公路圬工桥涵设计规范(JTCD61一2005) 式中N:—轴向力设计值; A -构件截面面积,对于组合截面按强度比换算,即A=A0+1A1+2A2+…, Ao为标准层截面面积,A1、A2、…为其他层截面面积,1=fad/∫od、2 fa/∫ou、…,fou为标准层轴心抗压强度设计值,∫ald、f2a、…为其他层的轴 心抗压强度设计值; f一砌体或混凝土轴心抗压强度设计值,应按本规范第3.3.2条、第3.3.3条及 第3.3.4条的规定采用;对组合截面应采用标准层轴心抗压强度设计值; 单一构件轴向力的偏心距©和长细比B对受压构件承载力的影响系数,按本规 范第4.0.6条和第4.0.7条计算。 4.0.6砌体偏心受压构件承载力影响系数P,按下列公式计算: 9=1 1 (4.0.61) .1-( 1 (4.0.6-2) 1+( °1+9,(R,-31+1.37] 1- P, (4.0.6-3) 1+(°1+9,(g-31+1.33] 式中P9,一分别为x方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数: x、y 一分别为x方向、y方向截面重心至偏心方向的截面边缘的距离,见图 4.0.6 轴向力在x方向、y方向的偏心距, e=Ma/Na、e,=Md/Na,其值不应 超过本规范表4.0.9及图4.0.9所 示在x方向、y方向的规定值,其中 Md、M分别为绕x轴、y轴的弯矩三 设计值,N:为轴向力设计值,见图 4.0.6: m一截面形状系数,对于圆形截面取 2.5;对于T形或U形截面取3.5;对 于箱形截面或矩形截面(包括两端 设有曲线形或圆弧形的矩形墩身截 面)取8.0; 、,—弯曲平面内的截面回转半径,i= 图4.0.6砌体构件偏心受压 -12
构件设计与计算 √T/A、iy=√T,/瓜;l、1,分别为截面绕x轴和绕y轴的惯性矩,A为截 面面积;对于组合截面,A、Ix、1,应按弹性模量比换算,即A=A0+少1A +2A2+…,Ix=l0+111x+22x+…,,=10y+1y+2l2y+…,A0 为标准层截面面积,A1、A2、…为其他层截面面积,1、1o为绕x轴和绕y 轴的标准层惯性矩,1.、l2x、…和11y、2y、…为绕x轴和绕y轴的其他层 惯性矩;中1=E/E、h2=E2/E、…,Eo为标准层弹性模量,E1、E2、…为 其他层的弹性模量。对于矩形截面,iy=b/W2,i=h/√2,b、h见图 4.0.6: 与砂浆强度等级有关的系数,当砂浆强度等级大于或等于M5或为组合 构件时,a为0.002;当砂浆强度为0时,a为0.013; B、B,一构件在x方向、y方向的长细比,按本规范第4.0.7条的规定计算,当 月.月,小于3时取3。 4.0.7计算砌体偏心受压构件承载力的影响系数时,构件长细比B,、B,按下列公式 计算: (4.0.7-1) (4.0.7-2) 式中Y角一不同砌体材料构件的长细比修正系数,按表4.0.7-1的规定采用; 。一构件计算长度,按表4.0.7-2的规定取用;拱的纵、横向计算长度见本规范 第5.1.4条; ix、i, -弯曲平面内的截面回转半径,对于等截面构件,见本规范第4.0.6条的规 定;对于变截面构件,可取等代截面的回转半径。 表4.0.7-1 长细比修正系数Y 体材料类别 混凝土预制块砌体或组合构件 10 细料石华细料石体 1.1 粗料石、块石、片石砌体 1.3 表4.0.7-2构件计算长度l0 构件及其两端约束情况 计算长度6 两端固结 0.51 直杆 一端固定,一端为不移动的 0.71 两端均为不移动的饺 1.0l 一端固定,一端自由 2.01 注:!为构件支点间长度 13
公路圬工桥涵设计规范(JGD61一2005) 4.0.8混凝土偏心受压构件,在本规范表4.0.9规定的受压偏心距限值范围内,当按 受压承载力计算时,假定受压区的法向应力图形为矩形,其应力取混凝士抗压强度设计 值,此时,取轴向力作用点与受压区法向应力的合力作用点相重合的原则(图4.0.8)确定 受压区面积A。受压承载力应按下列公式计算: YoNa≤foAe (4.0.8-1) 1单向偏心受压 受压区高度h。应按下列条件确定[图4.0.8a)]: ee e (4.0.8-2) 矩形截面的受压承载力可按下列公式计算: YoNa≤g时ub(h-2e) (4.0.8-3) 式中N:一轴向力设计值; -弯曲平面内轴心受压构件弯曲系数,按表4.0.8采用; ∫—混凝土轴心抗压强度设计值,按本规范表3.3.2的规定采用: A。—混凝土受压区面积; 受压区混凝土法向应力合力作用点至截面重心的距离: 轴向力的偏心距: b- 矩形截面宽度; h—矩形截面高度。 当构件弯曲平面外长细比大于弯曲平面内长细比时,尚应按轴心受压构件验算其承 载力。 表4.0.8混凝土轴心受压构件弯曲系数 16/6<4468101214161820224262830 6/i<1414212835424956637076839097104 p1.000.980.960.910.860.820.770.720.680.630.590.50.510.470.44 注:(1)6为计算长度,按本规范表4.07-2的规定采用。 (2)在计算ob或61时,b或:的取值:对于单向俯心受压构件,取弯曲平面内截面高度或回转半径:对于轴 心受压构件及双向偏心受压构件,取截面短边尺寸或截面最小回转半径。 2双向偏心受压 受压区高度和宽度,应按下列条件确定[图4.0.8b)]: eey =ey (4.0.8-4) e=ex (4.0.8-5) 矩形截面的偏心受压承载力可按下列公式计算 YoNa s gfeal(h-2ey)(b-2ex)] (4.0.8-6) 式中9一轴心受压构件弯曲系数,见本规范表4.0.8; 一受压区混凝土法向应力合力作用点在y轴方向至截面重心距离; 一受压区混凝土法向应力合力作用点在x轴方向至截面重心距离; -14
构件设计与计算 ey一轴向力y轴方向的偏心距: ex一轴向力x轴方向的偏心距。 图4.0.8混凝士构件偏心受压 a)单向偏心受压:b)双向偏心、受压 1受压区重心(法向压应力合力作用点):2截面重心轴:单向偏心受压偏心 :。单向偏心受压法向应力合力作用点 距重心轴距离:、,双向偏心受压在x方向、y方向的偏心距。,双向偏心受压法向应力合力作用点,在xy方向 的偏心距;A。受压区面积:h。、b。矩形截面受压区高度,宽度 4.0.9砌体和混凝土的单向和双向偏心受压构件,除符合本规范第4.0.10条的规定 外,其受压偏心距e的限值应符合表4.0.9的规定。 表4.0.9受压构件偏心距限值 作用组合 偏心距限值。 基本组合 ≤0.6 偶然组合 ≤0.7 注:(1)混凝土结构单向偏心的受拉一边或双向偏心的各受拉一边 当设有不小于截面面积0.05%的纵向钢筋时,表内规定值可 增加0.1 2)表中值为截面或换算载面重心轴至偏心方向截面边缘的距 离(图4.0.9)。 图4.0.9受压构件偏心距 4.0.10当轴向力的偏心距e超过本规范表4.0.9 N轴向力:-偏心距:-截面重心至偏心方 偏心距限值时,构件承载力应按下列公式计算: 向截面边缘的距离 单向偏心 YoNa≤P Af'm (4.0.10-1) 双向偏心 Aftmd (4.0.10-2) 式中N 轴向力设计值; A一构件截面面积,对于组合截面应按弹性模量比换算为换算截面面积; W一单向偏心时,构件受拉边缘的弹性抵抗矩,对于组合截面应按弹性模量比 换算为换算截面弹性抵抗矩; -15-
公路圬工桥涵设计规范(JGD61一2005) W,、W,一双向偏心时,构件x方向受拉边缘绕y轴的截面弹性抵抗矩和构件y方向 受拉边缘绕x轴的截面弹性抵抗矩,对于组合截面应按弹性模量比换算为 换算截面弹性抵抗矩; fm一构件受拉边层的弯曲抗拉强度设计值,按本规范表3.3.2、表3.3.3-4和表 3.3.43采用: e 单向偏心时,轴向力偏心距; c,一双向偏心时,轴向力在x方向和y方向的偏心距; 一砌体偏心受压构件承载力影响系数或混凝土轴心受压构件弯曲系数,分别 见本规范第4.0.6条和4.0.8条。 按弹性模量比换算截面面积、弹性抵抗矩(或惯性矩),可参见本规范第4.0.6条的 规定。 4.0.11混凝土截面局部承压的承载力应按下列公式计算: YoN:≤0.9B4fa (4.0.11-1) = (4.0.11-2) 式中N。一局部承压面积上的轴向力设计值; 局部承压强度提高系数: A 局部承压面积; A 局部承压计算底面积,根据底面积重心与局部受压面积重心相重合的 原则,按图4.0.11确定; f一混凝土轴心抗压强度设计值,按本规范表3.3.2采用 b1b1b1 aaa czb c<b b c<b 图4.01局部承压计算底面积A,示意图 16