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IDEA StatiCa Beam 中的挠度校核

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挠度的规范校核是正常使用极限状态校核的重要组成部分。IDEA StatiCa Beam 软件提供了多种计算选项和结果显示选项。我们准备了每种类型的概述和说明,以便正确解读结果。

Beam 软件提供四种挠度结果类型:

  • 线性
  • 瞬时(短期)
  • 长期
  • 总计

线性挠度 

线性挠度是针对所选组合中各荷载工况(永久荷载、预应力及流变)挠度的叠加。每个荷载工况的挠度和内力分别计算,考虑各施工阶段中定义的支座位置所对应的实际静力体系。 

与其他挠度计算类型(瞬时、长期、总计)相比,线性挠度有以下几点不同: 

  • 截面刚度按线性考虑(不考虑裂缝),忽略钢筋的影响。
  • 各荷载工况的结果由时间相关分析(TDA)计算,混凝土弹性模量取 Ec(t)(切线模量)。
  • 流变现象(如徐变、收缩和松弛)由 TDA 分析计算,结果以标注"R"的流变荷载工况呈现。

施工过程中支座位置的变化也会影响结果,尤其是在"调整至设计位置"选项未激活时。该设置可在每个施工阶段(直至"最终支座"阶段)中分别定义。

瞬时挠度 

瞬时挠度是在特征荷载组合作用下,考虑裂缝发展的短期非线性挠度。 

计算基本假定:

  • 考虑钢筋布置。
  • 忽略流变现象(徐变、收缩和松弛)。
  • 所有永久荷载和预应力荷载均施加于最终结构体系(在"最终支座"阶段定义),因此施工过程中的支座变化不影响挠度结果。

长期挠度 

长期挠度是在准永久荷载组合作用下,考虑裂缝发展的长期非线性挠度。 

计算基本假定:

  • 考虑钢筋布置。
  • 徐变效应通过将所有考虑的永久荷载和预应力荷载施加于结构来计算,结构刚度受混凝土有效弹性模量 Ec,ef 的影响。所有荷载同时施加,如"挠度"章节中所定义。

所有永久荷载和预应力荷载施加于结构的时间在"荷载历程"中呈现。

收缩效应以收缩引起的梁曲率来计算,并考虑设计钢筋布置。收缩引起的挠度在最终结构体系上计算。

\[{\left( {\frac{1}{r}} \right)_{cs}} = {\varepsilon _{cs}} \cdot {\alpha _{e,cs,ef}} \cdot \frac{{{S_{cs,ef}}}}{{{I_{cs,ef}}}}\]

所有永久荷载和预应力荷载均施加于最终结构体系(在"最终支座"阶段定义),因此施工过程中的支座变化不影响非线性挠度结果。

总挠度 

总挠度是在特征荷载组合作用下,考虑裂缝发展的长期非线性挠度。 

计算基本假定: 

  • 考虑钢筋布置。
  • 徐变效应通过将所有考虑的永久荷载和预应力荷载施加于结构来计算,结构刚度受混凝土有效弹性模量 Ec,ef 的影响。所有荷载同时施加,如"挠度"章节中所定义。

所有永久荷载和预应力荷载施加于结构的时间在"荷载历程"中呈现。

  • 若所选特征组合还包含可变荷载,则该部分荷载按长期考虑,并以长期刚度施加于结构(与永久荷载的处理方式相同)。其余可变荷载按短期考虑,以相应的短期刚度施加于结构(混凝土取 Ecm)。
  • 收缩效应以收缩引起的梁曲率来计算,并考虑设计钢筋布置。收缩引起的挠度在最终结构体系上计算。

\[{\left( {\frac{1}{r}} \right)_{cs}} = {\varepsilon _{cs}} \cdot {\alpha _{e,cs,ef}} \cdot \frac{{{S_{cs,ef}}}}{{{I_{cs,ef}}}}\]

所有荷载均施加于最终结构体系(在"最终支座"阶段定义),因此施工过程中的支座变化不影响非线性挠度结果。