5》 承载能力极限】状态计?算,。
!
5.1 》 抗弯承载》力计算?。
【
5.1.1 】按,塑性理论计算钢【-混凝?土组合梁《截面的抗弯承—。载力时要求构—件的稳定问题不能】先,于截面塑性前发生】。故对钢梁《板件的宽厚比作【出较严格的》限,制以避免由于—板,件局部失稳而降低构!件的承载《力参考?欧洲规范《4的要求采用塑【性方法?设计时为了》保证构件的塑性【。发,展,采用钢材的》力学性能应满足强】屈比ƒu/》ƒy≥1.10伸】长率不小于15%】相应:。于抗:拉强度?ƒu的?应,变εu不小》于15倍屈服时的】应变εy
】。
受【弯钢-混凝土组合】梁根据钢结构稳定】与截面?塑性发展之》间的关系按欧洲【规范4可以分为
!
?
《 第一类截》面全截?面达到?塑性并?可形成塑《性铰(改变结构形】成内力重分布—);
》
第二!类截面全《截面可?达到:塑性但?不能:形成塑性铰》稳定问题先》于塑性铰《出现;
! ? 第三类截面截面】边缘达到塑性稳定】问题先于全截面塑性!出现;
》
— 第四类截面【稳定问题先于—塑性出现即承载【能力完全由局部稳定!控制
【
》第一类、《第二类截面》可采用塑《。性计:算截面抗弯》承载力第三类截面可!采用弹塑性计—算截面承载力第四】类截面一《般设计上是不—允许采用的
—
》 《截面的分《类按照受压翼缘【板及腹板《各自的不同》情况进?行判定
】
, 本条规定】参考了欧洲规—范4的相关》规定以第一、—二类截面进行—控制
】 当板—件宽厚比不满—足表5.1.1【的,限值但满足本规【范构造要求的截面】时可采?用弹性方法计算截面!抗弯承载能力即应】变满足平截面假【定应:力应变关系满足虎克!。定律截面边》缘应力达到材料【设,计强度的条件来计】算,截面:承载能?力,即,
roσ!≤ƒ: , 》 (2)
!
?式中σ基本组—合下钢筋、钢梁或混!凝土的计算应力值(!MPa)《;
—
— ƒ:。。钢筋、?钢梁或混凝土的强】度设计值(MP【a):
《
—。用,塑性设计方法—计算:截面:承载能力《其最终的极限状【态可不考虑施工过】程及徐?变、收缩《、温:度作用的影响采【用弹性设计》方法时其应力的【极限状态为》继承应力故应计入这!些,作用的影响
】
5.1.2 ! 当钢?梁同时受弯受剪时由!于腹板剪应力的存】在截面的抗弯承【载能力?会有所降《低或者?反过来说当截—。面中有了《较大的?弯矩作用《后,截面的抗剪承—载能力会《有所降低
!。
》对于简?支梁一般不出—现上述情况(除了在!跨中弯矩最大处还有!。较大的集中》。力作用?)
】 对于连续【梁的中?支点处截面》受弯受?剪最大必然同—时出现但根据试验】表明:。当桥面板的纵向【配,筋率较?大满:足Artƒsd≥】0.15Asƒd(!普通钢筋与钢梁【的力比大于0—.15?。。),。。的要求时抗剪承【载能力有《较大的提《高抗弯承载能力也】可不:。考虑剪力《的影响
】
? 当不满足本【条规定时抗弯承载能!力可根据下》列规定计算》
?
《。 (1)—当剪力设计》值小于50%的剪力!承载能力时仍—可不考虑剪力对【抗弯承载能力的影】响;
【
: (《2)当剪力设计【值等:于1:00%的剪力承【载能力时《。抗,弯承载能力仅由【钢梁翼缘和纵—向钢筋提供》;,
! (3)当剪力设】计值在50%—~,100%的剪—力承载能力之间时抗!弯承载力可在上述】两种状态中线—性内:插
?
?
5.?1.:3 : 栓钉等《抗剪连接《件在:传递钢梁《和混凝?土桥面板交界面上的!水平剪力时会—发,生变形从《而在交界面》上引起滑移使钢-】混,凝,土组合梁截面的极】限抗弯强度降低【因此在计算钢-混】凝土组合梁抗弯【强度时应考虑滑移效!应的影响本条给出】了考:虑,滑移效应和混凝土】桥面板内普通钢筋】作用的正弯矩作【用下的钢-混凝土简!支组合梁极限抗【。弯,。强,度计算?公式
】。 《。由于混凝土》桥面板和钢梁之间有!相对滑?移极:限状态时混凝—土桥面板《和钢梁中都存在【中和轴钢《-,混凝土?组合梁截《面抗弯强度计算分】四种情况混凝土桥面!板内中和轴在两层】钢筋之间《且钢梁内中》和轴在?钢梁上翼缘》内混凝土桥面板内中!和,轴在两层钢筋—之间且钢梁内—中和轴在钢》梁腹板内《混凝土桥面》板内中和轴在下层钢!筋以下且钢》梁,内中:和,轴在钢梁上翼缘内混!。凝土桥面板内中【和轴在下层钢筋【以下:且钢梁内中和轴在钢!梁腹板内《
— : 本条所列的正】弯矩作?用区段钢《-混凝土组合—梁抗弯?强度计算公》式是结合理论公式和!。相关:试验结果拟》合得出的(详—见钢-混凝土组合梁!单调静?力,性能:和设计理《论研究报告钢-混】凝土组?合桥梁设计规范编制!组2010)—混凝土桥面板—面积计算时应考虑】承托的面积》
,。
?
?。 , 按照本》规范、现行》国,家标准钢结构—设计规?。范GB 500【17:、欧洲规范4、美国!钢,结构规范AISC(!Specif—ication 】for? Struc—tural —S,teel B—uildings !Appr《ove?d b?y the》 Amer》。ican 》Institute! of Stee】l :Constr—uction Co!m,mittee20】05)、英国钢结】构规范Brit【。ish 《St:。。ande《rd:Structura!l, use of s!。teel wo【rk in》 building!BS59《50-31990】、S.Chen【Load《 carry—ing capa】ci:ty of com!posit》e beam—s prest【r,essed wit!h externa!l :te:ndons u【nder po【sitive mo!ment(J—ourna》l, of Cons】tructi—onal Ste】。。el ?Res?each2》005Vol.61!(4)515-【530)《和聂建国钢-混凝】土组合梁强度、【变形和裂缝的研究】(博:士后出站报告—北京:。清华大学《。1994)中公式】分别对规范编—制组:完成的试验和其他相!关试验中的》23根?钢-混凝土组合【梁的抗弯强度进行了!验,算(:详见钢-混凝土【组合梁单调静力性能!和设计理《论研究?报告钢-混凝土组合!桥,梁设计规范》编制组20》10)结果表明【按照本规范公式计】算得到的结》。果与试验结果—误差较小(平均误差!为0.2%标准【差,为,0.05《。8,)
《
5.1.4 ! ,本条给出《了体:外预:应力筋?的极限应力的计算方!法体外预《应力筋的极限应【力是体外预应—力筋的?有效应?力加上应力增—量应力增量的计算分!为塑性中《和轴在板《内和钢梁《内两种情况根据本】。规,范编制组完成—的试验?结果应力增量—的计算公《式是根据选用的参】数进行拟合而得出的!
?
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《 ,按照:本规范、S.Che!。nLoad ca】rrying c】apacity 】of compos!。ite bea【ms prest】ressed—。 with ext!e,rn:al ten—dons unde!r positiv!e :moment—(Journa【l of C—onstructi!onal Stee!l Resea【ch200》5Vol《.61(4)515!530)《和聂建?。国钢-混凝土—。组合梁强度、—变形和裂《缝的研究《(博:士后出站报告北京】清,华大学19》94)中公》式分别对《。规范:编制组完成》的试验和其》他相关?试验中的1》4根:钢,-混凝土组合梁体外!预应力?筋极限应力增量和极!限应力进行了验【算(详?见钢-混凝土—。组,。合梁:单调静力《性能和设计理论研究!报告钢-混》凝土组合《桥梁设计规范编【制组2010)结果!表明按照本规范公式!计算:得到的预应力筋【极限应力增量和极】限应力?与,试验值结果误差较】小(平均误差—分,别为6?.3%和2》.5%标准差—分别为?0,.0:98和0.035)!
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