5 承】载,能力极限状态计【算
【。
5.1 !抗弯承载力》计算
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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ε!u,不小于15倍屈【服时:的应:变εy
—
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?。 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;
【
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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
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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
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—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)
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式中σ》基本组合《下钢筋、钢梁—或混凝土的计—算应力值《(MPa);
】
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《。 ? ,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
】
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《。 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Artƒ!sd≥0.15A】。sƒd?(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
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: : (?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100》%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;
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: (3)【当剪力设《计值在50%~10!0%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
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【 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AI?SC(Specif!ication 】for Struc!tural Ste!el Buil【din?gs: Approv【ed: by the【。 America】n, ,Institut】e of Ste】el: Cons》truction !。Com?mittee20】05)、英》国钢结?构规范Britis!h Stan—der?d,Struct—ural u—。se: of st—eel? work》 in buil】din?。gBS?59:50-319—。90、S《.ChenLoad! carry—ing cap【acity of】 composi】t,e b?eams pr【est?res?sed?。 ,wit?h ext》。。ernal ten!。。dons 》under —positive】 m:oment(Jo】urnal》 of Const!ruct《i,o,nal Ste【el R《es:eac?h2005》Vol.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2010)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0.0《58)
!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
《
《
》按照本?规范:、S.C《henLoa—d carry【ing capac!it:y :of compo】site 》be:ams? pr?estressed! with》 ext《e,rnal t—e,ndon《s u?nd:e,r po《sit?ive 《moment(J】o,ur:na:。l :o,f Co《nstru》ctional【。 Stee》l Resea【ch2005—Vol.61(4)!51553》0)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】.098和0—.035)
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