按JTGD62-2004规范进行结构计算常用资料

按JTGD62-2004和JTGD60-2004规范进行结构计算基本要求一、持久状况承载能力极限状态计算1．持久状况：桥梁建成后承受自重、车辆等持续时间很长的状况。

2．进行承载能力极限状态计算时，应采用以下两种作用效应组合：⑴基本组合：永久作用的设计值效应+可变作用的设计值效应；⑵偶然组合：永久作用的标准值效应+可变作用的代表值效应+偶然作用的标准值效应。

3．承载能力计算的一般表达式：应满足R≥r0S式中：S—作用效应的组合设计值。

即前述的基本组合、偶然组合。

预应力作用效应不参与组合，但超静定结构因施加预应力而引起的次内力效应参与组合。

R—构件的承载力设计值，应按材料的强度设计值计算。

预应力钢筋作为材料进入R。

几何参数取其标准值或设计文件规定值。

r0—结构的重要性系数。

4．标准值、设计值、代表值⑴对于永久作用效应：设计值=分项系数×标准值；⑵对于可变作用效应中的汽车荷载效应：设计值=分项系数×标准值；⑶对于其它可变作用效应：设计值=组合系数×分项系数×标准值；其中：组合系数＜1⑷代表值：永久作用以标准值作为代表值；可变作用根据不同的极限状态分别采用标准值、频偶值或准永久值作为其代表值。

5．本规范对下列构件规定了承载能力极限状态的计算公式：受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件、受冲切构件和局部承压构件。

6．常用的作用效应基本组合设计值r0Sud。

⑴ r0S ud= r0（1.2S恒+1.4S汽+0.8×1.4S人）⑵ r0S ud= r0[1.2S恒+1.4S汽+0.7×（1.4S人+1.4S温）]⑶ r0S ud= r0[1.2S恒+1.4S汽+0.6×（1.4S人+1.4S温+1.4S制）]⑷ r0S ud= r0[1.2S恒+1.4S汽+0.5×（1.4S人+1.4S温+1.4S制+1.1S风）]式中：S恒、S汽、S人、S温、S制、S风分别为永久作用、汽车荷载、人群荷载、温度作用、制动力、风荷载等效应的标准值。

7．偶然组合效应偶然组合效应=永久作用标准值效应+可变作用代表值效应+1种偶然作用的标准值效应。

偶然作用包括地震、汽车撞击、船舶或漂流物撞击等。

8．超静定结构中预应力次效应（即次内力）的分项系数预应力次效应设计值= r p·S p。

式中：S p为预应力次效应标准值，r p为分项系数，当S p对结构有利时，r p=1；对结构不利时r p=1.2。

9．当恒载对承载力有利时，分项系数不用1.2，应采用1.0；当恒载与汽车荷载效应异号时，恒载分项系数应取0.9。

10．基础变位作用（即强迫位移）的分项系数应取0.5。

11．土侧压力的分项系数取1.4（对结构承载力不利时）或1.0（对结构承载力有利时）。

12．水的浮力的分项系数取1.0。

二、持久状况况正常使用极限状态计算1．进行正常使用极限状态计算应采用的两种作用效应组合：⑴作用短期效应组合作用短期效应组合=永久作用标准值效应+可变作用频遇值效应。

其中：可变作用频遇值效应=频遇值系数ψ1j×可变作用效应标准值。

⑵作用长期效应组合作用长期效应组合=永久作用标准值效应+可变作用准永久值效应。

其中：可变作用准永久值效应=准永久值系数ψ2j×可变作用效应标准值。

⑶系数ψ1j、ψ2j表1 系数ψ1j、ψ2j（注：汽车荷载不计冲击系数）⑷构件进行弹性阶段截面应力计算时，各作用效应的分项系数及组合系数均取1。

各项应力限值按设计规范规定采用。

⑸构件在吊装、运输时，构件重力应乘以动力系数1.2或0.85，并可视具体情况作适当增减。

⑹按持久状况正常使用极限状态计算时，预应力应作为荷载考虑，荷载分项系数取1.0；对超静定结构，尚应计入由预应力、温度作用等引起的次效应。

⑺持久状况正常使用极限状态计算包括抗裂、裂缝宽度和挠度验算。

2．预应力砼受弯构件抗裂验算构件正截面法向拉应力和斜截面主拉应力符合表2和表3规定的应力限值。

⑴正截面砼法向拉应力容许值表2 预应力砼构件法向拉应力容许值（Mpa）①除★号栏为“荷载长期效应组合”外，其余均为“荷载短期效应组合”；②表中各符号意义：бst—抗裂验算砼法向拉应力（作用的短期效应组合），取正值；бLt—抗裂验算砼法向拉应力（作用的长期效应组合，活载弯矩仅考虑汽车、人群等直接作用于构件的荷载产生的弯矩值），取正值；бPC—抗裂验算截面边缘的有效预压应力，取正值。

③（бst-0.85бPC）、（бst-0.80бPC）、（бst-бPC）、（бLt-бPC）等为正值时为拉应力，为负值时为压应力。

⑵斜截面砼主拉应力容许值表3 预应力砼构件主拉应力容许值（Mpa）表注：①бtp—按作用的短期效应组合与预应力组合计算所得的斜截面砼主拉应力，取正值；②f tk—砼抗拉强度标准值：③预应力砼桥梁的腹部出现斜裂缝是不能自动闭合的，它不像构件的正截面裂缝，在使用阶段的多数情况下是闭合的。

因此采用JTGD62-2004规范第6.3.3条的公式计算主拉应力бtp时，其中竖向预应力бcy，应根据实际的可靠程度对бcy进行折减。

3．钢筋砼构件和预应力砼B类构件裂缝宽度计算应取作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行裂缝宽度计算。

作用的长期效应影响反映在JTGD62-2004规范式（6.4.3-1）中的C2值。

计算裂缝宽度的容许值在0.10mm～0.20mm之间。

详见JTGD62-2004第6.4.2条。

4．构件的挠度计算⑴受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响，即按荷载短期效应组合和规范规定的刚度计算挠度值，并乘以挠度长期增长系数ηθC40以下混凝土η0=1.60；C40~C80混凝土，ηθ=1.45~1.35。

中间强度等级可线性内插。

计算挠度值应不大于规定的容许值，即梁式桥主梁的最大挠度≤L/600，主梁的悬臂端≤L1/300，式中L为主梁计算跨径；L1为悬臂长度。

上述最大挠度均不含结构自重产生的挠度。

⑵预应力混凝土受弯构件当需计算施工阶段的变形时，可按构件自重和预加力产生的初始弹形值乘以[1+φ（t+ t0）]求得。

φ（t+ t0）为混凝土徐变系数，计算公式见JTGD62-2004附录F。

⑶对于钢筋混凝土受弯构件，当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度≤L/1600时，可不设预拱度（L为计算跨径）。

否则应设预拱度，其值应按结构自重挠度+1/2可变荷载频遇值计算的挠度。

汽车荷载频遇值=汽车荷载标准值×0.7，人群荷载频遇值=人群荷载标准值。

汽车荷载不计冲击力。

⑷对于预应力砼构件，如令f po为预应力产生的长期反拱值（上挠值），f so为按荷载短期效应组合计算的长期挠度值（下挠值），则当f po≥f so时，可不设预拱度（f po，f so均取绝对值）；f po＜f so时，应设预拱度，预拱度值= f so-f po，向上设预拱度。

当自重较小，预应力上拱度较大时，可根据实际情况向下适当设置反拱度，以避免桥面上凸甚至开裂。

三、持久状况和短暂状况构件的应力计算1．持久状况预应力砼构件应力计算应计算使用阶段正截面砼法向压应力、受拉区钢筋拉应力和斜截面砼主压应力，并应小于或等于下表规定的容许值。

（1）正截面砼法向压应力容许值表4 预应力砼构件使用阶段砼法向压应力容许值（Mpa）①бkc—由作用的标准值产生的砼法向压应力；②бpt—由预应力产生的砼法向拉应力；③бcc—构件开裂截面按使用阶段计算的砼法向压应力；④f cc—砼轴心抗压强度标准值；⑤持久状况预应力构件计算时，应采用作用的标准值。

汽车荷载应计入冲击系数。

（2）斜截面砼主压应力容许值表5 预应力砼构件使用阶段砼主压应力бcp容许值（Mpa）①f ck—砼轴心抗压强度标准值；②бcp—构件砼主压应力。

（3）预应力钢筋拉应力容许值表6 预应力钢筋拉应力容许值（Mpa）表注：①бpe—截面受拉区预应力钢筋的有效预应力；②бp—由作用标准值产生的预应力钢筋应力增量；③бpo—受拉区预应力钢筋合力点处砼法向应力为0时的预应力钢筋应力；④f pk—预应力钢筋抗拉强度标准值；⑤预应力钢筋的拉应力（бpe+бp）或（бpo+бp）应小于或等于表列容许值。

2．短暂状况构件的应力计算桥梁构件按短暂状况设计时，应计算其在制作、运输及安装等施工阶段，由自重、施工荷载等引起的正截面和斜截面应力。

施工荷载除有特别规定外均采用标准值，不考虑荷载组合系数。

（1）钢筋砼受弯构件容许应力表7 施工阶段钢筋砼构件砼容许应力（Mpa）①f1ck—施工阶段相应于砼立方体抗压强度f cu的砼轴心抗压强度标准值。

表中f1ck取砼设计强度等级80%相应的f1ck。

例如设计强度等级C30，则按0.8×30=C24查表得f1ck=16.04MPa。

②f1tk—施工阶段砼轴心抗拉强度标准值，按类似f1ck的方法确定，即取砼设计强度等级80%求f1ck。

③表中C20~C50为砼设计强度等级。

表8 施工阶段钢筋砼构件普通钢筋的容许拉应力（Mpa）表注：①f sk—普通钢筋的抗拉强度标准值；②бT si—按短暂状况计算时受拉区钢筋拉应力。

⑵预应力砼受弯构件容许应力表9 施工阶段预应力砼构件砼法向应力容许值（Mpa）表注：①f1ck、f1tk的含义同前。

施工阶段砼强度取设计强度的80%；表中砼等级为设计采用的等级；②当砼法向拉应力在0.7f1tk~1.15f1tk之间时，可线性内插确定纵向配筋率。

③бt cc、бt ct分别表示按施工阶段荷载计算的砼法向压应力和法向拉应力。

④在预应力作用下，截面受拉区域，称为“预拉区”。