N——截面轴向力设计值(N) s 本条偏于安全地规定按钢管节点计算 其内力可由有限元计算结果或截面内力分配计算确定 1 钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度应按下列公式计算 o N 13-51-2010 (EA) 下两肢相同时(图5.2.1) o 4 《拱形钢结构技术规程》JGJ／T 弦管分配到的弯矩较小 ——混凝土轴心抗压强度设计值(N／mm 2 k sc2 所以计算结果相差不大 5.2.1 r 我国的规范均考虑紧箍作用 一种是由于施工质量引起的较大程度的脱离 3 k N o 式中 249-2011以及福建省工程建设地方标准《钢管混凝土结构技术规程》DBJ／T 2012第5.1.3条制订 e 1 N (1.14＋1.02ξ t 以拱顶截面出现为多 然而 fs Q235钢和Q345钢 钢管混凝土桁式拱肋腹杆所受轴力设计值V o 受弯时贡献率更小 ——偏心率折减系数 ——钢管截面惯性矩(mm 5.2.2 e 按本规范公式(3.3.3-2)计算 温度变化等非质量原因引起的两者之间粘结力的丧失 N 5.2.4 ) s ——钢管混凝土哑铃形构件和格构柱偏心抗压强度设计值 对有脱粘影响的钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度设计值 我国有关规范中 5.2.1 各肢的内力可按下列公式计算 另一种是由于混凝土收缩 ——分配到两个肢管上的弯矩值(N·mm) N 还应考虑与钢管混凝土主肢共同承担荷载的连接钢板的作用 5.2.3 钢管混凝土桁式拱肋腹杆除承受整体结构的剪力外 哑铃形与桁式拱肋除了弦杆钢管混凝土构件外 ——拱肋截面各肢钢管混凝土截面轴心抗压强度设计值(N) 3 式中 由于这些计算方法均建立在大量的试验研究基础之上 5.2.6 当钢管壁厚t＞16mm时 ——桁式拱肋第i根弦杆轴心抗压强度设计值(N) ——钢管混凝土承载力脱粘折减系数 o M——截面弯矩设计值(N·mm) 格构柱按本规范第5.2.9条的规定计算 应按下列公式计算 ——分配到两个肢管上的轴向力值(N) sc2 ——哑铃形构件截面的偏心距(mm) 可称之为脱空 当钢管壁厚t≤16mm时 ——轴向压力组合设计值(N) (5.2.1-5) 式中 ) h ＝0.94 钢管混凝土组合结构在力学性能方面的主要优势是钢管对管内混凝土的套箍作用和管内混凝土对钢管向内变形的阻止作用 ξ c 截面的内力可采用弹性理论计算 ——钢管混凝土的约束效应系数设计值 应按下列公式计算 按本规范公式(3.3.3-1)计算 按本规范公式(4.3.4-2)计算 ——钢管混凝土单圆管截面偏心抗压强度设计值(N) 钢管与混凝土之间经常会出现界面分离的现象 e 5.2 可称之为脱粘 ——单肢钢管混凝土和整个构件截面抗弯刚度之比 还应对腹板或腹杆 是其优势充分发挥的保证 如果不考虑每根钢管混凝土分配到的弯矩 c ——轴心抗压强度设计值换算系数 o1 5.2.10 5.2.5 N o φ sc2 s 式中 5.2.8 N 如果将哑铃形截面或钢管混凝土拱肋截面当作一根杆件计算 I N o 哑铃形构件按本规范第5.2.8条的规定计算 本规范第12.3.2条对管内混凝土浇注后的质量检验提出“当检测发现钢管混凝土拱肋脱粘(角度)率大于20％或脱粘空隙厚度大于3mm时 5.2.6 5.2.11 k 当采用截面内力分配计算哑铃形截面各肢的内力且上 1 中间各截面的系数取值可用线性插值法确定 式中 (5.2.7-1) 拱脚截面极少 参照《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS ＝1.0 o 2 ＋E ) 2 3 ＝0.96 拱肋强度计算 钢管混凝土哑铃形截面和格构柱截面轴心抗压强度设计值N 拱顶截面取0.90 e o1 γ 目前国内外有关规范中对于钢管混凝土轴心抗压强度N 平联等其他拱肋组成构件和连接构造进行受力计算 可分为考虑紧箍作用和不考虑紧箍作用两大类 应将计算出来截面的内力分配到各根钢管混凝土构件上 ——与钢管混凝土主肢共同承担荷载的连接钢板的极限承载力设计值(N) 1 主要基于其具有形式简单 式中 ) k 钢管混凝土单圆管偏心抗压强度的偏心率折减系数φ ——偏心率折减系数 式中 脱粘处的空隙厚度一般较为均匀且不大 o ρ h (EI) N 应分别取截面轴向力最大设计值和对应于截面弯矩最大设计值的轴力值 式中 5.2.10 28 e 哑铃形截面一般由上下截面相同的两肢组成 ——格构柱截面受弯面内两肢中心距离(mm) 钢管混凝土格构柱的偏心率折减系数φ ε 对于传统的哑铃形截面 本条考虑脱粘对承载力的影响计算是针对脱粘(角度)率不大于20％或脱粘空隙厚度不大于3mm的情况 N 5.2.12 界面分离现象可分为两种 轴向压力组合设计值N s c 其承载能力 φ 假定各管只承受轴力 研究表明 钢管混凝土哑铃形构件的偏心率折减系数φ ＝φ )(1＋ρ 3 式中 拱肋强度计算时 拱肋强度计算 3 b 1 90第4.1.3条以及现行行业标准《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS 2 5.2.4 ——单肢钢管混凝土毛截面压缩设计刚度(N) 但对于哑钤形构件 n——桁式拱肋弦杆数 节点刚度和疲劳性能较之于空钢管节点均有不同程度的提高 e s ——钢管内混凝土横截面的半径(mm) ——截面偏心距(mm) χ——计算系数 ——钢管混凝土哑铃形和格构柱构件截面轴心抗压强度设计值(N) 本规范编制组对众多的计算方法进行了分析 γ e )f t ＝k K 5.2.5 钢管与管内混凝土结合紧密 5.2.7 5.2.2 N N (5.2.4-2) 拱跨L／4截面取0.95 按本规范第5.2.5条的规定计算 应按下式计算 ——单肢钢管混凝土毛截面弯曲设计刚度(N·mm η 大量工程实践表明 o1 Q390钢 ——腹杆所受轴力设计值(N) 1 应按下列公式计算 ——界限偏心率 (5.2.2-2) V 钢管混凝土哑铃形和横哑铃形桁肋截面轴心抗压强度除钢管混凝土构件外 ——连接钢板的截面面积(mm c 并应按下列公式计算 o1 钢管混凝土单圆管截面偏心抗压强度设计值N e 钢管混凝土哑铃形构件和格构柱偏心抗压强度验算时 (5.2.3) 由于其截面高度较小 ≤N o D (EI) N cd D ——钢管混凝土截面含钢率 s o f 应取实际轴力或按下式计算结果取其较大值 c D 进行单根钢管混凝土构件的强度验算 ——哑铃铃形截面受弯面内两肢中心距离(mm) o N 没有考虑偏心对承载力削弱的影响 N 参数适用范围广的特点 D1 cd ≤N o 结果表明 2 (5.2.4-1) 按本规范公式(4.3.3-1)计算 并应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 桁式截面高度较大 本条文采用的计算方法 钢管混凝土节点和空钢管节点应按钢管节点进行节点连接承载力计算 所以可以直接采用桁式截面进行内力分配 D65-2012 (5.2.7-2) 在内力计算时 按本规范公式(5.2.2-2)计算 c I 还承受立柱或吊杆施加的局部力 5.2 两缀板内(腹腔内)填有混凝土 D1 1 其对轴压承载力的贡献率约为5％ s M 其内力取实际结构内力和将桁式拱肋等效成格构柱来考虑腹杆承受的轴力的较大值 I 因此本规范中偏安全地不考虑腹腔内混凝土对构件强度的贡献 c e D 然而 A ＝φ 钢管混凝土单圆管偏心率折减系数的计算 ＝E M ——混凝土截面惯性矩(mm 应对脱粘处进行钻孔压浆补强处理” 5.2.3 ) 应按下列公式计算 N 拱肋构件截面的内力可采用弹性理论计算 o A 加上其施工质量(浇注密实度)较难保证 oi 5.2.9 I 拱脚截面取1.00 ——格构柱截面的偏心距(mm) 对组成哑铃形或桁肋的钢管混凝土单圆管构件 式中 鉴于节点的重要性和该研究尚不成熟 ≤N 4 N 1 ——考虑脱粘影响的钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度设计值(N) e 计算结果将偏于不安全 钢管混凝土节点由于主管内填充有混凝土 的计算 28 ＝K 5.2.12 采用该计算方法的有现行行业标准《公路钢管混凝土拱桥设计规范》JTG／T 目前对钢管混凝土节点的疲劳性能与承载力已开展了一些研究 50017的规定 (5.2.2-1) s γ 应按下列公式计算 按本规范公式(5.2.2-2)计算 ——钢管混凝土单圆管截面轴心抗压强度设计值(N)