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    城市軌道交通結構抗震設計規(guī)范 GB50909-2014

    • 發(fā)布日期:2018-08-03
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    F.2.1 當鋼筋混凝土板構件在較弱方向(面外)受力時,應按墩柱計算剪切抗力和彎曲能力,且符合本規(guī)范附錄F.1節(jié)的規(guī)定。
    F.2.2 當鋼筋混凝土板構件在較強方向受力時,應按下列公式驗算抗剪能力:

        式中:Vyd——設計剪切抗力(kN);
              Vo——剪力需求(kN);
              f'c——混凝土抗壓強度標準值(MPa);
              fsd——箍筋的抗拉強度設計值(MPa);
              ρh——構件在剪力計算方向上的體積配箍率;
              Av——計算方向箍筋的總截面積(m2);
              Ag——構件橫截面的毛截面積(m2);
              Ae——構件橫截面的等效截面積(m2);
              b——矩形構件與剪力計算方向垂直的截面寬度(m);
              s——箍筋間距(m)。

    G.1.1 鋼筋混凝土和鋼骨混凝土構件的彎曲變形能力,應基于材料的標準強度,根據(jù)截面的彎矩-曲率(M- )分析得出,截面彎矩-曲率曲線等效為理想彈塑性折線形式(圖G.1.1 )。截面彎矩-曲率分析中所用軸向力,應根據(jù)地震時可能存在的荷載作用進行內力組合得到。

    圖G.1.1 鋼筋混凝土和鋼骨混凝土構件截面彎矩-曲率關系
    圖G.1.1 鋼筋混凝土和鋼骨混凝土構件截面彎矩-曲率關系

    1-混凝土開裂;2-受拉鋼筋首次屈服;3-截面等效屈服點;
    4-極限變形點;M'y-第一根鋼筋屈服彎矩;My-等效屈服彎矩;
    Mu-極限彎矩;  'y-第一根鋼筋屈服曲率;  y-等效屈服曲率;  u-極限曲率

    G.1.2 在截面的彎矩-曲率關系(圖G.1.1)中,彈性段應通過M-  曲線上表征第一根鋼筋屈服的點(  'y,M'y)。在該屈服點之后,應按Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)面積相等的原則確定等效屈服彎矩My和等效屈服曲率  y,且應符合下列規(guī)定:
        1 截面等效屈服點對應的構件塑性鉸區(qū)轉角,由塑性鉸區(qū)各截面曲率沿塑性鉸區(qū)長度積分得出。對自由端受橫向集中力的懸臂柱構件[圖G.1.2-1(a)],可按下式簡化計算:

            (G.1.2-1)

        式中:θy——塑性鉸區(qū)轉角(rad);
              Lp——塑性鉸區(qū)長度(m),Lp=1.0D,D取水平力作用方向截面高度(m)。

    圖G.1.2-1 鋼筋混凝土和鋼骨混凝土構件簡化曲率分布
    (a)等效屈服點                              (b)極限變形點
    圖G.1.2-1 鋼筋混凝土和鋼骨混凝土構件簡化曲率分布

        2 截面極限變形點對應的構件塑性鉸區(qū)轉角應按下式計算:

            (G.1.2-2)

    G.1.3 鋼筋混凝土和鋼骨混凝土構件變形能力計算應采用約束混凝土應力-應變(圖G.1.3)。

    圖G.1.3 混凝土應力-應變關系
    圖G.1.3 混凝土應力-應變關系

    1-約束混凝土;2-無約束混凝土;fc-混凝土應力;εc-混凝土應變;
    f'cc-約束混凝土抗壓強度;εcu-約束混凝土極限應變;
    εcc-約束混凝土抗壓強度對應的應變;
    Esec-約束混凝土抗壓強度對應的割線彈性模量;
    f'c-混凝土抗壓強度標準值;ε°cu-無約束混凝土極限應變;
    ε°cc-抗壓強度標準值對應的應變;Ec-混凝土彈性模量

    G.1.4 約束混凝土應力-應變關系可由下列公式確定:
     

            (G.1.4-1)
              (G.1.4-2)
            (G.1.4-3)
            (G.1.4-4)
            (G.1.4-5)

        式中:ε——混凝土應變;
              fc——混凝土應力(MPa);
              Ec——彈性模量(MPa);
              εcc——約束混凝土抗壓強度對應的應變;
              f'c——混凝土抗壓強度標準值(MPa);
              f'cc——約束混凝土抗壓強度,可取1.25倍的混凝土抗壓強度標準值(MPa)。
    G.1.5 混凝土極限壓應變,可按下式計算:

            (G.1.5)

        式中:ρs——箍筋的體積配箍率,ρs=ρx+ρy;
              ρx、ρy——箍筋沿截面兩個主軸的體積配箍率;
              fkh——箍筋抗拉強度標準值(MPa);
              εRsu——箍筋的折減極限應變,取0.09。
    G.1.6 鋼筋應力-應變關系可采用雙線性應力-應變關系模型(圖G.1.6)。

    圖G.1.6 鋼筋雙線性應力-應變關系模型
    圖G.1.6 鋼筋雙線性應力-應變關系模型
    1-鋼筋受拉;2-鋼筋受壓

    G.1.7 鋼筋材料應力-應變關系應按下列公式確定:

            (G.1.7-1)
            (G.1.7-2)

        式中:ε——鋼材應變;
              σ——鋼材應力(MPa);
              fsy——鋼材抗拉強度標準值(MPa);
              εsy——屈服應變;
              Es——彈性模量(MPa)。
    G.1.8 保護層混凝土可采用無約束混凝土應力-應變關系(本規(guī)范圖G.1.3),并應按下列公式計算:

            (G.1.8-1)
            (G.1.8-2)
            (G.1.8-3)
            (G.1.8-4)
            (G.1.8-5)

        式中:ε——混凝土應變;
              fc——混凝土應力(MPa);
              Ec——混凝土彈性模量(MPa);
              f'c——混凝土抗壓強度標準值(MPa);
              ε°cc——混凝土抗壓強度標準值對應的應變,取0.002;
              ε°cu——無約束混凝土極限壓應變,取0.0035;
              ε°sp——無約束混凝土剝落壓應變,取0.005;
              f°cu——混凝土達到極限壓應變ε°cu時的應力(MPa);
              f°sp——混凝土剝落后應力,取0。

    關鍵詞: 結構工程
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