【正文】 梁截面承載能力與應(yīng)力驗算 持久狀況下截面承載能力極限狀態(tài)的驗算 正截面承載能力的驗算 （ 1） 確定混凝土受壓區(qū)高度 x 根據(jù)《公橋規(guī)》 條規(guī)定，對于帶承托翼緣板的 T形截面： 當(dāng) 39。39。 說明該截面破壞時屬于塑性破壞狀態(tài)。 （ 3） 驗算最小配筋率 根據(jù)《公橋規(guī)》 條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列條件。xxxhxbfMofcddo?????????? 解得 mhmx ob ????? ? 。 則： kNvkN do 7 5 51 0 8 04 5 3 ???????? ? ? 因此，需要進行斜截面抗剪承載力計算。 ② 抗剪承載力計算 根據(jù)《公橋規(guī)》 條，主梁斜截面 抗剪承載力按式計算。 持久狀態(tài)下正常使用極限狀態(tài)抗裂性驗算 在作用短期效應(yīng)組合下的正截面抗裂驗算 對預(yù)制的全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)。 所以： kNffPbhV svsvkcuocs 8 3)()( ,3321 ???? ? ???? kNVkNVVkNVmmAdpdcsPdppd i n032????????????????? 上述計算說明斜截面抗剪承載力滿足要求。本設(shè)計采用 ? 1020cm 的雙肢箍筋，則箍筋總截面積為： 21 5 mmA sv ??? 箍筋間距 vS =20cm，箍筋抗拉設(shè)計強度 MPafsv 280? ，箍筋配筋率 sv?為： %?? vSVSV bSA? 滿足《公橋規(guī)》 “箍筋配筋率 sv? ， HRB335鋼筋不應(yīng)小于 %”的要求。 斜截面承載力驗算 （ 1）斜截面抗剪承載力驗算 1） 復(fù)核主梁截面尺寸 T 形截面梁當(dāng)進行截面抗剪承載力計算時，其截面尺寸應(yīng)符合《公橋規(guī)》 條規(guī)定，按下式計算，即 0,30 bhfV kcud ???? （ 66） 式中 dV — 支點截面處 由作用（ 或荷載） 產(chǎn)生的剪 力組合設(shè)計 值，?dV ； b — 相對于剪力組合設(shè)計值處的 T 形截面腹板寬度，即 mmb 450? ； 0h — 支點截面有效高度， mmh 1 0 8 04201 5 0 00 ??? ； kNbhf okcu 3,3 ??????? ?? kNvdo ?? ? 所以，主梁的截面尺寸符合要求。 M P aWMAN nr pnppc 436557 ?????? ??ooWS? mkNWfM tkpccr ?????? ?? )( )( 0?? 由此可見， 6 6 3 0 6 8 ???crudMM，尚需配置普通鋼筋來滿足最小配筋率。 xhxbfM ofcddo ??? （ 61） 式中： o? — 橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，取 o? =； mkNMmkNxhxbfMdoofcddo???????????????? 8)2032 (032 )2( 339。 設(shè)中性軸到截面上緣的距離為 x ，則 cmhcmbf Afxobfcdppd 39。 ffcdppd hbfAf ? 成立時，中性軸在翼緣板內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。l? )(39。 lllll ????? ????錨固前預(yù)應(yīng)力損失 有效預(yù)應(yīng)力錨固時鋼束 6539。各截面混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 6l? 見表 56，同理，也可計算出其他截面。 對 于 后 張 拉 法 構(gòu) 件 421 lllco npe ????? ???? ；對于先張拉構(gòu)件： 2lconpe ??? ?? 。一次張 拉時， ? =；超張拉時， ? =。 表 53 錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失表 截面 鋼束編號 )(mmx )(mmlf )(Mpa?? )(2 Mpal? ）平均值（各控制截面 pa 2M l? 跨中截面 N1 7900 flx? 截面不受反摩阻力影響 0 N2 7900 N3 7900 L/4截面 N1 4025 N2 4025 N3 4025 flx? 截面不受反摩阻力影響 0 支點截面 N1 150 N2 150 N3 150 預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 4l?? 后張法梁當(dāng)采用分批張拉時，先張拉的鋼束由于張拉后批 鋼束產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，計算公式如下： pcEPl ??? ???? 4 （ 510） 式中：npiponpopc I eMAN ?????? ? （ 511） 其中： poN 、 poM — 分別是鋼束錨固時預(yù)加的縱向力和彎矩； pie — 為計算截面上重心到截面凈軸的距離， inxpi aye ?? 。 （ 55） 張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失： fdl l?? ?? 22 （ 56） 在反向摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端 x 處的錨具變形、鋼束回縮損失： )(22/ xl fdl ??? ?? （ 57） 在反向摩擦影響長度外，錨具變形、鋼束回縮損失： ?l? 。 對于跨中截面： dlx ??2 （ 52） d 為錨固點到支點中線的水平距離。 在使用階段，換算截面的中性軸位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。計算公式為： 凈截面積 AnAAn ???? （ 41） 凈截面慣性矩 2)( isn yyAnII ????? （ 42） 式中： IA、 — 分別為混凝土毛截面面積和慣矩； pAA ?? 、 — 分別為一根管道截面積和鋼束截面積； is yy、 — 分別面積重心到主梁上緣的距離； n — 計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)； EP? — 鋼束與混凝土的彈性模量比值，本設(shè)計 EP? =。 第三階段：橋面、欄桿及人行道施工和營運階段 橋面濕接縫達到強度后，此時主梁就變成全截面參與工作。 表 33 各截面鋼束位置 ia 及其傾角 i? 計算值 計算截面 鋼束編 號 )(mmxk )( )( 21mmll bb ? )()(mmxx ki ? θ Y A 0?ix跨中截面 N1 2777 為負值，鋼束尚未彎起 0 0 100 N2 3801 0 0 100 N3 4826 0 0 200 mmxl i 48754/?截面 N1 2777 的直線段位于靠近錨固端),()( 21 bbki llxx ??? N2 3801 的直線段位于靠近錨固端),()( 21 bbki llxx ??? N3 4826 位于圓弧彎曲段 ),()( 21 bbki llxx ??? 0 0 200 mmxi 9750?支點截面 N1 2777 的直線段位于靠近錨固端),()( 21 bbki llxx ??? N2 3801 N3 4826 第四章 ：主梁截面幾何特性計算 截面面積及慣矩計算 本設(shè)計中的 T 形梁從施工到運營經(jīng)歷了如下三個階段。由此可計算出各鋼束的控制點位置，各鋼束的控制參數(shù)見表 32。為了簡化計算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個豎直面內(nèi)。 跨中截面 錨固截面 圖 31 鋼束布置圖（尺寸單位： cm） 由此，可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： cmap 20202 ???? 錨固端截 面預(yù)應(yīng)力鋼束的位置 按照錨頭布置的“均勻”、“分散”原則，錨固端截面所布置的鋼束如圖 31所示。同時預(yù)應(yīng)力鋼束也達到設(shè)計強度 pdf ， 則鋼束數(shù)的估算公式為： pdpd fAah Mn ?? （ 32） 式中： dM — 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表 210 中第 (6)項??； a — 經(jīng)驗系數(shù)，一般采用 — ，本設(shè) 計取用 ； pdf — 預(yù)應(yīng)力 鋼絞線的設(shè)計強度 為 1260Mpa。 （ 1）跨中截面的最大彎矩和最大剪力 跨中截面的內(nèi)力計算圖見 25，內(nèi)力計算結(jié)果見表 27。 表 24 ij? 值 梁號 i )(mai 1i? 5i? 1號梁 2號梁 3號梁 4）計算荷載橫向分布系數(shù)（圖 23） 汽車荷載： qicqm ??? 21 （ 27） 人群荷載： rcrm ?? （ 28） 1 號梁汽車荷載橫向分布系數(shù)： )( ??????cqm 2 號梁汽車荷載橫向分布系數(shù)： )( ??????cqm 3 號梁汽車荷載橫向分布系數(shù)： )( ???????????cqm計算所得的荷載橫向分布系數(shù)見下表 25。 1)計算主梁抗扭慣矩 TI 對于 T 形截面，單根主梁抗扭慣矩可近似計算為： ??miiiT tbcI 1 3 (24) 式中： iitb, — 為相應(yīng)單個矩形截面的寬度和高度； ic — 為矩形截面抗扭剛度系數(shù)； m — 為梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。 ????? 則： )( 3102 HZf ???????? 沖擊系數(shù)： ???? ，所以 ??? 。2 ??? （ 3）由于變截面的過度區(qū)段折算成的恒載集度： mkNg / )()(23 ? ???????? （ 4）由于梁端腹板加寬所增加的重力折算成的恒載集度： mkNg /)(24 ?????? 作用于邊主梁的全部恒載 g 為： mkNgg i / ??????? 作用于中主梁的恒載集度 g 為： mkNg /39。 表 12 主梁跨中小毛截面的幾何特性 分塊名稱 )1()( 2i cmA分塊面積 )2( )(cmyi )2()1()3()( 4??cmSi緣靜矩分塊面積對上 )4()(cmyydisi ?? 24)4()1()5()(??cmIx形心慣矩分塊面積對截面 )6)(( 4cmIi的慣矩分塊面積 翼板① 2520 18900 510? 68000 420 17 7140 510? 400 2500 156250 510? 325500 下三角④ 125 510? 3000 馬蹄⑤ 1125 510? 59000 ? 6690 － 352190 － 510? 338500 8 1 cmIII xi ???? ??? cmAyAy iis ??? c