【文章內容簡介】 （2） 作用長期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合，其效應組合表達式為： （24）式中： —作用長期效應組合設計值；—第個可變作用效應的準永久值系數，汽車荷載（不計沖擊力）=，人群荷載=，風荷載=，溫度梯度作用=，其他作用=；—第個可變作用效應的準永久值。此外，對于正常使用極限狀態(tài)還應考慮作用標準效應組合，現將正常使用極限狀態(tài)下控制截面的效應組合值列于下表29所示。表29正常使用極限狀態(tài)效應組合單元號節(jié)點號項目組合Ⅰ（短期）組合Ⅱ（長期）組合Ⅲ（標準）22剪力()+03+03+03彎距()3剪力()+03+03+03彎距()+03+03+0366剪力()175+03384彎距()+04+03+047剪力()+03957994彎距()+03+04+041010剪力()+03+03+03彎距()+03+04+0311剪力()+03+03+03彎距()+04+03+031616剪力()837512113彎距()+03+04+0417剪力()+03343彎距()+03+03+042020剪力()+03+03+03彎距()+03+0421剪力()+03+03+03彎距()+04+03+032626剪力()504843306彎距()+04+03+0427剪力()+03297729彎距()+03+04+043030剪力()+03+03+03彎距()+03+04+0331剪力()+03+03+03彎距()+04+03+033232剪力()+03+03+03彎距()+04+03+0333剪力()+03+03+03彎距()+03+04+033636剪力()+03188398彎距()+03+04+0437剪力()598318399彎距()+04+04+044040剪力()387197197彎距()25041剪力()178彎距() 繪制內力包絡圖根據上面提供的彎矩、剪力組合結果可繪制出包絡圖。見圖29所示。a使用階段組合Ⅰ彎矩圖（）b承載能力極限組合Ⅰ彎矩圖（）c使用階段組合Ⅰ剪力包絡圖（）d承載能力極限組合Ⅰ剪力包絡圖（）圖 29 內力包絡圖3 預應力鋼束的估算與布置 計算原理根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG D622004）規(guī)定，預應力梁應滿足彈性階段（即使用階段）的應力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強度要求。根據包絡圖可知，支座處的彎矩絕對值最大，由此按支座處的彎矩估算預應力筋的面積，通長配置。 按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求： 預應力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應力達到混凝土抗壓設計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設計強度。如圖31所示。h0xNdfcd圖31 預應力梁到達受彎計算示意圖（承受一個方向的彎矩） ， （31） ， （32）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （33）預應力筋數 （34a） 或 （34b）式中 ： —截面上組合力矩?！炷量箟涸O計強度；—預應力筋抗拉設計強度；—單根預應力筋束截面積；b—截面寬度（2）若截面承受雙向彎矩時，需配雙筋的，可據截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預應力筋數量。這忽略實際上存在的雙筋影響時（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預應力筋）會使計算結果偏大，作為力筋數量的估算是允許的。 使用荷載下的應力要求e上Np下Np上e下Y上Y下MminnMmax+++Np下Np上Mmax合成+Mmin合成圖32 預應力梁到達受彎計算示意圖（承受雙向彎矩）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG D622004）規(guī)定，截面上的預壓應力應大于荷載引起的拉應力，預壓應力與荷載引起的壓應力之和應小于混凝土的允許壓應力（為），或為在任意階段，全截面承壓，截面上不出現拉應力，同時截面上最大壓應力小于允許壓應力。寫成計算式為：對于截面上緣 （35） （36）對于截面下緣 （37） （38）其中，—由預應力產生的應力，W—截面抗彎模量，—混凝土軸心抗壓標準強度。Mmax、Mmin項的符號當為正彎矩時取正值，當為負彎矩時取負值，且按代數值取大小。 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應力的這個限制條件(求得預應力筋束數的最小值)。公式（35）變?yōu)? （39）公式（37）變?yōu)? （310）由預應力鋼束產生的截面上緣應力和截面下緣應力分為三種情況討論：（1）截面上下緣均配有力筋Np上和Np下以抵抗正負彎矩，由力筋Np上和Np下在截面上下緣產生的壓應力分別為： （311） （312）將式（39）、（310）分別代入式（311）、（312），解聯立方程后得到 （313） （314）令 代入式（313）、（314）中得到 （315） （316）式中：Ap—每束預應力筋的面積；—預應力筋的永存應力(~)；e—預應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。 （2）當截面只在下緣布置力筋Np下以抵抗正彎矩時當由上緣不出現拉應力控制時： （317）當由下緣不出現拉應力控制時： （318）（3）當截面中只在上緣布置力筋N上 以抵抗負彎矩時：當由上緣不出現拉應力控制時 （319）當由下緣不出現拉應力控制時 （320）當按上緣和下緣的壓應力的限制條件計算時(求得預應力筋束數的最大值)?？捎汕懊娴氖剑?6）和式（38）推導得： （321） （322）有時需調整束數，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配根束，則上部束也要相應增配根，才能使上緣不出現拉應力，同理，當截面承受正彎矩時，如果截面上部多配根束，則下部束也要相應增配根。其關系為：當承受時， 當承受時， 對于連續(xù)梁體系，或凡是預應力混凝土超靜定結構，在初步計算預應力筋數量時，必須計及各項次內力的影響。然而，一些次內力項的計算恰與預應力筋的數量和布置有關。因此，在初步計算預應力時，只能以預估值來考慮，本設計用橋梁博士軟件輸出組合彎矩值來進行設計。具體計算如下：預應力鋼束采用7φ5型號，采用M1515。有關參數為：=15140=(m2) 而預應力抗拉設計強度為=1860(MPa),本設計在估算預應力鋼筋時，預應力筋的永存應力取為：=1860=930(MPa) 僅在上緣布置預應力鋼束取第8號邊墩支座處截面為例，計算如下：（1） 按正常使用狀態(tài)計算：查截面特性，有I=(m4)，A=(m2)，y1=(m)，y2=(m)Ws=,WX=,KS=,KX=,ES=,EX=, =19929()。=29011()其中：I—有效截面慣性矩； A—有效截面面積； ys—有效截面中性軸距上緣的距離； yx—有效截面中性軸距下緣的距離。由式(319)有：=21(向上取整)由式(420)有：=44（向下取整）（2） 按承載能力極限計算時有：h0 =he==(m), =, =37894()受壓區(qū)高度為：==22比較以上兩種情況，取22根鋼束。 僅在下緣布置預應力鋼束以中跨跨中6號截面為例（1） 按正常使用階段計算有：查截面特性，有I=(m4)，A= (m2)， =(m), yx=(m),WS=,WX=,KS=,KX=,ES=,EX=,=19929(),=()由式（317)有： =31 當由下緣不出現拉應力控制時： 由式(318)有：（2） 由承載能力極限狀態(tài)計算得：h0 =he==(m),fcd=, =()受壓區(qū)高度為：= =16 綜上計算可以得6號截面需22根鋼束。、下緣均布置預應力鋼束以邊跨11號截面為例：（1） 按正常使用狀態(tài)計算有：查截面特性，有：I = (m4)，A =(m2)， yS =(m)，yX =(m)，W上 =(m3),W下 =(m3),K上 = (m)，K下 =(m)，e下 = =(m)，e上 ==(m)=19929(),=29011()由式(315)有：=11 由式（316）有：=16由式（321）有： =22由式（322）有：=17（2） 按承載能力極限狀態(tài)計算有：h0 =he==(m),=上翼緣配筋時有b=10m, =()受壓區(qū)高度為：：==7下翼緣配筋時有b=14m, =()受壓區(qū)高度為：==6表31 預應力鋼筋估算結果正常使用極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)實際配筋截面號控制截面ns（上）nx（下）ns（上）nx（下）ns（上）nx（下）1墩頂截面00001246跨中截面102122220228施工截面9165761611墩頂截面1067818616跨中截面1021222202218施工截面9165761621墩頂截面1067818626跨中截面1021222202228施工截面9165761631墩頂截面1067818636跨中截面1021222202240墩頂截面0000124 預應力鋼束布置連續(xù)梁預應力鋼束的配置不僅要滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG D622004）構造要求，還應考慮以下原則：a、應選擇適當的預應力束的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結構，要選用預加力大小恰當的預應力束，以達到合理的布置型式。b、應力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結構中任意切斷鋼筋那樣去切斷預應力束，而導致在結構中布置過多的錨具。c、預應力束的布置，既要符合結構受力的要求，又要注意在超靜定結構體系中避免引起過大的結構次內力。d、預應力束的布置，應考慮材料經濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構造尺寸、施工方法的選擇都有密切關系。e、預應力束應避免合用多次反向曲率的連續(xù)束，因為這會引起很大的摩阻損失，降低預應力束的效益。f、預應力束的布置，不但要考慮結構在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結構在破壞階段時的需要。g、預應力筋應盡量對稱布置 h、應留有一定數量的備用管道，一般占總數的1%。i、 錨距的最小間距的要求。參考上面兩種情況下的預應力估算結果，確定出鋼束的布置范圍，即束界。再參考已有的工程實例和規(guī)范，再加上設