預(yù)應(yīng)力課程設(shè)計(jì)---空心板橋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)

1、<p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　題目：空心板橋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)</p><p>　　院 （系）： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>

2、;　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　起止時(shí)間： </p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　院（系）： 教研室： </p><p>　　說(shuō)明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室、系部各一份。可加附頁(yè)。</p><p><b&

3、gt;　　2012年2月 </b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見(jiàn)表</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)資料（以下資料根據(jù)橋梁工程課程設(shè)計(jì)中的結(jié)果修改）</p><p><b>　?。痹O(shè)計(jì)荷載</b>&

4、lt;/p><p><b>　　汽車——公路I級(jí)。</b></p><p><b>　?。矘蛎鎯艨?lt;/b></p><p>　　凈-3×3.75+2×0.5防撞墻</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)跨徑 Lb ＝13m。</p><p>　　3. 主要材料：混凝土強(qiáng)度等

5、級(jí)C40。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋1×7鋼絞線，直徑12.7mm</p><p>　　普通鋼筋：直徑大于和等于12mm的采用16Mn鋼或其它Ⅱ級(jí)熱軋螺紋鋼筋；直徑小于12mm的均用Ⅰ級(jí)熱軋光圓鋼筋。</p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　[1] 公路橋涵通用設(shè)計(jì)

6、規(guī)范（JTG D60—2004）</p><p>　　[2]公路鋼筋砼與予應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62—2004）</p><p>　　[3] 裝配式鋼筋砼空心板橋上部構(gòu)造設(shè)計(jì)圖（JT/GQS023—80）</p><p>　　[4] 姚玲森：《橋梁工程》</p><p>　　[5] 裝配式鋼筋砼T梁橋上部構(gòu)造設(shè)計(jì)圖（JT/GQS025

7、—84）</p><p>　　5．橋梁橫斷面布置情況見(jiàn)圖</p><p>　　6.空心板毛截面幾何特性計(jì)算</p><p><b>　?。?）毛截面面積</b></p><p>　　Ah=99×64-2×10×38-2×3.14×19²-2×（0.5&

8、#215;7×3+7×3+0.5×7×6）</p><p>　　=3202.8cm²</p><p>　　（2）全斷面對(duì)1/2板高處的靜矩：</p><p>　　對(duì)稱部分消去，既只取計(jì)算鉸對(duì)1/2板處的靜矩</p><p>　　S1/2板高=2[3×7/2（7/3+25）+3

9、5;7×（25+7/2）+3×7（25+7/3）]</p><p>　　=2723.0cm³</p><p><b>　　鉸面積：</b></p><p>　　A鉸=2（6×7/2+3×7+3×7/2）=105.0cm³</p><p>　　則毛截面離

10、中心線的距離為：</p><p>　　dh=S1/2板高/Ah=2723.0/3202.8=0.85（向下）</p><p>　　鉸垂心對(duì)1/2板高的距離：</p><p>　　d鉸=2723.0/105.0=25.9cm</p><p>　?。?）毛截面對(duì)垂心的慣性：</p><p><b>　　面積：&l

11、t;/b></p><p>　　A´=1/8πR²=1/8×3.14×38²=567.1cm²</p><p><b>　　重心：</b></p><p>　　y=4R/3π=4×19/3π=8.06cm</p><p><b>　　半

12、圓對(duì)自身的慣矩：</b></p><p>　　I´=I1-1-A´y²=14304cm4</p><p>　　由此得到毛截面的慣矩：</p><p>　　Ih={99×64³/12-2[38×10³/12+38×10×0.852]+99×64×0

13、.852}-5×14304-2×567.1×[（8.06+5+0.7）²+（8.06+5-0.7）²]-105.0×（25.9+0.85）2</p><p>　　=1.6252×1010mm4</p><p><b>　　抗扭慣矩：</b></p><p>　　IT=2.82

14、66×1010mm4</p><p>　　7、經(jīng)過(guò)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下表1-1</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　?。ㄒ唬╀撌娣e估算</b></p><p>　　1.預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算</p><p>　　本橋采用先張法預(yù)應(yīng)

15、力混凝土空心板構(gòu)造形式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)具有一定的安全儲(chǔ)備。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，在由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。本設(shè)計(jì)以部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)

16、件設(shè)計(jì)，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力。</p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》6.3.1條，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：</p><p>　　在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足要求。</p><p>　　式中：—— 在作用短期效應(yīng)組合作用下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力；</p><p

17、>　　在初步設(shè)計(jì)時(shí)，和可按公式近似計(jì)算： </p><p>　　式中：A,W——構(gòu)件毛截面面積及對(duì)毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對(duì)毛截面重心軸的偏心矩，,可預(yù)先假定。</p><p>　　代入即可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有效預(yù)加力為：</p><p>　　式中：——混凝土抗拉

18、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　本預(yù)應(yīng)力空心板橋采用C40混凝土，，由表1-1得，，空心板毛截面換算面積</p><p><b>　　假設(shè),則</b></p><p><b>　　代入得：</b></p><p>　　則所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積為：</p><p>　　式中

19、： ——預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力；</p><p>　　——全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的20%估算。</p><p>　　本橋采用1×7股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，直徑，公稱截面面積，，，</p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》 現(xiàn)取預(yù)應(yīng)力損失總和近似假定為張拉控制應(yīng)力來(lái)估算，則：</p><p>　　采用9根股鋼絞線，即鋼絞線，單根鋼

20、絞線公稱截面面積為，則</p><p><b>　　，故滿足要求。</b></p><p>　　2.預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置</p><p>　　預(yù)應(yīng)力空心板選用7根1×7鋼絞線布置在空心板下緣，，沿空心板跨長(zhǎng)直線布置 ，即沿跨長(zhǎng)保持不變，見(jiàn)圖1-5預(yù)應(yīng)力鋼筋布置應(yīng)滿足《公預(yù)規(guī)》的要求，鋼絞線凈距不小于25mm,端部設(shè)置長(zhǎng)度不小于150mm的

21、螺旋鋼筋。</p><p>　　3.普通鋼筋數(shù)量的估算及布置</p><p>　　在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋的數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響?？招陌褰孛婵蓳Q算成等效工字形截面來(lái)考慮：</p><p>　　換算成工字型截面時(shí)，由：</p><p>　　得：

22、 </p><p><b>　　將代入</b></p><p><b>　　求得，</b></p><p>　　則得等效工字形截面的上翼板緣厚度：</p><p>　　得等效工字形截面的下翼板緣厚度：</p><p>　　得等效工字形截面的

23、肋板厚度：</p><p>　　圖1-5 空心板跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置（尺寸單位：cm）</p><p>　　等效工字形截面尺寸見(jiàn)圖1-6</p><p>　　圖1-6空心板換算等效工字形截面（尺寸單位：cm）</p><p>　　估算普通鋼筋時(shí)，可先假定,則由下列可求得受壓區(qū)的高度，設(shè)。根據(jù)公式:</p><p>

24、　　由《公預(yù)規(guī)》可得：，，，由表1-1，得跨中彎矩，，代人上式得：</p><p><b>　　整理后，得： </b></p><p>　　求得 ，且，說(shuō)明中和軸在翼板內(nèi)，可用下式求的普通鋼筋面積</p><p>　　說(shuō)明按受力計(jì)算不需要配置縱向普通鋼筋，現(xiàn)按構(gòu)造要求配置，普通鋼筋選用HRB335，，，按《公預(yù)規(guī)》 ，，</p>

25、<p>　　普通鋼筋采用412，</p><p>　　普通鋼筋412布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長(zhǎng)直線布置，鋼筋重心至板下緣處，即。</p><p>　?。ǘQ算截面幾何特性計(jì)算</p><p>　　由前面計(jì)算已知空心板毛截面的幾何特性。毛截面面積：，毛截面重心軸到1/2板高的距離：（向下），毛截面對(duì)其中心軸的慣性矩：。</p&

26、gt;<p><b>　　1.換算截面面積</b></p><p><b>　　代入得：</b></p><p>　　2.換算截面重心位置</p><p>　　所有鋼筋換算截面對(duì)毛截面重心的靜距為：</p><p>　　換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為：</p>&

27、lt;p><b>　　（向下移）</b></p><p>　　則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為</p><p>　　則換算截面重心至空心板截面上緣的距離為</p><p>　　換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為：</p><p>　　換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為：</p><p&g

28、t;<b>　　3.換算截面慣性矩</b></p><p>　　4.換算截面的彈性抵抗矩</p><p><b>　　下緣：</b></p><p><b>　　上緣：</b></p><p>　?。ㄈ┏休d能力極限狀態(tài)計(jì)算</p><p>　　1.跨中

29、截面正截面抗彎承載力計(jì)算</p><p>　　跨中截面構(gòu)造尺寸及配筋見(jiàn)圖1-5。預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為，普通鋼筋距底邊距離為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面底邊距離為</p><p>　　采用換算等效工字形截面計(jì)算，參見(jiàn)圖1-6上翼板厚度：，上翼緣工作寬度：，肋寬。 首先按公式： 判斷截面類型：</p><p>　　所以屬于第一類T型截面

30、，應(yīng)按寬度的矩形截面計(jì)算抗彎承載力。</p><p>　　由計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度：</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　得， </b></p><p>　　當(dāng)代人下列公式計(jì)算出跨中截面的抗彎承載力：</p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面抗

31、彎承載力滿足要求。</p><p>　　2.斜截面抗彎承載力計(jì)算</p><p>　?。?）截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核</p><p>　　取距支點(diǎn)h/2處截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。截面構(gòu)造尺寸及配筋見(jiàn)圖1-5。首先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，按《公預(yù)規(guī)》5.2.9條：</p><p>　　式中：——驗(yàn)算截面處的剪力組合設(shè)計(jì)值，由表1-1得支

32、點(diǎn)處剪力和跨中剪力，內(nèi)插得到距支點(diǎn)處的截面剪力：</p><p>　　——截面有效高度，由于本橋預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋都是直線配置，有效高度與跨中截面相同，；</p><p>　　——邊長(zhǎng)為150的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，空心板C40則；</p><p>　　——等效工字形截面的腹板寬度，。</p><p><b>　　代人上述公式：&l

33、t;/b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明空心板截面尺寸符合要求。</p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》第5.2.10條：</p><p>　　式中，=1.0, 1.25是按《公預(yù)規(guī)》第5.2.10條，板式受彎構(gòu)件可乘以1.25提高系數(shù)。</p><p>　　由于，并對(duì)照表1-1中沿跨長(zhǎng)個(gè)界面的控制剪力組合設(shè)計(jì)值，故在至支點(diǎn)的部分區(qū)段內(nèi)應(yīng)

34、按計(jì)算要求配置抗剪箍筋，其它區(qū)段可按構(gòu)造要求配置箍筋，為了構(gòu)造方便和便于施工，本橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心板不設(shè)彎起鋼筋，計(jì)算剪力全部由混凝土及箍筋承受，則斜截面抗剪承載力按下列計(jì)算：</p><p>　　式中，各系數(shù)值按《公預(yù)規(guī)》第5.2.7條規(guī)定取用：</p><p>　　——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，簡(jiǎn)支梁；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，本橋?yàn)椴糠诸A(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，

35、偏安全取；</p><p>　　——受壓翼緣的影響系數(shù)，?。?lt;/p><p>　　——等效工字形截面的肋寬及有效高度，， </p><p>　　——縱向鋼筋的配筋率，</p><p>　　——箍筋配筋率 ，，箍筋選用雙股，</p><p>　　，則寫(xiě)出箍筋間距的計(jì)算式為：</p><p>　　箍

36、筋選用HRB335，則</p><p>　　取箍筋間距，按《公預(yù)規(guī)》要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距取。</p><p><b>　　配箍率 </b></p><p>　　（按《公預(yù)規(guī)》9.3.13條規(guī)定，）</p><p>　　在組合設(shè)計(jì)剪力值： 的部分梁段，可只按構(gòu)

37、 造要求配置箍筋，設(shè)箍筋仍選用雙肢配筋率取，則由此求得構(gòu)造配箍間距：，。</p><p>　　經(jīng)比較和綜合考慮，箍筋沿空心板跨長(zhǎng)布置如圖1-7</p><p>　　圖1-7 空心板箍筋布置圖（尺寸單位：cm）</p><p>　?。?）斜截面抗剪承載力計(jì)算</p><p

38、>　　由圖1-7，選取以下三個(gè)位置進(jìn)行空心板斜截面抗剪承載力的計(jì)算：</p><p>　?、倬嘀ё行奶幗孛妫?；</p><p><b>　?、诰嗫缰形恢茫?lt;/b></p><p><b>　?、劬嗫缰形恢谩?lt;/b></p><p>　　計(jì)算截面的剪力組合設(shè)計(jì)值，可按表1-1 由跨中和支點(diǎn)的設(shè)

39、計(jì)值內(nèi)插得到，計(jì)算結(jié)果列于表1-2。</p><p>　　表1-2 各計(jì)算截面剪力組合設(shè)計(jì)值</p><p><b>　　1. 距支座中心，</b></p><p>　　由于空心板的預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋是直線配筋，故此截面的有效高度取與跨中近似相同，，其等效工字形截面的肋寬。由于不設(shè)彎起斜筋，因此，斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算：</p>

40、<p><b>　　式中，，，</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　此處，箍筋間距，，，</p><p><b>　　代入得：</b></p><p>　　計(jì)算表明斜截面抗剪承載力滿足要求。</p><p>

41、　　2. 距跨中截面處：</p><p><b>　　此處，箍筋間距，。</b></p><p><b>　　斜截面抗剪承載力：</b></p><p>　　斜截面抗剪承載力滿足要求。</p><p><b>　　3. 距跨中截面處</b></p><p&g

42、t;<b>　　此處，箍筋間距，</b></p><p><b>　　斜截面抗剪承載力：</b></p><p>　　計(jì)算表明均滿足斜截面抗剪承載力要求。</p><p>　?。ㄋ模╊A(yù)應(yīng)力損失計(jì)算</p><p>　　本橋預(yù)應(yīng)力鋼筋采用直徑為12m7的股鋼絞線，采用先張法,其材料的相關(guān)數(shù)據(jù)為：。&l

43、t;/p><p>　　1. 錨具變形、回縮引起的應(yīng)力損失</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效長(zhǎng)度取為張拉臺(tái)座的長(zhǎng)度，設(shè)臺(tái)座長(zhǎng)L=50m,采用一端張拉及夾片式 錨具，有頂壓時(shí)，則</p><p>　　2. 加熱養(yǎng)護(hù)引起的溫差損失</p><p>　　先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板采用加熱養(yǎng)護(hù)的方法，為減少溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失，采用分階段養(yǎng)護(hù)措

44、施。設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺(tái)座之間的最大溫差，則</p><p><b>　　。</b></p><p>　　3.預(yù)應(yīng)力鋼絞線由于應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　，故</b></p><p>

45、　　4. 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失</p><p>　　對(duì)于先張拉法構(gòu)件， </p><p>　　由《公預(yù)規(guī)》6.2.8條，先張法構(gòu)件傳力錨固時(shí)的損失為：</p><p><b>　　則</b></p><p>　　由前面計(jì)算空心板換算截面面積: , ，</p><p><b>　

46、　，</b></p><p>　　5. 混凝土的收縮和徐變引起的應(yīng)力損失</p><p>　　根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第6.2.7條，混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受拉取預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失按下列公式計(jì)算：</p><p>　　式中： ——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋的含筋率，；</p><p><b>　　——；</b>&l

47、t;/p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件重心的距離；</p><p>　　——構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑，</p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心處，由預(yù)應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失）和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力，其值為</p><p>　　——傳力錨固時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力，其值為</p>

48、<p><b>　　——；</b></p><p>　　——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心至截面重心的距離，由前面計(jì)算</p><p><b>　??；</b></p><p>　　——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為，計(jì)算考慮的齡期為時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變；</p><p>　　——加載齡期為，計(jì)算考慮

49、的齡期為時(shí)的徐變系數(shù)。</p><p>　　考慮結(jié)構(gòu)自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用彎矩，在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：</p><p><b>　　跨中截面： </b></p><p><b>　　處截面：</b></p><p><

50、;b>　　支點(diǎn)截面： </b></p><p>　　則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為：</p><p><b>　　跨中截面： </b></p><p><b>　　處截面：</b></p><p><b>　　支點(diǎn)截面： </b></p>

51、<p>　　由《公預(yù)規(guī)》6.2.7條規(guī)定，不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的0.5倍，設(shè)傳力錨固時(shí)，混凝土達(dá)到C30，則， ，則跨中、L/4截面、支點(diǎn)截面全部鋼筋重心處的壓應(yīng)力3.94MPa、4.89MPa、7.73Mpa均小于0.5，滿足要求。</p><p>　　設(shè)傳力錨固齡期，計(jì)算齡期為混凝土終極值，該橋所處環(huán)境的大氣相對(duì)濕度為，由前面的計(jì)算，空心板毛截面面積，空心板和大氣接觸的周邊長(zhǎng)度為：

52、</p><p>　　理論厚度 </p><p>　　查《公預(yù)規(guī)》表6.2.7直線內(nèi)插得到：</p><p>　　把各項(xiàng)值代入計(jì)算式中,得：</p><p><b>　　跨中截面：</b></p><p><b>　　處截面：</b></p>

53、<p><b>　　支點(diǎn)截面：</b></p><p><b>　　6.預(yù)應(yīng)力損失組合</b></p><p>　　傳力錨固時(shí)的第一批損失：</p><p>　　傳力錨固后預(yù)應(yīng)力損失總和：</p><p><b>　　跨中截面： </b></p><

54、;p><b>　　處截面：</b></p><p><b>　　支點(diǎn)截面：</b></p><p>　　各截面的有效預(yù)應(yīng)力：</p><p><b>　　跨中截面： </b></p><p><b>　　處截面：</b></p><

55、;p><b>　　支點(diǎn)截面： </b></p><p>　　（五）正常使用極限狀態(tài)計(jì)算</p><p>　　1. 正截面抗裂性驗(yàn)算</p><p>　　正截面抗裂性計(jì)算是對(duì)構(gòu)件跨中截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，并滿足《公預(yù)規(guī)》6.3條要求。對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，應(yīng)滿足兩個(gè)要求：</p><p>　　第一，在作用短期

56、效應(yīng)組合下，；</p><p>　　第二，在作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，，即不出現(xiàn)拉應(yīng)力。</p><p>　　式中為在作用短期效應(yīng)組合下，空心板抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土法向拉應(yīng)力，由表1-1，</p><p>　　空心板跨中截面彎矩，換算截面下緣抵抗矩 ， 。</p><p>　　為扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力，在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力為：&l

57、t;/p><p>　　為在作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，空心板抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土法向拉應(yīng)力，由表1-1，</p><p>　　空心板跨中截面彎矩，換算截面下緣抵抗矩： ， </p><p>　　符合《公預(yù)規(guī)》對(duì)A類構(gòu)件的規(guī)定。</p><p>　　溫差應(yīng)力計(jì)算，按《公預(yù)規(guī)》附錄B計(jì)算。本示例橋面鋪裝厚度，由《橋規(guī)》4.3.10條，，，豎向溫度梯度見(jiàn)圖1-

58、8，由于空心板高為，大于，取。</p><p>　　圖1-8 空心板豎向溫度梯度（尺寸單位：cm）</p><p>　　對(duì)于簡(jiǎn)支板橋，溫度差應(yīng)力：</p><p><b>　　正溫差應(yīng)力：</b></p><p>　　式中：——混凝土線膨脹系數(shù)，；</p><p>　　——混凝土彈性數(shù)量，C40，

59、；</p><p>　　——截面內(nèi)的單元面積；，——換算截面面積和慣距；</p><p>　　——單元面積內(nèi)溫差梯度平均值，均以正值代入；</p><p>　　y——計(jì)算應(yīng)力點(diǎn)至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負(fù)值；</p><p>　　——單位面積重心至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負(fù)值。</p>

60、<p>　　列表計(jì)算，，，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-3。</p><p>　　表1-3 溫度應(yīng)力計(jì)算表</p><p><b>　　正溫差應(yīng)力：</b></p><p><b>　　梁頂： </b></p><p><b>　　梁底：</b></p><p

61、><b>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處：</b></p><p><b>　　普通鋼筋重心處：</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋溫差應(yīng)力：</p><p><b>　　普通鋼筋溫差應(yīng)力：</b></p><p><b>　　反溫差應(yīng)力：</b><

62、/p><p>　　按《公預(yù)規(guī)》4.2.10條，反溫差為正溫差乘以-0.5，則得反溫差應(yīng)力：</p><p><b>　　梁頂： </b></p><p><b>　　梁底：</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線反溫差應(yīng)力：</p><p>　　普通鋼筋反溫差應(yīng)力：</p

63、><p>　　以上正值表示壓應(yīng)力,負(fù)值表示拉應(yīng)力。</p><p>　　設(shè)溫差頻遇系數(shù)為0.8，則考慮溫差應(yīng)力，在作用短期效應(yīng)組合下，梁底總拉應(yīng)力為：</p><p>　　則，滿足預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件條件。</p><p>　　在作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，梁底的總拉應(yīng)力為：</p><p>　　則，符合A類預(yù)應(yīng)力混凝土條件。</

64、p><p>　　上述計(jì)算結(jié)果表明，在短期效應(yīng)組合及長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，并考慮溫差應(yīng)力，正截面抗裂性均滿足要求。</p><p>　　2.斜截面抗裂性驗(yàn)算</p><p>　　部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性驗(yàn)算是以主拉應(yīng)力控制，采用作用的短期效應(yīng)組合。選用支點(diǎn)截面，分別計(jì)算支點(diǎn)截面A-A纖維（空洞頂面），B-B纖維（空心板換算截面），C-C纖維（空洞底面）處主拉應(yīng)力，對(duì)于部分

65、預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件應(yīng)滿足：</p><p>　　式中：——混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，C40，</p><p>　　——由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)加力引起的混凝土主拉應(yīng)力，并考慮溫差作用。</p><p><b>　?。?）正溫差應(yīng)力</b></p><p><b>　　A-A 纖維：</b></p>

66、;<p><b>　　B-B 纖維：</b></p><p><b>　　C-C 纖維：</b></p><p>　?。?）反溫差應(yīng)力（為正溫差應(yīng)力乘以-0.5）</p><p><b>　　A-A纖維： </b></p><p><b>　　B-B纖維

67、： </b></p><p><b>　　C-C纖維： </b></p><p>　　以上正值表示壓應(yīng)力，負(fù)值表示拉應(yīng)力。</p><p><b>　　（3）主拉應(yīng)力</b></p><p><b>　?、貯-A纖維：</b></p><p>

68、;　　式中：——支點(diǎn)截面短期組合效應(yīng)剪力設(shè)計(jì)值，，</p><p>　　——計(jì)算主拉應(yīng)力出處截面腹板的寬度，取，</p><p>　　——空心板A-A纖維以上截面對(duì)空心伴換算截面重心軸的靜矩</p><p>　　由上式（9-5）可得：</p><p>　　為豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點(diǎn)， </p><p><b&g

69、t;　?。ㄓ?jì)入正溫差應(yīng)力）</b></p><p><b>　?。ㄓ?jì)入反溫差應(yīng)力）</b></p><p>　　主拉應(yīng)力（計(jì)入正溫差應(yīng)力）：</p><p><b>　　計(jì)入反溫差應(yīng)力：</b></p><p><b>　　負(fù)值表示拉應(yīng)力。</b></p>

70、;<p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件，在短期效應(yīng)組合下，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)符合：</p><p>　　現(xiàn)A-A纖維，符合要求。</p><p>　?、贐-B纖維：（空心板換算截面重心）</p><p><b>　　（鉸縫未扣除）</b></p><p>　　在支點(diǎn)處由豎向荷載產(chǎn)生的彎矩,則有：</p>

71、<p><b>　　（計(jì)入正溫差效應(yīng)）</b></p><p>　?。ㄓ?jì)入反正溫差效應(yīng)）</p><p><b>　?。ㄓ?jì)入正溫差應(yīng)力）</b></p><p><b>　?。ㄓ?jì)入反溫差應(yīng)力）</b></p><p>　　B-B纖維，負(fù)值表示拉應(yīng)力，均小于，符合《公預(yù)

72、規(guī)》對(duì)部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。</p><p>　　③C-C纖維：（空洞底面）</p><p>　　在支點(diǎn)處由豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，則有：</p><p><b>　?。ㄓ?jì)入正溫差應(yīng)力）</b></p><p><b>　?。ㄓ?jì)入反溫差應(yīng)力）</b></p><p>

73、;<b>　?。ㄓ?jì)入正溫差應(yīng)力）</b></p><p><b>　?。ㄓ?jì)入反溫差應(yīng)力）</b></p><p><b>　　負(fù)值表示拉應(yīng)力。</b></p><p>　　C-C纖維處的主拉應(yīng)力：</p><p><b>　　。</b></p>

74、<p>　　上述結(jié)果表明，本橋空心板滿足《公預(yù)規(guī)》對(duì)部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。</p><p>　?。┳冃斡?jì)算   </p><p>　　1.正常使用階段的撓度計(jì)算</p><p>　　使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)，對(duì)于C40混凝土，，對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，使用階段的撓度

75、計(jì)算時(shí)，抗彎剛度。取跨中截面尺寸及配筋情況確定</p><p>　　短期荷載組合作用下的撓度值，可簡(jiǎn)化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算：</p><p>　　自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計(jì)算：</p><p>　　消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮長(zhǎng)期影響系數(shù)后，正常使用階段的撓度值為：</p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明，使用階段的撓度值滿足《

76、公預(yù)規(guī)》要求。</p><p>　　2.預(yù)加應(yīng)力引起的反拱度計(jì)算及預(yù)拱度的設(shè)置</p><p>　　（1）預(yù)加應(yīng)力引起的反拱度計(jì)算</p><p>　　空心板當(dāng)放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)跨中產(chǎn)生反拱度，設(shè)這時(shí)空心板混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反拱度計(jì)算按跨中截面尺寸及配筋計(jì)算，并考慮反拱長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)。</p><p>　　此時(shí)的抗彎剛度：。1&

77、lt;/p><p>　　放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，設(shè)空心板混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30，這時(shí)，</p><p><b>　　換算截面面積：</b></p><p>　　所有鋼筋截面換算面積對(duì)毛截面重心的靜矩為：</p><p>　　換算截面重心至毛截面重心的距離： </p><p><b>　?。ㄏ蛳乱疲?/p>

78、</b></p><p>　　換算截面重心至空心板下緣的距離：</p><p>　　換算截面重心至空心板上緣的距離：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線至換算截面重心的距離：</p><p>　　普通鋼筋至換算截面重心的距離：</p><p><b>　　換算截面慣矩：</b></

79、p><p>　　換算截面的彈性抵抗矩：</p><p><b>　　上緣</b></p><p><b>　　下緣</b></p><p>　　空心板換算截面幾何特性匯總于表1-4。</p><p>　　表1-4 空心板換算截面幾何特性匯總表</p><p&g

80、t;　　由9.1節(jié)計(jì)算得扣除預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力為：</p><p>　　則由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱度，并乘反拱長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)，得：</p><p><b>　　（2）預(yù)拱度的設(shè)置</b></p><p>　　由《公預(yù)規(guī)》6.5.5條，當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，其值按該荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期反拱值