应力裂缝和变形.ppt

acr——构件受力特征系数轴心受拉?cr=2.7偏心受拉?cr=2.4受弯、偏压?cr=2.1《公路桥规》最大裂缝宽度计算公式：光圆钢筋：c1=1.4螺纹钢筋：c1=1.0c1——考虑钢筋表面形状的系数式中：第32页,共47页，2024年2月25日，星期天c2——考虑荷载作用的系数；短期静荷载作用时：c2=1.0长期荷载作用时：c2=1+0.5N0/N其中N0为长期荷载作用下的内力，N为全部使用荷载作用下的内力。c3——与构件形势有关的系数；板式受弯构件：c3=1.15具有腹板的受弯构件：c2=1.0第33页,共47页，2024年2月25日，星期天σg——受拉钢筋在使用荷载作用下的应力；μ——含筋率，当μ>0.02时，取μ=0.02；当μ<0.06时，取μ=0.06；d——纵向受拉钢筋Ag的直径；hi、bi——受拉翼缘的高度与宽度。第34页,共47页，2024年2月25日，星期天最大裂缝宽度验算：《混凝土设计规范》最大裂缝宽度验算公式：《混凝土设计规范》规定的允许最大裂缝宽度。《公路桥规》最大裂缝宽度验算公式：《公路桥规》规定的允许最大裂缝宽度。第35页,共47页，2024年2月25日，星期天最大裂缝宽度限值：《混凝土设计规范》最大裂缝宽度限值：确定依据外观要求耐久性要求（为主）《公路桥规》最大裂缝宽度限值：一般大气环境下荷载组合Ⅰ：0.2mm荷载组合Ⅱ或Ⅲ：0.25mm严重暴露情况：0.25mm第36页,共47页，2024年2月25日，星期天9.4.5改善裂缝的措施设计方面：采用小直径筋、变形筋，分散布置；（提高粘结力）在普通钢筋混凝土梁中，不使用高强钢筋；构造措施：避免外形突变；（减少应力集中）配纵向水平钢筋；（控制腹板收缩裂缝）纵向主筋在支座处加强锚固。第37页,共47页，2024年2月25日，星期天施工方面：使用方面：控制水灰比，振捣密实，提高混凝土密实度；加强养护；严格控制混凝土配合比，不加有害早强剂；正确控制混凝土保护层厚度。定期对梁体裂缝检查；注意梁体所处环境的变化，注意防锈。第38页,共47页，2024年2月25日，星期天钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的作用是非线性的。21EI2(a)(b)Maf0EI(B)M0钢筋混凝土受弯构件的挠度验算§9.5第39页,共47页，2024年2月25日，星期天9.5.1截面弯曲刚度的概念及定义由材料力学知，匀质弹性材料梁的跨中挠度为：式中：φ=M/EI是截面曲率；S是与荷载形式、支承条件有关的挠度系数；EI=M/φ是梁的截面弯曲刚度，即使截面产生单位曲率需要施加的弯矩值。第40页,共47页，2024年2月25日，星期天截面弯曲刚度的特点：匀质弹性梁，当梁的截面形状、尺寸和材料已知时，EI为常数。对于钢筋混凝土构件，由于非匀质非弹性，因此在梁受弯的全过程中，EI是变化的。截面弯曲刚度不仅随荷载增大而减小，而且随荷载作用时间的增长而减小。我们桥梁结构中忽略这种荷载时间的影响。只计算一种抗弯刚度B。第41页,共47页，2024年2月25日，星期天例如：对于简支梁承受均布荷载作用时，其跨中挠度：混凝土梁的抗弯刚度B–––钢筋混凝土梁的挠度计算第42页,共47页，2024年2月25日，星期天曲率由平截面假定，可得平均曲率：ρMko?co?a?a?c?sash0Mkbb?lcr《规范》的刚度计算公式如下：第43页,共47页，2024年2月25日，星期天9.5.2预拱度的设置在荷载作用下，混凝土梁的挠度可能超出限值，可以设置预拱度来消除。公路桥规规定：当由作用短期效应组合并考虑长期效应影响产生的长期挠度不超过l/1600(l为计算跨径）时，可不设预拱度；当不符合上述规定时则应设预拱度。钢筋混凝土受弯构件预拱度按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。第44页,共47页，2024年2月25日，星期天耐久性：指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力耐久性设计是还是一个尚待进一步研究的课题混凝土结构的耐久性§9.69.6.1结构耐久性的基本概念第45页,共47页，2024年2月25日，星期天1、混凝土冻融破坏2、混凝土的碱集料反应9.6.2影响混凝土结构耐久性的主要因素3、侵蚀性介质的腐蚀4、机械磨损5、混凝土的碳化6、钢