《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)宣传PPT
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目录1.材料定义 (5)2.截面定义 (6)3.有效截面 (6)4.轴心受拉构件强度验算 (10)4.1规范条款 (10)4.2验算原理 (10)4.2.1获取参数值 (10)4.2.2承载力计算 (11)4.2.3结论 (11)4.3结果表格 (11)5.轴心受压构件强度验算 (12)5.1规范条款 (12)5.2验算原理 (12)5.2.1获取参数值 (12)5.2.2承载力计算 (12)5.2.3结论 (13)5.3结果表格 (13)6.轴心受压构件整体稳定验算 (13)6.1规范条款 (13)6.2验算原理 (14)6.2.1获取参数值 (14)6.2.2χ值计算 (15)6.2.3承载力计算 (18)6.2.4结论 (18)6.3结果表格 (18)7.拉/压弯构件腹板应力验算 (19)7.1规范条款 (19)7.2验算原理 (20)7.2.1获取参数值 (20)7.2.2承载力计算 (21)7.2.3结论 (22)7.3结果表格 (22)8.拉/压弯构件腹板最小厚度验算 (23)8.1规范条款 (23)8.2验算原理 (24)8.2.1获取参数值 (24)8.2.2腹板最小厚度验算 (24)8.2.3结论 (24)8.3结果表格 (25)9.拉/压弯构件腹板加劲肋验算 (25)9.1规范条款 (26)9.2验算原理 (27)9.2.1获取参数值 (27)9.2.2腹板横向加劲肋间距α计算 (28)9.2.3腹板横向加劲肋惯性矩计算 (29)9.2.4腹板纵向加劲肋惯性矩验算 (29)9.2.5结论 (30)9.3结果表格 (30)10.拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算 (31)10.1规范条款 (31)10.2验算原理 (31)10.2.1获取参数值 (31)10.2.2承载力计算 (32)—2—10.2.3结论 (32)10.3结果表格 (32)11.拉/压弯构件整体稳定性验算 (33)11.1规范条款 (33)11.2验算原理 (35)11.2.1获取参数值 (35)11.2.2χ值计算 (36)11.2.3承载力计算 (36)11.2.4结论 (38)11.3结果表格 (38)12.抗倾覆验算 (38)12.1规范条款 (38)12.2验算原理 (39)12.2.1获取参数值 (39)12.2.2支座脱空验算 (40)12.2.3倾覆验算 (40)12.3结果表格 (44)13.挠度验算及预拱度 (45)13.1规范条款 (45)13.2验算原理 (46)13.2.1获取参数值 (46)13.2.2结论 (46)13.3结果表格 (46)14.抗疲劳验算 (47)14.1规范条款 (47)14.2验算原理 (50)14.2.1获取参数值 (50)14.2.2正应力抗疲劳验算 (50)14.2.3剪应力抗疲劳验算 (51)14.3结果表格 (52)—4—1.材料定义《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64)桥梁设计钢材材料选择规范“JTG D64-2015(S)”,如下图:▶索引位置:midas Civil 特性>材料特性值>钢材> JTG D64-2015(S)图 1材料定义钢材材料支持Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢。
《公路钢结构桥梁设计规范》11 钢-混凝土组合梁吴冲同济大学桥梁工程系cwu@1 前言☞组合结构桥梁主要构件➢钢结构➢砼桥面板➢剪力连接件钢梁截面组合截面☞钢梁截面形式➢工形◆跨径≤40m➢开口箱梁(槽形梁)➢钢箱梁➢钢桥临时支撑◆无支撑:仅承担二期恒载与活载◆有支撑:共同承担恒载与活载➢施工顺序◆先正弯矩区后负弯矩区➢施工方法◆现浇►施工方便►收缩徐变较大◆预制安装+湿接缝►预制板与钢梁有间隙►收缩徐变较小现浇混凝土桥面板11.1 一般规定预制安装:上海长江大桥:105m 组合梁钢梁制作浇筑砼桥面板浙江省台州市椒江二桥☞半封闭钢箱组合梁桥梁顶板宽39.6m(含风嘴42.5m),处高度3.5m(不含铺装)。
腹板横向间距为8.46m和15.0m,横隔板纵向间距4.5m☞桥面板标准厚度260mm,上翼缘设140mm砼承托;在边跨78m范围的桥面板加厚到400mm(无承托)☞用钢量:14533t(410kg/m 2)浙江省台州市椒江二桥浙江台州椒江二桥浙江省台州市椒江二桥浙江台州椒江二桥●钢筋连接件●型钢连接件●圆柱头焊钉连接件●开孔钢板连接件☞11.1.2考虑混凝土板剪力滞影响的混凝土板翼缘有效宽度可按附录F 计算。
➢F.0.1组合梁各跨跨中及中间支座处的混凝土板有效宽度按下式计算,且不应大于混凝土板实际宽度:➢ F.0.2简支梁支点和连续梁边支点处的混凝土板有效宽度按下式计算➢ F.0.3混凝土板有效宽度沿梁长的分布可假设为如图F.0.1b)所示的形式。
b e f 1b ef 2b eff b 1b 2b 0b 0L 1L 2L e , 1= 0.8L 1L e , 2= 0.2(L 1+L 2)L e , 3= 0.60L 2L e , 4= 0.2(L 2+L 3(L 3b e f , 00.6L 10.2L 10.2L 10.2L 2b e f , 1b e f , 2b e f , 3b e f , 40.6L 20.2L 2L 1L 2L 30.2L 3连续组合梁等效跨径混凝土板有效宽度沿梁长分布组合梁截面尺寸eff 0efib b b =+∑ef e,6i i ib L b =≤eff 0ef i ib b b β=+∑e,0.550.025 1.0i i i L b β=+≤☞11.1.2考虑混凝土板剪力滞影响的混凝土板翼缘有效宽度可按附录F计算。
《公路钢结构桥梁设计规范》14 钢桥面铺装吴冲同济大学桥梁工程系cwu@☞14.0.1钢桥面宜采用沥青混凝土铺装,且应具有完善的防水、排水系统。
☞14.0.2钢桥面铺装的设计使用年限宜不小于15年。
☞14.0.3钢桥面铺装设计应与正交异性钢桥面板结构整体考虑。
☞14.0.4钢桥面铺装应充分考虑环境条件、交通条件、结构支撑条件、工程实施条件,并参照国内同地区同类型桥梁桥面铺装的工程经验进行优化设计。
14.0.5钢桥面铺装除应具有良好的平整性、抗滑性、耐磨性和适应钢板变形的能力外,还必须具备良好的抗疲劳性能与保护钢桥面板不被侵蚀的功能,其路用性能应符合表14.0.5的要求。
表14.0.5钢桥面铺装路用性能要求注1:试验方法来自《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008注2:环氧沥青混合料或浇注式沥青混合料铺装要求“不渗水”;SMA 或其他沥青混合料铺装要求“渗水系数≤80ml/min”。
项目技术要求试验方法1平整度IRI ≤2.0m/kmT0933σ≤1.2mm T0932摩擦系数≥45 BPN T0964渗水系数不渗水2T0971☞14.0.6在车辆荷载作用下,除验算正交异性钢桥面板的挠跨比外,钢板和铺装合成后钢桥面铺装的挠跨比D/L (图14.0.6)不应大于1/1000。
☞14.0.7钢桥面铺装应以铺装结构的抗疲劳性能作为主要控制指标,计算铺装结构在设计荷载作用下的最大拉应力以及铺装与钢板之间的最大剪应力,并通过复合结构试验进行验证。
☞14.0.8钢桥面铺装结构应简单、有效,可由防腐层、防水粘结层、沥青混凝土铺装层等组成,总厚度不宜超过80mm 。
跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2钢桥面铺装加劲肋钢桥面板跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2加劲肋钢桥面铺装钢桥面板☞14.0.9 钢桥面铺装材料应在使用条件和工程实施条件分析的基础上,参照同地区、同类型桥梁铺装工程的使用情况确定,可选择环氧沥青混凝土、浇注式沥青混凝土、改性沥青SMA、密级配改性沥青混凝土或其他满足使用要求的材料。
《公路钢结构桥梁设计规范》
15 防护及维护设计
吴冲
同济大学桥梁工程系
cwu@
☞15.0.1应对钢结构桥梁进行防腐、防火和养护设计。
☞15.0.2钢结构防腐年限应不小于15年。
☞15.0.3钢结构桥梁设计应采取措施降低老化、腐蚀、疲劳和设计使用年限内发生的偶然作用导致的损伤。
☞15.0.4钢结构桥梁防腐和防火涂料的设计施工应符合环境保护的要求。
☞15.0.5钢结构桥梁应采取以下防腐措施:
除锈后应采取涂装或喷镀等防腐措施。
受侵蚀介质作用的结构以及在使用年限内不能重新涂装的结构部位应采取其他有效的防锈措施。
构造设计应便于养护、检查、应减少能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。
闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭。
封闭的箱、鞍座、锚碇和主缆内部宜做除湿设计。
☞15.0.6桥梁钢结构应按现行《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》JT/T 722的规定进行表面处理。
☞15.0.7维护设计应满足以下要求:
桥面和主缆应设置检修道,特大、大桥应根据需要设置养护检查车
桥塔塔柱及横梁内应设计便于上下检查的设施以及照明系统。
与桥面同高度处塔柱周边宜设检修平台。
塔顶应设置避雷装置,必要时应根据航空、航运管理部门的要求设置航空障碍标志及导航信号设施。
塔柱顶宜设置鞍罩或鞍室,其内应设置可靠的防水构造及除湿系统。
桥塔塔柱及横梁内外应设置有效的防、排水系统。
钢桥面外侧、塔内通道及横梁顶面两侧应设置保护检修人员的护栏系统。
敬请专家领导给予指导
谢谢!。
《公路钢结构桥梁设计规范》14 钢桥面铺装吴冲同济大学桥梁工程系cwu@☞14.0.1钢桥面宜采用沥青混凝土铺装,且应具有完善的防水、排水系统。
☞14.0.2钢桥面铺装的设计使用年限宜不小于15年。
☞14.0.3钢桥面铺装设计应与正交异性钢桥面板结构整体考虑。
☞14.0.4钢桥面铺装应充分考虑环境条件、交通条件、结构支撑条件、工程实施条件,并参照国内同地区同类型桥梁桥面铺装的工程经验进行优化设计。
14.0.5钢桥面铺装除应具有良好的平整性、抗滑性、耐磨性和适应钢板变形的能力外,还必须具备良好的抗疲劳性能与保护钢桥面板不被侵蚀的功能,其路用性能应符合表14.0.5的要求。
表14.0.5钢桥面铺装路用性能要求注1:试验方法来自《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008注2:环氧沥青混合料或浇注式沥青混合料铺装要求“不渗水”;SMA 或其他沥青混合料铺装要求“渗水系数≤80ml/min”。
项目技术要求试验方法1平整度IRI ≤2.0m/kmT0933σ≤1.2mm T0932摩擦系数≥45 BPN T0964渗水系数不渗水2T0971☞14.0.6在车辆荷载作用下,除验算正交异性钢桥面板的挠跨比外,钢板和铺装合成后钢桥面铺装的挠跨比D/L (图14.0.6)不应大于1/1000。
☞14.0.7钢桥面铺装应以铺装结构的抗疲劳性能作为主要控制指标,计算铺装结构在设计荷载作用下的最大拉应力以及铺装与钢板之间的最大剪应力,并通过复合结构试验进行验证。
☞14.0.8钢桥面铺装结构应简单、有效,可由防腐层、防水粘结层、沥青混凝土铺装层等组成,总厚度不宜超过80mm 。
跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2钢桥面铺装加劲肋钢桥面板跨径 L 1挠度D 1跨径 L 2挠度D 2加劲肋钢桥面铺装钢桥面板☞14.0.9 钢桥面铺装材料应在使用条件和工程实施条件分析的基础上,参照同地区、同类型桥梁铺装工程的使用情况确定,可选择环氧沥青混凝土、浇注式沥青混凝土、改性沥青SMA、密级配改性沥青混凝土或其他满足使用要求的材料。
We Analyze and Design the Future 《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015 功能展示 Do the right things right, We Analyze and Design the Future, MIDAS IT
彭海军 2017.07.18
《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015
midas Civil & Civil Designer
【操作简单】 【无可替代】
【功能强大】
缘起·项目背景聚心·核心优势臻美·实例展示闪耀·亮点功能并进·共创未来
项目背景
新规范推出
概率极限状态设计方法
市场环境
钢产量过剩: “去产能”被列为2016年五大结构性改革的任务之首。
我国钢桥建设远低于发达国家水平: 1%
>50%
35% 41%
国家政策
交通运输部关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见
交公路发〔2016〕115号 2016年7月1日
主要目标:
到“十三五”时期末,公路行业钢结构桥梁设计、制造、施工、
养护技术成熟,技术标准体系完备,专业化队伍和技术装备满足
钢结构桥梁建设养护需要。
新建大跨、特大跨径桥梁以钢结构为
主,新改建其他桥梁钢结构比例明显提高。
七大措施:
(一)加强方案比选,鼓励选用钢结构桥梁。
(二)合理选型,更好地发挥钢结构桥梁的优势。
(三)重视钢结构桥梁的构造设计/连接过渡、抗疲劳、抗渗漏、抗火等(四)全面提高结构可维护性/可达、可检、可修、可换四可设计
(五)推进钢结构桥梁工业化、标准化、智能化建造。
(六)尽快完善相关标准定额/专用施工和养护定额和标准图
(七)加强专业人才培养/相关标准规范和知识技能的专项培训。
核心优势
操作简单
建立midas Civil 模型
材料、截面、疲劳荷载导出到Civil Designer
一键导出,无缝对接自动生成验算数据跨度、有效截面、倾覆、荷载组合
运行,查看结果
11个验算项、整体计算书1 2 3 4
仅需4步
功能强大11个验算项
一、承载能力极限状态验算
1、轴心受拉构件强度验算
2、轴心受压构件强度验算
3、轴心受拉构件整体稳定验算
4、拉/压弯构件腹板应力验算
5、拉/压弯构件腹板最小厚度验算
6、拉/压弯构件腹板加劲肋验算
7、拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算
8、拉/压弯构件整体稳定验算
二、其他验算
1、抗倾覆验算
2、挠度验算及预拱度
3、疲劳验算
涵盖规范规定的所有验算项
功能强大丰富的结果展示结果表格
图形结果详细计算书
1、能够快速定位验算不通过点位,并查
找原因,提高建模效率
2、全面贴合规范,给出详细计算流程,
提高设计水平
功能强大丰富的结果展示整体计算书
美观大方,方便实用的整体计算书,可直接备份存档。
1、市场上尚无一款针对《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015的软件。
2、手动计算相当繁琐,完成桥梁设计几乎是一件不可能完成的事情。
从midas Civil 模型直接调取最不利应力结果 Or
从midas Civil 模型调取最不利内力结果,计算应力设计值
根据规范公式验算
1
2
3
根据应力点所在钢板厚度, 得出材料允许值
承载能力极限状态
承载能力极限状态
从midas Civil 模型直接调取最不利应力结果:
以轴心受压构件的整体稳定和拉/压弯构件
的强度验算为例说明:
1、轴压构件、拉/压弯构件所采用的有效截
面不同。
2、midas Civil 各个验算项的应力结果不
能同时采用不同有效截面,仅能采用一种有
效截面,则全部验算项按照这种有效截面进
行计算应力,用户需要不断的调整模型才能
获得不同验算项的应力结果。
拉/压弯构件
拉、压采用有效截面不同,同一验算项不同
验算位置、不同应力点均需要先判断拉、压,
然后再选用有效截面计算应力,基本上是无
法实现的。
3、 midas Civil 的有效截面不能考虑有效
截面Izz,仅能考虑Iyy,也就是说,Civil不
能考虑z向的有效截面特性值,仅能考虑y向
有效截面特性值。
即使按照上条计算出来的
应力结果也不正确。
从midas Civil 模型调取最不利内力结果,计算应力设计值:
承载能力极限状态
1、手动计算有效宽度,3种,繁琐。
从midas Civil 模型调取最不利内力结果,计算应力设计值:
承载能力极限状态
1、手动计算有效宽度,
3种,繁琐。
承载能力极限状态
从midas Civil 模型调取最不利内力结果,计算应力设计值:
1、手动计算有效宽度,3种,繁琐。
总结:
1、每个验算位置与截面及所在跨径位置相关,计算工作量大。
2、不单单计算有效截面A和b值,还需要计算有效宽度的Iyy、Izz、S等特性值。
从midas Civil 模型调取最不利内力结果,计算应力设计值:
承载能力极限状态
2、调取前处理内力结果,验算工作量巨大。
总结:
1、并不是直接从内力结果选取每种组成最不利值带入公式即可,
而是要用每种组成最不利情况并发值带入左侧公式。
2、并不是上述最不利情况就是最不利结果,因为计算点位材料允
许值不同,故需要纵桥向上验算每个验算位置。
3、以压弯构件稳定验算为例,每个点至少需要计算6种组成情况,
需要计算4个点,即一个验算位置需要计算24次。
从midas Civil 模型调取最不利内力结果,计算应力设计值:
承载能力极限状态
3、整体稳定折减系数计算繁琐。
从midas Civil 模型调取最不利内力结果,计算应力设计值:
承载能力极限状态
1、整体稳定折减系数计算繁琐。
总结:
1、计算公式涉及情况较多,计算复杂。
倾覆验算
总结:
1、需要计算多个倾覆轴和每种荷载组合下的每个工况。
2、划分倾覆力矩和抗倾覆力矩时,需要计算每种工况。
3、计算移动荷载倾覆力矩过程复杂。
疲劳验算
总结:
1、应力计算复杂点(有效截面几其特性值,计算点位多)。
2、截面突变处(焊接处,锚栓处)单独处理复杂。
3、需要处理模型I和模型II两种情况。
操作简单
建立midas Civil 模型
材料、截面、疲劳荷载导出到Civil Designer
一键导出,无缝对接自动生成验算数据跨度、有效截面、倾覆、荷载组合
运行,查看结果
11个验算项、整体计算书1 2 3 4
仅需4步
功能强大11个验算项
一、承载能力极限状态验算
1、轴心受拉构件强度验算
2、轴心受压构件强度验算
3、轴心受拉构件整体稳定验算
4、拉/压弯构件腹板应力验算
5、拉/压弯构件腹板最小厚度验算
6、拉/压弯构件腹板加劲肋验算
7、拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算
8、拉/压弯构件整体稳定验算
二、其他验算
1、抗倾覆验算
2、挠度验算及预拱度
3、疲劳验算(待发布)
涵盖规范规定的所有验算项
实例展示
工程概述
20+30+40+30m单箱单室Q345钢箱梁,支点处截面采用顶板16mm、底板24mm厚钢板;跨中截面采用顶板、底板16mm厚钢板;中支点范围底板采用T肋,其余采用板肋。
亮点功能
亮点功能
1、自动化程度高:
跨度、倾覆、疲劳、构件参数、荷载组合全部能够自动生成;
2、开放性功能强
跨度、倾覆、疲劳、构件参数、荷载组合全部能够手动调整;
构件计算书能够提升用户设计水平,提供用户设计效率。
3、三种有效截面程序自动判断,极大的提高设计效率。
4、功能强大:(11个验算项)
承载能力极限状态验算(8项)、抗倾覆验算、挠度验算及预拱度、疲劳验算。
5、美观大方,方便实用的整体计算书,可直接备份存档。
共创未来
共创未来
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《公路钢结构桥梁设计规范
》JTG D64-2015 midas Civil & Civil Designer 【操作简单】 【无可替代】 【功能强大】。