; b) 四分點(diǎn)反對(duì)稱集中荷載作用下位移 : a) 跨中; b) 四分點(diǎn)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分

14、析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)縱向正應(yīng)力: a) 跨中; b) 四分點(diǎn)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)箱梁頂板的剪力滯系數(shù): a) 跨中; b) 四分點(diǎn)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)反對(duì)稱集中荷載作用下的翹曲正應(yīng)力: a) 跨中; b) 四分點(diǎn)四分點(diǎn)橫向彎曲應(yīng)力 : a) 頂板; b) 底板橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)四分點(diǎn)剪應(yīng)力分布: a) 自重作用; b) 反對(duì)稱集中荷載作

15、用橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)應(yīng)用之 鋼混凝土疊合梁橋全橋空間網(wǎng)格模型截取一個(gè)節(jié)段截面劃分橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)空間網(wǎng)格模型的意義 梁?jiǎn)卧妮敵鼋Y(jié)果易于工程師理解并可以直接應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土的設(shè)計(jì)。 雖然一些有限元模型在某些方面更加精細(xì),但與配筋建立直接聯(lián)系尚存較大困難，影響了其“有效性”。 空間網(wǎng)格模型中單元的材料不一定是混凝土，也可以是鋼或其他材料，也就是說(shuō)，該模型可以應(yīng)用到組合結(jié)構(gòu)并為復(fù)雜截面提供完整驗(yàn)算應(yīng)力。橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝

16、土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 折面梁格模型 寬箱梁結(jié)構(gòu)中橫向分布和剪力滯的關(guān)系采用稀疏劃分的寬箱梁截面（可能還需要考慮剪力滯效應(yīng)） 采用致密劃分的寬箱梁截面（剪力滯效應(yīng)無(wú)需單獨(dú)考慮） 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 折面梁格模型的劃分示意混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 采用折面梁格模型計(jì)算得到寬箱梁橋各道腹板的橫向分布寬橋的常用支座布置橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋

17、設(shè)計(jì) 0 號(hào)腹板剪力橫向分布系數(shù)沿半跨長(zhǎng)變化圖 1 號(hào)腹板剪力橫向分布系數(shù)沿半跨長(zhǎng)變化圖 2 號(hào)腹板剪力橫向分布系數(shù)沿半跨長(zhǎng)變化圖 橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 0 號(hào)腹板彎矩橫向分布系數(shù)沿半跨長(zhǎng)變化圖 1 號(hào)腹板彎矩橫向分布系數(shù)沿半跨長(zhǎng)變化圖 2 號(hào)腹板彎矩橫向分布系數(shù)沿半跨長(zhǎng)變化圖 橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 對(duì)于產(chǎn)生面外效應(yīng)的局部荷載，如橋面板分析、預(yù)應(yīng)力鋼束在箱梁底板產(chǎn)生的外崩力效應(yīng)等，則需要另行計(jì)算； 折面梁格模型無(wú)法考慮剪力、扭矩在箱梁頂板、

18、底板產(chǎn)生的剪應(yīng)力，故無(wú)法得到頂?shù)装宓募魬?yīng)力和主應(yīng)力數(shù)值； 優(yōu)勢(shì)在于反映截面上的正應(yīng)力差異，即剪力滯效應(yīng)；反映活載彎矩和剪力的橫向分布效應(yīng)；由于模型中包含橫梁，故在同一個(gè)模型中可以對(duì)橫梁分析計(jì)算，并反映截面上的橫向位移； 折面梁格模型特別適合多腹板的混凝土寬橋分析。橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 折面梁格模型的適用范圍和優(yōu)點(diǎn)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 七自由度單梁模型 為單梁模型，滿足平截面假定； 第七個(gè)自由度為雙力矩，產(chǎn)生翹曲位移。橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) “以折代曲”的有限元方法

19、使彎橋在計(jì)算模型上沒(méi)有特殊性，都可以歸結(jié)為薄壁箱梁?jiǎn)栴}。對(duì)單梁模型表現(xiàn)為正應(yīng)力放大系數(shù)（約束扭轉(zhuǎn)翹曲）和剪應(yīng)力放大系數(shù)（自由扭轉(zhuǎn)+約束扭轉(zhuǎn)）； 彎箱梁橋內(nèi)力彎扭耦合可以轉(zhuǎn)化為應(yīng)力彎扭耦合； 彎箱梁橋外側(cè)腹板重量扭矩補(bǔ)償后可以解決外部反力問(wèn)題 ； 采用七自由度單梁模型可以計(jì)算得到沿橋長(zhǎng)的各放大系數(shù)的精確值；并可以直接用來(lái)進(jìn)行全斷面極限承載力計(jì)算。橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 采用七自由度模型計(jì)算得到箱梁橋的薄壁效應(yīng)系數(shù)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 七自由度模型是單梁模型，故仍然需要“放大系數(shù)”以表征薄壁效應(yīng)。七自由度模型的特點(diǎn)是可以分離自由扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)，

20、可以精確計(jì)算出沿著桿軸有限元?jiǎng)澐指鲉卧纳鲜龇糯笙禂?shù)。 正應(yīng)力放大系數(shù)乘以彎矩就是七自由度模型的彎矩設(shè)計(jì)值；剪應(yīng)力放大系數(shù)乘以剪力就是七自由度模型的剪力設(shè)計(jì)值。 彎矩和剪力放大系數(shù)在極限狀態(tài)同樣適用。橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 采用七自由度模型計(jì)算得到箱梁橋的薄壁效應(yīng)系數(shù)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 七自由度彎梁橋模型是單梁模型，依然遵循截面剛性周邊假定，遵循全截面的平截面假定； 七自由度單梁模型適合于整體分析，但與六自由度計(jì)算方法一樣，需要考慮剪力滯效應(yīng)； 對(duì)于產(chǎn)生面外效應(yīng)的局部荷載，如橋面板分析、預(yù)應(yīng)力鋼束在箱梁底板產(chǎn)生的外崩力效應(yīng)等，則需要另行計(jì)

21、算。 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)瘟耗Ｐ陀?jì)算方法熟悉，針對(duì)面內(nèi)受力分析；可以通過(guò)計(jì)算得到不同類型直線箱梁橋和彎箱梁橋的薄壁效應(yīng)放大系數(shù)，特別適用于彎箱梁橋。橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 七自由度模型的適用范圍和優(yōu)點(diǎn)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 總結(jié) 橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型特點(diǎn) 實(shí)用性：可以直接聯(lián)系配筋（相比塊體單元） 精細(xì)化：拆解了空間效應(yīng)（相比單梁模型）塊體模型的局限：局部效應(yīng)和整體效應(yīng)難以分離；無(wú)法聯(lián)系配筋方法及獲得承載力；尚不能完全滿足橋梁結(jié)構(gòu)的分析要求（預(yù)應(yīng)力、活載、時(shí)間效應(yīng)等）?；炷翗蛄簩?shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)

22、化分析和配筋設(shè)計(jì) 完整驗(yàn)算應(yīng)力的要點(diǎn)要點(diǎn) 1 面內(nèi)受力和面外受力要點(diǎn) 2 每塊板的三層應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用精細(xì)化分析模型 總結(jié)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 一些解決方案混凝土徐變研究: 調(diào)整參數(shù) 考慮箱梁各板件的混凝土齡期的差異 新的混凝土徐變模型混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)抗裂能力 主拉應(yīng)力xy豎向預(yù)應(yīng)力“零彎矩法”體內(nèi)體外混合預(yù)應(yīng)力配束預(yù)應(yīng)力束產(chǎn)生的彎矩用以平衡自重一些解決方案 “零彎矩法”受壓構(gòu)件混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分

23、析和配筋設(shè)計(jì)更大的偏心距更大的自重 更多預(yù)應(yīng)力雖然有成效（沒(méi)有裂縫，沒(méi)有過(guò)度下?lián)希珔s是惡性循環(huán): 一些解決方案 “零彎矩法”混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)一些對(duì)策與剪切配筋聯(lián)系起來(lái)?yè)隙扔蓛刹糠謽?gòu)成:混凝土徐變導(dǎo)致的下?lián)?，在工程精度?nèi)可預(yù)測(cè)由裂縫開(kāi)展和鋼筋作用失效帶來(lái)的不可預(yù)測(cè)的下?lián)稀斑^(guò)度”下?lián)系牟糠衷蛟谟诩羟辛芽p混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土和鋼筋的聯(lián)合抗剪機(jī)制是目前各國(guó)規(guī)范中各種抗剪配筋方法的差異所在，這反映在三個(gè)方面： 混凝土的抗剪貢獻(xiàn)以及貢獻(xiàn)

24、機(jī)制 抗剪鋼筋的配置形式及貢獻(xiàn)機(jī)制 抗剪鋼筋的配置數(shù)量 （數(shù)學(xué)模型） 箱梁截面腹板的剪切配筋混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)西方規(guī)范：反映腹剪破壞模式的桁架模型中國(guó)規(guī)范：極限脫離體的彎剪破壞模式 實(shí)質(zhì)上的斜截面抗彎破壞混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)國(guó)際主要規(guī)范比較抗剪鋼筋圖示美國(guó)ACI、中國(guó)（只有箍筋）歐洲規(guī)范、美國(guó)AASHTO（箍筋+主縱筋）新提出的抗剪配筋方法（“拉應(yīng)力域”方法）中國(guó)規(guī)范采用的脫離體理論，高估了混凝土的抗剪貢獻(xiàn)，造成剪切配筋不足，一旦出現(xiàn)剪切

25、裂縫鋼筋馬上屈服！混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì) 1. 剪切配筋方法的缺陷：導(dǎo)致出現(xiàn)的斜裂縫較寬、斜裂縫處的抗剪鋼筋屈服 ； 2. 指標(biāo)應(yīng)力的缺失：導(dǎo)致在箱梁各板件或結(jié)合梁混凝土橋面板中出現(xiàn)貫穿板厚的斜裂縫 ； 結(jié)論：大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的開(kāi)裂下?lián)喜『Σ还馐且粋€(gè)彈性階段開(kāi)裂的問(wèn)題，同時(shí)更是極限階段鋼筋屈服的問(wèn)題，必須對(duì)頂板、底板和腹板的面內(nèi)剪切配筋重點(diǎn)關(guān)注； 同樣適用于鋼砼疊合梁。 開(kāi)裂下?lián)喜『Τ梢蚧炷料淞簶蜷_(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)對(duì)于僅配置豎向箍筋作為抗剪鋼筋的混凝土腹板，斜裂縫出現(xiàn)時(shí)主壓應(yīng)力大幅增加（經(jīng)典桁架理論認(rèn)為是原來(lái)的2倍）對(duì)二維主拉應(yīng)力產(chǎn)生的面內(nèi)開(kāi)裂的加固就要非常小心：必須通過(guò)精細(xì)的計(jì)算分析，并重點(diǎn)關(guān)注加固后的效應(yīng)，特別是二維應(yīng)力的效應(yīng)，否則有可能反而得到負(fù)面效果混凝土箱梁橋開(kāi)裂下?lián)喜『εc防治混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)混凝土橋梁實(shí)用精細(xì)化分析和配筋設(shè)計(jì)國(guó)際主要規(guī)范比較抗剪鋼筋圖示美國(guó)ACI、中國(guó)（只有箍筋）歐洲規(guī)范、美國(guó)AASHTO（箍筋+主縱筋）新提出的抗剪配筋方法（“