以上的板元承载能力极限状态配筋设计方法 ， 是同济大学桥梁系已有研究成果的“拉应力域”面内配筋设计方法的延伸与拓展 。在正常使用极限状态 ， 板元面内受力的特点是有斜裂缝 ， 其裂缝宽度计算方法在现行规范体系是没有的 。同济大学桥梁工程系依托加拿大多伦多大学实验室的加载设备 ， 先后进行了两批共20组正交网格钢筋混凝土试验板面内加载试验 ， 深入研究了板元面内受力行为 ， 并建立了正常使用阶段斜裂缝宽度的计算方法 ， 从而弥补了这个缺失 。这些研究对于完善桥梁结构的设计理论具有重要意义 。图8为一个板元加载试验 。




图8 板元面内加载试验


空间网格模型及板元内力相应值矩阵


空间网格模型是构建板元分析与设计的连接纽带 。空间网格模型是《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）》推荐的实用精细化模型之一 ， 如图9所示 。一个单箱单室箱梁截面可以分解为顶板、底板以及多块腹板 ， 所离散成的板可以用正交梁格模型来模拟 。由于这些板位于不同的平面内 ， 代表它们的正交梁格也在不同的平面内（对于弯梁桥为曲面） 。不同平面内的正交梁格 ， 将箱形截面梁离散为一个空间网状模型 ， 可以形象地称为“空间网格”模型 。




图9 空间网格模型原理示意


空间网格模型可以体现各板件的剪力滞效应 ， 而不用计算有效宽度；扭转通过空间网格之间的相互共同作用反映在各板件的剪应力上；截面畸变反映在各板件的横向弯曲变形中 。除此之外 ， 空间网格模型亦可以考虑所有施工阶段、混凝土徐变收缩、活载、索力调整、局部温度、弹性稳定等方面的分析计算 。组成空间网格模型的板件是任意的：可以是全混凝土的、可以是全钢的 ， 也可以是任意组合的 。基于板件分离的空间网格模型 ， 同样适用于分析钢混桥梁的组合截面 。由于混凝土和钢的应力检算体系是通用的 ， 所以采用分离截面的方法设计计算钢混组合截面 ， 不但可以体现桥梁建设的应力历史 ， 也可以得到更为真实、适用的极限承载力计算方法 。


在空间网格模型中 ， 一个板元由共节点的4根等效纵横梁单元来表征 ， 每个纵横梁节点分别具有6个自由度 ， 分别为Mx、My、Mz、Fx、Fy、Fz ， 因此决定一个板元内力的节点自由度有4×6=24个 ， 如图10所示 。




图10 空间网格模型中的板元内力来源


一个板元在空间网格模型中的24个内力指标 ， 可转换为前述的控制板元设计的6项内力值 。


若考虑工程实际中的可变荷载及荷载组合 ， 则需根据不同的荷载工况对一块板元的24项内力数据进行处理 ， 以求得最不利的内力输出矩阵 。首先对桥梁结构可能承受的所有荷载工况进行分解 ， 将其分为两类：


1.在诸如施工、温度、沉降等荷载工况下 ， 决定板元受力的24个自由度对应内力值是确定的 ， 此时针对任一荷载工况 ， 例如徐变收缩、温度、支座沉降等 ， 板元内力输出矩阵为1×24行矩阵：






2.而在诸如活载、人群等可变荷载工况下 ， 决定板元受力的24个自由度对应内力值并非确定 ， 对每个自由度而言 ， 均存在内力最大值和内力最小值 ， 且每个自由度对应内力取得峰值时 ， 其余23个自由度上均有相应内力值 。这样在活载、人群荷载作用下 ， 决定板元精细化配筋的24个内力自由度共有24×2=48种荷载工况 ， 相应的 ， 板元内力输出矩阵为48×24矩阵：

以上关于本文的内容，仅作参考！温馨提示：如遇健康、疾病相关的问题，请您及时就医或请专业人士给予相关指导!

• 把2只蜜獾放在巴西蛇岛上，4000只黄矛头蝮蛇会成它的盘中餐吗？
• 海洋桥梁工程抗风安全的难题及其对策思考
• 同1个品牌在大连胜利广场的3家分店，却有不同的优惠
• 女子花6400买古驰发夹，4个月脱胶3次，质量还不如几十块的？
• 压力如何破坏您的健康 压力对我们的健康有什么影响
• 花甲的营养价值 最美味的烹饪吃法推荐
• 健康菜谱的搭配 四季养生菜谱是什么
• 孕期可不可以吃羊肉 羊肉的营养及食用方法
• 菊花茶的饮用禁忌 菊花茶正确喝法
• 养胃护胃食物有哪些 教你怎样养胃的10款食疗方