85规范荷载组合i.docx
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85规范荷载组合i
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85规范,荷载组合i
篇一:
荷载规范里的荷载组合
荷载规范里的荷载组合中提到的荷载“基本组合”、“频遇组合”和“准永久组合”分别表示什么?
分别用在什么情况下?
1)基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合,它包括以永久荷载效应控制组合和可变荷载效应控制组合,荷载效应设计值取两者的大者。
两者中的分项系数取值不同,这是新规范不同老规范的地方,它更加全面地考虑了不同荷载水平下构件地可*度问题。
在承载力极限状态设计中,除了基本组合外,还针对于排架、框架等结构,又给出了简化组合。
2)标准组合、频遇组合和准永久组合是属于正常使用极限状态设计的荷载效应组合。
标准组合在某种意义上与过去的短期效应组合相同,主要用来验算一般情况下构件的挠度、裂缝等使用极限状态问题。
在组合中,可变荷载采用标准值,即超越概率为5%的上分位值,荷载分项系数取为1.0。
可变荷载的组合值系数由《荷载规范》给出。
频遇组合是新引进的组合模式,可变荷载的频遇值等于可变荷载标准值乘以频遇值系数(该系数小于组合值系数),其值是这样选取的:
考虑了可变荷载在结构设计基准期内超越其值的次数或大小的时间与总的次数或时间相比在10%左右。
频遇组合目前的应用范围较为窄小,如吊车梁的设计等。
由于其中的频遇值系数许多还没有合理地统计出来,所以在其它方面的应用还有一段的时间。
准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相同,其值等于荷载的标准值乘以准永久值系数。
它考虑了可变荷载对结构作用的长期性。
在设计基准期内,可变荷载超越荷载准永久值的概率在50%左右。
准永久组合常用于考虑荷载长期效应对结构构件正常使用状态影响的分析中。
最为典型的是:
对于裂缝控制等级为2级的构件,要求按照标准组合时,构件受拉边缘混凝土的应力不超过混凝土的抗拉强度标准值,在按照准永久组合时,要求不出现拉应力。
还有就是荷载分项系数的取值问题
新的荷载规范中恒载的分项系数在实际工作中怎么取?
什么时候取1.35什么时候取1.2?
1.2恒+1.4活
1.35恒+0.7*1.4活
抗浮验算时取0.9
砌体抗浮取0.8
1.35g+0.7*1.4q>1.2g+1.4q
g/q>2.8
所以当恒载与活载的比值大于2.8时,取1.35g+0.7*1.4q
否则,取1.2g+1.4q
对一般结构来说,1.楼板可取1.2g+1.4q
2.屋面楼板可取1.35g+0.7*1.4q
3.梁柱(有墙)可取1.35g+0.7*1.4q
4.梁柱(无墙)可取1.2g+1.4q
5.基础可取1.35g+0.7*1.4q
篇二:
桥梁的设计荷载及荷载组合
桥梁的设计荷载及荷载组合
(1)
如图:
一、桥梁的设计荷载
选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。
因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。
近年来,由于交通量的不断增加,大型超重车辆的不断出现,风载、地震荷载的重要性愈显突出等,导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂,这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难,常因初始设计荷载选定的滞后,而造成桥梁早期破坏或加固。
我国现行的公路桥涵设计通用规范(jtj021-85)中,将作用在桥梁上的荷载分为三大类:
1.永久荷载(恒载)在设计使用期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。
它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力,基础变位影响力和水的浮力。
2.可变荷载(活载)在设计使用期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。
按其对桥涵结构的影响程度,又分为基本可变荷载和其他可变荷载。
基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力,平板挂车(或履带车)荷载,人群荷载,离心力,以及所有车辆所引起的土侧压力。
其他可变荷载包括汽车制动力,风力,流水压力,冰压力,温度影响力和支座摩阻力。
3.偶然荷载在设计使用期内,不一定出现,但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载,它包括船只或漂浮物撞击力,地震作用。
下面具体讲述各种荷载的意义:
(一)永久荷载
结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力,可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。
作用在墩台上的土重力,土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》(jtj021-85)附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》(jtj024-85)附录二中规定计算。
对于预应力混凝土结构,预加应力在结构使用阶段设计时,应作为永久荷载计算其效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失;在结构承载能力极限状态设计时,预应力不作为荷载,而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。
混凝土收缩、徐变和基础变位将使超静定结构产生内力,这些力的计算可根据《公路桥涵通用规范》(jtj021-85)中有关规定计算。
水的浮力对桥梁墩台的影响,当墩台位于透水性地基上时,验算墩台的稳定性,应采用设计水位浮力,而验算地基应力时,仅考虑低水位时的浮力或不考虑水的浮力;当基础嵌入不透水性地基上时,可不考虑水的浮力;当不能肯定地基是否是透水时,应以透水和不透水两种情况分别计算与其他荷载组合,取其最不利者。
可变荷载
1.基本可变荷载
1)公路桥梁汽车荷载
(1)《公路桥涵通用规范》(jtj021-85)的规定:
该规范把大量、经常出现的汽车荷载,作为设计荷载;把偶然,个别出现的平板挂车或履带车作为验算荷载。
汽车荷载以汽车车队表示,分为汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车-超20级四个等级。
车队的纵向排列和横向布置如图1-5-1和图1-5-2所示。
荷载级别的数字表示一辆主车的重量,以吨计。
每级车队中有一辆是重车,其前后都是主车,主车的数量在计算跨长内不限。
图1-5-1各级汽车的纵向排列(重力单位:
kn;尺寸单位:
m)
图1-5-2各级汽车的平面尺寸和横向布置(尺寸单位:
m)
验算荷载分为800kn、1000kn、和1200kn平板挂车(简称挂车—80、挂车—100和挂车—120)以及履带500kn(简称履带—50)四种。
其纵向排列和横向布置见图1-5-3。
(2)《公路工程技术标准》(jtgb01-20xx)的规定
20xx年新颁布的《公路工程技术标准》中对于车辆荷载进行了新的规定:
取消挂车或履带车荷载,同时将汽车荷载分为公
路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个等级,其等级按照表1-5-1确定。
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。
车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。
车道荷载的计算图式如图1-5-4所示:
公路—Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为;集中荷载标准值按以下规定选取:
桥涵计算跨径小于或等于5m时,;
桥涵计算跨径大于或等于50m时,;
桥涵计算跨径大于5m,小于50m时,采用直线内插求得。
计算剪力效应时,上述荷载标准值应乘以1.2的系数。
公路—Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值车辆荷载:
公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。
车辆荷载布置如图1-5-5所示。
其主要技术指标见表1-5-5。
表1-5-2车辆荷载主要技术指标
车道荷载横向分布稀疏,应按设计车道数如图1-5-6布置车辆荷载进行计算。
汽车外侧车轮的中线,离人行道或安全带边缘的距离不得小于0.5m。
图1-5-6车辆荷载横向布置(尺寸单位:
m)
当桥梁横向布置车队数等于或大于2时,由于单向并行通过的机率较小,应考虑计算荷载效应的横向折减,但折减后的效应不得小于用两条设计车道的荷载效应。
一个整体结构上的计算荷载横向折减系数见表1-5-3。
当桥梁计算跨径大于150m时,应按表1-5-4考虑车道荷载的纵向折减。
桥梁为多跨连续结构时,整个结构应按最大计算跨径的纵向折减系数进行折
减。
和集中荷载标准值,为公路—Ⅰ级车道荷载的0.75倍。
(3)两种规范的比较
由上述两种规范对车辆荷载的规定,可以看出1985年的规定比较符合车辆实际行驶排列情况,而20xx年的规范对于车辆荷载从形式上不考虑挂车和履带车荷载,同时汽车荷载计算模式单一化,使得桥梁结构计算更为简便。
说明:
在具体桥梁结构计算时,车辆及人群荷载等荷载布置以最新颁布的设计规范为计算依据。
2)城市桥梁汽车荷载
我国建设部1998年制定了《城市桥梁设计荷载标准》(cjj77-98),该标准适用于城市内新建、改建的永久性桥梁与涵洞,高架道路及承受机动车的结构物荷载设计。
荷载采用两级荷载标准,即城—a级、城—b级。
城—a级总轴重700kn,适用于快速路及主干路。
城—b级荷载总轴重300kn,适用于次干路及支路。
标准中规定:
在城市桥梁设计中,汽车荷载可分为车辆荷载和车道荷载。
车辆荷载主要用于桥梁的横隔梁,行车道板,桥台或挡土墙后土压力的计算。
车道荷载主要用于桥梁的主梁,主拱和主桁架等的计算。
当进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载与车道荷载的作用叠加。
篇三:
midas:
荷载工况与荷载组合-20xx-04-21
midas:
荷载工况与荷载组合
荷载工况的荷载安全系数(荷载分项系数)(荷载组合系数):
当分析桥梁结构时,根据"公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范"(jtj023-85),当汽车荷载效应占总荷载效应5%及以上时,荷载安全系数应提高5%;当汽车荷载效应占总荷载效应33%及以上时,荷载安全系数应提高3%;当汽车荷载效应占总荷载效应50%及以上时,荷载安全系数不再提高。
目前按规范自动生成的荷载组合没有考虑提高的荷载安全系数,用户应根据需要将其进行相应调整。
施工阶段荷载工况:
该项只有定义了施工阶段时才处于激活状态。
st:
只用定义为非施工阶段荷载类型的工况生成荷载组合。
cs:
只用定义为施工阶段荷载类型的工况生成荷载组合。
st+cs:
同时考虑施工阶段中的荷载效应和使用阶段的荷载效应自动生成荷载组合。
在此应注意的是在施工阶段中激活和钝化的荷载,在荷载工况定义中一定要定义为“施工阶段荷载”类型。
2.在施工阶段分析后,程序会自动生成一个postcs阶段以及下列荷载工况:
(postcs阶段的模型和边界为在施工阶段分析控制对话框中定义的“最终施工阶段”的模型,荷载为该最终施(85规范,荷载组合i)工阶段上的荷载和在“基本”阶段上定义的没有定义为“施工阶段荷载”类型的所有其他荷载)。
恒荷载(cs):
除预应力、收缩和徐变之外,在各施工阶段激活和钝化的所有荷载均保存在该工况下。
施工荷载(cs):
当要查看恒荷载(cs)中的某个荷载的效应时,可在施工阶段分析控制对话框中的“从施工阶段分析结果:
恒荷载(cs)工况中分离出荷载工况(施工荷载(cs))”中将该工况分离出来,分离出的工况效应将保存在施工荷载(cs)工况中。
合计(cs):
具有实际意义的效应的合计结果。
在查看各种效应(反力、位移、内力、应力)时,在荷载工况/组合列表框中,在“合计(cs)”上面的工况均为有意义的工况效应,在“合计(cs)”下面的工况均为无意义的工况效应。
合计(cs)=恒荷载(cs)+钢束1次(cs)+钢束2次(cs)+收缩二次+徐变2次+施工荷载(cs)(如果有被分离出来的)。
注:
钢束二次本质上就是钢束二次力,在某些组合下,不需要钢束二次,比如计算承载能力极限状态的时候,这时:
合计(cs)=恒载(cs)+钢束1次(cs)+收缩二次+徐变2次+施工荷载(cs)(如果有被分离出来的)
网络解释:
做施工阶段分析时程序内部将在施工阶段加载的所有荷载,在分析结果中会将其归结为:
cs:
恒荷载,如果用户想查看如施工过程中某些荷载(如吊车荷载)对结构的影响的话,则需在分析之前,在“分析/施工阶段分析控制数据”对话框的下端部分,将该荷载从分析结果中的cs:
恒荷载中分离出来。
被分离出来的荷载将被归结为cs:
施工荷载。
分析结果中的cs:
合计,为cs:
恒荷载、cs:
施工荷载及钢束、收缩、徐变等荷载的合计。
但不包括收缩和徐变的一次应力,因为它们是施工过程中发生变化的。
将荷载类型定义为施工阶段荷载(cs)的话,则该荷载只在施工阶段分析中会被使用。
对于完成施工阶段分析后的成桥模型,该荷载不会发生作用,不论是否被激活。
关于施工阶段分析时,自动生成的postcs阶段。
postcs阶段的模型和边界条件与最终施工阶段的相同,postcs阶段的荷载为定义为非施工阶段荷载类型(在荷载工况中定义荷载类型)的所有荷载工况中的荷载,包括施工阶段中没有使用过的荷载。
对于与其它成桥后作用的荷载进行荷载组合,须在postcs中进行。
在生成荷载组合时将cs:
合计定义为如lcb1的话,则postcs中的lcb1的结构状态即为施工阶段完了后的成桥状态。
如果定义成了cs荷载,在postcs也就是使用阶段这些荷载将不能单独进行组合,而是作为施工过程中的cs恒荷载或者分离出来的施工荷载于其他的荷载进行组合,这并不代表不定义成cs荷载在各个阶段里面就看不到他的效应,其实最主要的是关系到一个荷载组合的问题,如果是施工阶段激活的荷载不被定义成cs荷载,运用自动组合的时候可能会造成重复组合的后果,也就是该荷载
不但在cs恒荷载里面的效应被计入,还会在荷载组合里当做使用阶段的荷载跟其他荷载的效应相叠加。
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