梁板设计时,验算挠度跟裂缝应采用荷载的标准组合还是准永久组合?

梁板设计时,验算挠度跟裂缝应采用荷载的标准组合还是准永久组合?,第1张

  梁板设计时,砼规712规定普通钢筋混凝土构件按荷载准永久组合计算;预应力混凝土按标准组合计算。

  挠度是在受力或非均匀温度变化时,杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移。

  细长物体(如梁或柱)的挠度是指在变形时其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。薄板或薄壳的挠度是指中面上各点在该点处中面法线上的位移量。物体上各点挠度随位置和时间变化的规律称为挠度函数或位移函数。通过求挠度函数来计算应变和应力是固体力学的研究方法之一。

设每跨的代数值最大和最小挠度分别为fmax和fmin(见图2),挠度限值为[f],则验算表达式为:

两跨连续梁活载挠度示意图

对于这样一个简单问题,不知从何时起,在一些工程中出现了另外一种不正确的验算方式:

如果fmax和fmin同号,则式(2)与式(1)相同,而如果fmax和fmin反号,则式(2)把它们的绝对值加起来作为计算挠度,比式(1)要大得多。虽然这种计算比过去偏于保守,但却没有道理。最大和最小挠度是各自独立按影响线加载得到的,它们不是同时发生的,即它们对应的最不利活载位置不一样,所以不能加起来。根据前面关于挠度限制的目的,无论从哪一条来看,也都没有理由用从fmin到fmax的幅值来评价。

以一个两跨连续梁为例,也许有人会如此来解释式(2)的合理性:左跨布满车,左跨向下挠,右跨向上挠,而右跨布满车,就反过来了,结构的同一点经历了上下幅度的挠度。这看上去似乎有道理,但请注意,从位于右跨的车辆行车平稳性和舒适度角度来看,左跨布满车时,右跨如果没有车,谁来感觉到向上挠度?如果右跨有很少的车,他们感觉到了向上的挠度,但等右跨布满车时,他们已经离开原来位置了,如何感觉到同一点的向下挠度呢?对位于左跨的车辆来说也是如此。除非有一辆车停在一个跨中位置不动,其他车队行驶且必须按停车位置的最不利布置排列,从而引起停着的那辆车位置的最大、最小挠度,但显然这不是设计应该考虑的情况。如果从结构本身受力状态来看,其曲率也是fmax和fmin各自的值决定的,而不是由它们之间的幅度决定的。至于从疲劳角度来看,似乎跟fmax和fmin之间的幅度有关,但疲劳问题不是如此简单地由挠度确定的,而是由疲劳应力幅的累积效应决定的,挠度不能作为疲劳的评价和限制指标。最后,从伸缩缝位移角度来看,确实跟fmax和fmin之间的幅度有关,但第一,伸缩缝是辅助设施,不能由它决定主体结构设计指标;第二,伸缩缝由纵向位移幅度控制,而纵向位移不仅仅跟挠度有关,还跟很多因素有关。

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