桥梁4 设计方法.pptVIP

桥梁结构应满足下列功能要求： 1、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用； 2、在正常使用时，具有良好的工作性能； 3、在正常维护下，具有足够的耐久性能； 4、在设计规定的偶然事件发生时和发生后，能保持必需的整体稳定性。 第1、第4两项是结构的安全性要求，第2项是结构的适用性要求，第3项是结构的耐久性要求，安全性、适用性、耐久性三者可概括为桥梁结构可靠性的要求。 足够的耐久性能系指桥梁在规定的工作环境中，在预定时间内，其材料性能的恶化不致导致桥梁结构出现不可接受的失效概率。从工程概念上说，足够的耐久性能就是指正常维护条件下桥梁结构能够正常使用到规定的期限。 整体稳定性，系指在偶然事件发生时和发生后桥梁结构仅产生局部的损坏而不致发生连续或整体倒塌。 设计方法与设计要求 1.承载能力极限状态： 是指对应于结构、结构构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态。当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态： 1、结构或结构的一部分作为刚体失去平衡; 2、结构、结构构件或其连接因超过材料强度而破坏，或因过度的塑性变形而不能继续承载; 3、结构转变为机动体系; 4、结构或结构构件丧失稳定; 2.正常使用极限状态 是指对应于结构、结构构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态。 1、影响正常使用或外观的变形; 2、影响正常使用或耐久性的局部损坏; 3、影响正常使用的振动; 4、影响正常使用的其他特定状态; 《公路混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（TJG D62）、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11_2011) 采用概率极限状态设计法。极限状态 分为两类： 桥梁结构的设计基准期应为100年。 以可靠性理论为基础的极限状态设计都需有一个确定的设计基准期。设计基准期是指结构可靠性分析时，为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，也就是可靠度定义中的“规定时间”。公路桥梁的设计基准期取为100年是根据我国公路桥梁使用的现状和以往的设计经验确定的，根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283-1999公路桥梁的车辆荷载统计参数都是按100年确定的，而未考虑材料性能随时间的变化。 当设计基准期定为100年时，荷载效应最大值分布的0.95分位值接近于原《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89规定的汽车荷载标准值。设计基准期不完全等同于使用年限，当结构的使用年限超过设计基准期后，并不等于结构丧失功能或报废，只表明结构的失效概率(指结构不能完成预定功能的概率)可能会比设计时的预期值增大。 桥梁结构的设计使用年限（《城市桥梁设计规范》CJJ11—2011）应按下表的规定采用。 桥梁结构的设计使用年限 注: 对有特殊要求结构的设计使用年限，可在上述规定基础上 经技术经济论证后予以调整。 设计使用年限（年） 类 别 1 30 小桥、涵洞 2 50 中桥、重要小桥 3 100 特大桥、大桥、重要中桥 设计使用年限是设计规定的一个时期内,结构只需进行正常维护（包括必要的检测、养护、维修等）,而不需要进行大修就能按预期目的使用，完成预定功能，也即桥梁主体结构在正常设计、正常施工、正常使用、正常维护下达到的使用年限。 根据桥梁结构在施工和使用中的环境条件和影响，将桥梁设计分为以下三种状况： 1、持久状况：在桥梁使用过程中一定出现，且持续期很长的设计状况。 2、短暂状况：在桥梁施工和使用过程中出现概率较大而持续期较短的状况。 3、偶然状况：在桥梁使用过程中出现概率很小，且持续期极短的状况。 持久状况是指桥梁使用阶段适用于结构使用时的正常情况。这个阶段要对桥梁的所有预定功能进行设计，即必须进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算。 当进行承载能力极限状态设计时，应采用作用效应的基本组合和作用效应的偶然组合；——针对结构的安全性 当按正常使用极限状态设计时，应采用作用效应的标准组合、作用短期效应组合(频遇组合)和作用长期效应组合(准永久组合)。——针对结构的使用性能和耐久性 短暂状况所对应的是桥梁施工阶段及使用期间维修养护适用于结构出现的临时情况。与使用阶段相比施工阶段及维修养护的持续时间较短，桥梁结构体系，所承受的各种荷载亦与使用阶段不同，设计要根据具体情况而定。短暂状况可根据需要进行正常使用极限状态计算。 偶然状况是指桥梁可能遇到的偶发事件如地震、撞击等的状况，适用于结构出现的异常情况。对此状况除地震设