桥博混凝土受弯构件挠度及预拱度的计算原理及算例说明

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桥博混凝土受弯构件挠度及预拱度的计算原理及算例说明

A：

1）在查询位移或阶段累计时，都是按EI计算的结果。但在进行刚度和预拱度验算时，会考虑刚度折减系数（《预规》6.5）；

2）按照《预规》6.5.3条取值计算使用阶段的挠度，程序自动考虑长期效应增长系数；

3）程序预拱度验算默认不考虑规范中大不大于的情况，会出现预拱度为负的结果，也会出现预拱度不圆滑的情况。向下为负表示不需要设置预拱度或设置反拱，用户自己决定，向上为正表示需要设置预拱度的数值。

4）预拱度设置取值是按照频遇组合（预拱度）组合下的最小形心位移除以0.95得到（消除刚度折减）

算例验证说明：

1）钢筋混凝土（附件：钢筋砼预拱度计算说明配套模型）

按照预规《预规》6.5.2计算受弯构件的刚度

首先判断Ms和Mcr的大小关系，文本输出（checkopt命令）查询挠度计算结果如下：

根据中间计算结果可知，Ms>Mcr，故应进行截面刚度换算，此时，全截面抗弯刚度B0=4.4615358e+09，开裂构件等效抗弯刚度B=2.4864135e+09。

B0=1.795B=0.95EcI0

    查询单项内力位移反力可知，汽车荷载单项产生的挠度为3.892（按照计算EcI0得到）。

    那么活载挠度（查询项刚度验算）的结果为

3.892（单项挠度）x0.7（短期组合系数）x1.45（长期增长系数）x1.795/0.95（刚度换算系数）=7.465

    程序计算结果为7.461，基本吻合。

    预拱度验算同理：由自重产生的单项位移为4.287，汽车荷载单项产生的挠度为3.892，

    故预拱度计算结果如下：

    自重产生的预拱度：(4.287x1.45x1.795)/0.95=11.745

    1/2活载挠度值：7.465/2=3.732

    二者之和为：11.158+3.732=15.477

    程序计算结果为15.471，基本吻合。

2）预应力构件（附件：预应力构件挠度预拱度计算过程说明配套模型）

根据计算结果，提取各单项位移如下：

汽车荷载单项位移：

则频遇组合活载挠度为-3.409*0.7*1.425/0.95=-3.580（此值即为结构验算的挠度值）

结构重力单项位移：

重力产生的挠度值为-2.622*1.425/0.95=-3.933

则：活载+重力=-7.513

预应力单项位移：

预应力单项产生的上挠值，长期系数为2，所以其产生的长期反拱值是2x1.779=3.558

则由上可得结果的预拱度为：-7.513+3.558=3.955

程序计算时是将重力、活载、预应力加到了一起，0.95的刚度折减程序自动考虑，但为了抵消预应力不进行0.95的折减的效果，预应力采用的系数是1.9，即1.9/0.95=2。

程序对于上述的计算过程为：

（-3.409*0.7*1.425-2.622*1.425+1.779*1.9）/0.95=3.955

注意：程序默认不考虑规范中大不大于的情况，节点的预拱度都是上述效应叠加后的结果，所以有时候会出现预拱度为负的结果，也会出现预拱度不圆滑的情况。