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16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算计算原则计算原则公路圬工桥涵设计规范公路圬工桥涵设计规范（JTGD61-2005JTGD61-2005）以以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量构件的可靠度，采用分项系数的设计表达标度量构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行计算。式进行计算。近似概率的极限状态法（水准近似概率的极限状态法（水准II）第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算式中：式中：S作用效应组合设计值；作用效应组合设计值；R（）构件承载力设计函数；构件承载力设计函数；0桥梁结构重要性系数；桥梁结构重要性系数；fd材料强度设计值；材料强度设计值；ad几何参数设计值，可采用几何参数几何参数设计值，可采用几何参数标准值。标准值。第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算受压构件的承载力承载力计算受压构件的承载力承载力计算 受压短柱的承载力分析受压短柱的承载力分析 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算l当当 时时 纵向力偏心影响系数纵向力偏心影响系数 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算l当当 时时 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算轴心受压轴心受压 偏心受压偏心受压 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算式中：式中：ex、ey轴向力在轴向力在x方向和方向和y方向的截面方向的截面偏心距，偏心距，ex=Md(y)/Nd，ex=Md(x)/Nd。其值不得。其值不得超过表超过表17-417-4和图和图17-617-6的规定；的规定；x、y分别为分别为x方向和方向和y方向截面重心至偏心方向截面重心至偏心方向的截面边缘的距离；方向的截面边缘的距离；ix、iy弯曲平面内截面回转半径，；弯曲平面内截面回转半径，；m截面形状系数。对圆形截面取截面形状系数。对圆形截面取2.5，对，对T形或形或U形截面取形截面取3.5，对箱形或矩形截面取，对箱形或矩形截面取8.0。第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算式中：式中：ix、iy弯曲平面内截面回转半径。弯曲平面内截面回转半径。Ix、Iy分别为截面绕分别为截面绕x轴和轴和y轴的惯性矩，轴的惯性矩，A为截面面积。对于组合截面，为截面面积。对于组合截面，A、Ix、Iy应按弹应按弹性模量比换算，即性模量比换算，即第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算式中：式中：A0、A1、A2分别为标准层和其他层分别为标准层和其他层截面面积；截面面积；I0 x、I1x、I2x分别为绕分别为绕x轴标准层和其他层轴标准层和其他层惯性矩；惯性矩；I0y、I1y、I2y分别为绕分别为绕y轴标准层和其他层轴标准层和其他层惯性矩。惯性矩。第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算受压构件的承载力计算受压构件的承载力计算 受压长柱的受力特点受压长柱的受力特点纵向弯曲系数纵向弯曲系数第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算x方向方向y方向方向式中：式中：与砂浆强度有关的系数。当砂浆强度与砂浆强度有关的系数。当砂浆强度等级大于或等于等级大于或等于M5或为组合构件时，或为组合构件时，=0.002；当砂浆强度等级等于当砂浆强度等级等于0时，时，=0.013。x、y构件在构件在x方向、方向、y方向的长细比；方向的长细比；不同砌体材料构件不同砌体材料构件的长细比修正系数；的长细比修正系数；l0构件计算长度。构件计算长度。第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算长细比修正系数长细比修正系数砌体材料砌体材料砌体材料砌体材料类别类别类别类别 混凝土混凝土混凝土混凝土预预预预制制制制块块块块砌体或砌体或砌体或砌体或组组组组合合合合构件构件构件构件1.01.01.01.0细细细细料石、半料石、半料石、半料石、半细细细细料石砌体料石砌体料石砌体料石砌体1.11.11.11.1粗料石、粗料石、粗料石、粗料石、块块块块石、片石砌体石、片石砌体石、片石砌体石、片石砌体1.31.31.31.3构件构件构件构件类类类类型型型型构件两端构件两端构件两端构件两端约约约约束情况束情况束情况束情况计算长度计算长度计算长度计算长度l l0 0直直直直杆杆杆杆两端固两端固两端固两端固结结结结一端固一端固一端固一端固结结结结，一端，一端，一端，一端为为为为不移不移不移不移动动动动的的的的铰结铰结铰结铰结两端均两端均两端均两端均为为为为不移不移不移不移动动动动的的的的铰结铰结铰结铰结一端固一端固一端固一端固结结结结，一端自由，一端自由，一端自由，一端自由0.50.5l l0 00.70.7l l0 01.01.0l l0 02.02.0l l0 0构件计算长度构件计算长度l0 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算受压构件的承载力计算受压构件的承载力计算砌体受压构件承载力计算砌体受压构件承载力计算 式中：式中：A构件的截面面积，对于组合截面按构件的截面面积，对于组合截面按强度比换算，即强度比换算，即 ，A0为标准为标准层截面面积，层截面面积，A1、A2为其他层解截面面积，为其他层解截面面积，、，fcd0为标准层的极限强为标准层的极限强度，度，fcd1、fcd2、为组合截面中其他层的极限、为组合截面中其他层的极限强度。强度。第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算式中：式中：fcd砌体或混凝土抗压强度设计值；砌体或混凝土抗压强度设计值；构件轴向力的偏心距构件轴向力的偏心距e和长细比和长细比对受对受压构件承载力的影响系数。压构件承载力的影响系数。第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算混凝土受压构件承载力计算混凝土受压构件承载力计算l基本假定基本假定受压区混凝土应力图形为矩形，应力值取混受压区混凝土应力图形为矩形，应力值取混凝土抗压强度设计值凝土抗压强度设计值受压应力的合力作用点与轴心力作用点重合受压应力的合力作用点与轴心力作用点重合不考虑受拉区混凝土作用不考虑受拉区混凝土作用 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算混凝土受压构件承载力计算混凝土受压构件承载力计算第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算式中：式中：弯曲平面内轴心受压构件的弯曲弯曲平面内轴心受压构件的弯曲系数；系数；Ac混凝土受压区面积；混凝土受压区面积；fcd混凝土构件抗压强度设计值。混凝土构件抗压强度设计值。第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算l l0 0/b b444 46 68 81010121214141616l l0 0/i i141414142121282835354242494956561.001.000.980.980.960.960.910.910.860.860.820.820.770.770.720.72l l0 0/b b1818202022222424262628283030l l0 0/i i6363707076768383909097971041040.680.680.630.630.590.590.550.550.510.510.470.470.440.44混凝土轴心受压构件的弯曲系数 混凝土受压构件承载力计算混凝土受压构件承载力计算l单向偏心受压单向偏心受压 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算混凝土受压构件承载力计算混凝土受压构件承载力计算l双向偏心受压双向偏心受压 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算混凝土受压构件承载力计算混凝土受压构件承载力计算l偏心距验算偏心距验算 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算作用作用组组合合偏心距限偏心距限值值e基本基本组组合合0.60.6s偶然偶然组组合合0.70.7s混凝土受压构件承载力计算混凝土受压构件承载力计算l偏心距验算偏心距验算 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算单向偏心单向偏心 双向偏心双向偏心 拱的承载力计算拱的承载力计算l拱的截面承载力验算拱的截面承载力验算 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算砌体拱圈砌体拱圈 混凝土拱圈混凝土拱圈 拱的截面承载力计算拱的截面承载力计算砌体拱圈仅考虑偏心距的影响，不考虑长细砌体拱圈仅考虑偏心距的影响，不考虑长细比的影响，即比的影响，即混凝土拱圈中弯曲平面内弯曲系数混凝土拱圈中弯曲平面内弯曲系数当偏心距超过表当偏心距超过表17-417-4的规定限值时，按式的规定限值时，按式（17-2717-27）和式（）和式（17-2817-28）计算承载力）计算承载力 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算拱的承载力计算拱的承载力计算l拱的整体承载力（强度拱的整体承载力（强度-稳定性）验算稳定性）验算 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算砌体拱圈砌体拱圈 混凝土拱圈混凝土拱圈 拱的整体承载力计算拱的整体承载力计算考虑偏心距和长细比的影响考虑偏心距和长细比的影响拱的弯曲平面内计算长度拱的弯曲平面内计算长度l0按下表取用按下表取用拱的弯曲平面外计算长度拱的弯曲平面外计算长度l0按下表取用按下表取用 第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算拱拱拱拱三三三三 铰铰铰铰 拱拱拱拱双双双双 铰铰铰铰 拱拱拱拱无无无无 铰铰铰铰 拱拱拱拱0.580.58L La a0.540.54L La a0.360.36L La a第第1616章章 圬工结构圬工结构16.3 16.3 圬工结构构件的承载能力计算圬工结构构件的承载能力计算失跨比失跨比失跨比失跨比f/lf/l1/31/31/41/41/51/51/61/6计计计计算算算算长长长长度度度度l l0 01.1671.167r r0.9620.962r r0.7970.797r r0.5770.577r r失跨比失跨比失跨比失跨比f/lf/l1/71/71/81/81/91/91/101/10计计计计算算算算长长长长度度度度l l0 00.4950.495r r0.4520.452r r0.4250.425r r0.4060.406r r如果考虑拱上建筑与拱圈的联合作用，可不如果考虑拱上建筑与拱圈的联合作用，可不考虑纵向长细比的影响考虑纵向长细比的影响当拱圈的宽度等于或大于当拱圈的宽度等于或大于1/201/20计算跨径时，计算跨径时，不考虑横向长细比的影响不考虑横向长细比的影响