預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的計(jì)算

1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的計(jì)算原理1 緒論本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是關(guān)于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡(jiǎn)潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震性能強(qiáng)等而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。與同等跨徑的簡(jiǎn)支梁橋相比，連續(xù)梁橋的截面控制彎距得以減少，同時(shí)由于采用平衡懸臂施工方法，使橋梁?jiǎn)慰缈鐝降靡栽龃螅瑥亩诮嗄陙磉B續(xù)梁橋得到廣泛的應(yīng)用。因此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)關(guān)于連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)對(duì)今后的走上工作單位有著極其重要的意義。本設(shè)計(jì)主要要為渭河河特大橋橋的設(shè)計(jì)計(jì)，其中中橋梁跨跨度為440+664+440 ，全長(zhǎng)長(zhǎng)1444 ,橋面面寬6.9 。設(shè)計(jì)計(jì)荷載標(biāo)

2、標(biāo)準(zhǔn)：鐵鐵路中活荷荷載；橋橋面縱坡坡：0% (平坡坡)；橋橋面橫坡坡：1.55%；橋橋軸平面面線型：曲線。主主梁采用用懸臂掛掛籃對(duì)稱稱施工，共共劃分為為五個(gè)階階段。第第一階段段：在支支架上施施工中間間墩頂00#塊和和1#塊塊；第二二階段：在0#、1#塊上張張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋并安裝裝好掛籃籃，然后后懸臂向向外依次次澆筑22#塊、33#塊并張張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋，直到到最大懸懸臂，同同時(shí)在懸懸臂澆筑筑即將完完成的時(shí)時(shí)候，在在兩端搭搭支架澆澆筑邊跨跨部位的的4個(gè)單單元；第第三階段段：邊跨跨合攏；第四階階段：中中跨合攏攏，拆除除掛籃，由由邊跨向向跨中對(duì)對(duì)稱進(jìn)行行橋面鋪鋪裝；第第五階段段：竣工工驗(yàn)收,交付

3、運(yùn)運(yùn)營(yíng)使用用階段。本本橋設(shè)44個(gè)支座座，其中中第一個(gè)個(gè)支座為為固定鉸鉸支座，其其余為活活動(dòng)鉸支支座。在在本設(shè)計(jì)計(jì)過程中中我們主主要進(jìn)行行了以下下幾個(gè)方方面的工工作：1、依據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)資料料初步擬擬定主梁梁截面尺尺寸；2、進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力（恒恒載內(nèi)力力、活載載內(nèi)力）計(jì)計(jì)算；3、力筋的的計(jì)算與與布置；4、預(yù)應(yīng)力力損失及及有效預(yù)預(yù)應(yīng)力的的計(jì)算；5、關(guān)于預(yù)預(yù)加力引引起的結(jié)結(jié)構(gòu)次內(nèi)內(nèi)力討論論；6、主梁截截面強(qiáng)度度計(jì)算；7、主梁抗抗裂性檢檢算；8、彈性階階段應(yīng)力力的計(jì)算算與驗(yàn)算算。由于本次畢畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)選用的的是變截截面的連連續(xù)梁，計(jì)計(jì)算非常常煩瑣，故故在計(jì)算算時(shí)采用用電算。設(shè)設(shè)計(jì)中所所有程序序均沒有有在正文文中具體

4、體給出，而而是直接接輸出計(jì)計(jì)算結(jié)果果。另外外本次設(shè)設(shè)計(jì)的計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)據(jù)與橋梁梁設(shè)計(jì)軟軟件橋梁梁博士,計(jì)算所所有得到到的數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行比比較,以以檢查正正確性。2 方案案比選及及箱梁尺尺寸擬訂訂2.1設(shè)計(jì)計(jì)說明（1）新建建時(shí)速2200公公里客貨貨共線路路鐵路設(shè)設(shè)計(jì)占行行規(guī)定（鐵鐵建設(shè)函函（20003）4439號(hào)號(hào)）（2）鐵路路橋涵設(shè)設(shè)計(jì)基本本規(guī)范（TTB1000022.1-99）（3）鐵路路橋涵鋼鋼筋混凝凝土和預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范（TTB1000022.3-99）（4）鐵路路橋涵地地基和基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范（TTB1000022.5-99）2.1.11主要技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)（1）鐵路路等級(jí)：級(jí)（2）

5、線上上路線：?jiǎn)尉€，曲曲線（3）設(shè)計(jì)計(jì)速度：2000 （4）牽引引類型：電力（5）設(shè)計(jì)計(jì)荷載：中活載2.2方案案比選方案比選是是設(shè)計(jì)工工作者為為完成各各項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，必必須進(jìn)行行的十分分重要的的工作，設(shè)設(shè)計(jì)方案案即設(shè)計(jì)計(jì)人員的的構(gòu)思和和設(shè)想，這這些思想想用圖紙紙、計(jì)算算、說明明、綜合合分析、施施工實(shí)施施步驟、技技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)比較等等組成的的設(shè)計(jì)方方案。2.2.11方案比比選的內(nèi)內(nèi)容（1）確定定橋孔孔孔徑：根根據(jù)橋位位附近的的地形，水水文條件件確定橋橋位，然然后進(jìn)行行橋孔布布置。（2）初步步擬訂橋橋梁圖示示：要集集思廣益益，提出出45個(gè)方方案。（3）方案案的比較較和優(yōu)選選：從材材料，施施工能力力，修復(fù)復(fù)

6、，美觀觀等方面面考慮。（4）繪制制方案圖圖和編制制說明：這是比比選的成成果。2.2.22方案比比選的結(jié)結(jié)果 為減小建筑筑高度，適適當(dāng)增大大跨徑并并提高線線路條件件，在設(shè)設(shè)計(jì)中采采用預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土變截截面連續(xù)續(xù)梁橋。設(shè)設(shè)計(jì)要求求橋跨的的上部結(jié)結(jié)構(gòu)采用用預(yù)應(yīng)力力混凝土土連續(xù)梁梁，其孔孔徑要求求為400 +664 +440 。橋梁梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算圖圖式見圖圖2-11。2.3 橋橋型布置置及孔徑徑劃分為減小建筑筑高度，適適當(dāng)增大大跨徑并并提高行行車舒適適性，在在設(shè)計(jì)中中采用預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土變變截面連連續(xù)梁橋橋。設(shè)計(jì)計(jì)要求橋橋跨的上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)采用預(yù)預(yù)應(yīng)力連連續(xù)梁，其其孔徑要要求為440 +664 +44

7、0 。橋梁梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算圖圖式見圖圖2-11。圖2-1 橋梁梁計(jì)算圖圖式(單單位：mm)2.4 截截面形式式及梁高高為使計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)化，邊邊跨和中中跨支座座和跨中中處尺寸寸一致，采采用變高高度箱型型截面。箱箱梁根部部高取44.0 ，跨中中最小梁梁高H22取為22.2 ，高跨跨比為11/322。采用用箱型截截面的原原因是：首先，箱箱型截面面的整體體性好、剛剛度大；其次，箱箱梁的頂頂?shù)装蹇煽商峁┳阕銐虻拿婷娣e來布布置預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束束以承受受正、負(fù)負(fù)彎矩；另外箱箱梁抗扭扭能力強(qiáng)強(qiáng)，同時(shí)時(shí)能提供供較大的的頂板翼翼緣懸臂臂，底板板寬度相相應(yīng)較窄窄，可大大幅度減減少下部部結(jié)構(gòu)工工程量。采采用變高高度主要要是適應(yīng)

8、應(yīng)連續(xù)梁梁內(nèi)力變變化的需需要。2.4.11橫截面面尺寸連續(xù)箱梁為為單箱單單室變高高度變截截面箱形形三向預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，采采用預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)。箱梁梁頂板寬寬度為66.9 ，箱寬寬4.55 ，其橫橫截面構(gòu)構(gòu)造如圖圖2-22所示。箱箱梁頂面面設(shè)置22%的雙雙向排水水坡。(1) 翼翼緣板懸懸臂長(zhǎng)度度本次設(shè)計(jì)橋橋面板寬寬度為66.9 ，每側(cè)側(cè)翼緣板板懸臂長(zhǎng)長(zhǎng)度取11.2 ，懸臂臂端部取取35 ，跟部部取700 。(2)頂板板和底板板箱型梁截面面的頂板板和底板板是結(jié)構(gòu)構(gòu)承受正正負(fù)彎矩矩的主要要工作部部位，本本設(shè)計(jì)中中，頂板板厚度取取35 和底板板厚度取取40 。(3)腹板板腹板主要承承受結(jié)構(gòu)構(gòu)的彎

9、曲曲剪應(yīng)力力和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剪應(yīng)力力所引起起的主拉拉應(yīng)力，本本設(shè)計(jì)中中兩個(gè)腹腹板均取取40 。 圖22 箱梁構(gòu)構(gòu)造圖2.4.22 箱梁梁底板厚厚度及腹腹板寬度度設(shè)置整體支架施施工的連連續(xù)梁橋橋，中承承處的負(fù)負(fù)彎矩較較大，需需要箱梁梁底板適適當(dāng)加厚厚，以提提供必要要的受壓壓面積；同時(shí)，跨跨中正彎彎矩較大大，應(yīng)避避免該區(qū)區(qū)段底板板過厚而而增加恒恒載彎矩矩，因此此，就有有底板厚厚度按“中薄邊邊厚”設(shè)置的的一般規(guī)規(guī)律。底底板厚度度的變化化規(guī)律采采用直線線過渡法法。如圖圖2-33所示即即為底板板厚度變變化規(guī)律律示意圖圖.如圖圖2-44所示即即為腹板板厚度變變化規(guī)律律示意圖圖：圖2-3 底板厚厚度變化化規(guī)律示示意

10、圖從受力方面面來講，連連續(xù)梁支支點(diǎn)附近近承受剪剪力較大大，腹板板宜增高高加寬；各孔跨跨中區(qū)段段承受剪剪力較小小，腹板板可適當(dāng)當(dāng)降低減減薄。腹腹板沿跨跨徑方向向加寬或或減薄的的方式一一般有臺(tái)臺(tái)階型和和斜直線線過渡型型。如圖圖所示圖圖24所示示。圖2-4 腹板厚厚度變化化規(guī)律3主梁內(nèi)力力計(jì)算由于采用懸懸臂施工工法，連連續(xù)梁橋橋?qū)a(chǎn)生生恒載徐徐變二次次內(nèi)力，且且在配置置預(yù)應(yīng)力力鋼筋前前尚要計(jì)計(jì)算預(yù)加加力產(chǎn)生生的次內(nèi)內(nèi)力，因因此，當(dāng)當(dāng)前情況況下的主主梁內(nèi)力力計(jì)算包包括：恒恒載內(nèi)力力計(jì)算、活活載內(nèi)力力計(jì)算、溫溫度內(nèi)力力計(jì)算及及支座沉沉降內(nèi)力力計(jì)算。3.1恒載載內(nèi)力計(jì)計(jì)算恒載內(nèi)力包包括一期期恒載（箱箱梁自

11、重重）及二二期恒載載（橋面面鋪裝和和防撞護(hù)護(hù)欄等橋橋面系）作作用下的的內(nèi)力。對(duì)對(duì)于有懸懸臂澆筑筑連續(xù)梁梁橋，考考慮建造造過程存存在體系系轉(zhuǎn)換。計(jì)計(jì)算較為為繁瑣，由由于本次次設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)間有限限，故成成橋后恒恒載內(nèi)力力采用現(xiàn)現(xiàn)有通用用橋梁設(shè)設(shè)計(jì)軟件件橋梁博博士直接接計(jì)算；對(duì)于此此變截面面的連續(xù)續(xù)梁橋，采采用有限限元法計(jì)計(jì)算較為為方便而而且計(jì)算算結(jié)果更更加準(zhǔn)確確。3.1.11單元?jiǎng)潉澐謩澐謫卧獣r(shí)時(shí)，應(yīng)將將支點(diǎn)和和橋規(guī)規(guī)（JJTJ002385）規(guī)規(guī)定的驗(yàn)驗(yàn)算截面面位于單單元的節(jié)節(jié)點(diǎn)處，同同時(shí)在截截面構(gòu)造造尺寸變變化點(diǎn)處處也應(yīng)布布置節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。按照照有限元元原理，將將一定長(zhǎng)長(zhǎng)度的計(jì)計(jì)算跨徑徑長(zhǎng)度作作為一個(gè)個(gè)單

12、元，單單元?jiǎng)澐址衷郊?xì)密密，其計(jì)計(jì)算結(jié)果果越準(zhǔn)確確。但考考慮程序序運(yùn)行速速度和設(shè)設(shè)計(jì)篇幅幅，劃分分的單元元數(shù)又不不能太多多。故本本橋共劃劃分為336個(gè)單單元，337個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)。3.1.22恒載集集度計(jì)算算（1）一期期恒載集集度一期恒載集集度包括括箱梁及及橫隔板板的集度度，也可可只考慮慮箱梁集集度而將將橫隔板板作為集集中力加加在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。在設(shè)設(shè)計(jì)中將將箱梁及及橫隔板板一起處處理成分分段均布布集度作作用在相相應(yīng)的單單元上，計(jì)計(jì)算公式式為： (33-1)式中 單元元號(hào)；號(hào)單元元一期恒恒載集度度；號(hào)單元元的毛截截面面積積，等于于該單元元兩端節(jié)節(jié)點(diǎn)截面面積的平平均值。本設(shè)計(jì)在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算中為了了簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算將箱

13、箱梁及橫橫隔板一一起處理理成分段段均布集集度作用用在相應(yīng)應(yīng)的單元元上。按式(3-1)計(jì)計(jì)算的各各單元一一期恒載載集度見見計(jì)算報(bào)報(bào)表，將將全橋視視為對(duì)稱稱結(jié)構(gòu)，僅僅列出半半跨的荷荷載集度度，另一一半關(guān)于于跨中對(duì)對(duì)稱。（2） 二二期恒載載集度二期恒載集集度為梁梁上道碴碴和軌枕枕及枕木木的集度度，以及及人行道道板的荷荷載。，本本次設(shè)計(jì)計(jì)關(guān)于恒恒載內(nèi)力力計(jì)算是是根據(jù)橋橋梁博士士計(jì)算，以以下是計(jì)計(jì)算結(jié)果果：3.2.活活載內(nèi)力力計(jì)算 按鐵路橋橋涵洞設(shè)設(shè)計(jì)基本本規(guī)范：鐵路列列車豎向向靜活載載必須采采用中華華人民共共和國鐵鐵路標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)活載即即中活載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)活載載的計(jì)算算圖式見見圖33 中活加加載圖3.2.11火車

14、荷荷載偏載載是的增增大系數(shù)數(shù) 按鐵路橋橋涵基本本設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范列列車豎向向活載包包括列車車豎向動(dòng)動(dòng)力作用用時(shí)該列列車豎向向活載本本橋是雙雙線鐵路路的設(shè)計(jì)計(jì)取偏載載是的增增大系數(shù)數(shù)為2.43.2.22沖擊系系數(shù)計(jì)算算按鐵路橋橋涵基本本設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范列列車豎向向活載包包括列車車豎向動(dòng)動(dòng)力作用用時(shí)該列列車豎向向活載等等于列車車豎向靜靜活載乘乘以動(dòng)力力系數(shù)其其動(dòng)力系系數(shù)應(yīng)按按 下列公式計(jì)計(jì)算： 本次設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算得3.2.33繪制彎彎距圖（中中活加載載） 這部分采用用橋梁博博士計(jì)算算 ，計(jì)計(jì)算結(jié)果果詳見計(jì)計(jì)算報(bào)表表： 3.3溫度度溫差引引起的附附加力橋梁結(jié)構(gòu)由由自然條條件而引引起的溫溫差效應(yīng)應(yīng)，主要要?dú)w結(jié)為為年

15、溫度度變化、日日照、降降溫等原原因。年年溫度變變化影響響，指氣氣溫隨季季節(jié)發(fā)生生周期性性變化時(shí)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)物所引引起的作作用，一一般假定定溫度沿沿結(jié)構(gòu)截截面高度度方向以以均值變變化，它它對(duì)無水水平約束束的簡(jiǎn)支支梁，連連續(xù)梁等等只會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致橋梁梁的縱向向位移，一一般通過過橋面伸伸縮縫、支支座位移移等構(gòu)造造措施相相協(xié)調(diào)，并并不導(dǎo)致致結(jié)構(gòu)溫溫度次內(nèi)內(nèi)力和溫溫度應(yīng)力力。日照照、降溫溫屬于局局部溫差差影響，它它將導(dǎo)致致結(jié)構(gòu)的的次內(nèi)力力。計(jì)算算溫度次次內(nèi)力時(shí)時(shí)，溫度度梯度采采用線形形變化。3.3.11計(jì)算數(shù)數(shù)據(jù)（1）長(zhǎng)年年平均溫溫度變化化與溫度度差對(duì)連連續(xù)梁只只引起軸軸向變形形但是不不引起附附加彎矩矩（2）板

16、面面由于日日照或驟驟冷所引引起的溫溫度按，混混凝土線線膨脹系系數(shù)3.3.22計(jì)算方方法在各截面中中由于橋橋面積板板伸長(zhǎng)而而引起的的拉力: 其中： EE混凝凝土彈性性模量 混凝土土線膨脹脹系數(shù)3.3.33.橋面面板溫度度差對(duì)全全斷面一一起二次次力矩橋面板板溫度差差對(duì)全斷斷面引起起的初力力矩始橋面板板中心到到 全斷斷面中心心的偏心心矩3.4基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降次次內(nèi)力計(jì)計(jì)算當(dāng)超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)中某某些支座座發(fā)生位位移時(shí)，結(jié)結(jié)構(gòu)將相相應(yīng)產(chǎn)生生變形，但但這種變變形受到到其它支支座的約約束不能能自由變變形；因因此，將將在橋梁梁中產(chǎn)生生內(nèi)力從從而引起起整個(gè)橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力及及支座反反力都將將隨之發(fā)發(fā)生變化化。根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)力

17、力學(xué)中力力法原理理即可計(jì)計(jì)算出由由于支座座沉降引引起的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力力，但是是采用手手算計(jì)算算過程復(fù)復(fù)雜而且且容易出出錯(cuò)；因因此，在在計(jì)算時(shí)時(shí)采用橋橋梁博士士程序直直接輸出出支座沉沉降所產(chǎn)產(chǎn)生的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力力，計(jì)算算的具體體原理見見結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)（上上）；在在本次設(shè)設(shè)計(jì)中利利用程序序計(jì)算由由各支座座沉降所所產(chǎn)生的的次內(nèi)力力，計(jì)算算時(shí)考慮慮三種最最不利情情況 4 預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋估算及及布置4.1計(jì)算算原則在預(yù)應(yīng)力混混凝土連連續(xù)梁中中，預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋共計(jì)有有三種，分分別為縱縱向、橫橫向和豎豎向預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋。其其中縱向向預(yù)應(yīng)力力筋根據(jù)據(jù)梁的彎彎矩包絡(luò)絡(luò)圖計(jì)算算并布置置，由于于任務(wù)緊緊張，橫橫向預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋及及箍筋

18、不不予計(jì)算算，只計(jì)計(jì)算主筋筋。4.2計(jì)算算原理及及方法在預(yù)應(yīng)力混混凝土連連續(xù)梁中中，預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋共計(jì)有有三種，分分別為縱縱向、橫橫向和豎豎向預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋。其其中縱向向預(yù)應(yīng)力力筋根據(jù)據(jù)梁的彎彎矩包絡(luò)絡(luò)圖計(jì)算算并布置置。對(duì)連續(xù)梁體體系，或或凡是預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土超超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)，在在初步計(jì)計(jì)算預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋數(shù)量時(shí)時(shí)，必須須計(jì)及各各項(xiàng)次內(nèi)內(nèi)力的影影響。然然而，一一些次內(nèi)內(nèi)力形的的計(jì)算恰恰與預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的的數(shù)量與與布置有有關(guān)。因因此，在在初步估估算預(yù)應(yīng)應(yīng)力時(shí)，只只能以預(yù)預(yù)估值來來考慮，工工程上取取用結(jié)構(gòu)構(gòu)最大控控制設(shè)計(jì)計(jì)彎矩值值的。預(yù)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件件在預(yù)加加應(yīng)力階階段及使使用荷載載階段，截截面上、下下緣的

19、應(yīng)應(yīng)力應(yīng)滿滿足容許許應(yīng)力的的要求.在估算算預(yù)應(yīng)力力鋼筋數(shù)數(shù)量時(shí),假設(shè)混混凝土抗抗拉強(qiáng)度度.根據(jù)鐵鐵路橋涵涵鋼筋混混凝土和和預(yù)應(yīng)力力混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（TTBJ1100002.11-999）6.3.110之規(guī)規(guī)定因此此有： 式中：、為混凝凝土上下下緣壓應(yīng)應(yīng)力，以以壓應(yīng)力力為正為上下截面面抵抗矩矩； 截截面最大大最小彎彎矩值，正正彎矩取取正值，負(fù)負(fù)彎矩取取負(fù)值。4.2.11當(dāng)截面面上、下下緣均配配置預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋抵抗正正負(fù)彎矩矩此時(shí)截面最最小配束束量須滿滿足：式中令：，則有：截面上、下下緣估算算上、下下緣估算算的預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋束數(shù)；每束預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的面積； 截面上下下緣的預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋重心

20、心至截面面重心的的距離；截面上、下下核心矩矩，按下下式計(jì)算算：預(yù)應(yīng)力鋼筋筋有效應(yīng)應(yīng)力；4.2.22下緣配配置預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋抵抗正正彎矩時(shí)時(shí)（下緣不出出現(xiàn)拉應(yīng)應(yīng)力控制制）4.2.33上緣配配置預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋抵抗負(fù)負(fù)彎矩時(shí)時(shí) （上上緣不出出現(xiàn)拉應(yīng)應(yīng)力控制制）4.3初步步估算按照設(shè)計(jì)任任務(wù)書的的相關(guān)規(guī)規(guī)定：縱縱向預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋束上，下下緣均采采用 99-715.24ccm鋼絞絞線，斷斷面面積積12337,錨錨具采用用YM115-77，鋼束束管道直直徑為88.0ccm;管管道用金金屬波紋紋管成孔孔。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)強(qiáng)度18660。彈彈性模量量,混凝凝土為440號(hào)，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度度為228，抗抗壓設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度=23。彈

21、彈性模量量，控制制張拉應(yīng)應(yīng)力經(jīng)過橫載活活載的計(jì)計(jì)算可以以初步該該估算鋼鋼束束數(shù)數(shù)，本設(shè)設(shè)計(jì)按承承載能力力極限狀狀態(tài)和正正常使用用極限狀狀態(tài)兩種種情況分分別計(jì)算算。由于于全橋?yàn)闉閷?duì)稱結(jié)結(jié)構(gòu)，兩兩部分配配筋面積積一致，考考慮篇幅幅故列表表時(shí)只列列出一半半。其電電算結(jié)果果分別如如下所示示： 5 按鐵路路橋梁設(shè)設(shè)計(jì)的容容許應(yīng)力力法計(jì)算算荷載的種類類、類型型和大小小與橋梁梁結(jié)構(gòu)的的安全及及建設(shè)費(fèi)費(fèi)用有密密切關(guān)系系。我國國現(xiàn)行鐵鐵路橋梁梁設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范將荷荷載分為為主力荷荷載、附附加力荷荷載和特特殊荷載載。結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力是是荷載效效應(yīng)的必必然結(jié)果果，橋梁梁結(jié)構(gòu)容容許應(yīng)力力狀態(tài)法法設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，應(yīng)按按相應(yīng)的的荷載組組合

22、規(guī)律律進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力組合合。對(duì)于預(yù)應(yīng)力力混凝土土連續(xù)梁梁橋，同同一截面面因不同同荷載作作用所產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力可能能同號(hào)，也也可能異異號(hào)，因因此應(yīng)考考慮不同同的荷載載安全系系數(shù)進(jìn)行行內(nèi)力組組合。5.1規(guī)范范規(guī)定1.如桿件件的主要要用途為為承受某某種附加加力則在在計(jì)算此此桿件時(shí)時(shí)該附加加力應(yīng)按按主力考考慮2.列車橫橫向搖擺擺力不與與離心力力風(fēng)力同同時(shí)計(jì)算算3.船只或或排筏撞撞擊力不不與其他他附加力力同時(shí)計(jì)計(jì)算4.流水壓壓力不與與冰壓力力同時(shí)計(jì)計(jì)算兩者者也不與與制動(dòng)力力或牽引引力同時(shí)時(shí)計(jì)算5.當(dāng)水流流方向與與橋軸的的法線的的斜交角角較大時(shí)時(shí)考慮流流水壓力力或冰壓壓力順橋橋6.軸方向向的分力力與制動(dòng)動(dòng)力或牽

23、牽引力同同時(shí)計(jì)算算7.地震力力與其他他荷載的的組合見見鐵路路工程抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范 表5-1荷荷載分類類表荷載分類荷載名稱主力恒載結(jié)構(gòu)自重、預(yù)預(yù)加應(yīng)力力、混凝凝土收縮縮和徐變變的影響響活載土壓力、靜靜水壓力力及浮力力、基礎(chǔ)礎(chǔ)變位的的影響附加力制動(dòng)力或牽牽引力、風(fēng)風(fēng)力、列列車橫向向搖擺力力、流水水壓力、冰冰壓力溫度變化的的影響、凍凍脹力特殊荷載船只或排筏筏撞擊力力、地震震力、施施工荷載載6 預(yù)應(yīng)力力損失及及有效預(yù)預(yù)應(yīng)力計(jì)計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁橋的的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算需要要根據(jù)承承受外荷荷載的情情況，確確定其本本身預(yù)加加力的大大小;然然而,預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋束中中的預(yù)應(yīng)應(yīng)力往往往受施工工因素、材材料性能能及

24、環(huán)境境條件等等因素的的影響而而引起預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失。設(shè)設(shè)計(jì)所需需的預(yù)應(yīng)應(yīng)力值應(yīng)應(yīng)是扣除除相應(yīng)階階段的應(yīng)應(yīng)力損失失后預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋束中實(shí)實(shí)際存在在的預(yù)應(yīng)應(yīng)力(即即有效預(yù)預(yù)應(yīng)力)值,如如預(yù)應(yīng)力力鋼筋束束張拉時(shí)時(shí)的初始始應(yīng)力(一般稱稱為張拉拉控制應(yīng)應(yīng)力)為為，相應(yīng)應(yīng)的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失值為，則則有效預(yù)預(yù)應(yīng)力的的表達(dá)式式為： (66-1)6.1控制制應(yīng)力及及有關(guān)參參數(shù)的確確定6.1.11控制應(yīng)應(yīng)力按照設(shè)計(jì)任任務(wù)書的的相關(guān)規(guī)規(guī)定：縱縱向預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋束上，下下緣均采采用 99-715.24ccm鋼絞絞線，斷斷面面積積12337,錨錨具采用用YM115-77，鋼束束管道直直徑為88.0ccm;管管道用金金屬波紋

25、紋管成孔孔。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)強(qiáng)度18660。彈彈性模量量,混凝凝土為440號(hào)，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度度為228，抗抗壓設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度=23。彈彈性模量量，控制制張拉應(yīng)應(yīng)力6.1.22其他參參數(shù)設(shè)計(jì)中，采采用金屬屬波紋管管，其參參數(shù)如下下： ，k=0.00036.2預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失計(jì)算（1）預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋與孔道道的摩擦擦損失按鐵路設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范規(guī)規(guī)定：預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋與孔孔道的摩摩擦損失失按下式式計(jì)算：式中由由于摩擦擦引起的的應(yīng)力損損失鋼筋錨錨下控制制應(yīng)力從張拉拉端至計(jì)計(jì)算截面面的長(zhǎng)度度上鋼筋筋彎起角角之和從張拉拉端至計(jì)計(jì)算截面面的管道道長(zhǎng)度鋼筋與與管道壁壁之間的的摩擦系系數(shù)按表表采用 本設(shè)設(shè)計(jì)采用用參數(shù)， （2）由由于錨頭頭變

26、形鋼鋼筋回縮縮和接縫縫壓縮引引起的應(yīng)應(yīng)力損失失按下式計(jì)算算中由于于錨頭變變形鋼筋筋回縮和和接縫壓壓縮引起起的應(yīng)力力損失預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的有效長(zhǎng)長(zhǎng)度錨頭頭變形鋼鋼筋回縮縮和接縫縫壓縮 （3）混凝凝土彈性性壓縮損損失 按照設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范規(guī)定分分批張拉拉時(shí)用下下式簡(jiǎn)化化計(jì)算式中，鋼筋張張拉批數(shù)數(shù)；預(yù)應(yīng)力力鋼筋與與混凝土土彈性模模量之比比，即；鋼束形形心處由由該預(yù)加加力產(chǎn)生生的混凝凝土的正正應(yīng)力，如如計(jì)入一一期恒載載影響可可按下式式計(jì)算式中，扣除預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失后的的有效預(yù)預(yù)加力，；混凝土土凈面積積；鋼束重重心至混混凝土凈凈截面形形心的距距離；混凝土土凈截面面慣性矩矩；一期恒恒載產(chǎn)生生的彎矩矩。一混凝凝土計(jì)

27、算算面積（4）鋼束束松弛損損失的計(jì)計(jì)算按超張考慮慮，則： （5）混凝凝土收縮縮徐變損損失的計(jì)計(jì)算 由于混凝土土收縮徐徐變引起起的應(yīng)力力損失終終極值按按下列公公式計(jì)算算：式中由由收縮徐徐變引起起的應(yīng)力力損失終終極值傳力錨錨固時(shí)在在計(jì)算截截面上預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋重心心處由于于預(yù)加力力扣除相相應(yīng)階段段的應(yīng)力力損失和和梁自重重產(chǎn)生的的混凝土土正應(yīng)力力對(duì)簡(jiǎn)支支梁可取取跨中與與跨度截截面的平平均值對(duì)對(duì)連續(xù)梁梁和連續(xù)續(xù)剛構(gòu)可可取若干干有代表表性截面面的平均均值混凝土土徐變系系數(shù)的終終極值混凝土土收縮應(yīng)應(yīng)變的終終極值梁的配配筋率換換算系數(shù)數(shù)非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋彈性模模量與混混凝土彈彈性模量量之比預(yù)應(yīng)力力鋼筋及及非預(yù)應(yīng)

28、應(yīng)力鋼筋筋的截面面面積A梁截截面面積積對(duì)后張張法構(gòu)件件可近似似按凈截截面計(jì)算算預(yù)應(yīng)力力鋼筋與與非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋重心至至梁截面面重心軸軸的距離離截面回回轉(zhuǎn)半徑徑計(jì)算參數(shù)：收縮系系數(shù) 00.0006255，收縮縮極值：0.0000115 6.3有效效應(yīng)力計(jì)計(jì)算（1）張拉拉錨固階階段的有有效應(yīng)力力（2）使用用階段扣扣除全部部損失后后的有效效應(yīng)力6.4.預(yù)預(yù)加力產(chǎn)產(chǎn)生的次次內(nèi)力及及內(nèi)力組組合（1）用等等效荷載載法求解解預(yù)加力力次內(nèi)力力的基本本思想把預(yù)加里次次內(nèi)力對(duì)對(duì)混凝土土的作用用用等效效荷載的的形式來來代替，然然后求這這個(gè)等效效作用下下的彎距距，即是是預(yù)加里里的總力力矩。等效的原則則是：預(yù)預(yù)加力的的

29、引起的的外力與與基本結(jié)結(jié)構(gòu)的外外力相同同，基本本結(jié)構(gòu)取取為靜定定結(jié)構(gòu)，預(yù)預(yù)加力引引起靜定定結(jié)構(gòu)的的的彎矩矩即為初初預(yù)矩。（2）求解解方法： 為等效效荷載，它它垂直梁梁的方向向，且為為分布荷荷載 為初初預(yù)矩 用疊加法求求解如下下 （3）結(jié)論論1.荷載值值只與初初預(yù)矩雜雜跨中的的形狀和和初在梁梁端的大大小有關(guān)關(guān)。而與與初預(yù)矩矩在中間間的的支支撐無關(guān)關(guān)。2.原跨長(zhǎng)長(zhǎng)的方向向不變，等等效荷載載的值與與鋼筋在在在跨中中的形狀狀和糧的的偏心距距有關(guān)，而而與鋼筋筋在中間間支撐和和支點(diǎn)上上的偏心心距無關(guān)關(guān)。根據(jù)上述各各項(xiàng)預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失結(jié)果，可可按施工工和使用用階段進(jìn)進(jìn)行組合合，組合合原理及及公式如如上所示示，

30、從而而計(jì)算出出相應(yīng)階階段有效效預(yù)應(yīng)力力具體數(shù)數(shù)據(jù)，由由于篇幅幅限制此此處僅列列出鋼束束的各項(xiàng)項(xiàng)預(yù)應(yīng)力力損失及及有效預(yù)預(yù)應(yīng)力，其其余與此此類似。具具體結(jié)果果詳見計(jì)計(jì)算報(bào)表表：7 截面面應(yīng)力計(jì)計(jì)算7.1正常常使用階階段混凝凝及鋼筋筋應(yīng)力計(jì)計(jì)算在正常使用用階段，鋼鋼絲束孔孔道內(nèi)早早已壓漿漿，二者者能有效效地共同同變形。因因此，在在計(jì)算自自重以外外地其他他恒載及及活載等等作用力力作用下下地截面面正應(yīng)力力時(shí)應(yīng)采采用換算算截面。為為了使計(jì)計(jì)算結(jié)果果更符合合實(shí)際，將將預(yù)壓力力分為兩兩部分。即即壓漿前前預(yù)加力力和壓漿后發(fā)發(fā)生的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失引起起的軸向向力壓漿前按凈凈截面特特性計(jì)算算，壓漿漿后則按按照換算算截

31、面特特性計(jì)算算。故混混凝土應(yīng)應(yīng)力和按照下下式計(jì)算算：最外排力筋筋中的應(yīng)應(yīng)力為：式中：,為預(yù)預(yù)應(yīng)力合合力作用用點(diǎn)到凈凈截面、換換算截面面重心軸軸距離； ，凈截截面、換換算截面面面積； ，凈截截面、換換算截面面慣性矩矩； 為梁梁自重、二二期恒載載、活載載產(chǎn)生的的彎矩； 預(yù)應(yīng)力力鋼筋永永存應(yīng)力力； 預(yù)應(yīng)力力鋼筋彈彈性模量量對(duì)混凝凝土彈性性模量之之比； ，最外外排鋼筋筋距凈截截面和換換算截面面的距離離；7.2正截截面抗裂裂性計(jì)算算根據(jù)鐵路路橋涵鋼鋼筋混凝凝土和預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范66.3.9之規(guī)規(guī)定，對(duì)對(duì)于受彎彎構(gòu)件按按照下式式進(jìn)行其其抗裂性性計(jì)算：式中： 抗裂裂性安全全系數(shù)，按按照規(guī)范范

32、??； 計(jì)算荷荷載在受受拉邊緣緣混凝土土中產(chǎn)生生的拉應(yīng)應(yīng)力； 扣除相相應(yīng)階段段預(yù)應(yīng)力力損失后后混凝土土的預(yù)壓壓應(yīng)力； 混凝土土抗拉極極限強(qiáng)度度； 考慮混混凝土的的塑性修修整系數(shù)數(shù)； 對(duì)所檢檢算截面面受拉邊邊緣的截截面抵抗抗矩； 換算截截面重心心軸以下下面積對(duì)對(duì)重心軸軸的面積積矩；7.3 正正截面強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算算按照鐵路路橋涵鋼鋼筋混凝凝土和預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范規(guī)規(guī)定，矩矩形截面面或翼緣緣位于受受拉邊的的形截面受彎構(gòu)構(gòu)件其正正截面強(qiáng)強(qiáng)度應(yīng)按按下列公公式計(jì)算算：中性軸位置置按照下下式確定定： 式中： 計(jì)算算彎矩； 混凝凝土抗壓壓極限強(qiáng)強(qiáng)度； 相當(dāng)當(dāng)于混凝凝土受壓壓破壞時(shí)時(shí)預(yù)應(yīng)力力筋中的的應(yīng)力

33、； 預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋與混凝凝土彈性性模量之之比；預(yù)應(yīng)力力鋼筋抗抗壓計(jì)算算強(qiáng)度；預(yù)應(yīng)力力鋼筋重重心處混混凝土的的有效預(yù)預(yù)壓應(yīng)力力；混凝土土應(yīng)力為為時(shí)，預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋中的的有效應(yīng)應(yīng)力；截面有有效高度度；受壓區(qū)區(qū)非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的抗壓壓計(jì)算強(qiáng)強(qiáng)度；受壓區(qū)區(qū)非預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的截面面面積；矩形截截面寬度度；截面受受壓區(qū)高高度； 其其中應(yīng)滿滿足以下下條件： 當(dāng)時(shí)時(shí)可按下下式計(jì)算算： 如果按上式式計(jì)算所所得得正正截面強(qiáng)強(qiáng)度比不不考慮受受壓區(qū)鋼鋼筋還小小時(shí)，則則應(yīng)按不不考慮受受壓區(qū)鋼鋼筋計(jì)算算。如果翼緣位位于受壓壓區(qū)的形形或工字字形截面面受彎構(gòu)構(gòu)件其正正截面強(qiáng)強(qiáng)度應(yīng)按按下列規(guī)規(guī)定計(jì)算算：當(dāng)符合下列列條件時(shí)時(shí)：

34、應(yīng)按寬度度為的矩矩形截面面計(jì)算如如，必須須符合規(guī)規(guī)范要求求。當(dāng)不符合上上述條件件時(shí)： 此時(shí)中性軸軸位置按按照下式式計(jì)算： 當(dāng)時(shí)時(shí)可按下下式計(jì)算算：如果按上式式計(jì)算所所得得正正截面強(qiáng)強(qiáng)度比不不考慮受受壓區(qū)鋼鋼筋還小小時(shí)，則則應(yīng)按不不考慮受受壓區(qū)鋼鋼筋計(jì)算算。按照上述計(jì)計(jì)算方法法，本設(shè)設(shè)計(jì)運(yùn)用用橋梁博博士對(duì)第第6,112,222,322,388等五個(gè)個(gè)各具有有代表性性的截面面進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算，其其截面應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算結(jié)果詳詳見計(jì)算算報(bào)表：8 截面面驗(yàn)算8.1施工工階段的的正應(yīng)力力驗(yàn)算 8.1.1基本本原理根據(jù)橋規(guī)規(guī)規(guī)定定及參考考相關(guān)文文獻(xiàn)，預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土連連續(xù)梁橋橋正應(yīng)力力驗(yàn)算的的原理及及相關(guān)公公式如下下

35、：求出施工階階段的內(nèi)內(nèi)力后，可可計(jì)算出出截面各各點(diǎn)的應(yīng)應(yīng)力。為為了確保保施工階階段安全全，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行施工工階段應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算。施工工階段的的內(nèi)力組組合見上上表，此此內(nèi)力包包括了施施工階段段中的結(jié)結(jié)構(gòu)自重重永久荷荷載和預(yù)加加應(yīng)力效效應(yīng)。后后張法受受彎構(gòu)件件，在其其承受后后加永久久荷載和和基本可可變荷載載及支座座沉降等等作用時(shí)時(shí)，一般般情況下下構(gòu)件預(yù)預(yù)留孔道道均已經(jīng)經(jīng)壓漿凝凝固，認(rèn)認(rèn)為鋼筋筋和混凝凝土已經(jīng)經(jīng)成為整整體并能能有效地地共同工工作，故故在后加加永久荷荷載、基基本可變變荷載、支支座沉降降、溫度度等作用用時(shí)，均均按換算算截面計(jì)計(jì)算。在在預(yù)加應(yīng)應(yīng)力階段段，因孔孔道尚未未壓漿，所所以由預(yù)預(yù)加力和和梁

36、的自自身永久久荷載產(chǎn)產(chǎn)生的混混凝土應(yīng)應(yīng)力，仍仍按混凝凝土凈截截面特性性計(jì)算。由由于截面面應(yīng)力與與施工階階段緊密密結(jié)合，所所以應(yīng)該該與施工工階段緊緊密結(jié)合合確定各各施工在在各使用用階段截截面上下下緣混凝凝土主應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算公式，具具體的計(jì)計(jì)算公式式如下：8.1.22施工階階段混凝凝土應(yīng)力力規(guī)定40號(hào)混凝凝土： () ()8.2使用用階段截截面應(yīng)力力驗(yàn)算8.2.11計(jì)算原原理正常使用階階段的應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算由靜載載和預(yù)應(yīng)應(yīng)力等同同時(shí)作用用時(shí)的單單元內(nèi)力力值進(jìn)行行內(nèi)力組組合并驗(yàn)驗(yàn)算。而而此項(xiàng)內(nèi)內(nèi)力組合合前面已已經(jīng)完成成。8.2.22計(jì)算公公式根據(jù)相關(guān)規(guī)規(guī)定，參參考有關(guān)關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)，此階階段的計(jì)計(jì)算公式式如下

37、：對(duì)于組合II： (8-1) (8-2) 對(duì)于于組合III和IIII： (8-3) (8-4)8.2.33使用階階段混凝凝土的限限制應(yīng)力力 壓應(yīng)應(yīng)力：荷載組合II ()荷載組合III或組組合IIII () 對(duì)于于荷載組組合I 、荷載載組合III或組組合IIII 均均不允許許出現(xiàn)拉拉應(yīng)力。8.2.44使用階階段鋼束束應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算為了表述和和計(jì)算的的方便，將將鋼束等等分成330等份份，計(jì)算算出鋼束束在311個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上的次次應(yīng)力。在在本設(shè)計(jì)計(jì)中首先先計(jì)算出出鋼束在在各使用用荷載作作用下的的應(yīng)力，然然后將使使用荷載載應(yīng)力與與恒載下下應(yīng)力進(jìn)進(jìn)行組合合，即可可進(jìn)行鋼鋼束應(yīng)力力驗(yàn)算。下下表給出出了號(hào)鋼束束在三

38、種種使用荷荷載組合合作用下下各項(xiàng)應(yīng)應(yīng)力，其其它鋼束束應(yīng)力的的計(jì)算方方法及驗(yàn)驗(yàn)算方法法與號(hào)鋼束束相同。由由于篇幅幅有限計(jì)計(jì)算過程程和結(jié)果果不于列列出。在在此僅給給出號(hào)鋼束束在三種種使用荷荷載組合合作用下下各項(xiàng)應(yīng)應(yīng)力并進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算算。8.3剪應(yīng)應(yīng)力與主主應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算對(duì)于后張法法構(gòu)件，各各根據(jù)施施工階段段和運(yùn)營(yíng)營(yíng)階段的的特點(diǎn)可可以確定定由預(yù)剪剪力和使使用荷載載產(chǎn)生的的混凝土土剪力求求剪應(yīng)力力的計(jì)算算公式為為： (88-5) (8-66)式中： 、分別別為計(jì)算算剪應(yīng)力力點(diǎn)以上上(或以以下)部部分混凝凝土凈截截面和構(gòu)構(gòu)件換算算截面，對(duì)對(duì)其凈截截面重心心和換算算截面重重心軸的的面積矩矩；計(jì)算剪剪應(yīng)力處處，結(jié)構(gòu)

39、構(gòu)截面的的受剪寬寬度；、構(gòu)件件混凝土土凈截面面慣性矩矩和換算算截面慣慣性矩；外荷載載剪力，；由構(gòu)件件永久荷荷載引起起的剪力力；橋面鋪鋪裝等后后引起的的剪力；基本可可變荷載載剪力。使用階段預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土受受彎構(gòu)件件的主拉拉應(yīng)力和和主壓應(yīng)應(yīng)力分別別按下列列公式計(jì)計(jì)算：= (8-7) (8-8)式中：預(yù)加力力和使用用荷載在在主應(yīng)力力計(jì)算點(diǎn)點(diǎn)所產(chǎn)生生的混凝凝土法向向應(yīng)力。荷載組合II 荷載組合III或IIII 8.4抗彎彎強(qiáng)度檢檢算預(yù)應(yīng)力混凝凝土受彎彎構(gòu)件，在在剪力和和彎矩的的共同作作用下，可可能使截截面形心心軸和變變化較大大處的主主拉應(yīng)力力達(dá)到極極限值，從從而引發(fā)發(fā)裂縫使使構(gòu)件破破壞。截截面翼緣緣

40、與腹板板連接處處由于存存在彎矩矩、剪力力共同作作用，截截面變化化較大，容容易受到到破壞；形心處處由于剪剪應(yīng)力最最大，也也容易破破壞。故故計(jì)算點(diǎn)點(diǎn)為截面面翼緣與與腹板連連接處、形形心軸處處兩個(gè)點(diǎn)點(diǎn)。混凝凝土主應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算按基本本可變荷荷載最大大剪力、相相應(yīng)彎矩矩及最大大彎矩、相相應(yīng)剪力力兩種情情況考慮慮。預(yù)應(yīng)力混凝凝土受彎彎構(gòu)件截截面強(qiáng)度度內(nèi)容包包括兩大大類，即即正截面面強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算和斜斜截面強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算算。驗(yàn)算算原理如如下：當(dāng)當(dāng)預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的含筋量量配置適適當(dāng)時(shí)，受受拉區(qū)混混凝土開開始退出出工作，預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋和非非預(yù)應(yīng)力力鋼筋分分別達(dá)到到各自的的抗拉設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度度和；受壓壓區(qū)混凝凝土應(yīng)力力達(dá)到抗

41、抗壓設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度，非非預(yù)應(yīng)力力鋼筋達(dá)達(dá)到其抗抗壓設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度，并并假定受受壓區(qū)的的混凝土土應(yīng)力按按矩形分分布。但但受壓區(qū)區(qū)布有預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋時(shí)，其其應(yīng)力卻卻達(dá)不到到抗壓設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度度。根據(jù)橋規(guī)規(guī)，可可按下式式計(jì)算： (8-9)式中，受壓區(qū)區(qū)混凝土土達(dá)到抗抗壓設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度時(shí)時(shí)受壓區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的實(shí)際應(yīng)應(yīng)力；受壓區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的抗壓設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度度；受壓區(qū)區(qū)預(yù)應(yīng)力力鋼筋重重心處的的有效預(yù)預(yù)壓應(yīng)力力；混凝土土應(yīng)力為為時(shí)，預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋中的的有效預(yù)預(yù)應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力力鋼筋與與混凝土土的彈性性模量之之比。根據(jù)上述基基本原理理，在承承載能力力極限狀狀態(tài)下，預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土連連續(xù)梁上上、下緣緣均布置置預(yù)應(yīng)力力鋼筋的

42、的正截面面強(qiáng)度計(jì)計(jì)算公式式，對(duì)于于箱形截截面，按按橋規(guī)規(guī)可考考慮為工工形截面面計(jì)算正正截面強(qiáng)強(qiáng)度。當(dāng)當(dāng)中性軸軸位于受受壓區(qū)翼翼緣內(nèi)時(shí)時(shí)，按照照矩形截截面計(jì)算算；當(dāng)中中性軸位位于腹板板內(nèi)時(shí)，計(jì)計(jì)算中應(yīng)應(yīng)考慮腹腹板受壓壓混凝土土的工作作。偏安安全的略略去非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的影影響，則則正截面面強(qiáng)度計(jì)計(jì)算公式式如下：(1)中性性軸位于于受壓區(qū)區(qū)翼緣內(nèi)內(nèi)當(dāng)符合下列列條件時(shí)時(shí): (8-10)則按照寬度度為的矩矩形截面面計(jì)算。式中，工形截截面受壓壓區(qū)翼緣緣的計(jì)算算寬度。矩形截面計(jì)計(jì)算公式式如下： (8-11)且中性軸可可按下列列公式確確定: (8-112)混凝土受壓壓區(qū)高度度應(yīng)符合合下列條條件: (88-1

43、33) (8-114)驗(yàn)算結(jié)果應(yīng)應(yīng)滿足: (88-155)式中: 截面面的計(jì)算算承載力力；截面計(jì)計(jì)算彎矩矩；混凝土土安全系系數(shù)，采采用1.25；預(yù)應(yīng)力力鋼筋安安全系數(shù)數(shù)，采用用1.225；矩形截截面寬度度；截面的的有效高高度，；受壓區(qū)區(qū)鋼筋的的合力作作用點(diǎn)至至截面最最近邊緣緣的距離離；截面全全高；受拉區(qū)區(qū)鋼筋的的合力作作用點(diǎn)至至截面最最近邊緣緣的距離離；預(yù)應(yīng)力力混凝土土受彎構(gòu)構(gòu)件受壓壓區(qū)高度度界限系系數(shù)，采采用0.40。(2)中性性軸位于于腹板內(nèi)內(nèi)當(dāng)式(8-2)不不成立時(shí)時(shí),計(jì)算算中應(yīng)考考慮截面面腹板受受壓混凝凝土的工工作,其其正截面面強(qiáng)度按按下式計(jì)計(jì)算: (8-116)且中性軸按按下式確確定

44、 (8-17)式中: 工形形截面受受壓區(qū)翼翼緣的高高度；工形截截面腹板板寬度； 工形截截面受壓壓區(qū)翼緣緣的計(jì)算算寬度?；炷恋氖苁軌簠^(qū)高高度應(yīng)符符合式(8-223)、式式(8-24)的要求求。驗(yàn)算算結(jié)果應(yīng)應(yīng)滿足式式(8-25)。當(dāng)式(8-24)不滿足足時(shí)：(1)當(dāng)為為正值(壓應(yīng)力力)時(shí): (8-18)(2)當(dāng)為為負(fù)值時(shí)時(shí)(拉應(yīng)應(yīng)力)時(shí)時(shí): (8-19)以上公式為為簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算并偏偏安全考考慮，均均未計(jì)非非預(yù)應(yīng)力力鋼筋的的影響。8.5各種種階段檢檢算結(jié)果果8.5. 1施工工階段的的應(yīng)力計(jì)計(jì)算結(jié)果果計(jì)算結(jié)果詳詳見計(jì)算算報(bào)表8.5.22正常使使用階段段混凝土土應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算計(jì)算結(jié)果詳詳見計(jì)算算報(bào)表8.5.

45、33承載能能力極限限狀態(tài)應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算結(jié)果計(jì)算結(jié)果詳詳見計(jì)算算報(bào)表9計(jì)算報(bào)表表第1施工階階段信息息9-1階段段截面幾幾何特征征信息 單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)截面抗彎慣慣距()截面面積()截面高度()中性軸高()114.9022265.3600842.51.39224.8644615.3477542.491.36334.9944875.3666742.511.36445.2999885.4144742.571.39555.7999595.4911542.671.43666.5277835.6000842.81.51777.5077925.7311542.971.6888.8000025.8944743.171

46、.739910.455686.1011583.411.88101012.51196.3222383.692.06111115.199816.60003642.27121211.622016.2599063.582.0313138.9644195.9666263.211.8214147.0122835.7044212.91.6515155.6200355.5055512.651.5116164.6455355.3299372.451.417174.0122045.2166572.311.3218183.6599725.1499372.231.2719193.548875.1300672.21.2

47、520203.6599725.1499372.231.2721214.0122045.2166572.311.3222224.6455355.3299372.451.423235.6200355.5055512.651.5124247.0122835.7044212.91.6525258.9644195.9666263.211.82262611.622016.2599063.582.03272715.188386.59666642.27282812.400376.2944623.692.07292910.366146.0733823.411.89 續(xù)表表9-1130308.7199545.86

48、66983.171.7431317.4388735.7033782.971.6132326.4633645.5699382.81.5133335.7444585.4633782.671.4434345.2488635.3866982.571.3935354.9455425.3388982.511.3736364.8155095.3199782.491.37表9-2階階段累計(jì)計(jì)內(nèi)力單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩()彎矩()剪力()軸力()11-7.211E+0031.80EE+0332.96EE+04422-8501.27EE+0332.98EE+044333.78EE+0337362.99EE+044446

49、.64EE+0332003.01EE+044557.71EE+033-3433.02EE+044667.07EE+033-8953.02EE+044774.59EE+033-1.466E+0033.01EE+04488-5.322E+003-2.044E+0034.43EE+04499673-2.633E+0035.81EE+0441010-5.966E+003-3.255E+0035.84EE+0441111-1.477E+0044.29EE+0335.82EE+0441212-9.600E+0033.65EE+0335.80EE+0441313-8.733E+0033.05EE+0337.

50、24EE+0441414-1.444E+0042.47EE+0335.82EE+0441515-2.655E+0031.91EE+0334.44EE+04416161081.38EE+0334.45EE+04417171.78EE+0338544.45EE+04418182.54EE+0333404.45EE+04419192.45EE+033-1714.44EE+04420206.46EE+033-6815.86EE+04421214.92EE+033-1.200E+0035.85EE+04422222.74EE+033-1.722E+0035.86EE+0442323-145-2.266E

51、+0035.86EE+04424241.60EE+033-2.811E+0034.42EE+0442525-4.855E+003-3.399E+0034.48EE+0442626-1.233E+004-3.999E+0034.49EE+0442727-2.133E+0044.16EE+0334.49EE+0442828-1.044E+0043.52EE+0334.46EE+0442929-1.766E+0032.91EE+0334.44EE+04430304.67EE+0332.31EE+0334.43EE+044續(xù)表9-223131-2.033E+0031.73EE+0332.96EE+04

52、432321.86EE+0331.17EE+0333.00EE+04433333.66EE+0336162.99EE+04434343.67EE+03373.42.98EE+04435351.87EE+033-4632.97EE+04436361.42EE+044-9961.49EE+044圖9-1彎彎矩圖 圖99-2剪剪力圖圖9-3軸軸力圖表9-3階階段施工工組合應(yīng)應(yīng)力單元號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)施工階段應(yīng)力驗(yàn)算()上緣最大正應(yīng)力上緣最小正應(yīng)力下緣最大正應(yīng)力下緣最小正應(yīng)力最大主正應(yīng)力最大主正應(yīng)力 11應(yīng)力4.444.447.377.377.37-8.322E-002容許值19.6-1.82219.6-1.8

53、2200是否滿足是是是是112應(yīng)力5.365.366.36.36.3-2.300E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200續(xù)表9-33是否滿足是是是是是是22應(yīng)力5.365.366.36.36.3-2.300E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是113應(yīng)力5.855.855.725.725.85-2.933E-004容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是33應(yīng)力5.855.855.725.725.85-2.933E-004容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是114應(yīng)力5.895

54、.895.625.625.89-1.322E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是44應(yīng)力5.895.895.625.625.89-1.322E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是115應(yīng)力5.485.485.955.955.95-5.688E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是55應(yīng)力5.485.485.955.955.95-5.688E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是116應(yīng)力4.724.726.636.636.63-0.1222

55、容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是66應(yīng)力9.649.646.96.99.64-8.466E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是117應(yīng)力8.58.57.687.688.5-0.144容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是77應(yīng)力8.58.57.687.688.5-0.144容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是118應(yīng)力7.277.278.658.658.65-0.1999容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是88應(yīng)力7.277

56、.278.658.658.65-0.1999容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是11續(xù)表9-3389應(yīng)力5.935.939.759.759.75-0.2664容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是99應(yīng)力5.935.939.759.759.75-0.2664容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1110應(yīng)力4.524.52111111-0.3552容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1010應(yīng)力4.524.52111111-0.3552容許值19.6-1.82219.6-

57、1.82200是否滿足是是是是1111應(yīng)力3.133.1312.312.312.3-0.4552容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1111應(yīng)力4.574.5710.410.410.4-0.3992容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1112應(yīng)力5.695.699.669.669.66-0.3227容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1212應(yīng)力5.695.699.669.669.66-0.3227容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1113應(yīng)力6.986.988.8

58、38.838.83-0.2771容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1313應(yīng)力6.986.988.838.838.83-0.2771容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1114應(yīng)力8.328.327.947.948.42-0.2119容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1414應(yīng)力8.328.327.947.948.42-0.2119容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1115應(yīng)力9.669.667.027.029.66-0.1662容許值19.6-1.82219.

59、6-1.82200是否滿足是是是是是是應(yīng)力9.669.667.027.029.66-0.1662續(xù)表9-331515容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1116應(yīng)力11116.166.1611-0.1003容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1616應(yīng)力6.086.085.585.586.09-0.1449容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1117應(yīng)力7.147.144.694.697.14-7.344E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1717應(yīng)力7.1

60、47.144.694.697.14-7.344E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1118應(yīng)力7.87.84.124.127.8-1.922E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1818應(yīng)力7.87.84.124.127.8-1.922E-002容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是1119應(yīng)力8.018.013.923.928.01-2.888E-005容許值19.6-1.82219.6-1.82200是否滿足是是是是是是1919應(yīng)力8.018.013.923.928.01-2.88