桥墩计算长度系数的有限元计算法

桥墩计算长度系数的有限元计算法
桥墩计算长度系数的有限元计算法

重力式桥墩计算示例

三、天然地基重力式桥墩计算示例 ) 设计资料 1. 上部构造为装配式混凝土空心板,上部构造恒载支点反力为 3291.12KN. 标准跨径: L=16m (两桥墩中心线距离); 预制板 长: 1=15.96 m (伸缩缝宽40; 计算跨 径: 1 j =15.60 m (支座中心距板端 18cm ); 前面净宽: 净 -11.25 m o 2. 支座型式:版式橡胶支座。 3. 设计活载:汽车 - 超 20 级;挂 -120 级 4. 地震基本烈度 8 度。 5. 桥墩高度: H=8m 。 6. 桥墩型式:圆端型实体桥墩。 7. 桥墩材料:墩帽用 25 号钢筋混凝土,墩身和基础用 20 号片石混凝土 8. 地基:地基为岩石地基、地基容许承载力 [Q 0]=2000 kPa 。 二) 拟定桥墩尺寸 1. 墩帽尺寸 各加直径为1.40 m 的圆端头,高出墩帽顶面 0.3 m 作为防震挡块,墩帽全长为 按照上部构造布置,相邻两孔支座中心距离为 0.4 :支座顺桥向宽度为 0.2 m ,支座边缘离桥墩身的最小距离为 0.15 m o 本桥位于地震基本烈度 8度地区, 梁端至墩台帽最小距离 a ( cm )还应满足抗震设计规范第 求的墩帽宽度为1.40 m 。墩帽厚度取为0.4 m 。 4.4.3 条规定,即 a 50+L ,_则 a=50+1 5.6=65.6 cm 。墩帽宽度 2X 0.656+0.04=1.352 m 。取满足上述要 上部构造为12片空心板,边板宽1.025m 。中板宽1.02m ,整个板宽为 1..025 X 2+1.02 X 10=12.25 m 。两边各加0.05 m ,台帽矩型部分长度为 12.35 m o 两端 13.75

常用形体体积面积计算公式大全

图形 常用形体的体积、表面积计算公式 尺寸符号 a-棱於-对角 线S-表両积 K-侧表面积 讥h-边长 0-底面对角线的交点 a上川-边畏 力-高 F-JK S积 0 ■底両中线的交点 y-一个组合三角老的両积 左-组合三角形的个数 0-锻底答对角线交点 此凤-两平行底面的面积 力■底面间更离 。-一个组合梯形的面积 和-组合梯形数 卫-外半径一內 半径 £-柱壁厚度 P-平均半径勺= 内外侧面积 仿积(卩)底面积 (F)表面积(小侧表 面积(仓) /= Q?決h S = 2(c? ? E +a ? % +E ? %)

百度文库?让每个人平等地捉升口我 夙一球半径 ①巳-底面半径 /腰高 兔-球心o 至帝底圆心q 的距 离 对于抛物线形桶体 y = ^-(2D 2+Dd + -d 2) 15 4 对于回形桶仿 7略(仃+八) a,b,c ■半轴 交 叉 柱 体 卩=加(屮一些 心3-下底边长 上底边长 h_上、下底边距离(高) V = -[(2a +勺加+(2甸诃如 6 =—[ab+(a +(?})(& 十劣十 ? 如 6 、 常用图形求面积公式 图形 尺寸符号 而积(F )表而积(S ) Q ■中间断面直径 H -底直径 I-桶高 ¥ r U :

桥墩计算

一、桥墩计算 (2007-01-11 13:11:09) 转载 桥墩按偏心受压构件考虑进行计算,先必须确定桥墩的计算长度,按《桥规》表5.3.1取值。 桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力(高墩)、地震力(纵横向、7级设防)、竖直力及其弯矩。 纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座摩阻力。 一般情况下(无地震力),纵向水平力对桥墩截面影响较大,横向水平力影响较小。水平制动力、温度力,收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配,然后组合后与摩阻力组合比较,取最不利情况为桥墩水平力。一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况,此时计算出的配筋较为保守,偏于安全。(关于摩阻力组合的问题,新规范没有进行明确规定,桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合,当按判断组合进行计算的时候,取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较,取较小者进行配筋,当按强行组合进行计算的时候,取摩阻力为水平力。) 桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度,按《桥规》5.3.5~5.3.9条公式进行计算。同时必须按轴心受压构件进行稳定性验算。 当计算桩柱式桥墩时,柱顶受板式橡胶支座弹性约束。桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆,计算可参考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。 关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题,新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定,摘录如下,仅供参考: 1.0.5条基础结构按承载能力极限状态设计时,结构重要性系数γ0,不低于主体结构的采用值,且不小于1.0;偶然组合时取1.0。 1.0.6条基础结构进行强度验算时,作用效应按承载能力极限状态两种组合进行(JTGD60-20044.1.6条)

格构柱计算计算书

格构柱计算计算书 阳江项目工程;工程建设地点:;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:0m;标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天。 本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。 格构柱肢体采用双肢柱,格构柱的计算长度lox= 1 m,loy= 1 m。 (1)y轴的整体稳定验算 轴心受压构件的稳定性按下式验算: σ = N/φA ≤ [f] 型钢采用双肢 5号槽钢,A=13.86 cm2, i y=1.94 cm; λy=l oy / i y=1×102 / 1.94=51.546 ; λy≤[λ]=150,长细比设置满足要求; 查得φy= 0.847 ; σ=50×103/(0.847×13.86 ×102)= 42.592 N/mm ; 格构柱y轴稳定性验算σ= 42.592 N/mm≤钢材抗压强度设计值 215 N/mm,满足要求; (2)x轴的整体稳定验算 x轴为虚轴,对于虚轴,长细比取换算长细比。换算长细比λox按下式计算:

λox= (λx2 + 27A/A1x)1/2 单个槽钢的截面数据: z o=1.35 cm,I1 = 8.3 cm4,A o=6.93 cm2,i1 = 1.1 cm; 整个截面对x轴的数据: Ix=2×(8.3+ 6.93×(1.6/2- 1.35)2)= 20.793 cm4; ix= (20.793 /13.86)1/2= 1.225 cm; λx=l ox / i x=1×102 / 1.225=81.644 ; λox=[81.6442+(27×13.86 / 0.5)]1/2=86.106 ; λox≤[λ]=150,长细比设置满足要求; 查得φy= 0.648 ; σ=50×103/(0.648×13.86 ×102)= 55.671 N/mm ; 格构柱x轴稳定性验算σ= 55.671 N/mm≤钢材抗压强度设计值 215 N/mm,满足要求;

钢结构框架柱计算长度系数说明

钢结构框架柱计算长度系数说明 很多用户对于STS框架柱的计算长度系数计算都存有疑问,尤其是在框架柱存在跃层柱的时候,有的时候会觉得得软件得出的计算长度系数偏大,或者不准确。下面我通过一个用户的模型,来详细的讲解一下计算长度系数的问题。 1 跃层柱计算长度系数显示的问题 首先我们需要了解一下软件对于跃层柱计算长度系数显示结果的问题 用户模型如下: 选取其中一根柱子,看一下软件(satwe)对于计算长度系数输出:

绕构件X轴的计算长度系数两层分别是和,因为分了标准层,所以输出了两个计算长度系数,但如果我么手算的话,肯定是按照一个柱子来求计算长度系数,那么现在软件输出的计算长度系数,和我们手算的到底有什么区别呢 我们可以利用二维门式钢架计算验证一下,抽取这个立面,形成PK文件,二维门刚计算的计算长度系数如下:

二维门刚是按照一整根柱子求出了一个计算长度系数 计算长度系数主要涉及到构件长细比的计算,截面是确定的,那我们来看计算长度:Satwe计算结果: 下段柱计算长度=*米(层高)=米 上段柱计算长度=*米(层高)=米 二维门刚计算结果: *(+)=米 结论:从上面的计算可以得知,satwe对于跃层柱的计算长度系数,是按照一整根柱来得到的,但是输出的时候是分层输出的,所以对于求得的计算长度系数按照层高做了处理,但是结果是一样的,这个我么在后面可以手算验证。 2 如何核对计算长度系数 Satwe对于构件的的计算长度系数的计算是按照《钢规》附录D来计算的,很多用户对软件的计算长度系数存在疑问,但是通过我们的核对,绝大多数的情况,软件还是严格按照规范来计算的,但是对于一些连接情况特别复杂的情况,规范也没有特别说明的的情况,软件也会出现一定的问题,那么我们该怎样核对构件的计算长度系数呢 第一个方法,就是我们上面用到的,抽一榀,用我们的二维门刚来验证。这样的计算结果比较简洁,直观,分别看两个方向的计算长度系数,然后和satwe的计算结果对比。

第二章 桥墩计算

第二章桥墩计算 第一节重力式桥墩设计与计算 一、荷载及其组合 (一)桥墩计算中考虑的永久荷载 (1)上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支示反力,包括上部构造混凝土收缩,徐变影响; (2)桥墩自重,包括在基础襟边卜的土重; (3)预应力,例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预应力; (4)基础变位影响力,对于奠基于非岩石地基上的超静定结构,应当考虑由于地基压密等引起的支座K期变位的影响,并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力; (5)水的浮力,位于透水性地基上的桥梁墩台,当验算稳定时,应计算设计水位时水的浮力;当验算地基应力时,仅考虑低水位时的浮力;基础嵌人不透水性地基的墩台,可以不计水的浮力;当不能肯定是否透水时,则分别按透水或不透水两种情况进行最不利的荷载组合。 (二)桥墩计算中考虑的可变荷载 1.基本可变荷载 (1)作用在上部构造上的汽车佝载,对于钢筋混凝土柱式墩台应计人冲击力,对于重力式墩台则不计冲击力; (2)作用于上部构造上的平板挂车或履带中荷载; (3)人群荷载。 2.其他可变荷载 (1)作用在上部构造和墩身上的纵、横向风力; (2)汽车荷载引起的制动力; (3)作用在墩身上的流水压力; (4)作用在墩身上的冰压力; (5)上部构造因温度变化对桥墩产生的水平力; (6)支座摩阻力。 (三)作用于桥墩上的偶然荷载为: 1.地震力; 2.船只或漂浮物的撞击力。 (四)荷载组合 1、梁桥重力式桥墩 1)第一种组合按在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合。

它是用来验算墩身强度和基底最大应力。因此,除了有关的永久而载外,应在相邻两跨满布基本可变荷载的一种或几种,即《桥规》中的组合Ⅰ或组合Ⅲ。 2)第二种组合按桥墩各截面在顺桥方向上可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。它是用来验算墩身强度、基底应力、偏心以及桥墩的稳定性。属于这一组合的除了有关的荷载外,应在相邻两孔的一孔上(当为不等跨桥梁时则在跨径较大的一孔上)布置基本可变载的一种或几种,以及可能产生的其他可变荷载,例如纵向风力、汽个制动力和支座摩阻力等,即《桥现》中的组合Ⅱ。 3)第三种组合按桥墩各截面在横桥方向上可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。它是用来验算在横桥方向上墩身强度,基底应力、偏心以及桥墩的稳定性。属于这一组合的除了有关的永久荷载以外,要注意将基本可变荷载的一种或几种偏于桥面的一侧布置,此外还应考虑其他可变荷载(例如横向风力,流水压力或冰压力等)或者偶然荷载中的船只或漂浮物的撞击力等,这相当于《桥规》中的组合Ⅱ或组合Ⅳ。 2、拱桥重力式桥墩 1)顺桥方向的荷载及其组合 对于通桥墩应为相邻两孔的永久荷载在一孔或跨径较大的一孔满布基本可变荷载的一种或几种,其基可变荷载中的汽个制动力、纵向风力、温度影响力等,并由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向力和弯矩。 对于单向推力墩则只考虑相邻两孔中跨径较大一孔的永久荷载作用力。 符号意义如下:

PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算

PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算 软件关于混凝土柱计算长度系数的计算 错层结构的计算(一)错层结构的模型输入⑴错层高度不大于框架架高时的错层结构的处理;⑵对于错层高度大于框架梁高的单塔错层结构的输入⑶对于错层高度大于框架梁高的多塔错层结构的输入⑷错层洞口的输入(二)错层结构的计算⑴规范要求⑵错层结构设计中应注意的问题:SATWE软件在计算错层结构时,会在越层的柱和墙处施加水平力。由于在越层处水平力的存在,从而使越层构件上下端的配筋不一样,设计人员在出施工图时可以取二者的大值。(本章可能是讲课人员的提纲,没有具体内容。后面还有相类似的情况,只有标题)第七章PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算(一)规范要求⑴《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)(以下简称《混凝土规范》)第7.3.11条第2款规定:一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。⑵第7.3.11条第3款规定:当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算,并取其中的较小值:l0=[l+0.15(u+l)]H (7.3.11-1)l0=(2十0.2min)H (7.3.11-2)式中:u、l 柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值;min比值u、l中的较小值;H柱的高度,按表7.3.11-2的注采用。(二)工程算例⑴工程概况:某工程为十层框架错层结构,首层层高2m,第二层层高4.5m。其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。(图略)(三)SATWE软件的计算结果⑴计算结果

常见的钢结构计算公式

2-5 钢结构计算 2-5-1 钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证,当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具

有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。 钢材的强度设计值(N/mm2)表2-77

常用面积体积计算公式大全

电如_边長 馬-高 F-底面积 0-底両申銭的交点 卩=FJ — (c -+i H - c) * b+2F 禺="+6+c)*ft ,-一个粗合三箱我的両积 71 -组合三角形的惱 O-锥底备对角護交点 年店-两平行底面的面积 力L 底面间歴畫 "-一个爼舍梯戒的面积 R-组合梯形数 多面体的体积和表面积 体积(茁)庭百积(F ) 表面瞅门侧恚面积(鬲) 图形 尺寸符号 d-刘角爲 表 面积 覇-侧表面积 长 方 扩=Q S=6a 2 CS 血为-边拴 0-底面对角线的交点 V = a*h* h S = 2(a ? b 4-(j ? h +i * ft) £l-2Ma+&) 圆 柱 和 空 心 圆 柱 A 管 去-外宰径 —内半径 £-柱壁區度 p -平均半径 心=内外側面祝 B&- $=2滋?/! +2JC £^ E\ = 2/rR ? h 空心言圆柱: F =凤疋7勺=2叭伤 S=X?4F )JU2/I (用-沔 场=2品第卄) 5=n?/ + F

h -盘小高度 怒-毘大高度F-属面举径 尸-廐面半径巾-高卜母爼长 E工-虧面半径巾-高 ”母緩g ■制血+吩2*卩+—!_:cos a 禺F偽十吗) & = + F — ttri y-^^2+ ^+^) 禺■忒迎肝) 卩十押 十试疋■!■/) 球扇r-*e 4宜径 尸■兰直玉■輕:?口」 石6沪 3 6 S =血2 -

夙-球半径 ①巳-底面半径 S ■ 4nJ -2J &, ■ £戊■矽一4了*彷 V a,b,c-半轴 交 叉 圆 柱 体 球 缺 椭 球 体 A 胎 D-中间斷面苴狂 说 -廐直径 『-桶高 = 2冲丘= ST ⑷-Q 护=佩乃 -町 十山2 y~—(3R^3^+h^ $■2鈕 g= 2fviih 十牙叶 4-^) 卫-風总儒平旳半径 0-同环体平均半径 川-凰环体截面言径 r-回环体茁両半径 .—— 圆 环 体 为-球鎂的高 r- 瑋岐半栓 日-平切厨言径 业=曲面"5^ 球破表面积 用于抛物线我桶徘 卩=竺口“+戊4丄护) 15 4 对于园飛确体 卩皤用十吗

钢柱计算

圆形底板刚接柱脚压弯节点技术手册 2011年10月28日16:13先闻公司15次阅读共有评论0条 根据对柱脚的受力分析,铰接柱脚仅传递垂直力和水平力;刚接柱脚包含外露式柱脚、埋入式柱脚和外包式柱脚,除了传递垂直力和水平力外,还要传递弯矩。 软件主要针对圆形底板刚接柱脚压弯节点,计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》(第二版)中的相关条文及规定,并对相关计算过程自行推导。 设计注意事项 刚性固定外露式柱脚主要由底板、加劲肋(加劲板)、锚栓及锚栓支承托座等组成,各部分的板件都应具有足够的强度和刚度,而且相互间应有可靠的连接。 为满足柱脚的嵌固,提高其承载力和变形能力,柱脚底部(柱脚处)在形成塑性铰之前,不容许锚栓和底板发生屈曲,也不容许基础混凝土被压坏。因此设计外露式柱脚时,应注意:(1)为提高柱脚底板的刚度和减小底板的厚度,应采用增设加劲肋和锚栓支承托座等补强措施; (2)设计锚栓时,应使锚栓在底板和柱构件的屈服之后。因此,要求设计上对锚栓应留有15%~20%的富裕量,软件一般按20%考虑。 (3)为提高柱脚的初期回转刚度和抗滑移刚度,对锚栓应施加预拉力,预加拉力的大小宜控制在5~8kN/cm2的范围,作为预加拉力的施工方法,宜采用扭角法。

(4)柱脚底板下部二次浇灌的细石混凝土或水泥砂浆,将给予柱脚初期刚度很大的影响,因此应灌以高强度微膨胀细石混凝土或高强度膨胀水泥砂浆。通常是采用强度等级为C40的细石混凝土或强度等级为M50的膨胀水泥砂浆。 一般构造要求 刚性固定露出式柱脚,一般均应设置加劲肋(加劲板),以加强柱脚的刚度;当荷载大、嵌固要求高时,尚须增设锚栓支承托座等补强措施。 圆形柱脚底板的直径和厚度应按下文要求确定;同时尚应满足构造上的要求。一般底板的厚度不应小于柱子较厚板件的厚度,且不宜小于30mm。 通常情况下,圆形底板的长度和宽度先根据柱子的截面尺寸和锚栓设置的构造要求确定;当荷载大,为减小底板下基础的分布反力和底板的厚度,多采用补强做法,如增设加劲肋(加劲板)和锚栓支承托座等补强措施,以扩展底板的直径。此时底板的尺寸扩展的外伸尺寸(相 对于柱子截面的边端距离),每侧不宜超过底板厚度的倍。

下柱的计算长度,规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除下柱的计算长度,规范 篇一:柱的计算长度系数 柱的计算长度:程序中增加了一个选项“柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-3计算。以前老程序是按表7.3.11-1和表7.3.11-2采用的。7.3.11-3条是新规范新增的。“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度lo可按公式7.3.11-1和公式7.3.11-2计算结果的较小者取值。 这是因为近年来对框架结构二阶效应的研究表明,竖向荷载在有侧移的框架中引起的p-△效应只增大有水平荷载 在柱端截面中引起的弯矩mh,而原则上不增大由竖向荷载引起的弯矩mv。因此,框架柱柱端考虑二阶效应后的总弯矩应是: m=mh+ηs*mv(1-1) 式中ηs为反映二阶效应增大mh幅度的弯矩增大系数。但在传统的η——lo法中,是用η同时增大mv和mh的,即:m=η(mh+mv)(1-2) 因此,如果要使所求的总弯矩相等,那么必然有:

ηs>η 与ηs相应的lo也就必然比与η相应的lo取得大一点。 对于一般工程中的多层框架结构,(在mv/mh为常见比例,即>1/3,框架节点的柱梁线刚度的比例也为常见值时)按规范表7.3.11-2的lo计算出的η再按1-2公式计算出的弯矩和按规范7.2.11-3条计算出的lo在按公式1-1算出的弯矩,两者差异不大。所以在一般多层框架,没有特殊的水平荷载和特殊的框架节点情况下,采用7.2.11-2和7.2.11-3计算的lo对计算结果没有大的影响。 但是,对于mv/mh 本来规范采用η——lo法就是不尽和理的,因此规范就在7.3.12条要求采用刚度折减法,这种方法也是国外通行的考虑二阶效应的计算方法,且也是准确的较为合理的计算方法,但遗憾的是这种方法在pkpm 程序中还没有得到实现。 篇二:柱计算长度系数 (一)规范要求 ⑴《混凝土结构设计规范》(gb50010-20xx)(以下简称《混凝土规范》)第7.3.11条 第2款规定:一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。 ⑵第7.3.11条第3款规定:当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0

关于钢结构计算长度问题

如果结构设计仅由材料强度控制,则应该无须引入计算长度,当涉及到稳定时,才有必要考虑计算长度,这是当前结构设计中众所周知的。对于一些复杂结构,计算长度是比较难以确定的,而软件计算结果往往是明显错误的,当人工调整是会加入过多猜测的成分,而且稳定的概念模糊不清,这也是不少人常常遇到的问题。我想把此问题比较好的解决,这可能需要从根源上讨论计算长度的问题。就是当初是何许人将计算长度和稳定问题牵扯到一起,有没有比较好的资料,就是关于计算长度的来源。国内的钢结构稳定方面的书籍,我还是有一些的。陈老,夏志斌等的书我都有,但是总有一些根源性的问题搞不清楚。 计算长度是用杆件(微观)计算整个结构的工具。稳定应力其实也是反算而已,材料某点应力岂能变化。而整体结构自然和荷载大小,方向和分布以及相互支持作用有关。规范为了操作性,采用3中情况下的计算长度,忽略微处影响。而且小注和说明也提出来适用情况。深入无力说清。 如果进一步,可以看看陈骥《钢结构稳定理论与设计》,陈绍蕃《钢结构设计原理》和《钢结构稳定设计解说》,另外夏志斌姚谏编《钢结构设计-方法与例题》也有简单引导。希望对你用帮助。 以下是个人观点,仅供参考: 1、构件的计算长度是用钢结构稳定理论(如经典的欧拉公式)计算出构件的稳定极限承载力后,再通过公式反算出构件的计算长度。从公式中可以看出构件的稳定系数是和长度有关系的,进而引入了计算长度的概念。从本质来说,是为了简化稳定系数的计算而引入了物理意义明确的计算长度的概念。 2、计算长度计算不需要考虑构件的各种缺陷,缺陷等是在规范制定稳定系数表格时考虑在内了。计算长度和构件两端约束有关,还和荷载分布等其它因素有关(典型例子就是框架柱的计算长度)。结构稳定的相关性和整体性决定了结构中构件的计算长度也具有同样的特性。 3、计算长度一般分轴心受压构件计算长度和受弯构件计算长度,用来计算φ和φb,规范只给出了规则条件下构件计算长度的计算方法,并且计算方法是有前提假定的。规范的方法是利用计算长度查表得出φ和φb,然后利用公式计算构件的稳定,构件稳定保证结构稳定,这是一阶分析加稳定系数校核方法,是适用的设计方法,缺点是特殊结构的构件计算长度难以确定,同时这种方法并不能保证一些结构的整体稳定,如缺陷敏感的单层网壳(规范要求采用考虑缺陷的几何非线性屈曲分析)。 4、结构稳定的本质是因为结构存在P-u,P-Δ效应,如进行考虑这些效应的二阶分析,同时计入各种缺陷影响,可直接计算出构件的内力进行验算,不需要引入计算长度的概念(有的规范要求按计算长度系数为1补充校核)。有些文献介绍了采用有限元数值屈服分析方法来反算特殊构件的计算长度,也是有适用范围的,对某些情况一旦考虑稳定的形式,相关和整体影响,工作量太大,难以实现。 5、举个例子说明:一单跨平面框架,跨度、高度、截面确定,右柱顶一竖向集中力P2,求左柱的竖向屈曲荷载P1(可反算出柱的计算长度),利用SAP2000的屈服分析可以确定P2不同,P1不同,这和理论分析也是一致的。左柱的计算长度并不是简单的按规范的梁柱刚度比查表得出的与P2无关的数值

问题讨论6:柱的计算长度问题

问题讨论6 柱的计算长度问题 柱的计算长度问题,需要分两个方面讨论。一是钢筋混凝土结构柱的计算长度,二是钢结构柱的计算长度。 1.钢筋混凝土结构柱的计算长度 1.1.单层排架结构柱的计算长度 1.1.1.无吊车房屋柱 这种情况相对简单,计算长度按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1直接取用即可。但应注意,在SATWE程序中的隐含值是以多高层框架的规定为准,与单层房屋的规定不同。应用时应根据实际要求对柱计算长度系数进行修改。 1.1. 2.有桥式吊车的房屋柱 1.1. 2.1.考虑吊车作用计算 计算长度应按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1取用。使用SATWE程序时,应根据有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改。1.1.2.2.不考虑吊车作用计算 在有桥式吊车的房屋中,吊车在房屋中的位置并不固定。因此,内力计算应该包括没有吊车作用时的计算。在一般程序的内力分析中,有吊车作用时的内力可以完全涵盖无吊车作用时的内力。但是,无吊车时柱的计算长度一般要大于有吊车时的计算长度。如果吊车吨位不大,柱配筋很可能是无吊车时起控制作用。 不考虑吊车作用时,柱计算长度系数的修改原则: 在SATWE程序中,柱的计算长度实际上隐含的是现浇楼盖多层框架柱的计算规则:底层柱 1.0H,其余各层柱 1.25H。在吊车梁处如果主跨方向有横梁联系,则该方向的计算长度就是隐含值,否则应按越层柱考虑确定柱的计算长度。越层柱计算长度的计算规则见第1.3节。需注意,对于单跨的无吊车房屋柱,规范规定的计算长度是1.5H,不要误认为是1.25H。 1.1. 2. 3.有桥式吊车的房屋柱使用SATWE程序时的解决方案:宜分两次计算。先考虑有吊车的作用,注意应按有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。再考虑无吊车的作用,注意应按无吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。两次计算中,以配筋大者作为设计的依据。 1.2.多层框架柱的计算长度 1.2.1.多层框架柱的计算长度应按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—2取用。 1.2.2.《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)中7.3.11条第二项中规定,“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时”,框架柱的计算长度另有计算公式。规范的条文说明对此已有解释,按照框架结构二阶效应规律的分析,此时直接采用表7.3.11—2中的计算长度是偏于不安全的。因此,采用SATWE程序计算时,可在设计信息中选取“混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11—3条”选项,这样做偏于安全。当然,如果在非地震区,风荷载产生的柱弯矩不大时,没有必要用此选项。在框架剪力墙结构中,即使在地震区,由于剪力墙的作用使框架的侧向位移相对较小,此时框架柱的二阶效应介

桥墩桩基础设计计算书..

基础工程课程设计 一.设计题目: 某桥桥墩桩基础设计计算 二.设计资料: 某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径30m,梁长29.9m,计算跨径29.5m,桥面宽13m(10+2×1.5),墩上纵向设两排支座,一排固定,一排滑动,下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。 1、水文地质条件: 河面常水位标高25.000m,河床标高为22.000m,一般冲刷线标高20.000m,最大冲刷线标高18.000m处,一般冲刷线以下的地质情况如下: (1)地质情况c(城轨): 2、标准荷载: (1)恒载 桥面自重:N1=1500kN+8×10kN=1580KN; 箱梁自重:N2=5000kN+8×50Kn=5400KN; 墩帽自重:N3=800kN; 桥墩自重:N4=975kN;扣除浮重:10*2*3*2.5=150KN (2)活载 一跨活载反力:N5=2835.75kN,在顺桥向引起的弯矩:M1=3334.3 kN·m; 两跨活载反力:N6=5030.04kN+8×100kN; (3)水平力 制动力:H1=300kN,对承台顶力矩6.5m; 风力:H2=2.7 kN,对承台顶力矩4.75m 3、主要材料 承台采用C30混凝土,重度γ=25kN/m3、γ‘=15kN/m3(浮容重),桩基采用C30混凝土,HRB335级钢筋;

4、墩身、承台及桩的尺寸 墩身采用C30混凝土,尺寸:长×宽×高=3×2×6.5m 3。承台平面尺寸:长×宽=7×4.5m 2,厚度初定2.5m ,承台底标高20.000m 。拟采用4根钻孔灌注桩,设计直径1.0m ,成孔直径1.1m ,设计要求桩底沉渣厚度小于300mm 。 5、其它参数 结构重要性系数γso =1.1,荷载组合系数φ=1.0,恒载分项系数γG =1.2,活载分项系数γQ =1.4 6、 设计荷载 (1) 桩、承台尺寸与材料 承台尺寸:7.0m ×4.5m ×2.5m 初步拟定采用四根桩,设计直径1m ,成孔直径1.1m 。桩身及承台 混凝土用30号,其受压弹性模量h E =3×4 10MPa 。 (2) 荷载情况 上部为等跨30m 的预应力箱梁桥,混凝土桥墩,作用在承台底面中心的荷载为: 恒载及一孔活载时: 1.2(158054008009751507 4.5 2.515 1.42835.751571 3.55N KN =?+++-+???+?=∑) 1.4(300 2.7)42 3.78H KN =?+=∑ [3334.3 300(2.5 6.5) 2.7 4.75 2.5 1.4 M K N =+?++?+?=∑()] 恒载及二孔活载时: 1.2(158054008009751507 4.5 2.515N =?+++-+????∑)+1.45830.04=19905.556KN 桩(直径1m )自重每延米为: q= 2 11511.781/4 KN m ??=π(已扣除浮力) 三、计算 1、根据《公路桥涵地基与基础设计规范》反算桩长 根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式,初步反算桩的长度, 设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ,一般冲刷线以下深度为h 2,则: [][]{} )3(2 1 22200-++==∑h k A m l U P N i i h γσλτ

常见的钢结构计算公式

2-5 钢结构计算 2-5-1钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证,当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定。 钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。 钢材的强度设计值(N/mm2) 表2-77

图形各面积、体积计算公式大全

长方形的周长=(长+ 宽)×2 正方形的周长=边长×4 长方形的面积=长×宽 正方形的面积=边长×边长 三角形的面积=底×高÷2 平行四边形的面积=底×高 梯形的面积=(上底+ 下底)×高÷2 直径=半径×2 半径=直径÷2 圆的周长=圆周率×直径 圆的周长=圆周率×半径×2 圆的面积=圆周率×半径×半径 长方体的表面积= (长×宽长×高+宽×高)×2 长方体的体积 =长×宽×高 正方体的表面积=棱长×棱长×6 正方体的体积=棱长×棱长×棱长 圆柱的侧面积=底面圆的周长×高 圆柱的表面积=上下底面面积侧面积 圆柱的体积=底面积×高 圆锥的体积=底面积×高÷3 长方体(正方体、圆柱体)的体积=底面积×高

平面图形 名称符号周长C和面积S 正方形 a—边长 C=4a S=a2 长方形 a和b-边长 C=2(a b) S=ab 三角形 a,b,c-三边长 h-a边上的高 s-周长的一半 A,B,C-内角 其中s=(a b c)/2 S=ah/2 =ab/2·sinC =[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2 =a2sinBsinC/(2sinA) 四边形 d,D-对角线长 α-对角线夹角 S=dD/2·sinα平行四边形 a,b-边长 h-a边的高 α-两边夹角 S=ah =absinα 菱形 a-边长

α-夹角 D-长对角线长 d-短对角线长 S=Dd/2 =a2sinα 梯形 a和b-上、下底长 h-高 m-中位线长 S=(a b)h/2 =mh 圆 r-半径 d-直径 C=πd=2πr S=πr2 =πd2/4 扇形 r—扇形半径 a—圆心角度数 C=2r+2πr×(a/360) S=πr2×(a/360) 弓形 l-弧长 b-弦长 h-矢高 r-半径 α-圆心角的度数 S=r2/2·(πα/180-sinα) =r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2

桥墩台计算规定

桥墩按偏心受压构件考虑进行计算,先必须确定桥墩的计算长度,按《桥规》表5.3.1取值。 桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力(高墩)、地震力(纵横向、7级设防)、竖直力及其弯矩。 纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座 摩阻力。 一般情况下(无地震力),纵向水平力对桥墩截面影响较大,横向水平力影响较小。水平制动力、温度力,收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配,然后组合后与摩阻力组合比较,取最不利情况为桥墩水平力。一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况,此时计算出的配筋较为保守,偏于安全。(关于摩阻力组合的问题,新规范没有进行明确规定,桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合,当按判断组合进行计算的时候,取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较,取较小者进行配筋,当按强行组合进行计算的时候,取摩阻力为水平力。)桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度,按《桥规》5.3.5~5.3.9条公式进行计算。同时必须按轴心受压 构件进行稳定性验算。 当计算桩柱式桥墩时,柱顶受板式橡胶支座弹性约束。桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆,计算可参 考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。 关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题,新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定,摘录如下, 仅供参考: 1.0.5条基础结构按承载能力极限状态设计时,结构重要性系数γ0,不低于主体结构的采用值,且不小于 1.0;偶然组合时取1.0。 1.0.6条基础结构进行强度验算时,作用效应按承载能力极限状态两种组合进行(JTGD60-200 44.1.6条) 裂缝宽度验算时,作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。 1.0.7条地基(包括桩基)承载力验算时,传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用,但应计入汽车冲击系数,且可变作用的频遇值系数均取1.0。考虑偶然组合时,偶然荷载的分项系数 取1.0。 1.0.8条计算基础沉降时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态的长期期效应组合采用。该组合仅包括直接施加结构上的永久荷载(仅指结构自重)和可变荷载(仅指汽车和人群荷载)引起的效应。同时可参 考《桥梁墩台的计算》讲义(见附页)中内容进行计算

空间几何体表面积与体积公式大全

空间几何体的表面积与体积公式大全 一、全(表)面积(含侧面积) 1、柱体 ①棱柱 ②圆柱 2、锥体 ①棱锥: ②圆锥: 3、台体 ①棱台: ②圆台: 4、球体 ①球: ②球冠:略 ③球缺:略 二、体积 1、柱体 ①棱柱 ②圆柱 2、锥体 ①棱锥 ②圆锥

3、台体 ①棱台 ②圆台 4、球体 ①球: ②球冠:略 ③球缺:略 说明:棱锥、棱台计算侧面积时使用侧面的斜高计算;而圆锥、圆台的侧面积计算时使用母线计算。 三、拓展提高 1、祖暅原理:(祖暅:祖冲之的儿子) 夹在两个平行平面间的两个几何体,如果它们在任意高度上的平行截面面积都相等,那么这两个几何体的体积相等。 最早推导出球体体积的祖冲之父子便是运用这个原理实现的。 2、阿基米德原理:(圆柱容球) 圆柱容球原理:在一个高和底面直径都是的圆柱形容器内装一个最大的球体,则该球体的全面积等于圆柱的侧面积,体积等于圆柱体积的。

分析:圆柱体积: 圆柱侧面积: 因此:球体体积: 球体表面积: 通过上述分析,我们可以得到一个很重要的关系(如图) += 即底面直径和高相等的圆柱体积等于与它等底等高的圆锥与同直径的球体积之和 3、台体体积公式 公式: 证明:如图过台体的上下两底面中心连线的纵切面为梯形。 延长两侧棱相交于一点。 设台体上底面积为,下底面积为 高为。 易知:∽,设, 则 由相似三角形的性质得:

即:(相似比等于面积比的算术平方根) 整理得: 又因为台体的体积=大锥体体积—小锥体体积 ∴ 代入:得: 即: ∴ 4、球体体积公式推导 分析:将半球平行分成相同高度的若干层(),越大,每一层越近似于圆柱,时,每一层都可以看作是一个圆柱。这些圆柱的高为,则:每个圆柱的体积= 半球的体积等于这些圆柱的体积之和。 ……

柱的计算长度系数

柱的计算长度:程序中增加了一个选项“柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-3计算。以前老程序是按表7.3.11-1和表7.3.11-2采用的。7.3.11-3条是新规范新增的。“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度 lo 可按公式7.3.11-1和公式7.3.11-2计算结果的较小者取值。 这是因为近年来对框架结构二阶效应的研究表明,竖向荷载在有侧移的框架中引起的P-△效应只增大有水平荷载在柱端截面中引起的弯矩 Mh,而原则上不增大由竖向荷载引起的弯矩 Mv。因此,框架柱柱端考虑二阶效应后的总弯矩应是: M=Mh+ηs*Mv(1-1) 式中ηs为反映二阶效应增大Mh幅度的弯矩增大系数。但在传统的η——lo法中,是用η同时增大Mv和Mh的,即: M=η(Mh+Mv)(1-2) 因此,如果要使所求的总弯矩相等,那么必然有: ηs>η 与ηs相应的lo也就必然比与η相应的lo取得大一点。 对于一般工程中的多层框架结构,(在 Mv/Mh为常见比例,即>1/3,框架节点的柱梁线刚度的比例也为常见值时)按规范表7.3.11-2的lo计算出的η再按1-2公式计算出的弯矩和按规范7.2.11-3条计算出的lo在按公式1-1算出的弯矩,两者差异不大。所以在一般多层框架,没有特殊的水平荷载和特殊的框架节点情况下,采用7.2.11-2和7.2.11-3计算的lo对计算结果没有大的影响。 但是,对于Mv/Mh<1/3或梁注线刚度相差较大的情况下,采用7.3.11-2条计算的lo对计算结果就很大的影响了,而且是偏于不安全的,所以在这种情况下就要求采用7.3.11-3计算。建议都采用7.3.11-3计算。 本来规范采用η——lo法就是不尽和理的,因此规范就在7.3.12条要求采用刚度折减法,这种方法也是国外通行的考虑二阶效应的计算方法,且也是准确的较为合理的计算方法,但遗憾的是这种方法在PKPM程序中还没有得到实现。

钢结构计算题答案

第四章 轴心受力构件 4.1 验算由2∟635?组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN ,只承受静力作用,计算长度为3m 。杆端有一排直径为20mm 的孔眼(图4.37),钢材为Q235钢。如截面尺寸不够,应改用什么角钢? 注:计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。 解:(1)强度 查表得 ∟635?的面积A=6.14cm 2 ,min 1.94x i i cm ==, 22()2(614205)1028n A A d t mm =?-?=?-?=, N=270KN 327010262.62151028 n N Mpa f Mpa A σ?===≥=,强度不满足, 所需净截面面积为3 2270101256215 n N A mm f ?≥= =, 所需截面积为21256 2057282 n A A d t mm =+?= +?=, 选636?,面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ (2)长细比 4.2 一块-40020?的钢板用两块拼接板-40012?进行拼接。螺栓孔径为22mm ,排列如图4.38所示。钢板轴心受拉,N=1350KN (设计值)。钢材为Q235钢,解答下列问题; (1)钢板1-1截面的强度够否? (2)是否需要验算2-2截面的强度?假定N 力在13个螺栓中平均分配,2-2截面应如何验算?

(3)拼接板的强度够否? 解:(1)钢板1-1截面强度验算: 210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-??=-??=∑, N=1350KN 31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ?===≤=,强度满足。 (2)钢板2-2截面强度验算: (a ),种情况,(a )是最危险的。 2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-??=-++-??=, N=1350KN 3 2135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ?===≥=,但不超过5%,强度满足。 对应图(d )的验算: 22()0(5)(400522)205800n d A l d t mm '=-??=-??=, 3 21038.510179.02055800n N Mpa f Mpa A σ'?===≤=' ,强度满足。 (3)拼接板的强度够否? 因为拼接板厚度2122420mm mm =?=≥,所以不必验算拼接板。 4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm ,孔径22mm ,钢材为Q235AF ,承受轴心拉力N=600KN (设计值)。

相关文档
最新文档