5 — 承载?能力极限状》态计算
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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εu不小于—15倍屈服》时的应变ε》y,
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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
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》 ? 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:);
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《 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;
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《 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
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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
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《。 , 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
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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);
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:。 》 ƒ钢筋、钢梁或】混凝土的强度设【计值:(MPa)
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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《
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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)
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: 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A】rtƒ?sd≥0.》15:Asƒ?d(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;
》。
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(—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:;
! :。。(3)?当剪力设计》值在5?0%:~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
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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
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, 《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
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《 : ,按照本规范》、现行国家标—准,钢结构设计规范G】B 500》17、欧洲规范4、!。美国钢?结构规范A》ISC?(Speci—fication】 for《。 Structur!al Stee【l Bui》ldings— App《roved by】 the Ame】rica《n In《sti?tute of S!teel Co【n,structi【on Commi】ttee2005】)、英国钢》结构规范Br—itish S【tand《。erdS《t,ruc?tural use! of stee】。l w?ork? i:n build【ingBS》5950-》31990》、S.Chen【Load《 carrying! capa》city of c!ompo《sit?。e, beams 【prestress!ed with【 extern【al ?tend《ons un—der pos【itive mom!。ent(Journ!al of Con!struc》tional— S:teel R—eseac》h2005Vo【l.61《(,4,)515-5—30)?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1!994)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!.,058)
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》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 car!ryi?ng capac】ity of co!mposit—e be《ams pres】tressed【 with》 externa】l ten》dons unde!r po《sitive mo!ment(》Jou?rnal 》of: Co?nstruct【ional Ste!。el Re》seach》2005Vo—l.61(4)【515530)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14?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】0.09《。8和0.0》35)?
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