《[其它模板]《荷载与结构设计方法》张乐夫.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[其它模板]《荷载与结构设计方法》张乐夫.ppt（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、其它模板荷载与结构设计方法张乐夫 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、温度作用一、温度作用(6-6)二、变形作用二、变形作用 变形变形变形变形指指指指外界因素外界因素外界因素外界因素的影响使结构被迫发生变形的影响使结构被迫发生变形的影响使结构被迫发生变形的影响使结构被迫发生变形 地基变形地基变形地基变形地基变形 结构支座位移结构支座位移结构支座位移结构支座位移 混凝土徐变、收缩混凝土徐变、收缩混凝土徐变、收缩混凝土徐变、收缩受内部或外部约束受内部或外
2、部约束受内部或外部约束受内部或外部约束 结构内力重分布结构内力重分布结构内力重分布结构内力重分布 制造误差等制造误差等制造误差等制造误差等 变形作用效应变形作用效应变形作用效应变形作用效应 静定结构：静定结构：静定结构：静定结构：支支支支座座座座移移移移动动动动、材材材材料料料料收收收收缩缩缩缩、制制制制造造造造误误误误差差差差等等等等使使使使结结结结构构构构发发发发生生生生的的的的变变变变形形形形不不不不引引引引起起起起内内内内力力力力、但但但但引起变形和位移引起变形和位移引起变形和位移引起变形和位移 超静定结构：超静定结构：超静定结构：超静定结构：支支支支座座座座移移移移动动动动、材材材材
3、料料料料收收收收缩缩缩缩、制制制制造造造造误误误误差差差差等等等等使使使使结结结结构构构构发发发发生生生生的的的的变变变变形形形形引引引引起起起起内内内内力力力力、变形和位移变形和位移变形和位移变形和位移 变形作用计算变形作用计算按力学基本原理求解按力学基本原理求解 三、爆炸作用三、爆炸作用 爆炸概念爆炸概念爆炸概念爆炸概念 足够快、足够强的能量释放所产生的人们能够听见的空气冲击压力足够快、足够强的能量释放所产生的人们能够听见的空气冲击压力足够快、足够强的能量释放所产生的人们能够听见的空气冲击压力足够快、足够强的能量释放所产生的人们能够听见的空气冲击压力 (包括：核爆炸、普通炸药爆炸、油罐、煤
4、气等的爆炸包括：核爆炸、普通炸药爆炸、油罐、煤气等的爆炸包括：核爆炸、普通炸药爆炸、油罐、煤气等的爆炸包括：核爆炸、普通炸药爆炸、油罐、煤气等的爆炸)（非核）爆炸的特点（非核）爆炸的特点（非核）爆炸的特点（非核）爆炸的特点 空气冲击波的空气冲击波的空气冲击波的空气冲击波的作用时间很短作用时间很短作用时间很短作用时间很短、传播过程中、传播过程中、传播过程中、传播过程中强度迅速减小强度迅速减小强度迅速减小强度迅速减小 爆炸荷载的计算爆炸荷载的计算（爆炸冲击波对地面结构物的作用）（爆炸冲击波对地面结构物的作用）爆心爆心高压波高压波顶盖顶盖前墙前墙 背墙背墙 爆炸发生时反应区内瞬时形成极高的压力与周围
5、未扰动的空气处于爆炸发生时反应区内瞬时形成极高的压力与周围未扰动的空气处于极端的不平衡状态极端的不平衡状态 高压波从爆心向外运动，强烈挤压邻近空气并不断向外扩展的压缩高压波从爆心向外运动，强烈挤压邻近空气并不断向外扩展的压缩空气层空气层 冲击地面建筑物（冲击地面建筑物（前墙承受前墙承受压力压力；背墙、顶盖和侧墙承受；背墙、顶盖和侧墙承受吸力吸力）四、浮力作用四、浮力作用 浮力的计算取决于土的物理特性浮力的计算取决于土的物理特性浮力的计算取决于土的物理特性浮力的计算取决于土的物理特性 考虑地基的透水性考虑地基的透水性考虑地基的透水性考虑地基的透水性 产产产产生生生生浮浮浮浮力力力力的的的的必必必
6、必要要要要条条条条件件件件：地地地地下下下下水水水水能能能能否否否否通通通通过过过过土土土土的的的的空空空空隙隙隙隙、连连连连通通通通或或或或溶溶溶溶入入入入到到到到结构基底结构基底结构基底结构基底浮力的计算浮力的计算浮力的计算浮力的计算 浮力浮力浮力浮力=物体排开水的体积物体排开水的体积物体排开水的体积物体排开水的体积 结构物基底单位面积上的水浮力：结构物基底单位面积上的水浮力：结构物基底单位面积上的水浮力：结构物基底单位面积上的水浮力：p pbuobuo=w wh hw w redred 结构物底基总浮力：结构物底基总浮力：结构物底基总浮力：结构物底基总浮力：P P=p pbuo buo
7、F F底面底面底面底面 redredredred浮力折减系数，浮力折减系数，浮力折减系数，浮力折减系数，非岩石地基非岩石地基非岩石地基非岩石地基 redred=1.0=1.0 岩石地基岩石地基岩石地基岩石地基 redred=0.35=0.35 0.950.95五、制动力五、制动力1 1 1 1、汽车制动力、汽车制动力、汽车制动力、汽车制动力 汽车制动力汽车制动力汽车制动力汽车制动力 汽车刹车时在车轮与路面之间产生的滑动摩擦力汽车刹车时在车轮与路面之间产生的滑动摩擦力汽车刹车时在车轮与路面之间产生的滑动摩擦力汽车刹车时在车轮与路面之间产生的滑动摩擦力 汽车制动力计算汽车制动力计算汽车制动力计算汽
8、车制动力计算 公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004JTG D60-2004）汽车荷载制动力汽车荷载制动力汽车荷载制动力汽车荷载制动力 按同向行驶的汽车荷载（不计冲击力）计算按同向行驶的汽车荷载（不计冲击力）计算按同向行驶的汽车荷载（不计冲击力）计算按同向行驶的汽车荷载（不计冲击力）计算 一一一一个个个个设设设设计计计计车车车车道道道道上上上上由由由由汽汽汽汽车车车车荷荷荷荷载载载载产产产产生生生生的的的的制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值按按按按规规规规范范范范规规规规定定定定的的的的车车车车道道道道荷荷荷荷载
9、载载载标标标标准准准准值值值值在在在在加加加加载载载载长长长长度度度度上上上上计计计计算算算算的的的的总总总总重重重重力力力力的的的的10%10%10%10%计计计计算算算算，但但但但公公公公路路路路-I-I-I-I级级级级汽汽汽汽车车车车荷荷荷荷载载载载的的的的制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值不不不不得得得得小小小小于于于于165KN165KN165KN165KN；公公公公路路路路-II-II-II-II级级级级汽汽汽汽车车车车荷荷荷荷载载载载的的的的制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值不得小于值不得小于值不得小于值不得小于90KN90KN90KN90KN。同同同同向向
10、向向行行行行驶驶驶驶双双双双车车车车道道道道的的的的汽汽汽汽车车车车荷荷荷荷载载载载制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值为为为为一一一一个个个个车车车车道道道道制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值的的的的2 2 2 2倍；倍；倍；倍；同同同同向向向向行行行行驶驶驶驶三三三三车车车车道道道道的的的的汽汽汽汽车车车车荷荷荷荷载载载载制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值为为为为一一一一个个个个车车车车道道道道制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值的的的的2.342.342.342.34倍；倍；倍；倍；同同同同向向向向行行行行驶驶驶驶四四四四车车车车道道道
11、道的的的的汽汽汽汽车车车车荷荷荷荷载载载载制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值为为为为一一一一个个个个车车车车道道道道制制制制动动动动力力力力标标标标准准准准值值值值的的的的2.682.682.682.68倍倍倍倍 汽车制动力的作用位置汽车制动力的作用位置汽车制动力的作用位置汽车制动力的作用位置 一般制动力的着力点在桥面以上一般制动力的着力点在桥面以上一般制动力的着力点在桥面以上一般制动力的着力点在桥面以上1.2m1.2m1.2m1.2m处处处处 计算墩台时计算墩台时计算墩台时计算墩台时 不计由此产生的竖向力和弯矩不计由此产生的竖向力和弯矩不计由此产生的竖向力和弯矩不计由此产生的竖
12、向力和弯矩制动力可移至支座中心或支座底座面上制动力可移至支座中心或支座底座面上制动力可移至支座中心或支座底座面上制动力可移至支座中心或支座底座面上 计算刚构桥、拱桥时计算刚构桥、拱桥时计算刚构桥、拱桥时计算刚构桥、拱桥时 不计由此产生的竖向力和弯矩不计由此产生的竖向力和弯矩不计由此产生的竖向力和弯矩不计由此产生的竖向力和弯矩制动力可移至桥面上制动力可移至桥面上制动力可移至桥面上制动力可移至桥面上2 2、吊车制动力、吊车制动力WG+Q Pmax Pmin横向水平制动力横向水平制动力横向水平制动力横向水平制动力L 吊车竖向荷载（标准值）吊车竖向荷载（标准值）吊车竖向荷载（标准值）吊车竖向荷载（标准
13、值）当当当当吊吊吊吊车车车车起起起起重重重重量量量量达达达达额额额额定定定定起起起起重重重重量量量量（Q Q Q Q），且且且且小小小小车车车车行行行行使使使使到到到到大大大大车车车车桥桥桥桥一一一一端端端端的的的的极极极极限限限限位位位位置置置置时时时时，吊吊吊吊车车车车轮轮轮轮子子子子作作作作用用用用于于于于该该该该边边边边柱柱柱柱吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁轨轨轨轨道道道道上上上上的的的的压压压压力力力力达达达达最最最最大大大大最最最最大大大大轮轮轮轮压压压压P P P Pmaxmaxmaxmax ；此时另一端轨道上的轮压达最小；此时另一端轨道上的轮压达最小；此时另一端轨道上的轮压达最小；此
14、时另一端轨道上的轮压达最小 最小轮压最小轮压最小轮压最小轮压P P P Pminminminmin。（图）（图）（图）（图）2(2(P Pmaxmax+P Pmin min )=(G+Q)+W)=(G+Q)+W 吊车横向水平制动力吊车横向水平制动力吊车横向水平制动力吊车横向水平制动力-小车制动或启动时小车轮子与桥架之间产生的滑动摩擦力小车制动或启动时小车轮子与桥架之间产生的滑动摩擦力小车制动或启动时小车轮子与桥架之间产生的滑动摩擦力小车制动或启动时小车轮子与桥架之间产生的滑动摩擦力 （图）（图）（图）（图）小车总制动力小车总制动力小车总制动力小车总制动力 T T0 0=N N(G+Q)/2(G
15、+Q)/2 每个轮子作用于吊车梁上横向水平荷载：每个轮子作用于吊车梁上横向水平荷载：每个轮子作用于吊车梁上横向水平荷载：每个轮子作用于吊车梁上横向水平荷载：T T T Tx x=T T0 0/4=/4=N N/8/8 (G+Q)=(G+Q)=N N (G+Q)(G+Q)N N N N 制动系数制动系数制动系数制动系数，按，按，按，按GB50009-2001GB50009-2001GB50009-2001GB50009-2001取用取用取用取用 软钩吊车：软钩吊车：软钩吊车：软钩吊车：当吊车额定起重量当吊车额定起重量当吊车额定起重量当吊车额定起重量Q Q Q Q 10t10t10t10t时时时时
16、,N N=0.12=0.12 当吊车额定起重量当吊车额定起重量当吊车额定起重量当吊车额定起重量Q=16Q=16Q=16Q=16 50t50t50t50t时时时时,N N=0.10=0.10 当吊车额定起重量当吊车额定起重量当吊车额定起重量当吊车额定起重量Q Q Q Q 75757575t t t t时时时时,N N=0.08=0.08 硬钩吊车：硬钩吊车：硬钩吊车：硬钩吊车：N N N N=0.20=0.20=0.20=0.20六、离心力六、离心力 离心力离心力-弯道桥（弯道桥（曲率半径曲率半径250m250m时时考虑）考虑）m F离离H=F离离=-F惯惯=-ma=-m 2R=-m(v/R)2
17、R=-mg.v2/(gR)离心力离心力 H=车辆重量车辆重量P P 离心系数离心系数C C离心系数离心系数C=v2/(gR)C=V2/(127R)单位换算单位换算:v:m/s km/h;g:m/s2;R:m 作用位置作用位置：车辆重心处，一般为桥面以上：车辆重心处，一般为桥面以上1.2m1.2m处处七、预应力七、预应力 2.全预应力混凝土和部分预应力混凝土全预应力混凝土和部分预应力混凝土3.有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土 有粘结预应力混凝土系指预应力钢筋与其周围的混凝土有可靠的粘结强度，使得在荷载作用下预应力钢筋与其周围的混凝土有共同的变形。先张法
18、预应力混凝土及后张灌浆的预应力混凝土都是有粘结预应力混凝土。无粘结预应力混凝土系指预应力钢筋与其周围的混凝土没有任何粘结强度，在荷载作用下预应力钢筋与其周围的混凝土各自变形。这种预应力混凝土采用的预应力筋全长涂有特制的防锈油脂，并套有防老化的塑料管保护。无粘结预应力技术克服了一般后张法预应力构件施工工艺的缺点。因为后张法预应力混凝土构件需要有预留孔道、穿筋、灌浆等施工工序，而预留孔道(尤其是曲线形孔道)和灌浆都比较麻烦，灰浆漏灌还易造成事故隐患。因此，若将预应力钢筋外表涂以防腐油脂并用油纸包裹，外套塑料管，它就可以像普通钢筋一样直接按设计位置放入钢筋骨架内，并浇灌混凝土；这种钢筋就是无粘结预应力钢筋，当混凝土达到规定的强度(如不低于混凝土设计强度等级的75%)，即可对无粘结预应力钢筋进行张拉，建立预应力。无粘结预应力钢筋外涂油脂的作用是减少摩擦力，并能防腐，故要求它具有良好的化学稳定性，温度高时不流淌，温度低时不硬脆。无粘结预应力钢筋一般采用工业化生产。由于无粘结预应力混凝土技术综合了先张法和后张法施工工艺的优点，因而具有广阔的发展前景。4.体内预应力混凝土和体外预应力混凝土体内预应力混凝土和体外预应力混凝土八、水压力和流水压力八、水压力和流水压力九、冻胀力九、冻胀力十、冰压力十、冰压力