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(3) 可变荷载剪力效应计算
计算可变荷载剪力效应应计入横向分布系数?沿桥跨变化的影响。通常分两步进行,先按跨中的?由等代荷载计算跨中剪力效应;再用支点剪力荷载横向分布系数??并考虑支点至l/4为直线变化来计算支点剪力效应。剪力计算时,按照《桥规》4.3.1条规定,集中荷载标准值Pk需乘以1.2的系数。
① 跨中剪力V1/2的计算(见表1-11——1-12)
公路—Ⅱ产生的跨中剪力V1/2(单位:KN) 1-11
粱号 1 2 3 内力 V1/2 V1/2 V1/2 ? 1?? qk ?0 Pk yk 弯矩效应 ?(1??)【qk×?0+pk×yk】 梁号 1 2 3 0.524 78.80 7.875 2.438 214.2 0.5 0.462 1.238 72.24 0.4 62.54 人群荷载产生的跨中剪力(单位:KN) 1-12 弯矩效应 p? 0人? 内力 p人×?×?0 V1/2 V1/2 V1/2 0.65 0.424 0.4 2.25 2.438 3.57 2.33 2.19 ② 支点剪力V0的计算(见表1-13——1-15) 计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为: a. 支点处按杠杆法计算的??
b. l/4~3l/4按跨中弯矩的横向分布系数? c. 支点~l/4处在?和??之间按照直线变化
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支点剪力效应计算式为:
V1/2
式中:?活—相应于某均布活载作用处得横向分布图纵坐标;
qk—相应于某均布活载作用数值; Pk—相应于某集中活载的数值。
人群均布荷载产生的支点剪力效应计算式为:
Vd0人=?人?人p
p?11q人12?l4??人???人11l2=96(?人???人)q人
式中:?人?—跨中横向分布系数;
?人—支点处横向分布系数。
梁端剪力效应计算:
汽车荷载作用下如图———所示,计算结果如表1-13所示 公路—Ⅱ级产生的支点剪力计算表(单位:KN) 1-13
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梁1?? 号 1 2 3 ??yp iii剪力效应 (1??)??iyipi 1.238 214.2?1.0?0.438?7.875(19.5/2?0.524?0.75?19.5/4?0.086164.08 ?0.5?0.25?19.5/8?0.086?2/3)?132.54214.2?1.0?0.5?7.875(19.5/2?0.462?0.75?19.5/4?0.038 ?0.5?0.25?19.5/8?0.038?2/3)?143.24214.2?1.0?0.594?7.875(19.5/2?0.4?0.75?19.5/4?0.1 ?0.5?0.25?19.5/8?0.1?2/3)?159.71 177.3 197.72 人群作用如图——,计算结果如表1-14所示。
可变作用支点剪力计算表(单位:KN) 1-14 梁号 公式 1 2 ???人)q人?0.917 Vd0人=?人?人q人+PP=(?人l83 计111111?19.5?0.65?2.25+?19.5?19.5?0.424?2.25+?19.5?19.5?0.4?2.25+?19.5 2 2 算2888值 (1.5-0.65)?2.25?0.917=18.53(-0.615?0.424)?2.25?0.917=4.08(0?0.4)?2.25?0.917=6.76剪力效应组合(单位:KN) 1-15
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梁号 剪力永久人群 效应 荷载 汽车 n?n??0Sud??0???GiSGik??Q1SQ1k??c??QjSQjk? j?2?i?1?1 V0 181.9 18.53 164.08 0 186.7 0 188.1 0 3.57 4.08 2.33 78.8 177.3 72.24 468.75 114.32 476.83 103.75 510.10 90.01 V1/2 2 V0 V1/2 3 V0 6.76 197.72 2.19 62.54 V1/2 注:?0——桥梁的结构重要性系数,本设计取?0=1.0
?c——与其他可变荷载作用效应的组合系数,本设计取?c=0.8
(三)持久状况承载能力极限状态下界面设计、配筋与验算 1.配置主筋
由弯矩基本组合可知,1号梁As?6434?628?7062mm2值最大,考虑到施工方便偏安全的一律按一号梁计算弯矩进行配筋。 设as=80mm 则h0?h?as?1300?80?1220?b?0.56
fcdb?fh?f(h0?h?f120??)?13.8?1600?120??1220???3073.54kN?m??0Md?2272.35 22??由式可判定此截面属于第一种T型截面可按矩形截面b?f?h进行计算,求出受压区高度x。
2?0Md2?1.0?2272.35?106x?h0?h0??1220??1220?1130.48?91.12??bh0?683.2(mm)
fcdb13.5?16002As?fcdbx13.5?1600?89.52??7029.87?mm2? fsd28019
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现取8?32?2?20则实际取用手拉钢筋截面积和As?6434?628?7062mm2截面尺寸如下图
实际用受拉钢筋重心至下边缘的距离 钢筋重心位置y?为
y????ay?ajji[3.142(4?3.45??2.2)?8.043(3.5?3.452?2.5?3.45?1.5?3.45?0.5?3.45)]23.142?4?8.043
268.78?7.63(cm)35.31实际有效高度? 实际配筋率??所以又???min
b?30?35.8?30?35.8?30?161.6?180mm符合要求;
As?0.37%?2% ?bfh02.持久状况截面承载能力极限状态计算 承载力符合?=As?0.0037 bh020