【正文】 面 汽車荷載 的最大彎矩： 計算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，圖 38示出跨中截面作用效應(yīng)計算圖示，計算公式為： S=（ 1+? ） ? )( kkk ypqm ?? （ 3— 9） 式中： S— — 所求截面的彎矩或剪力； qk — — 車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； Pk —— 車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ? —— 影響線上同號區(qū)段的面積； Y —— 影響線上最大坐標(biāo)值。 因此，支點剪力為： ? ?qqqkkcqqlQkNyPqmQ,0,0,02)()()1(?????????????????????????? 附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為： 20 )(1?????y 則： kNyPmmyqmmaQ kckcq))()(()()(2[)1( 00,0????????????????????????? ??故公路 — II 級荷載的支點剪力為： kNQ q 9 0 6 )1 9 0 9 (0 9 7 ,0 ???? f) 計算支點截面人群荷載最大剪力 人群荷載的橫向分布系數(shù)，如圖 310所示。計入高度修正系數(shù) ?? ，并假設(shè)普通鋼筋的配筋率為 %?? ，則修正后的名義拉應(yīng)力為 ： M P aNct ][ ?????? A 、 W 為估算鋼筋數(shù)量時，可近似采用毛截面幾何 性質(zhì)。參考已有的設(shè)計圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對跨中的預(yù)應(yīng)力鋼筋進行初步布置， 如圖 41。 其他截面鋼束位置及傾角計算 a) 鋼束彎起形狀、彎起角 ? 及其彎曲半徑 采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板， N N2 和 N彎起角 ? 均取 ?80?? ；各鋼束的彎曲半徑為： mmRN 450001 ? ；mmRN 300002 ? ； mmRN 150003 ? 。 表 41 各鋼束彎曲控制要素 鋼束號 升高值)(mmc 彎起角)(0?? 彎起半徑 R(mm) 支點至錨固點的水平距離d(mm) 彎起點距跨中截面水平距離)(mmxk 彎止點距跨中截面水平距離（ mm） N1 1610 8 45000 156 595 6858 N2 900 8 30000 256 6796 10972 N3 500 8 15000 312 10747 12835 c) 各截面鋼束位置及傾角計算 以 N3 號鋼束為例，計算鋼束上任一點 i 離梁底距離 ii caa ?? 及該點處鋼束的傾角 i? ，式中 a 為鋼束彎起前其重心至梁底的距離， mma 100? ； ic 為 i 點所在計算截面處鋼束位置的升高值。0 xhxbfM ofcdd?得： ?????? ????? 6 xx 解得 mmhmmx f 2 2 39。 30 7 5 圖 44 非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位： mm） 31 5 計算主梁截面幾何特性 本節(jié)在求得各驗算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗算準(zhǔn)備計算數(shù)據(jù)。 （ 2） 灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆 400mm 濕接縫 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。 32 表 51 第一階段跨中截面幾何特性計算表 分塊名稱 分塊面積 iA )(mm iA 重心至梁頂距離 )(mmyi 對梁頂邊的面積距 ii yS iA? )( 3mm 自身慣性矩)( 4mmIi )( iu yy ? )(mm 2)( iuii yyAI ?? )( 4mm 截面慣性矩xi III ??)( 4mm 混凝土全截面 310804? 584． 2 ? ? ??? ? 非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面 )1( ?? ? sES A? 1755 ? 0? ??? ? 預(yù)留管道面積 32 4/703 ??? ?? ? 1700 ?? 0? ??? ?? 凈截面面積 ??nA /? ?? nimu ASy ??? iS ? ?? ? 33 各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總 將各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總于表 52 表 52 各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表 受力階段 計算截面 )( 2mmA )(mmyu )(mmyb )(mmep )( 4mmI )( 3mmW uu yIW /? bb yIW /? pp eIW /? 階段 1：孔道壓漿前 跨中截面 ? ? ? ? ? 4/L 截面 ? ? ? ? ? 變化點截面 ? ? ? ? ? 支點截面 ? ? ? ? ? 階段 2：管道結(jié) 硬后至濕接縫結(jié)硬前 跨中截面 ? ? ? ? ? 4/L 截面 ? ? ? ? ? 變化點截面 ? ? ? ? ? 支點截面 ? ? ? ? ? 階段 3：濕接縫結(jié)硬后 跨中截面 ? ? ? ? ? 4/L 截面 ? ? ? ? ? 變化點截面 ? ? ? ? ? 支點截面 ? ? ? ? ? 34 6 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條規(guī)定，當(dāng)計算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的 控制應(yīng)力時，應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力損失值。各截面摩擦應(yīng)力損失值 1l? 的平均值的計算結(jié)果，列于表 62。 表 63 反摩阻影響長度計算 鋼束編號 )(0 MPacon?? ? )(1 MPal? )( 10MPa ll ??? ?? )(mml )/( /)( 0mmMP a lld ??? ??? )(mmlf N1 1395 14486 12135 N2 1395 12586 10628 N3 1395 14642 10641 求得 fl 后可知三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線均滿足 llf ? ，所以距張拉端為 x 處的截面由錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失 )( 2lx ??? 計算得： fflx l xl ???? ??? )( 2 (63) 式中的 ?? 為張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失，fdl?? ??? 2 。對于簡支梁可取 4/l 截面進行計算，并以其計算結(jié)果作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的平均值。 CCfck ??? ， 查表得： MPaE c 439。0 ? ?？紤]到加載齡期不同， 2GM 按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù) )20,(/),( 39。 39 表 65 各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表 工作階段 預(yù)加應(yīng)力階段 )(421 M P allllI ???? ??? 使用階段 )(65 MPallplI ??? ?? 鋼束有效應(yīng)力 )(MPa 應(yīng)力損 失項目 1l? 2l? 4l? lI? 5l? 6l? Ⅱl? 預(yù)加應(yīng)力階段 lIconpI ??? ?? 使用階段 ⅡⅡ llIconpl ???? ??? 計算截面 跨中截面 0 L/4截面 變化截面 支點截面 40 7 主梁截面承載力與應(yīng)力驗算 預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用，裂縫出現(xiàn)和破壞等四個受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制。 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算 在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，下面驗算這兩類截面的承載力。 b) 正截面承載了計算 跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置見圖 41和見圖 42，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點到截面底邊距離（ a ）為 mmAfAf aAfaAfaSsdppdsssdpppd 923157033025202160 45157033010025202160 ???? ????????? 所以 mmahh ????? 從表可知 :梁跨中截面彎矩組合設(shè)計值 mkNM d ?? 0 8 7 。選取支點 h/2 和變截面點處進行斜截面抗剪承載力復(fù)核。 pdcsd VVV ??0? (72) dV 為斜截面受壓端正截面處的設(shè)計值，比值應(yīng)按 mhhx ?? 。部分預(yù)應(yīng)力混凝土 B 類構(gòu)件的斜截面的抗剪承載力計算，因為 在進行斜截面抗剪承載力計算的支點附近，截面一般處于全預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，計算仍可考慮 2? 和 3? 的影響。 雖然 mkNMmkNM du ????? 0 8 1 6 9 ， 但是兩者相差 %5% 故跨中截面正截面承載力滿足要求。39。在以下內(nèi)容中，先進行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載力驗算，再分別驗算持 久狀態(tài)抗裂驗算和應(yīng)力驗算，最后進行短暫狀態(tài)構(gòu)件的截面應(yīng)力驗算。計算 PIN 和 1GM 引起的應(yīng)力時采用第一階段截面特性，計算 2GM 引起的應(yīng)力時采用第三階段截面特性。0 ?? uu ttt ?? ；混凝土收縮應(yīng)變終極值為 40 102),( ???ttucs? 。 ????? cpEP EE? pc? —— 全部預(yù)應(yīng)力鋼筋（ m 批）的合力 PN 在其作用點（全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點）處所產(chǎn)生的混凝土正壓力， IeNAN ppppc2??? ，截面特性按表1310 中第一階段取用； 其中 kNAN Pllc o nP )( )( 21 ????? ??? ??? M P aIeNAN ppppc 923332?? ????????? 所以 37 MP amm pcEPl 132 14 ???????? ??? 鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失（ 5l? ） 對于采用超張拉工藝的低松弛級鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》式（ 1364）計算，即 pepkpel f ???? ????????? ????? 5 (65) 式中 ： ? —— 張拉系 數(shù)，采用超張拉，取 ?? ? —— 鋼筋松弛系數(shù)，對于低松弛鋼絞線，取 ?? pe? —— 傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力， 421 lllco npe ????? ???? ，這里仍采用4/l 截面的應(yīng)力值作為全梁的平均值計算，故有 M P alllc onpe 2 6 3 9 5421 ????????? ????? 所以 MP al ) ( ???????? 混凝土收縮、徐變引起的損失（ 6l? ） 混凝土收縮、徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失可按《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》式（ 1365）計算，即 psupcEPucspul ttttEt ?? ????? 151 ),(),([)( 006 ? ?? (66) 式中 ： ),( 0ttucs? 、 ),( 0ttu? —— 加載齡期為 0t 時混凝土收縮應(yīng)變終極值和徐變系數(shù)終極值； 0t —— 加載齡期，即達到設(shè)計強度為 90%的齡期，近似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng) 護 條件 計算 則有 ： 0tff ckck ?，則可得dt 200 ? ；對于二期恒載 2G 的加載齡期 39。ckf 計 算 ； 39。將各控制截面 )( 2lx ??? 的計算列于下表 64中。首先計算反摩阻影響長度 fl ，即 ? ???? dpf Ell ?/ (62) 式中的 ??l 為張拉端錨具變形值，查表得夾片錨