預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁設(shè)計計算書

預(yù)力土續(xù)計算第章1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述

緒論預(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、造型簡潔美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。本章簡介其發(fā)展：由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點過早地出現(xiàn)裂縫其不能有效地采用高強度材料，結(jié)構(gòu)自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。為了解決這些問題應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是在結(jié)構(gòu)承擔荷載之前先對混凝土施加壓力樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來的歐很多國家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下節(jié)省鋼材國開始競相采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù)戰(zhàn)爭帶來的創(chuàng)傷50年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開始突破100米，80年代則達到440米跨徑太大時并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好際工程中，跨徑小于400米時，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。我國的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚近年來得到了飛速發(fā)展在國已經(jīng)有了簡支梁、帶鉸或帶掛梁T構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系。雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到年。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運用必將越來越廣泛。連續(xù)梁和懸臂梁作比較恒載作用下續(xù)梁在支點處有負彎矩于負彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩與同跨懸臂梁相差不大；但是，在活載作用下主梁連續(xù)產(chǎn)生支點負彎矩對跨中正彎矩仍有卸載作用彎矩分布優(yōu)于懸臂梁然連續(xù)梁有很多優(yōu)點是剛開始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者為限于當時施工主要采用滿堂支架法用連續(xù)梁費工費時后來于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展60年代初期在中等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中用了逐跨架設(shè)法與頂推法較大跨連續(xù)梁中應(yīng)用更完善的懸臂施工方法就使連續(xù)梁方案重新獲得了競爭力逐步在—200米范圍內(nèi)占主要地位。無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢為優(yōu)勝方案前續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。然而跨度很大時續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設(shè)計制造方面是在養(yǎng)護方面都成為一個難題T型剛構(gòu)在這方面具有無支座的優(yōu)點此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來成一種連續(xù)—剛構(gòu)體系種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點的體系是連續(xù)梁體系的一個重要發(fā)展，也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。另外于連續(xù)梁體系的發(fā)展應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類型，無論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不斷改進。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中充分利用空間善交通的分道行駛至已建成不少雙層橋面形式。在我國應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展而要在本世紀末趕超國際先進水平，就必須解決好下面幾個課題：．發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護層難以保證集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。．在一切適宜的橋址，設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—剛構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護調(diào)換不易的大噸位支座。．充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進度。另外設(shè)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時術(shù)經(jīng)濟指針也是一個很關(guān)鍵的因素是設(shè)計方案合理性與經(jīng)濟性的標志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋通鋼筋量與每平方米橋面造價來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指針是梁的技術(shù)經(jīng)濟指針的研究與分析是一項非常復(fù)雜的工作材指標和造價指標與很多因素有關(guān)如址文地質(zhì)源供給料供應(yīng)輸航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件時座橋的設(shè)計方案完成后價指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護修等運營費用在內(nèi)過連續(xù)梁T型剛構(gòu)、連續(xù)—剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見：連續(xù)—剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟指針較高。因此，從這個角度來看，連續(xù)—剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向?？偠灾鶚虻脑O(shè)計包含許多考慮因素具體設(shè)計中求設(shè)計人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。1.2

畢業(yè)設(shè)計的目的與意義畢業(yè)設(shè)計的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生綜合能力用大學所學的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范立的完成一個專業(yè)課題的設(shè)計工作計過程中提高學生獨立的分析問題決問題的能力以及實踐動手能力到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計為(26+2*46+26)m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁寬為28為兩幅計時只考慮單幅的設(shè)計。梁體采用單箱雙室箱型截面，全梁共分單元一般單元長度分為2m。頂板、底板、腹板厚度均不變。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點，靠近中間支點附近承受較大的負彎矩跨中則承受正彎矩梁高采用變高度梁二次拋物線變化。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結(jié)構(gòu)算工作量比較大準確性難以保證，所以采用有限元分析軟件—進行，這樣不僅提高了效率，而且準確度也得以提高。本次設(shè)計的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用滿堂支架法施工。本次設(shè)計中得到了劉元久國能凌遠等幾位老師的悉心指導此表示衷心的感謝。由于本人水平有限又是第一次從事這方面的設(shè)計免出現(xiàn)錯誤請各位老師批評指正。第橋跨總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定2.1尺寸擬定本設(shè)計方案采用四跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長144m設(shè)計主跨為46m。孔連續(xù)梁橋有做成三跨或者四跨一聯(lián)的多跨一聯(lián)的超過六跨。對于橋孔分跨，往往要受到如下因素的影響：橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求以及墩臺、基礎(chǔ)及支座構(gòu)造，力學要求，美學要求等。若采用三跨不等的橋孔布置，一般邊跨長度可取為中跨的—0.8，這樣可使中跨跨中不致產(chǎn)生異號彎矩，此外跨跨長與中跨跨長之比還與施工方法有著密切的聯(lián)系于采用現(xiàn)場澆筑的橋梁長度取為中跨長度的0.8倍是經(jīng)濟合理的若采用懸臂施工法然。本設(shè)計跨度，主要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書來確定，其跨度組合為?；痉弦陨显硪?。面一、立截面從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的受力特點來分析的立面應(yīng)采取變高度布置為宜；在恒、活載作用下，支點截面將出現(xiàn)較大的負彎矩，從絕對值來看，支點截面的負彎矩往往大于跨中截面的正彎矩梁能較好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。但是，在采用頂推法、移動模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，由于施工的需要，一般采用等高度梁。等高度梁的缺點是上不能利用增加梁高而只能增加預(yù)應(yīng)力束筋用量來抵抗較大的負彎矩，材料用量多，但是其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、線形簡潔美觀、預(yù)制定型、施工方便。一般用于如下情況：橋梁為中等跨徑—60米為主用等截面布置使橋梁構(gòu)造簡單工迅速。由于跨徑不大，梁的各截面內(nèi)力差異不大，可采用構(gòu)造措施予以調(diào)節(jié)。等截面布置以等跨布置為宜，由于各種原因需要對個別跨徑改變跨長時，也以等截面為宜。3.采用有支架施工，逐跨架設(shè)施工、移動模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。雙層橋梁在無需做大跨徑的情況下，選用等截面布置可使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡化。結(jié)合以上的敘述，所以本設(shè)計中采用滿堂支架施工方法，變截面的梁。二、橫截面梁式橋橫截面的設(shè)計主要是確定橫截面布置形式截面形式、主梁各部尺寸；它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)濟用料等等因素都有關(guān)系。當橫截面的核心距較大時向壓力的偏心可以愈大就是預(yù)應(yīng)力鋼筋合力的力臂愈大，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。箱形截面就是這樣的一種截面。此外，箱形截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利時，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負彎矩，并滿足配筋要求；箱形截面具有良好的動力特性者它收縮變形數(shù)值較小而也受到了人們的重視之，箱形截面是大、中跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁最適宜的橫截面形式。常見的箱形截面形式有：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。單箱單室截面的優(yōu)點是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。拿單箱單室和單箱雙室比較者對截面底板的尺寸影響都不大腹板的影響也不致改變對方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負彎矩一般比單室式分別減少和50%。由于雙室式腹板總厚度增加，主拉應(yīng)力和剪應(yīng)力數(shù)值不大，且布束容易，這是單箱雙室的優(yōu)點；但是雙室式也存在一些缺點：施工比較困難板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等設(shè)計是一座公路連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為單箱雙室。高根據(jù)經(jīng)驗確定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點主梁高度與其跨徑之比通常在1/15—1/25之間，而跨中梁高與主跨之比一般1/40—1/50之間。當建筑高度不受限制時大梁高往往是較經(jīng)濟的方案為增大梁高只是增加腹板高度混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。連續(xù)梁在支點和跨中的梁估算值：等高度梁：H=（

11～）l，常用H=（～）l1518111變高度（曲線）梁：支點處：H=（～）l，跨中H=（～）l16203050變高度（直線）梁：支點處：H=（

1～）l，跨中H=（～）l162228而此設(shè)計采用變高度的直線梁，支點處梁高為米，跨中梁高為1.4米。部一、

箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負彎矩的主要工作部位要受到受力要求和構(gòu)造兩個方面的控制墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力般來講截面的底版厚度也隨梁高變化，墩頂處底板為梁高的跨中處底板一般為200-250。底板厚最小應(yīng)有120。箱梁頂板厚度應(yīng)滿足橫向彎矩的要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力筋的要求。本設(shè)計中采用雙面配筋底板由支點處以拋物線的形式向跨中變化板在支點處設(shè)計為實心箱型截面,在跨中厚25cm.板厚25cm。二、腹板和其它細部結(jié)構(gòu)1.箱梁腹板厚度

腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中，因為彎束對外剪力的抵消作用以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小板不必設(shè)得太大；同時，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計經(jīng)驗為：（1）腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時，采用200mm腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時，采用250。腹板內(nèi)有錨頭時，采用250—300mm大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋板厚度可從跨中逐步向支點加寬承受支點處交大的剪力，一般采用300—600mm，甚至可達到左右。本設(shè)計支座處腹板厚取55cm.，跨中腹板厚取。2.梗腋

在頂板和腹板接頭處須設(shè)置梗腋。梗腋的形式一般、1：4等。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。此外，梗腋使力線過渡比較平緩，減弱了應(yīng)力的集中程度。本設(shè)計中據(jù)箱室的外形設(shè)置了寬600m的上部梗腋下部采用1：1的梗腋。3.橫隔梁橫隔梁可以增強橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔和分布支承反力的作用于箱形截面的抗扭剛度很大般可以比其它截面的橋梁少設(shè)置橫隔梁設(shè)置中間橫隔梁而只在支座處設(shè)置支承橫隔梁計沒有加以考慮中間橫隔梁的尺寸及對內(nèi)力的影響較小，在內(nèi)力計算中也可不作考慮?？缰薪孛婕爸兄c截面示意圖如下所示cm）2.1.4-1跨中處2.1.4-2支座處2.2主梁分段與施工階段的劃分段主梁的分段應(yīng)該考慮有限元在分析桿件時，分段越細，計算結(jié)果的內(nèi)力越接近真實值，并且兼顧施工中的實施。但也要考慮學版的不足及限制的地方，所以本設(shè)計分為80個單元。體本橋全長114米，全梁共分80個梁段，一般梁段長度分成2.0m。梁主梁施工方法梁采用滿堂支架法施工梁均采用滿堂支架送現(xiàn)澆砼施工。圖2.2.3-1結(jié)構(gòu)簡圖第3章

荷載內(nèi)力計算3.1恒載內(nèi)力計算主梁的內(nèi)力計算可分為設(shè)計和施工內(nèi)力計算兩部分。設(shè)計內(nèi)力是強度驗算及配筋設(shè)計的依據(jù)。施工內(nèi)力是指施工過程中工階段的臨時施工荷載，如施工機具設(shè)備（支架、張拉設(shè)備等、施工人員等引起的內(nèi)力，主要供施工階段驗算用。由于對施工方面的知識不熟，本設(shè)計中對該項設(shè)計內(nèi)容作了簡化，主要考慮了一般恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力。主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）內(nèi)力和二期恒載（如g1鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)S。主梁的自重內(nèi)力計算方法可分為兩類：g2在施工過程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換如在滿堂支架現(xiàn)澆等，如果主梁為等截面，可按均布荷載乘主梁內(nèi)力影響線總面積計算施工過程中有結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時該分階,()約為:Q=44.6kN/m2由BSAS系統(tǒng)計算而得的有關(guān)結(jié)果如下表所示

223.2活載內(nèi)力計算活載內(nèi)力計算為基本可變荷載(公路一級在橋梁使用階段所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。向荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進行分配，或者說各主梁如何分擔車輛荷載為截面采用單箱單室時直接按平面桿系結(jié)構(gòu)進行活載內(nèi)力計算，無須計算橫向分布系數(shù)，所以全橋采用同一個橫向分配系數(shù)。一、橫向分布系數(shù)的計算單箱雙室，橋面凈寬＝13.0m輛單向行駛道數(shù)為3車道。用剛性橫梁法計算橫向影響線豎標值抗扭修正系＝1.0計算橫向影響線豎標值對于1號邊梁的橫向影響線豎標值可以通過簡化公式計算：單箱雙室計算簡化為3片梁肋

，橋涵的設(shè)計車

11ni22

11ni汽車荷載布置見下圖：其中

i

＝4.22+0+4.22＝35.28m

2

1n

a111＝1.0a350i

＝0.833

1n

a111＝a350i

＝0.167影響線圖如下：用剛性橫梁法的橫向分布影響線為直線線零點離號梁軸線的距離為xx0.167解得：x＝7.875mq12q12qq12q12qq12qq2根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》本設(shè)計的橋面凈寬度W＝13.0m單向行駛時10.514的設(shè)計車道數(shù)為3車道。計算荷載得橫向分布系數(shù)：（1）一車道加載時：mcq

11110.83311()[(7.87522x27.875＝0.8753（2）二車道加載時：mcq1.418

111)11()[9.157.354.25]＝222x27.875q1qqq1qq2（3）三車道加載時：

1110.833)(x)[9.152.9522x27.875＝1.635載橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸型筑材料等動力特性內(nèi)容直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計算，對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，當無更精確方法計算時，也可采用下列公式估算：f1f2

EI222m

（3.2.2-1）（3.2.2-2）m/c

（3.2.2-3）式中

l結(jié)構(gòu)的計算跨徑m—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量N/E

2

I—結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩m4cm—結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量kg/m為重力計算時，其單c位應(yīng)為

2

/m

2

G結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力/

—重力加速度g9.81(m

2

)。計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時用f算連續(xù)梁的沖1擊力引起的負彎矩效應(yīng)時，采用f。2因邊垮跨度小按照最不利效應(yīng)計算法則取l＝26m，查得Ic=3.3879m防撞墻、護欄荷載：q=13.4kN/m鋪裝層荷載：q=31.2kN/m中跨單元：Ac=8.855q=8.855×25=221.375kN/mm=(13.4+31.2+221.375)/10=26599c

4f

13.61626

6.525f

1026

μ值可按下式計算：當f＜1.5Hz時，μ=0.05當1.5Hz≤≤14Hz時，f-0.0157當＞14Hz，μ=0.45式中

f——結(jié)構(gòu)基頻（求得：正彎矩效應(yīng)：負彎矩效應(yīng)：

0.413FACTOR=(1+μ)nηξ式中1+μ—沖擊系數(shù)；n—車道數(shù)；η—車道折減系數(shù)；ξ—偏載系數(shù)。EX:一車道加載時EX:二車道加載時EX:三車道加載時經(jīng)比較選取二車道加載時的最大值6.011算算本設(shè)計中采用BSAS軟件進行該內(nèi)力計算，現(xiàn)僅將對稱結(jié)構(gòu)控制截面的一半結(jié)果列于下表。

ff第44.1力筋估算算

預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置根據(jù)《預(yù)規(guī)D62-2004規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強度要求。一、按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求：預(yù)應(yīng)力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達到混凝土抗壓設(shè)計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設(shè)計強度。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。1.對于僅承受一個方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計算：如圖：cd

h

0N

d

N0

fcd

（4.1.1.1-1）

MM，P

bx/2)

（4.1.1.1-2）解上兩式得：受壓區(qū)高度

x0

2MPfcd

（4.1.1.1-3）預(yù)應(yīng)力筋數(shù)

MPA/2)pd

（4.1.1.1-4a）或

fAfP

20

Mpfbcd

（4.1.1.1-4b）式中

M

P

—截面上組合力矩。f—混凝土抗壓設(shè)計強度；f—預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計強度；A—單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積；mimamimimamib截面寬度2.若截面承受雙向彎矩時配雙筋的據(jù)截面上正彎矩按上述方法分別計算上緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量忽略實際上存在的雙筋影響受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會使計算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。二、使用荷載下的應(yīng)力要求e

N

p

上

Mx

ma

Y

+

-

-

-

+e

Mnn

Y

-

+

+

-

-N

p

下

N

p

下

N

p

上

Mx

Mn

規(guī)范JTJD62-2004）規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為0.5任意階段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。寫成計算式為：對于截面上緣

p上

MW上

0

（4.1.1.1-5）

p

max上

0.5f

ck

（4.1.1.1-6）對于截面下緣

p下

MmaxW

（4.1.1.1-7）

p下

Mmin

0.5f

ck

（4.1.1.1-8）其中

—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力W截面抗彎模量，f—混凝土軸心抗壓標準強度。M項的符號當為正彎矩時取正值，當為負彎矩時取負值，且按代數(shù)值取大maxmin小。一般情況下于梁截面較高壓區(qū)面積較大緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個限制條求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)p上上p下p上上p下的最小值)。公式（4.1.1.1-5）變

p上

min上

（4.1.1.1-9）公式（4.1.1.1-7）變

Mmax

（4.1.1.1-10）由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)

p上

和截面下緣應(yīng)

p

分為三種情況討論：a.面上下緣均配有力筋和N以抵抗正負彎矩和N在截面上p上p下pp下下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為：Np上A

Nep上

Np下A

Np下

p上

（4.1.1.1-11）Np上

NNA

Np下

p下

（4.1.1.1-12）將式4.1.1.1-9分別代入式立方程后得到NN

Me)M(K)下min上(Ke)下Me)M(K)下min上上(e)下

（4.1.1.1-13）（4.1.1.1-14）令

p上

nA上p

p下

下

代入式（4.1.1.1-13中得到

M(e)M(Kmax下min上(K)()上下pM()M(1max上min(K)(e)下p

（4.1.1.1-15）（4.1.1.1-16）式中A每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；p

pe

—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(可取0.5~0.75f

估算)；e—預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；K—截面的核心距；A—混凝土截面面積，取有效截面計算。

下

上

上

下b.當截面只在下緣布置力筋N以抵抗正彎矩時p當由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時：

n

M1min下

（4.1.1.1-17）當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時：

n

Mmax

1

（4.1.1.1-18）c.當截面中只在上緣布置力筋N

上

以抵抗負彎矩時：當由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制n

MmineK

（4.1.1.1-19）當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制

M1maxKp

（4.1.1.1-12）當按上緣和下緣的壓應(yīng)力的限制條件計算時(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最大值)由前面的式（4.1.1.1-6）和式（4.1.1.1-8推導得：

M()M())emaxmin下上下cd()(eA下

（4.1.1.1-21）

M(()efminmax上()()下上下

（4.1.1.1-22）有時需調(diào)整束數(shù)，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配n

'下

根束，則上部束也要相應(yīng)增n

'上

根，才能使上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同理，當截面承受正彎矩時，如果截面上部多n

'上

根束，則下部束也要相應(yīng)增n

'下

根。其關(guān)系為：當承M

時，

'

eK下上

'當承M

時，max

'下

上上上下

'上應(yīng)對于連續(xù)梁體系應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)算預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量時，必須計及各項次內(nèi)力的影響而些次內(nèi)力項的計算恰與預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量和布置有關(guān)。因此，在初步計算預(yù)應(yīng)力時，只能以預(yù)估值來考慮，本設(shè)計用輸出組合彎矩值來進行設(shè)計算是非常粗略的算的具體彎矩數(shù)值見表。具體計算如下：預(yù)應(yīng)力鋼束采用7φ5型號，采用YM15-15有關(guān)參數(shù)為：A=15×140×10－6=0.0021(m2)p而預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計強度為f=1860(MPa),本設(shè)計在估算預(yù)應(yīng)力鋼筋時力筋pd的永存應(yīng)力取為：σ=0.5×1860=930(MPa)pe1.僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束取第17號邊墩支座截面為例，計算如下：（1）按正常使用狀態(tài)計算：查截面特性，有I=12.458(m4)，A=24.976(m)，y=1.187(m)=1.213(m)，12W=10.495,W=10.2704,K=0.411,K=0.4202,E=1.21,M=-44919.371(KNsXSXSXmaxm);M=-81500.805(KN?m)min其中：I—有效截面慣性矩；A—有效截面面積；y—有效截面中性軸距上緣的距離；sy—有效截面中性軸距下緣的距離。x由式(4—19)有：M1mineK下p由式(4—20)有：

=31(向上取整)

M1maxKp

=44（向下取整）（2）按承載能力極限計算時有：h=h-e=2.4-0.24=2.16(m),f=18.4MPa,b=10m,M=-103428.75(KN?m)0cdp受壓區(qū)高度為h0M=21PA/2)pd

2Pfbcd

=0.265比較以上兩種情況，取31束鋼筋。2.僅在下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束以中跨跨中29號截面為例（1）按正常使用階段計算有：查截面特性，有I=1.692(m

4

)，A=8.21(m

2

)，y=0.618(m),ys

x=0.782(m),W=2.737,W=2.164,K=0.2635,K=0.62,E=0.51,M=36103.543SXSXSXmax(KN?m),Mmin=10650.961(KNm)由式(4.1.1.1—17)有：M1nmin下

=31當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時：由式(4.1.1.1—18)有：n

Mmax

1

=24（2）由承載能力極限狀態(tài)計算得：h=h-e=1.4-0.15=1.25(m),f=18.4MPa,b=14m,M=47269.791(KN?m)0cdp受壓區(qū)高度為h0M=17PAf(h/2)pd

2Pfbcd

=0.156611綜上計算可以得29號截面需24根鋼束3.上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力鋼束以邊跨9號截面為例：（1）按正常使用狀態(tài)計算有：查截面特性，有：I=2.718(m

4

)，A=8.4929(m

2

)，y=0.76(m)，y=0.91(m)，SXW

上

=3.576(m3),W

下

=2.987(m3),K

上

=0.354(m)，K

下

=0.424(m)，e

下

=0.76-0.15=0.61(m)，e

上

=0.91-0.21=0.70(m)M=13271.444(KN?m),M=-16612.598(KN?m)maxmin由式(4.1.1.1—15)有：

M(e)M(Kmax下min上(K)()上下p

=11（4.1.1.1-15）由式（4.1.1.1-16）有：

M((K)max上min上(K)()下p

=15由式（4.1.1.1-21）有：

M()M())emaxmin下上下cd()(e下

=22由式（4.1.1.1-22）有：

M()()eminmax上cd()()下上下

=17（2）按承載能力極限狀態(tài)計算有：h=h-e=1.67-0.15=1.52(m),f=18.4MPa0cd上翼緣配筋時有b=10m,M=-22502.832(KNm)p受壓區(qū)高度為2MxfcdMPAf(h/2)pd

=0.0827=7下翼緣配筋時有b=14m,M=20089.636(KNm)p受壓區(qū)高度為：2MxfcdMPAf(h/2)pd

=0.0522=6

4.2預(yù)應(yīng)力鋼束的布置連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的配置不僅要滿足《橋規(guī)—99)構(gòu)要求，還應(yīng)考慮以下原則：應(yīng)選擇適當?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當?shù)念A(yù)應(yīng)力束，以達到合理的布置型式。應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。預(yù)應(yīng)力束的布置，既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。預(yù)應(yīng)力束的布置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。預(yù)應(yīng)力束應(yīng)避免合用多次反向曲率的連續(xù)束為這會引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束的效益。預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時的需要。預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)盡量對稱布置應(yīng)留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的。錨距的最小間距的要求。寸

mm

第預(yù)應(yīng)力損失及有效應(yīng)力的計算根據(jù)《橋規(guī)6.2.1條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計算中，應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失：預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦σ

l4錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮σ

l2預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差σ

l3混凝土的彈性壓縮σ

l4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛σ

l5混凝土的收縮和徐變σ

l6說明計算概念上根預(yù)應(yīng)力束在每個截面的預(yù)應(yīng)力損失都不一樣是由于本設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計教學環(huán)節(jié)間有限以進行一定的簡化定預(yù)應(yīng)力束在每個截面的損失相等。5.1預(yù)應(yīng)力損失的計算預(yù)應(yīng)力損失包括：摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土的彈性壓縮、預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等項。5.1.1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失可按下式計算：l1

con

[1

]

(5.1.1-1)σ——張拉鋼筋時錨下的控制應(yīng)力（con

f

）,——預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，對金屬波紋管，取——從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以計，——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取——從張拉端至計算截面的管道長度以米計。及

由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計算：

l2

l

E

(5.1.2-1)——錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一取——預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度；E—預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。取。P

pnppnp后張預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分批張拉時的鋼筋由于張拉后批鋼筋所產(chǎn)生的砼彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計算l4

EP

(5.1.3-1)

pc

——在先張拉鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；

——預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量比。EP若逐一計

pc

的值則甚為繁瑣，可采用下列近似計算公式l

EP

2N

PC

(5.1.3-2)N

——計算截面的分批張拉的鋼束批數(shù)鋼束重心處混凝土法向應(yīng)力

PC

NMPAIInn

n式中M自重彎矩。1注意此時計算N應(yīng)考慮摩阻損、錨具變形及鋼筋回l

l

的影響。預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生時道還沒壓漿取靜截面特孔道部他的影響

5.1.4.鋼束鋼束松弛（徐變）引起的應(yīng)力損失）l此項應(yīng)力損失可根據(jù)〈路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范D62—2004表6.2.6條的規(guī)定，按下列公式計算。對于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計中采用l

f

pepk

0.26)（MPa）（5.1.4-1）pe式中：ψ——張拉系數(shù)，一次張拉時，；超張拉時，；ξ——鋼筋松弛系數(shù)I級松弛（普通松弛級松弛（低松弛；——傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對后張法構(gòu)件pe

pe

=

---；對先l1l2l4張法構(gòu)件=pe

-。l

pcpc

5.1.5.由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損(t)l

E(t))]cs0pc

l（5.1.5-1）

l

(t

0.9[E(t,t)t)]cs0

（5.1.5-2）

ApsA

A

pA

（5.1.5-3）

i

2ps2

,

i

2ps2

（5.1.5-4）式中(t)l

l

(t)——構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；

'

——構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)習應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；i

——截面回轉(zhuǎn)半徑i

I/A，后張法采用凈截面特性e

'2

e

構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；

t,t)

預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期t，計算考慮的齡期為的0混凝土收縮、徐變，其終極值可按〈公鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范D62—2004中表6.2.7取用；

（t,

0

t慮的齡期為t時的徐變系數(shù)0路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范—2004中取用.

5.2有效預(yù)應(yīng)力的計算預(yù)應(yīng)力損失的最后結(jié)果應(yīng)列表給出各個截面的各項預(yù)應(yīng)力損失固階段和使用階段的有效預(yù)應(yīng)力以及使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值。

pe

con

)使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值）l1ll4l5l1

（張拉錨固階段的有效預(yù)應(yīng)力）l1ll4

第6章次內(nèi)力的計算6.1徐變次內(nèi)力的計算靜定結(jié)構(gòu)由混凝土的徐變不會產(chǎn)生徐變次內(nèi)力。對于超靜定結(jié)構(gòu)于冗力的存在凝土徐變受到多余約束的制約而引起徐變次內(nèi)力變次內(nèi)力的存在使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布分布后的內(nèi)力可按規(guī)范方法進行計算（第3.2.11條實際上，徐變次內(nèi)力是由于體系轉(zhuǎn)換（即從靜定結(jié)構(gòu)到超靜定結(jié)構(gòu)）而產(chǎn)生的，因此在施工時應(yīng)盡量避免反復(fù)的體系轉(zhuǎn)換次數(shù)。本設(shè)計為滿堂支架施工，沒有體系轉(zhuǎn)換，故不考慮徐變次內(nèi)力。預(yù)加力所引起的二次力矩僅考慮超靜定鋼束定結(jié)構(gòu)該項為零定結(jié)構(gòu)該項不為零。采用等效荷載法計算，將超靜定鋼束的預(yù)應(yīng)力用等效荷載代替，然后用算。BSAS的具體操作：首先修改數(shù)據(jù)文件，另存為其它文件名，將所有材料容重均設(shè)為零二期恒載和施工荷載均設(shè)為零后修改支座信息施工階段二的結(jié)構(gòu)變?yōu)殪o定結(jié)即去掉邊跨的兩個支座和中間的支座將中跨兩支座分別改為固定鉸支座和滑動鉸支座每一根超靜定預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨固點處和轉(zhuǎn)折點處的集中力分解為作用在截面重心處的豎向力平力和彎矩施工階段二將這些力加在結(jié)構(gòu)上，接著運行BSAS，僅計算結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力，所得結(jié)果中施工階段二的恒載內(nèi)力即為超靜定鋼束的初預(yù)矩，此項可直接手算，即初預(yù)矩等預(yù)拉力×偏心距。然后將上面數(shù)據(jù)文件中各梁段的澆注時間改為全部在第二施工階段完支座變，此時施工階段四的恒載內(nèi)力即為超靜定鋼束的總預(yù)矩，最后將兩者相減即得預(yù)加力引起的二次力。

6.3溫度次內(nèi)力的計算溫度次內(nèi)力的計算公式按砼橋p98(3-3-13)計算1、溫差應(yīng)力N0=AtαEt1

h

（6.3-1）oM=-Ntt

0

.e（6.3-2）o'M=M+M（6.3-3）ttt式中N0—橋面板重心處由溫差引起的縱向力；tA—橋面板截面面積；1t—溫度差；α—混凝土線膨脹系數(shù)，按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60—2004的規(guī)定采用；E—混凝土彈性模量；he=橋面板重心至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負值；oM—N0tt'M—N0tt

對全截面產(chǎn)生的初彎矩；對全截面產(chǎn)生的二次彎矩；M—N0tt

對全截面產(chǎn)生的總彎矩；由于箱形截面計算過于復(fù)雜們先把它換算成工字形截面要保證面積相等，慣性矩相等。

溫6.4支座位移引起的次內(nèi)力由于地基的原因，當支座下降時會引起橋的內(nèi)力變化，經(jīng)算具體結(jié)果見表6.4-1引引13mmm第7章內(nèi)力組合公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進行設(shè)計：只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用進行其效應(yīng)組合結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進行組合。當可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與組合。3施工階段作用效應(yīng)的組合按計算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定構(gòu)上的施工人員和施工機具設(shè)備均應(yīng)作為臨時荷載加以考慮。4多個偶然作用不同時參與組合。7.1

承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時采用以下兩種作用效應(yīng)組合本組合和偶然組合，由于本設(shè)計不考慮偶然作用的影響，故只采用基本組合?；窘M合是永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)相組合組合表達式為：

(

Gikc

Qj

)

(7.1-1)ij或

0

Sud

0

(Gid1c

S

Qjd

)

(7.1-2)ij式中

ud

—承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值；

—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按《通規(guī)》D60-2004規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計安0

Gik

Gi

全等級采用，對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取1.1、1.0和0.9；—i永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)，應(yīng)按《通規(guī)D60-2004表4.1.6的規(guī)定采用；—i個永久作用效應(yīng)的標準值和設(shè)計值；

1

—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)，

1

=1.4。當某個可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值；

Q1

Q1

—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標準值和設(shè)計值；

—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力S

Qjk

Qjd

的其他第j可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取=1.4，但風荷載的分項系=1.1；數(shù)—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他第j個變作用效應(yīng)的標準值和設(shè)計值；—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他c可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當永久作用與汽車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取=0.80當除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種c其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)=0.70尚有三種可變作用c參與組合時，其組合系數(shù)=0.60尚有四種及多于四種的可變作用c參與組合時，取=0.50。c

圖7.1-1

承載能力極限狀態(tài)彎矩包絡(luò)圖（取半結(jié)構(gòu)）mmnmn7.2

正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時根據(jù)不同的設(shè)計要求用以下兩種效應(yīng)組合：1

作用短期效應(yīng)組合。永久作用標準值效應(yīng)與可變作用頻率值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：SSGikjij

Qjk

（7.2-1）式中

—作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；—第j可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力=0.7，1j人群荷，風荷溫度梯度作用，其他作用111=1.0；1

1j

Qjk

—第j個變作用效應(yīng)的頻率值。2

作用長期效應(yīng)組合。永久作用標準值效應(yīng)與可變作用準永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：SSldGik2jij

Qjk

（7.2-2）式中

ld

—作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值；

j

—第j可變作用效應(yīng)的準永久值系數(shù)車荷不計沖擊力=0.4，2人群荷=0.4風荷=0.75溫度梯度作=0.8其他作用2=1.0；2

j

Qjk

—第j可變作用效應(yīng)的準永久值。此外，對于正常使用極限狀態(tài)還應(yīng)考慮作用標準效應(yīng)組合，現(xiàn)將正常使用極限狀態(tài)下控制截面的效應(yīng)組合值列于下表中。

圖7.2-1正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)彎矩包絡(luò)圖(取半結(jié)構(gòu))圖7.2-2正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)彎矩包絡(luò)圖（取半結(jié)構(gòu)）圖7.2-2正常使用極限狀態(tài)標準效應(yīng)彎矩包絡(luò)圖（取半結(jié)構(gòu)）第章

主梁截面驗算預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到承載破壞經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力用荷載作用縫出現(xiàn)和破壞等四個受力階段保證主梁受力可靠并予以控制對控制截面進行各個階段的驗算。驗算中用到的計算內(nèi)力值為第七章內(nèi)力組合值。本章后續(xù)內(nèi)容為：先進行破壞階即承載能力極限狀態(tài)下截面強度驗算進行正常使用極限狀態(tài)下的截面應(yīng)力驗算。根據(jù)《預(yù)規(guī)JTGD62-2004對于全預(yù)應(yīng)力梁在使用荷載作用下要截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力就不必進行抗裂性驗算了便于計算面列出各控制截面的截面特性：凈

d2'fd0ffd2'fd0ff8.1正截面抗彎承載力驗算在承載能力極限狀態(tài)下應(yīng)力混凝土梁沿著面和斜截面都有可能破壞設(shè)計只驗算正截面的強度，斜截面強度忽略不計。翼緣位于受壓區(qū)的T形截面或I形截面受彎構(gòu)件面受彎構(gòu)件的正截面承載能力可參照T形截面計算于本設(shè)計未考慮普通鋼筋其正截面抗彎承載能力按下列規(guī)定進行計算時也不考慮普通鋼筋的影響，所以有：1

當符合下列條件時fpcd

f

h

f

（8.1-1）應(yīng)以寬度

f

的矩形截面按下面公式計算正截面抗彎承載力：xMfbx()00

（8.1-2）混凝土受壓區(qū)高應(yīng)按下式計算：ffbp

f

（8.1-3）截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：x

hb0

（8.1-4）當受壓區(qū)配有縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓即

0

）為正時

'

（8.1-5）當受壓區(qū)僅配縱向普通鋼筋或配普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉即（f

0

）為負時

's

（8.1-6）2

當不符合公式8.1-1）的條件時，計算中應(yīng)考慮截面腹板受壓的作用，其正截面抗彎承載力應(yīng)按下列規(guī)定計算：

0

hf[(h)b')'(h)]22

（8.1-7）此時，受壓區(qū)高應(yīng)按下列公式計算，應(yīng)應(yīng)符合（式中

0

（8.1-8）ff[bx']ff=1.0；—橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《預(yù)規(guī)》D62-20045.1.5的規(guī)定采用，本設(shè)計為二級，0—彎矩組合設(shè)計值；df—混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，按《預(yù)規(guī)》D62-2004表3.1.4采用；f

—縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值，按《預(yù)規(guī)D62-20043.2.3-2采用；A—受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；

—矩形截面寬度或T形截面腹板寬度，本設(shè)計應(yīng)為箱形截面腹板總寬度；—截面有效高度，此為截面全高；0

a'

—受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點至受拉區(qū)邊緣、受壓區(qū)邊緣的距離；a

'sf'f

—受壓區(qū)普通鋼筋合力點至受壓區(qū)邊緣的距離；—T形或I形截面受壓翼緣厚度；—T形或I形截面受壓翼緣的有效寬度規(guī)D62-20044.2.2的規(guī)定采用。MM8.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗算預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在各個受力階段均有其不同受力特點。從一開始施加預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土就開始處于高應(yīng)力下保證構(gòu)件在各個階段的安全了要進行強度驗算外，還必須對其施工和使用階段的應(yīng)力情況分別進行驗算。截正截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進行驗算，并應(yīng)符合下列要求：1）全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件st

pc

）分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件0.80

（8.2.1-2）2）A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下st

tk

（8.2.1-3）但在荷載長期效應(yīng)組合下lt

pc

0

（8.2.1-4）斜截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力進行驗算，并應(yīng)符合下列要tp求：1）全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件0.6fst

tk

（8.2.1-5）現(xiàn)場澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件0.4fst

tk

（8.2.1-6）2）A類和B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件

st

0.7f

tk

（8.2.1-7）現(xiàn)場澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件0.5fst

tk

（8.2.1-8）式中

—在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)st

力，按公式（8.2.2-1）計算；—在荷載長期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，按公式lt

（8.2.2-2）計算；—扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓

力，按《預(yù)規(guī)》JTGD62-2004第6.1.5條規(guī)定計算；—由作或荷載期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力tp規(guī)》JTGD62-2004第6.3.3條規(guī)定計算；f—混凝土的抗拉強度標準值，按《預(yù)規(guī)》D62-2004表3.1.3采用。tk受彎構(gòu)件由作用（或荷載）產(chǎn)生的截面抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，應(yīng)按下列公式計算：式中

Mst0lltW0—按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩值；s

（8.2.1-9）（8.2.1-10）—按荷載長期效應(yīng)組合計算的彎矩值，在組合的活荷載彎矩中，僅考慮汽l車、人群等直接作用于構(gòu)件的荷載產(chǎn)生的彎矩值。注后法件預(yù)階段由構(gòu)件自重生的拉應(yīng)公式（8.2.1-9可改W為構(gòu)件凈截面抗裂驗算邊緣0n的彈性抵抗矩。

截斜截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)進行驗算，并應(yīng)符合下列要求：tp全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件

tp

f

tk

（8.2.2-1）現(xiàn)場澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件

tk

（8.2.2-2）式中

—由作用（或荷載）短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力，tp按（8.2.2-3）計算；f

—混凝土的抗拉強度標準值，按《預(yù)規(guī)》D62-2004表3.1.3采用。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作或荷載期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力，應(yīng)按下列公式計算；

cx

cy

(

cx

cy

)2

（8.2.2-3）IPpn2IPpn2

ypc0

（8.2.2-4）0.6

pvbs

（8.2.2-5）

Ss00

Asin?spcpbn

（8.2.2-6）或pc

pt

NNePyyAIInn

（8.2.2-7）

Aype

''y'peppnN

（8.2.2-8）式中

cx

—在計算主應(yīng)力點和作組合計算的彎M

scy

產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；—由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力；—在計算主應(yīng)力點，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的剪產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力面作用有扭矩時，s尚應(yīng)計入由扭矩引起的剪應(yīng)力；對后張預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在計算剪應(yīng)力時，尚宜考慮預(yù)加力引起的次剪力；

—在計算主應(yīng)力點，由扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力；M

2

--是由預(yù)加N在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的次p彎矩；e—凈截面重心至計算纖維處的距離；pny—換算截面重心軸至計算主應(yīng)力點的距離；0

—在同一截面上豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的肢數(shù)；y、y’—受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點至凈截面重心軸的距離；pnpn

--縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力

pe

pe

—豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋、縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力；A、A’—受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；PPA—單肢豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；s—豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的間距；v

—計算主應(yīng)力點處構(gòu)件腹板的寬度；A—計算截面上同一彎起平面內(nèi)預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積；—計算主應(yīng)力點以上（或以下）部分換算截面面積對換算截面重心軸、凈截0面面積對凈截面重心軸的面積矩；

—計算截面上預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的切線與構(gòu)件縱軸線的夾角。由于本設(shè)計未考慮豎向預(yù)應(yīng)力的影響，所=0。

::WW:用受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力kc

f

ck

（8.2.3-1）MKkc0

（8.2.3-2）式中

—由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，按（）計算；

—混凝土法向壓應(yīng)力；M—按荷載標準值組合計算的彎矩值；KW

EP

kt

(8.2.3-1)p

0.65

pk

（8.2.3-2）式中

——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；

kt

——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效應(yīng)力；——混凝土法向拉應(yīng)力，按（8.2.3-2計算；——預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力。

凝（8.2.2-3）計算，但公式（8.2.2-4）MV應(yīng)別以、V替。M、V為按荷載標準值SSKKKK組合計算的彎矩值和剪力值?；炷恋闹鲏簯?yīng)力應(yīng)符合下式規(guī)定：

cp

0.6f

ck

（8.2.5-1）

::

:8.3短暫狀況預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)力驗算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按短暫狀況計算時，由預(yù)加力和荷載產(chǎn)生的法向應(yīng)力按（8.2.2-7公式進行計算。此時，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失，荷載采用施工荷載，截面性質(zhì)采用凈截面見表。在預(yù)應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：1壓應(yīng)力

tcc

0.70'ck

（8.3-1）2拉應(yīng)力

tcttct

f'，預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置其配筋率不小于0.2％的縱向鋼筋；tk1.15f'時，預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置其配筋率不小于0.4％的縱向鋼筋；tk3）0.70ftk直線內(nèi)差取用。

tct

1.14f，預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置的縱向鋼筋配筋率按以上兩者tk式中

tcc

tct

——按短暫狀況計算時截面預(yù)壓區(qū)、預(yù)拉區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力；f——與制作輸、安裝各施工階段混凝土立方體抗壓強f'cktkcu相應(yīng)的抗壓強度、抗拉強度標準值。8.3撓度的計算與驗算預(yù)拱度的設(shè)計(1)撓度計算除對結(jié)構(gòu)進行應(yīng)力驗算外，還須對結(jié)構(gòu)的變形驗算，根據(jù)筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范的第6.5.2條相關(guān)規(guī)定：鋼筋混凝土橋梁，以汽車荷載（不計沖擊力）計算上部構(gòu)造最大豎向撓度，不應(yīng)超過下面的值：梁式橋主梁跨中

1600

L此處L為計算跨徑，采用平板掛車或覆板帶車荷載驗算時，上述允許撓度可增加20%,即

1L％）＝L荷載在一個橋跨范圍內(nèi)移動產(chǎn)生的正負600500不同的撓度時，計算撓度應(yīng)為其正負撓度的最大絕對值之和。由BSAS軟件計算結(jié)果，可查得：在公路I級汽車活載作用下：邊跨跨中最大正撓度為0.005628,大負撓度為-0.004779；中跨跨中最大