預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、21石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)Design of Prestressed Concrete Continuous Girder Bridge 2014 屆屆 土木工程土木工程 學(xué)院學(xué)院 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)業(yè) 土木工程土木工程 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 20100373 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 完成日期：完成日期：2014 年年 5 月月 30 日日22畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)20100373班級(jí)土 1001-11 班專(zhuān)業(yè)土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)題目預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名王興珍指導(dǎo)教師職稱(chēng)講師評(píng) 定 成 績(jī)指導(dǎo)教師得

2、分評(píng)閱人得分答辯小組組長(zhǎng)得分成績(jī)：院長(zhǎng)(主任) 簽字：年 月 日23畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)學(xué)生姓名吳松學(xué)號(hào)20100373班級(jí)土 1001-11專(zhuān)業(yè)土木工程一、選題背景及意義預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車(chē)舒適等優(yōu)點(diǎn)。由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 年代初期在中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法；60 年代中期在德國(guó)萊茵河建成的本多夫橋，采用了懸臂澆筑法。隨著懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法的不斷改

3、進(jìn)、完善和推廣應(yīng)用，在跨度為 40200m 范圍內(nèi)的橋梁中，連續(xù)梁橋逐步占據(jù)了主要地位。目前，無(wú)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)揮了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為優(yōu)勝方案。二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)自 50 年代中期開(kāi)始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有 40 多年的歷史，比歐洲起步晚，但近對(duì)年來(lái)發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。三、主要工作本設(shè)計(jì)主要是對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力檢算。本次設(shè)計(jì)的是兩跨 30+30，由于箱型結(jié)構(gòu)輕

4、，抗彎剛度大等，我采用單箱單室截面。首先將按照要求擬定橋梁結(jié)構(gòu)的形式與尺寸、計(jì)算恒載和活載以及預(yù)應(yīng)力筋的布置，然后完成相關(guān)的檢算。 四、參考文獻(xiàn)：(1)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （JTG B01-2003） 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)；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(JT G D62-2004)；(2)徐岳等編著：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì) 北京:人民交通出版社，2000； (3)廖元裳主編：鋼筋混凝土橋 北京:中國(guó)鐵道出版社，1990；(4)范立礎(chǔ)主編：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 北京:人民交通出版社，1988；(5)邵容光主編：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 北京:人民交通出版社，1996。

5、五、預(yù)期結(jié)果 此次設(shè)計(jì)完成后，熟練掌握混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)流程，熟悉相關(guān)規(guī)范的條文規(guī)定，熟練的使用相關(guān)軟件。指導(dǎo)教師簽字時(shí) 間 年 月 日24畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)學(xué)生姓名吳松學(xué)號(hào)班級(jí)專(zhuān)業(yè)土木工程承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位土木工程學(xué)院導(dǎo)師姓名王興珍導(dǎo)師職稱(chēng)講師一、主要內(nèi)容按照有關(guān)的設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)一座連續(xù)梁橋的上部結(jié)構(gòu)，施工方法采用整體現(xiàn)澆法，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和配筋設(shè)計(jì)，并按規(guī)定繪制部分施工圖紙。二、基本要求(1)掌握預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工一般過(guò)程及設(shè)計(jì)方法步驟；(2)利用程序進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；(3)利用 AutoCAD 繪制部分施

6、工圖；(4)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)書(shū)的編寫(xiě)；(5)完成規(guī)定的英文翻譯；三、主要技術(shù)指標(biāo)(1)主要材料：主梁混凝土：C50；縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 s15.24 鋼絞線；普通鋼筋：直徑12mm 為 HRB335 鋼筋，12mm 為 R235 鋼筋；橋面鋪裝采用 8cm 瀝青混凝土，下設(shè)10cmC40防水混凝土。型防水層(2)構(gòu)造：兩跨 30+30m，橋面寬度：凈 11+20.5m，箱梁采用單箱單室截面，截面尺寸自擬。(3)荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路級(jí)。四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)(1)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （JTG B01-2003） 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)；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(

7、JT G D62-2004)；(2)徐岳等編著：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì) 北京:人民交通出版社，2000； (3)廖元裳主編：鋼筋混凝土橋 北京:中國(guó)鐵道出版社，1990；(4)范立礎(chǔ)主編：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 北京:人民交通出版社，1988；(5)邵容光主編：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 北京:人民交通出版社，1996。(5)進(jìn)度計(jì)劃第一周第二周：查閱資料，完成外文翻譯和開(kāi)題報(bào)告；第三周第四周：畢業(yè)實(shí)習(xí)，交實(shí)習(xí)報(bào)告；第五周第七周：熟悉程序，初擬截面尺寸，內(nèi)力計(jì)算，初步估算預(yù)應(yīng)力鋼束總數(shù)；第八周第十四周：根據(jù)選定的施工方法，進(jìn)行結(jié)構(gòu)部結(jié)構(gòu)計(jì)算，并繪制圖紙；第十五周第十六周：文整，準(zhǔn)備和完成答辯。教研室主任簽字

8、時(shí)間 年 月 日25摘 要設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋，跨徑布置為 230m，寬為 12m 的雙向橋；主梁為等截面單箱單室箱型梁，梁高為 2.3m；施工方法采用整體現(xiàn)澆法。本文主要闡述了該橋的上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程。首先對(duì)主橋進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擬定上部結(jié)構(gòu)尺寸，然后對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行恒載和活載內(nèi)力計(jì)算，內(nèi)力組合，預(yù)應(yīng)力鋼束的估算和布置及預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算，再進(jìn)行截面強(qiáng)度、應(yīng)力驗(yàn)算，最后進(jìn)行變形驗(yàn)算。具體包括以下幾個(gè)部分：橋梁結(jié)構(gòu)布置；截面結(jié)構(gòu)各部分尺寸擬定；主梁作用效應(yīng)計(jì)算；預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置；預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算；截面強(qiáng)度驗(yàn)算；抗裂驗(yàn)算；以及拉壓應(yīng)力等驗(yàn)算。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土 連續(xù)梁橋

9、 箱形梁 滿(mǎn)堂支架26AbstractThis design uses the prestressed concrete box girder bridge. The span arrangement is 230m,a bridge for lanes of 12m wide . The superstructure is single box single room non-equal box beam. The height of the beam is 2 m. The construction technology adopts the way of preparing the bo

10、x girders and becoming continuous girders.This essay focuses on the design and calculation process of the superstructure.Firstly, make an overall structure design of the main span and study out superstructures size.Secondly perform the calculation of the internal force and reinforcing bar on the sup

11、erstructure.Thirdly,check the intensity,stress.Finally,check the deflection. The main points of the design are as the follows:The arrangement of the bridge layout;The protocol of the superstructures size;The calculation of the internal force; The arrangement of prestressed reinforcing bar;The calcul

12、ation of the prestressed loss;The check of the section intensity;The check of the resisting of crack;The check of the section stress;The check of the deflection.KEY WORDS: prestressed concrete continuous girder bridge box girder full framing27目 錄第 1 章緒論.1 1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義.1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.1 1.3 本設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容.1

13、第 2 章設(shè)計(jì)主體.2 2.1 主要技術(shù)指標(biāo).2 2.2 材料規(guī)格.2 2.3 截面尺寸.2 2.3.1 主梁截面高度.2 2.3.2 頂板和底板厚度.3 2.3.3 腹板厚度.3 2.4 荷載內(nèi)力計(jì)算.3 2.4.1 恒載內(nèi)力計(jì)算.4 2.4.2 一期恒載內(nèi)力計(jì)算.4 2.4.3 二期恒載內(nèi)力計(jì)算.7 2.4.4 活載內(nèi)力計(jì)算.9 2.4.5 效應(yīng)組合.12第 3 章 鋼束的估算與布置.13 3.1 截面特性.13 3.2 估算方法.14 3.2.1 按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算.14 3.2.2 鋼束計(jì)算.15 3.2.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋性質(zhì).17 3.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置.17 3.3.1 預(yù)應(yīng)力

14、鋼束的布置數(shù).18第 4 章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力值計(jì)算.18 4.1 預(yù)應(yīng)力損失值的計(jì)算.18 4.1.2 鋼筋預(yù)應(yīng)力損失的估算.19 4.2 鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算.19第 5 章截面應(yīng)力驗(yàn)算.21 5.1 強(qiáng)度驗(yàn)算原理.2128 5.1.1 施工階段正截面法向應(yīng)力.21 5.1.2 受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算.23 5.1.3 使用階段的抗裂驗(yàn)算.24 5.1.5 使用階段壓應(yīng)力驗(yàn)算.27 5.1.5 預(yù)應(yīng)力鋼筋量估算.29 5.1.6 使用階段正截面的抗彎驗(yàn)算.30 5.1.7 使用階段斜截面的抗剪驗(yàn)算.33第 6 章 結(jié)論與展望.37 6.1 結(jié)論.37 6.2 展望.37參考文獻(xiàn).38

15、致謝.39附錄.401第 1 章緒論1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生的綜合能力，它是土木工程專(zhuān)業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃中最后的一個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，和其它教學(xué)環(huán)節(jié)不同，畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生關(guān)注學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，充分的了解國(guó)內(nèi)外橋梁設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，并靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各門(mén)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立的完成一個(gè)專(zhuān)業(yè)課題的設(shè)計(jì)工作，解決與之有關(guān)的所有問(wèn)題，熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法。具有實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，因而對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、增強(qiáng)工程意識(shí)和創(chuàng)新能力具

16、有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無(wú)法取代的重要作用。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一時(shí)間較長(zhǎng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力都會(huì)有很大的提高，還可以培養(yǎng)土木工程專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專(zhuān)業(yè)課知識(shí)和相關(guān)技能，解決具體問(wèn)題的能力。以達(dá)到具備初步專(zhuān)業(yè)工程人員的水平，為將來(lái)走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車(chē)舒適等優(yōu)點(diǎn)。由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年代初期在中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨

17、架設(shè)法與頂推法；60 年代中期在德國(guó)萊茵河建成的本多夫（Bendorf）橋，采用了懸臂澆筑法。隨著懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法的不斷改進(jìn)、完善和推廣應(yīng)用，在跨度為 40200m 范圍內(nèi)的橋梁中，連續(xù)梁橋逐步占據(jù)了主要地位。目前，無(wú)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)揮了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為優(yōu)勝方案。我國(guó)自 50 年代中期開(kāi)始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有 40 多年的歷史，比歐洲起步晚，但近對(duì)年來(lái)發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)2計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

18、近 20 年來(lái)，我國(guó)已建成的具有代表意義的連續(xù)梁橋有跨徑 90m 的哈爾濱松花江大橋、跨徑 120m 的湖南常德沅水大橋、主跨 125m 的宜昌樂(lè)天溪橋、跨徑 154m的云南六庫(kù)怒江大橋等。雖然我國(guó)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在不斷地發(fā)展，然而與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在一定差距。想要趕超國(guó)際先進(jìn)水平，必須要解決好下面幾個(gè)問(wèn)題：(1)發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過(guò)多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(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。(2)在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)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(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。(3)充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長(zhǎng)懸臂

19、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(diǎn)加快施工進(jìn)度。1.3本設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容橋梁設(shè)計(jì)必須遵照適用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀的基本原則。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以其結(jié)果受力性能好，變形小，伸縮縫少，動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車(chē)及造型簡(jiǎn)潔美觀，抗震性能強(qiáng)等成為國(guó)內(nèi)外橋梁中最主要的橋型之一。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)與施工是分不開(kāi)的，不同的施工方法導(dǎo)致成橋后結(jié)果的內(nèi)力狀態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)及變形都不相同。常用的施工方法有：支架整體現(xiàn)澆施工、懸臂施工、逐孔施工和頂推施工。而本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一座連續(xù)梁橋的上部結(jié)構(gòu)，采用的整體現(xiàn)澆法。在連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)中，橫截面多采用箱型截面，它具有

20、良好的動(dòng)力性能，再者它收縮變形數(shù)值小，這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，能夠適應(yīng)懸臂施工中諸如偏載等不利施工工況，增加了施工過(guò)程中的可靠性，所以結(jié)合橋面設(shè)計(jì)寬度，本設(shè)計(jì)采用了單箱單室直腹板截面形式。單箱單室截面的優(yōu)點(diǎn)是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。為增強(qiáng)梁體的抗剪強(qiáng)度，一般設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼束，橫橋向則根據(jù)腹板間距和外挑臂的長(zhǎng)度，可設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力，使整個(gè)梁體成為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。34第 2 章設(shè)計(jì)主體2.1主要技術(shù)指標(biāo)跨徑：兩跨 30m+30m；荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路一級(jí)；車(chē)道荷載 qk=10.5kN,人群荷載 Pk=360kN。橋面寬度：12m；車(chē)道數(shù)：3 車(chē)道。2.2材料規(guī)格混凝土：C50 混凝土預(yù)應(yīng)

21、力筋：的鋼絞線24.15s普通鋼筋：鋼筋和鋼筋HRB335R235橋面鋪裝：8cm 厚瀝青混凝土和 10cmC40 防水混凝土。2.3 截面尺寸2.3.1主梁截面高度為適應(yīng)連續(xù)梁內(nèi)力變化的需要，以及施工方便和美觀。本設(shè)計(jì)為跨徑 L=30m 的連續(xù)梁橋。采用等高度布置。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，公路橋主梁梁高可按下列數(shù)據(jù)考慮：支點(diǎn)截面主梁高度與跨徑之比通常在 1/15-1/25,而跨中截面的主梁高度與跨徑之比通常在 1/30-1/50。另外，為了施工上的方便，一般箱梁高度不要小于 1.8m。所以，在本設(shè)計(jì)中主梁跨中截面和支點(diǎn)處截面高度取值均為 2.3m(取 1/24)。2.3.2頂板和底板厚度箱形截面的頂板和底

22、板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個(gè)方面的控制。箱形截面的底板應(yīng)提供足夠大的承壓面積，發(fā)揮良好的受力作用。本設(shè)計(jì)為等截面設(shè)計(jì)，確定頂板為 20cm，底板 35cm。52.3.3腹板厚度箱梁腹板的主要功用是承受結(jié)構(gòu)的彎曲剪應(yīng)力。腹板的最小厚度還應(yīng)考慮鋼束管道的布置與混凝土澆筑的要求，確定為 70cm。按以上擬定的尺寸，就可繪出箱梁截面圖。如圖 2-1 所示： 圖 2-1 箱梁截面圖（單位：mm）2.4 荷載內(nèi)力計(jì)算對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析時(shí)應(yīng)對(duì)主梁進(jìn)行分單元，本設(shè)計(jì)橋全長(zhǎng) 60m，每個(gè)梁段單元為 2.0m，故全梁共分為 30 個(gè)單元。2.4.1恒載內(nèi)力計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)力是強(qiáng)度驗(yàn)

23、算和配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)。施工內(nèi)力是指施工過(guò)程中，各施工階段的臨時(shí)施工荷載，如施工機(jī)具設(shè)備（支架，張拉設(shè)備等），模板，施工人員等引起的內(nèi)力。主要供施工階段驗(yàn)算使用，本設(shè)計(jì)主要考慮了一般恒載內(nèi)力和活載內(nèi)力。 主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）Sg1 和二期恒載（如鋪裝，欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力 Sg2。本設(shè)計(jì)采用的滿(mǎn)堂支架法，在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，且主梁為等截面設(shè)計(jì)，所以主梁的自重內(nèi)力可按均布荷載圖乘主梁內(nèi)力影響線的總面積來(lái)計(jì)算。箱梁橫截面如下圖 2-2，其面積為 7.7m2。6 圖 2-2 箱梁橫截面圖一期恒載集度：Ap=257.7=192.5kN/m二期恒載集度：32

24、.7kN/m2.4.2一期恒載內(nèi)力計(jì)算2.4.2.1彎矩計(jì)算由結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)計(jì)算一期恒載(自重)引起的主梁彎矩如下：q1=192.5kN/m由結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)計(jì)算一期恒載(自重)引起的主梁彎矩如 2-3 圖：（a）去掉中間支座約束(b)MP圖（c）圖 M圖 2-3 自重作用下的彎矩計(jì)算7由得：01111PXEIEIEIM38032211402dS2111=P1EIMMSSd1211q8132221LEI3q1021L帶入方程得：+=0，解得=1380XEI3q1021L1X21q81L將 q1=192.5kN/m，L=30m 帶入上式得：=-21656.251X21q81LmkN由 midas 計(jì)算

25、在一期恒載(自重)作用下產(chǎn)生的彎據(jù)圖如 2-4 所示：圖 2-4 自重作用下的彎矩圖midas 計(jì)算所得值-21112.7，與上面計(jì)算值-21656.25比較。相差不mkNmkN大。2.4.2.2 剪力計(jì)算8由結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)計(jì)算一期恒載(自重)引起的主梁剪力如 2-5 圖所示：（a）去掉右端支座約束(b)圖PM（c）圖 M圖 2-5 自重作用下的剪力計(jì)算由可以解出01111PX1X= P1EIMSdMP1EIL31q10EILLLLEIEIM3232212d3S2111將，帶入方程，得=0P11101111PXEIL3231XEIL31q10將 q1=192.5帶入得 =2175.25kNmkN

26、1XB 支座處的剪力計(jì)算：由上邊所求的 C 端剪力為 Fc=2175.25kN,設(shè) A、B 兩支座處剪力分別為 FA,FB對(duì)A 取距得： 求得21q22LLFLFCBCBFLF1q2 B 支座左側(cè)剪力為 FB-=q1L-FC=192.530-2175.25=3599.25kN9B 支座右側(cè)剪力為 FB+=-(q1L-FC)=-(192.530-2175.25）=-3599.25kN由 midas 計(jì)算在二期恒載作用下產(chǎn)生的剪力圖如圖 2-6 所示：圖 2-6 自重作用下的剪力圖Midas 計(jì)算所得值-3591.26kN，與上面計(jì)算值-3599.75kN 比較，相差不大。2.4.3二期恒載內(nèi)力計(jì)

27、算2.4.3.1 彎矩計(jì)算 二期恒載集度：q2=32.7mkN =-3678.751X22q81LmkN由 midas 計(jì)算在二期恒載作用下產(chǎn)生的彎矩圖如 2-7 所示： 圖 2-7 二期荷載作用下彎矩圖Midas 計(jì)算所得值-3586.41，與上面計(jì)算值-3678.75比較，相差不mkNmkN大。2.4.3.2 剪力計(jì)算10由結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)計(jì)算二期恒載引起的主梁剪力與一期基本相同，所以可得：FC=369.5kN。B 支座的剪力圖如下：圖 2-8 B 支座處的剪力計(jì)算圖由上邊所求的 C 端剪力為 FC=369.5kN,設(shè) A、B 兩支座處剪力分別為 FA、FB,對(duì)A 取距得： 求得22q22LL

28、FLFCBCBFLF2q2B 支座左側(cè)剪力為 FB-=q2L-FC=32.730-369.5=611.5kNB 支座右側(cè)剪力為 FB+=-(q2L-FC)=-(32.730-369.5）=-611.5kN由 midas 計(jì)算在二期恒載作用下產(chǎn)生的剪力圖如 2-9 所示：圖 2-9 二期荷載作用下剪力圖Midas 計(jì)算所得值 610.047kN，與上面計(jì)算值 611.5kN 比較，相差不大。2.4.4活載內(nèi)力計(jì)算 公路級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值，本設(shè)計(jì)跨徑為 30m,Pk用m/k5 .10qkN內(nèi)插法計(jì)算有：Pk=280kN，。而計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)乘以 1.2，所以m/k5 .10qkNkPP

29、k=336kN彎矩活載影響線如圖 2-10 所示：11圖 2-10 彎矩活載影響線圖跨中彎矩最不利加載位置如下圖 2-11 所示：圖 2-11 跨中彎矩最不利加載位置圖中間支座活載影響線如下圖 2-12 所示：12圖 2-12 中間支座活載影響線圖圖乘得出活載下梁的內(nèi)力圖如下圖 2-13 所示：圖 2-13 活載內(nèi)力圖活載下的剪力影響線如下圖 2-14 所示：13圖 2-14 活載剪力影響線圖2.4.5 效應(yīng)組合組短期效應(yīng)合： (2-1) 承載力極限狀態(tài)組合： (2-2) 表 2-1 荷載組合值如下表：承載能力極限狀組合短期效應(yīng)組合截面號(hào)MminMmax截面號(hào)MminMmax1/4截面1420

30、0.0916183.951/4截面10444.7114412.422/4截面13200.5317168.242/4截面8223.0416185.473/4截面2807.298229.843/4截面-1456.379388.72中間支座-34397.55-26462.11中間支座-34219.43-18348.5614第 3 章 鋼束的估算與布置3.1 截面特性由 midas 和查表可得以下箱梁截面特性：截面的面積：A=7.7m2;重心到上邊緣的距離：，m99. 0Z上重心到下邊緣的距離：m31. 1Z下對(duì) x 軸的抗扭慣性矩：4xxm11. 1I對(duì) y 軸的慣性矩：4zzm55.63I對(duì) z

31、軸的慣性矩：4yym66. 5I上W上ZIyy3m717. 50.995.66下W下ZIyy3m27. 41.315.66截面上核心距：上KA下W0.5545m7.74.27截面下核心距：下KA上W0.742m7.75.717截面效率指標(biāo)：99-8=91cm =0.91m 下e131-15=116cm =1.16m上e3.2 估算方法截面受力的性質(zhì)，分為軸拉、軸壓、上緣受拉偏壓、下緣受拉偏壓、上緣受拉偏拉、下緣受拉偏拉、上緣受拉受彎和下緣受拉受彎這幾種受力類(lèi)型，分別按照相應(yīng)的鋼筋估算公式進(jìn)行計(jì)算。估算結(jié)果為截面上緣配筋和截面下緣配筋，此為截面15最小配筋，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)放寬。之所以稱(chēng)為“估算”

32、，是因?yàn)橛?jì)算中使用的組合結(jié)果并不是橋梁的真實(shí)受力，確定鋼束需要知道各截面的計(jì)算內(nèi)力，而布置好鋼束前又不可能求得橋梁的真實(shí)受力狀態(tài)，故只能稱(chēng)為“估算”，此時(shí)與真實(shí)受力狀態(tài)的差異由以下四方面引起：未考慮預(yù)加力的影響；未考慮預(yù)加力對(duì)徐變、收縮的影響；未考慮鋼束孔道的影響；各鋼束的預(yù)加力損失值只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先擬定。3.2.1 按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算此時(shí)預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。計(jì)算圖示如 3-1 所示： h0 xNdfcd圖 3-1 受力圖聯(lián)立公式 ，且 （3- 0NpdpcdfnAbxfN1） ， 且 （3-PMM)2/(0 xh

33、bxfMcdP2）受壓區(qū)高度 （3-bfMhhxcdP22003） 預(yù)應(yīng)力筋數(shù)可以通過(guò)公式 3-4,3-5 計(jì)算： （3-)2/(0 xhfAMnpdpP4） （3-bfMhhfAbfncdppdPcd22005） 式中，截面上組合力矩。PM 混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；cdf16 預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；pdf 單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； pA b截面寬度3.2.2鋼束計(jì)算當(dāng)主梁截面既要承受 Mmax又要承受 Mmin時(shí)，一般需要在梁上、下部都配置預(yù)應(yīng)力束筋，其數(shù)量就根據(jù)主梁上、下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力或不超過(guò)容許壓應(yīng)力的控制條件來(lái)確定。由預(yù)加力引截面上、下翼緣混凝土的應(yīng)力時(shí)： （3-上上下下下上上上上ppppp

34、WeNANWeNAN6） （3-下下下下下下上上上pppppWeNANWeNAN7）其中， penPAN上上penPAN下下當(dāng)截面只在上緣承受負(fù)彎矩時(shí)，由以下公式求得截面所需布置鋼筋數(shù)： （3-pepAKeMn1min下上上8） （3-pepAKeMn1max下上上9）當(dāng)截面只在下緣承受正彎矩時(shí)，由以下公式求得截面所需布置鋼筋數(shù)： （3-pepAKeMn1min下下下10） （3-pepAKeMn1max上下下11）17 當(dāng)截面在上、下緣都承受負(fù)、正彎矩時(shí)，由以下公式求得截面所需布置鋼筋數(shù)：上翼緣最小配筋： (3-pepAeeKKeKMKeMn1)()()(minmax下上下上下上下下上12）

35、上翼緣最大配: （3-pepcdAfeeKKeWWeKMKeMn)()()()(minmax下上下上下下上下下上下上13）下翼緣最小配筋： （3-pepAeeKKeKMeKMn1)()()(minmax下上下上上上上下下14）下翼緣最大配筋: （3-pepcdAfeeKKeWWeKMeKMn)()()()(maxmin下上下上上下上下上上下下15）式中,Ap單根預(yù)應(yīng)力束筋面積； pe束筋有效預(yù)應(yīng)力； Ra混凝土容許承壓應(yīng)力； 上e、下e束筋對(duì)截面形心軸的偏心距； maxM、minM截面承受的正負(fù)彎矩(或最大彎矩與最小彎矩)； 上W、下W截面上、下邊緣的截面模量； K上、K下截面上、下核心距；

36、A主梁混凝土面積。3.2.3預(yù)應(yīng)力鋼筋性質(zhì)預(yù)應(yīng)力筋采用的是直徑鋼絞線，單根鋼筋的公稱(chēng)截面面積是mm24.15。 2140mm18查表得其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpk=1860MPa,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fpd=1260MPa，彈性模量 Ep=1.95105MPa。張拉控制應(yīng)力取 con = 0.75f pk= 1395 MPa。本橋采用的是 10束的鋼絞線，其面積是 Ap=14010=1400mm2。mm24.153.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的布置不僅要滿(mǎn)足橋規(guī)（TB10002.3-990 的構(gòu)造要求，還應(yīng)該考慮以下原則：(1)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力鋼束的形式，對(duì)不同跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)要選用預(yù)應(yīng)力大

37、小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束，以達(dá)到合理的布置形式。(2)預(yù)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，這樣會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中錨具的增加。(3)預(yù)應(yīng)力束的布置，既要符合結(jié)構(gòu)的受力要求，又要避免引起過(guò)大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。(4)預(yù)應(yīng)力束的布置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)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。(5)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(shí)的需要。(6)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)布置，并且留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的1%。(7)錨距的最小間距的要求。3.3.1預(yù)應(yīng)力鋼束的布置數(shù)根據(jù)以上的要求和計(jì)算，預(yù)應(yīng)力鋼束布置為

38、：腹板對(duì)稱(chēng)各布置 3 根 10 束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，在頂板對(duì)稱(chēng)布置 7 根 10 束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，而在底板對(duì)稱(chēng)布置 8 根 10 束 10預(yù)應(yīng)力鋼絞線。具體布置見(jiàn) CAD 預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖。1920第 4 章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力值計(jì)算4.1預(yù)應(yīng)力損失值的計(jì)算設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件時(shí)，需要事先根據(jù)承受外荷載的情況，估定其預(yù)加應(yīng)力的大小。由于施工因素、材料性能和環(huán)境條件等的影響，鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力會(huì)逐漸減少，即預(yù)應(yīng)力損失。設(shè)計(jì)中所需的鋼筋預(yù)應(yīng)力值，應(yīng)是扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失后，鋼筋中實(shí)際存余的預(yù)應(yīng)力值。如果鋼筋初始張拉的預(yù)應(yīng)力為，相應(yīng)的con應(yīng)力損失值為，則它們與有效預(yù)應(yīng)力間的關(guān)系為：lpe (4

39、-1) 其中張拉控制應(yīng)力取 con= 0 .75fpk= 1395 MPa。4.1.2鋼筋預(yù)應(yīng)力損失的估算按公路橋規(guī)的規(guī)定，一般情況下，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋可考慮以下五項(xiàng)應(yīng)力損失值：（1）預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失()1l后張法的預(yù)應(yīng)力筋，一般由直線段和曲線段組成。張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋將沿管道壁滑移而產(chǎn)生摩擦力，使鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力形成張拉端高，向構(gòu)件跨中方向逐漸減小的情況。鋼筋在任意兩個(gè)截面間的應(yīng)力差值，就是這兩個(gè)截面間由摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失值。從張拉端至計(jì)算截面的應(yīng)力損失值以表示。其值可按下式計(jì)算：1l (4-2) ()11kxlcone式中，錨下的張拉控制應(yīng)力(MPa)；con

40、鋼筋與管道壁間的摩擦系數(shù)； 從張拉端至計(jì)算截面間管道平面曲線的夾角之和，即曲線包角； 管道每米長(zhǎng)度的局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)；k 從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度在構(gòu)件縱軸上的投影長(zhǎng)度或?yàn)槿S空x間曲線管道的長(zhǎng)度，以 m 計(jì)。(2)錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失()2l后張法構(gòu)件，當(dāng)張拉結(jié)束并進(jìn)行錨固時(shí)，錨具將受到巨大的壓力并使錨具自身及錨下墊板壓密而變形，同時(shí)有些錨具的預(yù)應(yīng)力鋼筋還要向內(nèi)回縮；此外，拼裝式構(gòu)件的接縫，在錨固后也將繼續(xù)被壓密變形，所有這些變形都將使錨固后的預(yù)應(yīng)力21鋼筋放松，因而引起應(yīng)力損失。其值用表示，按下式計(jì)算：2l (4-3) 2lplEl式中，張拉端鋼筋變形、鋼

41、筋回縮和接縫壓縮值之和；l 張拉端至錨固端之間的距離；l 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。pE(3)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失()4l后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)混凝土所產(chǎn)生的彈性壓縮是在張拉過(guò)程中完成的，由于本設(shè)計(jì)后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的根數(shù)較多，是采用分批張拉錨固并且采用逐束進(jìn)行張拉錨固的。這樣，當(dāng)張拉后批鋼筋時(shí)所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮變形將使先批已張拉并錨固的預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生應(yīng)力損失，即分批張拉應(yīng)力損失，用表示。公4l路橋規(guī)規(guī)定按下式計(jì)算：4l (4-4) 4PlEpc式中，預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值PE 在計(jì)算截面上先張拉的鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋產(chǎn)生的混pc凝土法向應(yīng)力之和。(4)

42、鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失()5l與混凝土一樣，鋼筋在持久不變的應(yīng)力作用下，也會(huì)產(chǎn)生隨持續(xù)加荷時(shí)間延長(zhǎng)而增加的徐變變形。如果鋼筋在一定拉應(yīng)力值下，將其長(zhǎng)度固定不變，則鋼筋中的應(yīng)力將隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，一般稱(chēng)這種現(xiàn)象為鋼筋的松弛或應(yīng)力松弛。對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線，可按下列規(guī)定計(jì)算： (4-5) pepkpe526. 0f52. 0l式中，張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，=1.0；超張拉時(shí)，=0.9； 鋼筋松弛系數(shù)，I 級(jí)松弛(普通松弛)，=1.0；II 級(jí)松弛(低松弛)，；0.3 傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法構(gòu)件。pe124peconlll(5)混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失()6l混凝土收縮、徐變會(huì)使預(yù)應(yīng)力

43、混凝土構(gòu)件縮短，因而引起應(yīng)力損失。由混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失，可按下列公式計(jì)算：受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失為：22 (4-6) 0060.9,1 15PCSEPpclpsEt tt tt 式中構(gòu)件受拉區(qū)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)6( )lt力損失；構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力(扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力pc損失)和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力(MPa)；Ep預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量；預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；EP構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；ps 構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；pe構(gòu)件受拉區(qū)縱

44、向非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；se構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距pse離。預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為 t0，計(jì)算考慮的齡期為 t 時(shí)的混凝土收0( , )cst t縮徐變；加載齡期為 t0，計(jì)算考慮的齡期為 t 時(shí)的徐變系數(shù)。0( , )t t受拉區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，由混凝土收縮、徐變引起pAsA構(gòu)件受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失為: (4-7) 0060.9,1 15PCSEPpclPSEt tt tt 式中，構(gòu)件受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的 6lt預(yù)應(yīng)力損失；構(gòu)件受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力(扣除相

45、應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力pc損失)和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力(MPa)；構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；構(gòu)件受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；Pe構(gòu)件受壓區(qū)縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；Se構(gòu)件受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的PSe距離。221pspsei ps221pspsei 234.2鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力的定義為預(yù)應(yīng)力鋼筋錨下控制應(yīng)力扣除相應(yīng)階pccon段的應(yīng)力損失后實(shí)際存余的預(yù)拉應(yīng)力值。l(1)預(yù)應(yīng)力損失值組合后張法構(gòu)件的應(yīng)力損失組合為：傳力錨固時(shí)的損失(第一批) (4-8) 124llll傳力錨固后的損失(第二

46、批) (4-9)6lll5(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力pe在預(yù)加應(yīng)力階段，預(yù)應(yīng)力筋中的有效預(yù)應(yīng)力為： (4-10)在使用階段，預(yù)應(yīng)力筋中的有效預(yù)應(yīng)力，即永存預(yù)應(yīng)力為： (4-11)通過(guò) midas 的計(jì)算，表4-1 各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失如下表：（單位： kN/m2）單元位置應(yīng)力 (扣除短期損失)彈性變形損失徐變/收縮損失松弛損失1I1181041.709-23605.6956-62268.9722-24892.62331J1199373.2-23047.2984-62671.8314-27122.45422I1199373.2-23560.5231-62077.8532-27122.45422J12

47、20034.936-22782.492-62484.4114-29687.73983I1220034.936-23291.0486-61896.2506-29687.73983J1239829.113-22477.9303-62242.9479-32224.88494I1239829.113-23070.5648-61556.3942-32224.88494J1261877.808-22257.3599-62105.2032-35125.93485I1261877.808-22780.3602-61499.6414-35125.93485J1275564.016-22122.7532-6160

48、8.2063-36974.92896I1275564.016-22281.8062-61425.1463-36974.92896J1275529.109-21950.3076-60967.7519-37001.57927I1275529.109-21613.4382-61359.0284-37001.57927J1258802.761-21637.3521-60436.8033-34749.97238I1258802.761-21190.3706-60952.3042-34749.97238J1239614.734-21567.2402-60144.4745-32245.3429I123961

49、4.734-20936.2319-60881.4699-32245.3429J1220988.291-21474.7226-60230.0466-29867.754710I1220988.291-21013.3598-60763.1955-29867.754710J1202930.51-21758.9372-60406.6546-27616.631611I1202930.51-21140.7802-61130.2961-27616.631611J1182212.464-21890.4632-60590.5743-25135.3647pepconl()pepconll24續(xù)表 4-1單元位置應(yīng)力

50、 (扣除短期損失)彈性變形損失徐變/收縮損失松弛損失12I1182212.464-21392.1011-61171.7294-25135.364712J1162671.387-22103.8595-60770.2609-22854.590413I1162671.387-21688.7218-61251.3636-22854.590413J1147391.449-22281.5414-61054.8693-21082.030714I1147391.449-21844.08-61561.7015-21082.030714J1125805.772-22449.0746-61208.9265-1872

51、9.935115I1125805.772-22072.3967-61646.8332-18729.935115J1106950.01-22693.0281-61389.5756-16724.852125第 5 章截面應(yīng)力驗(yàn)算5.1強(qiáng)度驗(yàn)算原理預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件截面強(qiáng)度的驗(yàn)算內(nèi)容包括兩大類(lèi)，即正截面強(qiáng)度驗(yàn)算和斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算。其驗(yàn)算原則基本上與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相同：當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的含筋量配置適當(dāng)時(shí)，受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂退出工作，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋分別達(dá)到各自的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 Ry和 Rg；受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，aR非預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到其抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 Rg，并假定受壓區(qū)混凝土應(yīng)力按矩形

52、分布。但受壓區(qū)布有預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，其應(yīng)力卻達(dá)不到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這就是與普通yAyayR鋼筋混凝土構(gòu)件的唯一區(qū)別。根據(jù)橋規(guī)(JTJ 021-89)，可按 5-1 計(jì)算：ya (5-1) yayyyhRn式中，受壓區(qū)混凝土達(dá)到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際應(yīng)力；ya 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；yR 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處鋼筋混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力；hyA 混凝土應(yīng)力為時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋中的有效預(yù)應(yīng)力；yhyA 預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土的彈性模量之比。yn5.1.1施工階段正截面法向應(yīng)力表 5-1 正截面法向應(yīng)力驗(yàn)算單元位置最大/最小階段 驗(yàn)算Sig_MAX(kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)1

53、I1最大2OK5529.5979181441I1最小1OK-1735.2072-2351.27271J2最大2OK4856.9067181441J2最小1OK-1695.8934-2351.27272I2最大2OK4850.8656181442I2最小1OK-1763.0498-2351.27272J3最大2OK4365.8127181442J3最小1OK-1689.8467-2351.27273I3最大2OK4359.8392181443I3最小1OK-1752.341-2351.27273J4最大2OK4520.57031814426續(xù)表 5-1單元位置最大/最小階段 驗(yàn)算Sig_MAX

54、(kN/m2)Sig_ALW (kN/m2)3J4最小1OK-1691.133-2351.27274I4最大2OK4520.971181444I4最小1OK-1772.9712-2351.27274J5最大2OK4839.362181444J5最小1OK-1687.777-2351.27275I5最大2OK4839.5848181445I5最小1OK-1744.6987-2351.27275J6最大2OK5111.1198181445J6最小1OK-1689.5673-2351.27276I6最大2OK5110.5436181446I6最小1OK-1721.0806-2351.27276J7最

55、大2OK5279.8056181446J7最小1OK-1726.1231-2351.27277I7最大2OK5278.963181447I7最小1OK-1700.0899-2351.27277J8最大2OK5290.6613181447J8最小1OK-1735.5875-2351.27278I8最大2OK5290.4998181448I8最小1OK-1696.547-2351.27278J9最大2OK5167.7165181448J9最小1OK-1767.1818-2351.27279I9最大2OK5166.6311181449I9最小1OK-1705.6581-2351.27279J10最大

56、2OK5028.0661181449J10最小1OK-1743.6843-2351.272710I10最大2OK5027.88611814410I10最小1OK-1693.8099-2351.272710J11最大2OK4769.27921814410J11最小1OK-1758.4076-2351.272711I11最大2OK4769.06781814411I11最小1OK-1685.3916-2351.272711J12最大2OK4495.38381814411J12最小1OK-1747.7196-2351.272712I12最大2OK4495.23671814412I12最小1OK-170

57、1.333-2351.272712J13最大2OK4137.00351814412J13最小1OK-1750.1337-2351.272713I13最大2OK4137.22361814413I13最小1OK-1698.3478-2351.272713J14最大2OK4568.69331814427續(xù)表 5-1單元位置最大/最小階段 驗(yàn)算Sig_MAX (kN/m2)Sig_ALW(kN/m2)13J14最小1OK-1729.1924-2351.272714I14最大2OK4573.32621814414I14最小1OK-1700.8087-2351.272714J15最大2OK5613.465

58、1814414J15最小1OK-1749.0388-2351.272715I15最大2OK5616.54341814415I15最小1OK-1702.6065-2351.272715J16最大2OK6981.21791814415J16最小1OK-1758.3788-2351.27275.1.2受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算表 5-2 受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算鋼束驗(yàn)算Sig_DL (kN/m2)Sig_LL (kN/m2)Sig_ADL (kN/m2)Sig_ALL (kN/m2)1OK1177728.181165834.7971395000120900010OK1190014.3911175967.4

59、781395000120900011OK1190014.3911175967.4781395000120900012OK1190014.3911175967.4781395000120900013OK1190014.3911175967.4781395000120900014OK1190014.3911175967.4781395000120900015OK1190014.3911158510.7291395000120900016OK1190014.3911158510.7291395000120900017OK1190014.3911158510.7291395000120900018OK

60、1190014.3911158510.729139500012090002OK1177728.181165834.7971395000120900024OK1190014.3911158510.7291395000120900025OK1190014.3911158510.7291395000120900026OK1190014.3911158510.729139500012090003OK1165645.1661149686.294139500012090004OK1165645.1661149686.294139500012090005OK1132457.3651145623.815139

61、500012090006OK1132457.3651145623.815139500012090007OK1190014.3911175967.478139500012090008OK1190014.3911175967.478139500012090009OK1190014.3911175967.478139500012090005.1.3使用階段的抗裂驗(yàn)算28表 5-3 正截面的抗裂驗(yàn)算單元位置組合 名稱(chēng)短/長(zhǎng)驗(yàn)算Sig_MAX (kN/m2)Sig_ALW (kN/m2)1I1cLCB7長(zhǎng)期OK2920.858801I1cLCB6短期OK2920.8201-18551J2cLCB7長(zhǎng)期O

62、K3522.449601J2cLCB6短期OK3399.9858-18552I2cLCB7長(zhǎng)期OK3522.254602I2cLCB6短期OK3399.7874-18552J3cLCB6短期OK3389.0863-18552J3cLCB7長(zhǎng)期OK3818.587503I3cLCB7長(zhǎng)期OK3812.607303I3cLCB6短期OK3383.1235-18553J4cLCB7長(zhǎng)期OK3363.045803J4cLCB6短期OK2753.5878-18554I4cLCB7長(zhǎng)期OK3355.286604I4cLCB6短期OK2745.8457-18554J5cLCB6短期OK2275.8394-1

63、8554J5cLCB7長(zhǎng)期OK3043.301505I5cLCB7長(zhǎng)期OK3036.653305I5cLCB6短期OK2269.2033-18555J6cLCB7長(zhǎng)期OK2748.828205J6cLCB6短期OK1844.1851-18556I6cLCB7長(zhǎng)期OK2747.647306I6cLCB6短期OK1843.0096-18556J7cLCB6短期OK1493.6696-18556J7cLCB7長(zhǎng)期OK2515.439707I7cLCB7長(zhǎng)期OK2520.615507I7cLCB6短期OK1498.8481-18557J8cLCB7長(zhǎng)期OK2389.556807J8cLCB6短期OK1

64、269.7436-18558I8cLCB7長(zhǎng)期OK2395.156408I8cLCB6短期OK1275.3434-185529續(xù)表 5-3單元位置組合 名稱(chēng)短/長(zhǎng)驗(yàn)算Sig_MAX (kN/m2)Sig_ALW (kN/m2)8J9cLCB6短期OK1236.6808-18558J9cLCB7長(zhǎng)期OK2436.293209I9cLCB7長(zhǎng)期OK2445.412309I9cLCB6短期OK1245.801-18559J10cLCB7長(zhǎng)期OK2536.433209J10cLCB6短期OK1272.403-185510I10cLCB7長(zhǎng)期OK2542.2293010I10cLCB6短期OK1278.

65、1924-185510J11cLCB6短期OK1500.2046-185510J11cLCB7長(zhǎng)期OK2813.2761011I11cLCB7長(zhǎng)期OK2821.2649011I11cLCB6短期OK1508.185-185511J12cLCB7長(zhǎng)期OK3105.7985011J12cLCB6短期OK1756.5145-185512I12cLCB7長(zhǎng)期OK3112.1486012I12cLCB6短期OK1762.8482-185512J13cLCB6短期OK2180.8749-185512J13cLCB7長(zhǎng)期OK3553.6048013I13cLCB7長(zhǎng)期OK3558.3009013I13cLC

66、B6短期OK2185.5521-185513J14cLCB7長(zhǎng)期OK3152.2879013J14cLCB6短期OK1552.8117-185514I14cLCB7長(zhǎng)期OK3152.8165014I14cLCB6短期OK1553.3555-185514J15cLCB6短期OK455.6253-185514J15cLCB7長(zhǎng)期OK2201.0905015I15cLCB7長(zhǎng)期OK2202.3746015I15cLCB6短期OK456.9183-185515J16cLCB7長(zhǎng)期OK1003.153015J16cLCB6短期OK-902.0093-1855305.1.4斜截面抗裂驗(yàn)算表 5-4 斜截面的抗裂驗(yàn)算單元位置組合 名稱(chēng)驗(yàn)算Sig_MAX (kN/m2)Sig_AP (kN/m2)1J2cLCB6OK-210.0256-210.02562I2cLCB6OK-211.0189-211.01892J3cLCB6OK-153.0242-153.02423I3cLCB6OK-153.8361-153.83613J4cLCB6OK-101.4738-101.47384I4cLCB6OK-100.