結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)- 40m預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式t形梁設(shè)計(jì)

1、<p>　　鋼筋混凝土T形梁設(shè)計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　課 程 名 稱: </p><p>　　題 目: </p><p>　　專 業(yè): </

2、p><p>　　學(xué) 生 姓 名: </p><p>　　學(xué)　　 號: </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師: </p><p>　　開 始 時(shí) 間: 年 月 日</p><p>　　完 成 時(shí) 間: 年

3、 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)題目----------------------------------------------------------------3</p><p>　　（二）設(shè)計(jì)資料-------------------------------------

4、----------------------------3</p><p>　　（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容-----------------------------------------------------------------4</p><p>　?。ㄋ模┵Y料參考-----------------------------------------------------------------

5、4</p><p>　?。ㄎ澹┲髁撼叽?----------------------------------------------------------------4</p><p>　?。┲髁喝孛鎺缀翁卣髦?----------------------------------------------8</p><p>　?。ㄆ撸╀摻蠲娣e的估算及鋼束布置-

6、---------------------------------------14</p><p>　?。ò耍┲髁航孛鎺缀翁匦杂?jì)算----------------------------------------------22</p><p>　?。ň牛┏志脿顩r截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算----------------------------28</p><p>　　

7、（十）鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算-------------------------------------------------31</p><p>　?。ㄊ唬?yīng)力驗(yàn)算-------------------------------------------------------------36</p><p>　　（十二）抗裂性驗(yàn)算-------------------------------

8、---------------------------41</p><p>　　（十三）主梁變形計(jì)算-------------------------------------------------------43</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　40m預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式T形梁設(shè)計(jì)。</p>

9、<p><b>　　（二）基本資料：</b></p><p>　?。?）、簡支梁跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑Lb=40m，計(jì)算跨徑L=38.88m。</p><p>　?。?）、設(shè)計(jì)荷載：公路一級，人群荷載為3.0KN/m2，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)r0=1.0</p><p>　?。?）、環(huán)境：橋址位于野外一般地區(qū)，一類環(huán)境，年平均相對濕度75％。&l

10、t;/p><p>　?。?）、材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTM A416—97a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線（1×7標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpd=1260 MPa，公稱直徑15.24mm，公稱面積140mm2。彈性模量Ep=1.95×105MPa，錨具采用夾片式群錨。</p><p>　　非預(yù)應(yīng)力鋼筋：受力鋼筋采用HRB335級鋼筋?？估瓘?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

11、fsk=335MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=280MPa。鋼筋彈性模量為Es=2.0×105MPa。構(gòu)造鋼筋采用R235級鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=235MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=195MPa。鋼筋彈性模量為Es=2.1×105MPa。</p><p>　　混凝土：主梁采用C60，Ec=3.6×104MPa，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=38.5MPa，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=26.5M

12、Pa，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.85MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=1.96MPa。</p><p>　　（5）、設(shè)計(jì)要求：根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62—2004）》要求，按A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)此梁。</p><p>　?。?）、施工方法：采用后張法施工，預(yù)制主梁時(shí)，預(yù)留孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型。鋼絞線采用千斤頂兩端同時(shí)張拉；主梁安裝就位后現(xiàn)澆400m

13、m寬的濕接縫，最后施工80mm厚的瀝青橋面鋪裝層。</p><p><b>　　（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　1、根據(jù)資料給定的構(gòu)件截面尺寸，型式，估計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，并進(jìn)行合理布局。</p><p>　　2、計(jì)算主梁的截面幾何特性，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力，估算預(yù)應(yīng)力損失及計(jì)算各階段相應(yīng)有效應(yīng)力。</p>&

14、lt;p><b>　　3、進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。</b></p><p>　　4、進(jìn)行施工和使用階段應(yīng)力驗(yàn)算。</p><p><b>　　5、抗裂性驗(yàn)算。</b></p><p>　　6、主梁的反拱度和撓度計(jì)算。</p><p>　　7、繪制施工圖，整理說明書。</p><p&g

15、t;　?。ㄋ模┲饕Y料參考：</p><p>　　《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》</p><p>　　《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》葉見曙主編 人民交通出版社</p><p><b>　?。ㄎ澹┲髁撼叽?lt;/b></p><p>　　主梁各部分尺寸如圖所示</p><p>　　變化點(diǎn)截面

16、 支點(diǎn)截面</p><p>　　圖一 主梁各部分尺寸圖（尺寸單位：mm）</p><p><b>　　主梁內(nèi)力組合</b></p><p>　　沖擊系數(shù)（1+u）=1.104</p><p>　　（六）主梁全截面幾何特征值</p><p>　　1）受壓翼緣有效寬度的計(jì)算<

17、;/p><p>　　按《公路橋規(guī)》規(guī)定，T形截面梁受壓翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值: </p><p>　　簡支梁計(jì)算跨徑的L/3,即L/3=38880/3=12960mm；</p><p>　　相鄰兩梁的平均間距，對于中梁為1980mm；</p><p>　　,式中b為梁腹板寬度，

18、為承托長度，這里承托長度等于0，為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度，可取跨中截面翼板厚度的平均值，即 ,所以有 </p><p>　　所以，受壓板翼緣的有效寬度=1684mm。</p><p>　　全截面幾何特性的計(jì)算</p><p>　　在工程設(shè)計(jì)中，主梁幾何特性多采用分塊數(shù)值求和法進(jìn)行，其計(jì)算式為全截面面積： A = 全截面重心至梁頂?shù)木嚯x：式中 ——分塊面積；

19、——分塊面積的重心至梁頂邊的距離。且 ；則 ；</p><p>　　式中——分塊面積對其自身重心軸的慣性矩；</p><p>　　——對x-x（重心）軸的慣性矩。</p><p>　　主梁跨中（I—I）截面的全截面幾何特性如下表所示。根據(jù)圖一可知變化點(diǎn)處的截面幾何尺寸與跨中截面相同，故幾何特性也相同。為</p><p>　　A==6648

20、00mm，=873mm，=445.487×109mm4 =580078×103mm3</p><p>　　跨中截面分塊示意圖(帶濕接縫)</p><p>　　跨中截面（不帶濕接縫）</p><p>　　支點(diǎn)截面全截面幾何特性（不帶濕接縫）</p><p><b>　　截面分塊示意圖</b></p

21、><p>　　支點(diǎn)截面（帶濕接縫）</p><p>　　變化點(diǎn)截面全截面幾何特性（不帶濕接縫）</p><p>　　截面分塊示意圖 </p><p>　　變化點(diǎn)截面（不帶濕接縫）</p><p>　　變化點(diǎn)截面（帶濕接縫）</p><p>　?。ㄆ撸╀摻蠲娣e的估算及鋼束布置</p

22、><p>　　1）預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算</p><p>　　按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。</p><p>　　對于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求由（13-123）可得跨中截面所需的有效預(yù)加力為</p><p>　　式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值有：</p><p&g

23、t;　　設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為；鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計(jì)算，由表一可得跨中截面全截面面積3A=664800，全截面對抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為 ；所以有效預(yù)加力為</p><p>　　預(yù)加力鋼筋的張拉控制應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為</p><p>　　采用3束715.

24、24鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為。采用夾片式錨群，70金屬波紋管成孔。</p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋布置</b></p><p>　　跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置</p><p>　　后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。參考已有的設(shè)計(jì)圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對夸張那個(gè)截面預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布

25、置（如圖）</p><p><b>　　錨固面鋼筋束布置</b></p><p>　　為施工方便，全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端（圖）。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且N1，N2在梁端均彎起較高可以提供較大的預(yù)剪力</p><p>　　其他截面鋼束位置及傾角計(jì)算</p><p>　　1、鋼束彎起形狀、

26、彎起腳及彎曲半徑。采用直線段中接圓弧曲線的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂作用于錨墊板，N1、N2和N3彎起腳均??；各鋼束的彎曲半徑為RN1=60000mm；RN2=40000mm，RN3=20000mm</p><p>　　2、鋼束各控制點(diǎn)位置的確定：以N3號鋼束為例，其彎起布置如圖所示。</p><p>　　由導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離=4269mm</p><p&

27、gt;　　由彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離=1399mm</p><p>　　所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為：=4269+1399=5668mm則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為Xk=（38880/2+298）-5668=14070mm</p><p>　　根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，彎起點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)水平距離相等，所彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為 =1385mm </p&

28、gt;<p>　　故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 =14070+1385+1399=16854mm。同理，可以計(jì)算N1、N2的控制點(diǎn)位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯于下表：</p><p>　　3、各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算</p><p>　　仍以N3號鋼束為例，計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)i離梁底距離及該點(diǎn)處鋼束的傾角，</p><p>　　式中為鋼束彎起前其重心

29、至梁底的距離，；點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)判斷出i點(diǎn)所在處的區(qū)段，然后計(jì)算及，即當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于直線段還未彎起，故</p><p>　　當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于圓弧彎曲段，及按下式計(jì)算，即</p><p>　　當(dāng)時(shí)，i點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段此時(shí)按下式計(jì)算，即</p><p>　　各截面鋼束位置及其傾角見下表：</p><p>　　

30、4、鋼束平彎段的位置及平彎角</p><p>　　N1、N2、N3三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一條水平面上，而在錨固端三束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式，N2、N3在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中心線上，為了便于施工中布置預(yù)應(yīng)力管道，N2、N3在梁中的平彎采用相同的形式，其平彎位置如圖所示。平彎段有兩段曲線弧，每段曲線弧的彎曲角為</p><p>　　3)非預(yù)應(yīng)

31、力鋼筋截面積估算及布置</p><p>　　按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來確定。</p><p>　　設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到截面底邊的距離為，則有 。先假定為第一類T形梁截面，由公式其中 計(jì)算受壓區(qū)高度X，求得x=91.5mm＜=127mm。 Md=1.2恒+1.4汽+0.8=8877

32、.456；則根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為</p><p>　　采用5根直徑為20的HRB335鋼筋，提供給的鋼筋截面面積為。在梁底布置成一排其間距為65mm，鋼筋重心到底邊的距離為.</p><p>　　(八)主梁截面幾何特性計(jì)算</p><p>　　后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何應(yīng)根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。</p><p&

33、gt;　?。?）主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力根據(jù)</p><p>　　主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，所以其截面特性為計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響（將非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響，T梁翼板寬度為1580mm</p><p>　?。?）橋面、欄桿及人行道施工和運(yùn)營階段</p><p>　　此時(shí)主

34、梁即為全截面參與工作，此時(shí)截面特性計(jì)算采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面，T梁翼板寬度為1580mm。</p><p>　　第一階段跨中截面幾何特性計(jì)算表</p><p>　　第一階段變化點(diǎn)截面（L/4截面）幾何特性計(jì)算表</p><p>　　第一階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表</p><p>　　第二階段跨中截面幾何特性計(jì)算表<

35、;/p><p>　　第二階段變化點(diǎn)截面（L/4截面）幾何特性計(jì)算表</p><p>　　第二階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表</p><p>　　第三階段跨中截面幾何特性計(jì)算表</p><p>　　第三階段變化點(diǎn)截面（L/4截面）幾何特性計(jì)算表</p><p>　　第三階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表</p><p

36、>　　各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表</p><p>　　(九）持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算</p><p>　　1）正截面承載力計(jì)算</p><p>　　一般取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載力計(jì)算</p><p><b>　　求受壓區(qū)高度x</b></p><p>　　先按第

37、一類T形截面梁，略去構(gòu)造鋼筋影響，可得混凝土受壓區(qū)高度x，</p><p><b>　　即</b></p><p>　　受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)，說明確實(shí)是第一類T形截面梁</p><p><b>　　正截面承載力計(jì)算</b></p><p>　　跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的見圖，預(yù)應(yīng)力鋼筋和

38、非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊距離（）為</p><p><b>　　所以 mm</b></p><p>　　從表中可知，梁跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值。截面抗彎矩承載力有所以跨中截面正截面承載力滿足要求。</p><p><b>　　斜截面承載力計(jì)算</b></p><p>　　斜截面抗剪承載力

39、計(jì)算</p><p>　　采用變化點(diǎn)截面處的斜截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。首先，根據(jù)公式進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，即</p><p>　　式中的為驗(yàn)算截面處剪力組合設(shè)計(jì)值，這里；</p><p>　　為混凝土強(qiáng)度等級，這里;;為相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度，即自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)（包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋）至混凝土受壓邊緣的距離，這里縱向受拉鋼筋

40、合力點(diǎn)至截面下緣的距離為</p><p>　　所以，，為預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，=1.25。</p><p><b>　　帶入上式得</b></p><p>　　計(jì)算表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。 斜截面抗剪承載力按式13—8即r0vd≤vcs+vpd =1.1。其中：a1為異號彎矩影響系數(shù)，a1=1.0；a2為預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，a2

41、=1.25；a3為受壓翼緣的影響系數(shù)a3=1.1。箍筋選用雙肢直徑為10mm的R235鋼筋，fsv=195MPa，間距Sv=200mm，則Asv=2×78.54=157.08mm2。故ρsv=Asv/Svb=157.08/200×160=0.00491。sinθp采用全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋的平均值，即sinθp=0.058。所以，Vcs=903.1KN, Vpd= 0.75×10-3×1260

42、15;2940×0.058=161.1KN 。 Vcs+ Vpd=1064.2KN＞r0vd=694.1KN。所以變化點(diǎn)截面處斜截面抗剪滿足要求。非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造鋼筋作為承載力儲(chǔ)備，未予考慮。</p><p>　?。?）斜截面抗彎承載力</p><p>　　由于鋼筋均錨固與梁端，鋼束數(shù)量沿跨長方向沒有變化，且彎起角度緩和，其斜截面抗彎強(qiáng)度一般不控制設(shè)計(jì)，故不另行驗(yàn)算。</p&g

43、t;<p>　?。ò耍╀撌A(yù)應(yīng)力損失估算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉（錨下）控制應(yīng)力</p><p>　　按《公路橋規(guī)》規(guī)定采用</p><p><b>　　鋼束應(yīng)力損失</b></p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失</p><p><b&g

44、t;　　由</b></p><p>　　其中 x=l/2+d d為錨固點(diǎn)到支點(diǎn)中線的水平距離；分別為預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，采用預(yù)埋金屬波紋管成型時(shí)，由附表2-5查的。</p><p>　　跨中截面摩擦應(yīng)力損失計(jì)算</p><p>　　L/4截面（變化點(diǎn)截面）摩擦應(yīng)力損失計(jì)算</p><p

45、>　　支點(diǎn)截面摩擦應(yīng)力損失計(jì)算</p><p>　　各設(shè)計(jì)控制截面平均值</p><p>　?。?）錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失（） </p><p>　　計(jì)算錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失，后張法曲線布筋的構(gòu)件應(yīng)考慮錨固后摩阻的影響。首先計(jì)算反摩阻影響長度，即</p><p>　　式中的為張拉端錨具變形值，由附表2-6查得夾片

46、式錨具頂壓張拉時(shí)為4mm；為單位長度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失，為張拉端錨下張拉控制應(yīng)力，為扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力，；l為張拉端至錨固端的距離。求得后，若，則截面不受反阻摩擦影響，若，則距張拉端為x處的截面由錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反阻摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算，即式中的為張拉端由錨具變形引起的考慮反阻摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失，。</p><p>　　反摩阻影響長度計(jì)算表</p>&l

47、t;p>　　錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉是混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失（）</p><p>　　對于簡支梁可取L/4截面計(jì)算，并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁個(gè)截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的平均值。</p><p>　　式中 m——張拉批數(shù)，m=3；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土

48、彈性模量的比值,按張拉是混凝土的實(shí)際強(qiáng)度等級計(jì)算；假定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的91.67%，即，查附表1—2得：，故 ——全部預(yù)應(yīng)力鋼筋（m批）的合力在其作用點(diǎn)（全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn)）處所產(chǎn)生的混凝土正壓力，，截面彈性按表 中第一階段取用；</p><p><b>　　其中 </b></p><p><b>　　所以</b></p>

49、<p>　　（4）鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失（）</p><p>　　式中 ——張拉系數(shù)，采用超張拉，取=0.9</p><p>　　——鋼筋松弛系數(shù)，對于低松弛鋼絞線，取=0.3；</p><p>　　——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力， 這里仍采用l/4截面的應(yīng)力 至作為全梁的平均值計(jì)算，故有</p><p><b&

50、gt;　　所以 </b></p><p>　　混凝土收縮、徐變引起的損失（） </p><p>　　混凝土收縮、徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算，即 </p><p>　　式中——加載齡期為時(shí)混凝土收縮應(yīng)變終極值和徐變系數(shù)終極值；</p><p>　　——加載齡期，即達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度為90%的齡期，近似按

51、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件計(jì)算則有，則可得到對于二期恒載的加載齡期，假定為。</p><p>　　該梁所屬橋位于野外一般地區(qū)，相對濕度為75%，其構(gòu)件理論厚度，由此可查表12-3并插值得相應(yīng)的徐變系數(shù)終極值為</p><p>　　為傳力錨固時(shí)在跨中和l/4截面的全部受力鋼筋截面重心處，由所引起的混凝土正應(yīng)力的平均值。</p><p>　　考慮到加載齡期不同，按徐變系數(shù)變小乘以折減

52、系數(shù)。計(jì)算引起的應(yīng)力時(shí)采用第一階段截面特性，計(jì)算引起的應(yīng)力時(shí)采用第二階段截面特性。</p><p><b>　　跨中截面 </b></p><p><b>　　L/4截面</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　ρ1/4=（Ap+As）/7329

53、39=0.00615</p><p>　　，取跨中與l/4截面的平均值計(jì)算，則有</p><p><b>　　跨中截面 </b></p><p><b>　　L/4截面 </b></p><p><b>　　所以 ；</b></p><p>&l

54、t;b>　??；</b></p><p><b>　　將各項(xiàng)代入即得</b></p><p>　　各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表</p><p><b>　?。ㄊ唬?yīng)力驗(yàn)算</b></p><p>　　1）短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>

55、　　短暫狀況下（預(yù)加力階段）梁跨中截面上、下緣的正應(yīng)力</p><p><b>　　上緣：</b></p><p><b>　　下緣：</b></p><p>　　其中，。截面特性取用第一階段的截面特性，代入上式得</p><p>　　預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值要求；混凝土的拉應(yīng)力通過規(guī)

56、定的預(yù)拉區(qū)配筋率來防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力，故預(yù)拉區(qū)只需配置箍筋率不少于0.2%的縱向鋼筋即可。</p><p>　?。?）支點(diǎn)截面或運(yùn)輸、安裝階段的吊點(diǎn)截面的應(yīng)力驗(yàn)算，其方法與此相同，但應(yīng)注意計(jì)算圖式，預(yù)加應(yīng)力和截面幾何特性等的變化情況。</p><p>　　2）持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　?。?）截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算</p&g

57、t;<p>　　對跨中截面進(jìn)行驗(yàn)算：</p><p><b>　　此時(shí)有</b></p><p>　　跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為</p><p>　　持久狀況下跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求。</p><p>　?。?）持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　由

58、二期恒載及活載作用產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處的混凝土應(yīng)力為</p><p><b>　　所以鋼束應(yīng)力為</b></p><p>　　計(jì)算表明預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力超過了規(guī)范規(guī)定值。但其比值（1211.10/1209）-1=0.17%＜5%，可認(rèn)為鋼筋應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　3）持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算</p><p

59、>　　對剪力彎矩都有較大的變化點(diǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　截面面積矩計(jì)算</b></p><p>　　其中計(jì)算點(diǎn)分別取梁肋a-a處，第二階段截面重心軸處及下梗的b-b處?，F(xiàn)以第一階段截面梗肋a-a以上面積對截面面積矩Sna=1580×80×（1043.3-82/2）+710×120×（1043.3-80-

60、120/3）+160×120×（1043.3-80-120/2）=2.228×108mm3，同理可得不同計(jì)算點(diǎn)處的面積矩，現(xiàn)匯于下表：</p><p><b>　　面積矩計(jì)算表</b></p><p><b>　　主應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　　以上梗處（a-a）的主應(yīng)力計(jì)算為例。&l

61、t;/p><p><b>　　應(yīng)力</b></p><p>　　剪應(yīng)力的計(jì)算按式（13-91）進(jìn)行，其中為可變作用引起的剪力標(biāo)準(zhǔn)值組合，=10.22+232.6=242.82 所以有</p><p><b>　　=1.065MPa</b></p><p><b>　?、谡龖?yīng)力</b&g

62、t;</p><p>　　=1172.60×2940×2/3×0.9948+1172.6×2940×1/3-77.94×1570=3313.13×103N</p><p><b>　　=896.5mm</b></p><p><b>　　=9.344MPa</

63、b></p><p><b>　　應(yīng)力</b></p><p>　　=0.46MPa或-0.12MPa同理可得處及下梗的b-b的主應(yīng)力如表：</p><p>　　變化點(diǎn)截面主應(yīng)力計(jì)算表</p><p>　?。?）主壓應(yīng)力的限制值</p><p>　　混凝土的主壓應(yīng)力限值為與上表的計(jì)算結(jié)果比較

64、，課件混凝土的主壓應(yīng)力計(jì)算值均小于限值，滿足要求。</p><p><b>　　(4)主應(yīng)力驗(yàn)算</b></p><p>　　將上表中的主壓應(yīng)力值與主壓應(yīng)力限制進(jìn)行比較，均小于相應(yīng)的限制值。最大主拉應(yīng)力為，按《公路橋規(guī)》的要求，僅需要按構(gòu)造布置箍筋。</p><p><b>　　(十二)抗裂性驗(yàn)算</b></p>

65、;<p>　　1）作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　正截面抗裂驗(yàn)算取跨中截面進(jìn)行。</p><p>　　預(yù)加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土預(yù)加應(yīng)力的計(jì)算</p><p><b>　　跨中截面 </b></p><p>　　由荷載產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力的計(jì)算<

66、;/p><p>　　正截面混凝土抗裂驗(yàn)算</p><p>　　對于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，作用荷載短期效應(yīng)組合作用下的混凝土拉應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求：</p><p>　　由以上計(jì)算知，說明截面在作用短期效應(yīng)組合作用下沒有消壓，計(jì)算結(jié)果滿足《公路橋規(guī)》中A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的抗裂要求。同時(shí)，A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件還必須滿足作用長期效應(yīng)組合的抗裂

67、要求。</p><p>　　由式（13-104）得</p><p>　　所以構(gòu)件滿足《公路橋規(guī)》中A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的作用長期效應(yīng)組合的抗裂要求。</p><p>　　作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　斜截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)取剪力和彎矩均較大的最不利區(qū)段截面進(jìn)行，這里取剪力和彎矩都較大的變化點(diǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。</

68、p><p><b>　　主應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　　①剪應(yīng)力的計(jì)算按公式（13-91）進(jìn)行，其中為可變作用引起的剪力短期效應(yīng)組合值，</p><p><b>　?、谡龖?yīng)力</b></p><p><b>　　應(yīng)力</b></p><p>　　變化

69、點(diǎn)截面抗裂驗(yàn)算主拉應(yīng)力計(jì)算表</p><p><b>　　主拉力應(yīng)力的限制值</b></p><p>　　作用短期效應(yīng)組合下抗裂驗(yàn)算的混凝土的主拉力限值為</p><p>　　從上表中可以看出，以上主拉應(yīng)力均符合要求，所以變化點(diǎn)截面滿足作用短期效應(yīng)組合下的斜截面抗裂驗(yàn)算要求。</p><p>　?。ㄊ┲髁鹤冃斡?jì)算&l

70、t;/p><p>　　根據(jù)主梁截面在各階段混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果，可知主梁在使用荷載作用下截面不開裂。</p><p>　　荷載短期效應(yīng)作用下主梁撓度驗(yàn)算</p><p>　　主梁計(jì)算跨徑L=38.88m,C45混凝土的彈性模量。</p><p>　　取梁L/4處截面的換算截面慣性矩作為全梁的平均值來計(jì)算。</p><p>

71、　　簡支梁的撓度驗(yàn)算公式為</p><p>　　（1）可變作用引起的撓度</p><p>　　現(xiàn)將可變荷載作為均布荷載作用在主梁上，則主梁跨中撓度系數(shù)，荷載短期效應(yīng)的可變荷載值為</p><p>　　由可變荷載引起的簡支梁跨中截面的撓度為</p><p>　　考慮長期效應(yīng)的可變荷載引起的撓度值為</p><p><

72、;b>　　滿足要求。</b></p><p>　?。?）考慮長期效應(yīng)的一期恒載、二期恒載引起的撓度</p><p>　　2）預(yù)加力引起的上拱度計(jì)算</p><p>　　采用L/4截面處的使用階段永存預(yù)加力矩作用為全梁平均預(yù)加力矩計(jì)算值，即</p><p>　　截面慣性矩應(yīng)采用預(yù)加力的截面慣性矩，以梁L/4處截面的截面慣性矩作

73、為全梁的平均值來計(jì)算。</p><p>　　則主梁上拱度（跨中截面）為</p><p>　　考慮長期效應(yīng)的預(yù)加力引起的上拱值</p><p><b>　　3）預(yù)拱度的設(shè)置</b></p><p>　　梁在預(yù)加力和荷載短期效應(yīng)組合共同作用下并考慮長期效應(yīng)的撓度值為</p><p>　　預(yù)加力產(chǎn)生的長