【文章內容簡介】 汽車荷載（記μ）0（3）汽車荷載（不記μ）0（4）人群荷載0（5）短期效應組合（1）+*（3）+1*（4）0（6）長期效應組合（1）+*(3)+*(4)0③（1）結構自重00（2）汽車荷載（記μ）0（3）汽車荷載（不記μ）0（4）人群荷載00（5）短期效應組合（1）+*（3）+1*（4）0（6）長期效應組合（1）+*(3)+*(4)0 預應力鋼束的計算及其布置：預應力鋼筋采用ASTM A41697a標準的低松弛鋼絞線（17標準型），抗拉強度標準值=1860MPa，抗拉強度設計值=1260MPa，公稱面積140mm2,彈性模量Ep=105MPa。錨具采用夾片式群錨。非預應力筋HRB400級鋼筋，抗拉強度標準值=400MPa抗拉強度設計值=330MPa。箍筋采用HRB335級鋼筋，抗拉強度標準值=335MPa，抗拉強度設計值=280 MPa。鋼筋彈性模量均為ES=105MPa、跨中預應力鋼束截面積估算按構件正截面抗裂性要求估算預應力鋼筋數量對于(A類)部分預應力混凝土構件，根據跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預加力為：式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應組合計算的彎矩值；由內力組合表，以彎矩最大的②號梁跨中荷載為參考，查得：Ms=m設跨中截面預應力鋼筋截面重心距截面下緣為a=100mm, 則預應力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離為；鋼筋估算時，截面性質近似取用全截面的性質來計算，由表得跨中截面全截面的面積，全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗彎矩為； 所以有效預加力合力為：預應力鋼筋的張拉控制應力為，預應力損失按張拉控制應力的20%估算，則可得需要預應力鋼筋的面積為：采用6束鋼絞線，預應力鋼筋的截面積為。采用夾片式群錨，金屬波紋管成孔。、 預應力鋼筋的布置、跨中截面預應力鋼筋的布置后張法預應力混凝土受彎構件的預應力管道布置應符合《公路橋規(guī)》中的有關構造要求。按《公路橋規(guī)》中的有關構造要求，對跨中截面的預應力鋼筋進行初步布置。設計采用內徑70mm、外徑77mm的預埋鐵皮波紋管，根據規(guī)定，管道至梁底和梁側凈矩不應小于3cm和管道直徑的1/2,，在豎直方向可疊置。、錨固面鋼束布置為使施工方便，全部6束預應力鋼筋均固于梁端。這樣布置符合均勻分數的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且可以提供較大的預剪力。本設計中將端部錨固端截面分成上、下兩部分，上部鋼束的彎起角定為15176。，最終彎到梁的上翼緣，下部鋼束彎起角定為7176。鋼束彎起點至跨中的距離鋼束號起彎高度y1y2L1x3ψRx2x1(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)N1(N3)451007N4(N6)1007N29510015N51551001控制截面的鋼束重心位置計算(1)、各鋼束的重心位置計算當計算截面在曲線段時，計算公式為：當計算截面在近錨固點的直線段時，計算公式為：式中：—鋼束在計算截面處鋼束重心到梁底的距離；—鋼束起彎前到梁底的距離；—鋼束彎起半徑。(2)、計算鋼束群重心到梁底的距離a各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號x4Rsina=x4/Rcosa(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)四分點N1(N3)未彎起——N4(N6)未彎起——N2——N5支點直線段yψx5x5tana0aiN1(N3)217N4(N6)7N215N51非預應力鋼筋截面積估算及布置按構件承載力極限狀態(tài)要求估算非預應力鋼筋數量：在確定預應力鋼筋數量后，非預應力鋼筋根據正截面承載力極限狀態(tài)的要求來確定。其中= ，設預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力點到截面底端的距離為a=80mm，則有先假設為第一類T形截面，由公式，計算受壓區(qū)高度x，即 10＝2100x（1920－x/2）求得x= mm則根據正截面承載力計算需要的非預應力鋼筋截面積為:,（該值為負值）說明預應力鋼筋足夠,非預應力鋼筋只需按構造要求配置即可.采用5根直徑為18mm的HRB400鋼筋，提供的鋼筋截面積A=。在梁底布置成一排，其間距為75mm，鋼筋重心到底邊距離為，混凝土保護層厚度為4518/2=36mm大于規(guī)范規(guī)定的30mm，并大于最大鋼筋的直徑，故滿足構造要求、主梁截面幾何特性計算后張法預應力混凝土梁主梁截面幾何特性應根據不同的受力階段分別計算。從施工到運營經歷了二個階段：（1）、主梁預制并張拉預應力鋼筋主梁混凝土達到設計強度的90%后，進行預應力的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性未計入非預應力鋼筋影響（將非預應力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計算中應扣除預應力管道的影響，T翼板寬度為2100mm。（2）、灌漿封錨，主梁吊裝就位，橋面、欄桿施工和營運階段預應力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預應力鋼筋能夠參與截面受力。此時的主梁即為全截面參與工作，截面特性計算采用計入非預應力鋼筋和預應力鋼筋影響的換算截面，T翼板寬度為2100mm。各階段控制截面幾何特性見下表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A（mm2）Yu(mm)Yb(mm)Ep(mm)I(mm4)W(mm3)Wu=I/yuWb=I/ybWp=I/ep階段1孔道壓漿前跨中截面L/4截面支點截面階段2管道結硬后，全截面參與工作跨中截面L/4截面支點截面、持久狀況截面承載力極限狀態(tài)計算 、正截面承載力計算（荷載檢驗時取2100mm）一般取最大的跨中截面進行正截面承載力計算。(1) 求受壓區(qū)高度x先按第一類T形截面梁，略去構造鋼筋影響，計算混凝土受壓區(qū)高度x，即受壓區(qū)全部位于翼緣板內，說明確實是第一類T形截面梁。(2) 正截面承載力計算跨中截面的預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力作用點到截面底邊距離為所以由內力組合表知，梁跨中截面組合設計值。截面抗彎承載力由公式得： 故跨中截面正截面承載力滿足要求。、 斜截面承載力計算(1) 斜截面抗剪承載力計算以支點處截面的斜截面抗剪承載力驗算。首先，根據公式進行截面抗剪強度上、下限復核，即式中的為驗算截面處剪力組合設計值，這里；為混凝土強度等級，這里；b=400mm；為相應于剪力組合設計值處的截面有效高度，即縱向受拉鋼筋合力點（包括預應力鋼筋和非預應力鋼筋）至混凝土受壓邊緣的距離，這里縱向受拉鋼筋合力點距截面下緣的距離為，所以 為預應力提高系數，；代入上式得 計算表明，截面尺寸滿足設計要求，但需按計算配置抗剪鋼筋（箍筋設計）。斜截面抗剪承載力由公式得，式中 其中 ——異號彎矩影響系數，；——預應力提高系數，； ——受壓翼緣的影響系數。箍筋選用雙肢直徑為12mm的HRB335鋼筋，間距，則，故 計算所得出的箍筋配筋率大于（HRB335時的最小配筋率）=1000mm和400mm ,滿足構造要求。同時根據構造要求，在支座中心向跨中長度方向的一倍梁高范圍內，設計箍筋間距；而后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取采用全部梁端6束預應力鋼筋的平均值，即。所以 跨中截面處斜截面抗剪滿足要求。非預應力構造鋼筋作為承載力儲備，未予考慮。(2) 斜截面抗彎承載力由于鋼束均錨固于梁端，鋼束數量沿跨長方向沒有變化，且彎起角度緩和，其斜截面抗彎強度一般不控制設計，故不另行驗算。、鋼束預應力損失計算、預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力按橋規(guī)規(guī)定采用、鋼束應力損失(1)、應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失由公式: 對于跨中截面：；d為錨固點到支點中線的水平距離；分別為預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數及管道每米局部偏差對摩擦的影響系數，采用預埋金屬波紋管成型時，查表得，；為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉過的角度，這里所有鋼筋都只有豎彎,其中NNNN6彎起角度為7176。，NN5彎起15176。跨中截面各鋼束摩擦應力損失見下表：跨中截面摩擦應力計算鋼束編號X（m）kx（Mpa）（Mpa）（176。）弧度NN371395NN671395N2151395N5151395平均值1/4截面摩擦應力計算 鋼束編號X（m）kx（Mpa）（Mpa）（176。）弧度NN30001395NN61395N21395N51395平均值支點截面摩擦應力計算 鋼束編號X（m）kx（Mpa）（Mpa）（176。）弧度NN30001395NN60001395N20001395N50001395平均值各截面摩擦應力損失值計算結果如下表各設計控制截面平均值 截面跨中L/4支點平均值（Mpa）(2)、錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失（σl2）計算錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失，后張法曲線布筋的構件應考慮錨固后反摩阻的影響。首先計算反摩阻影響長度，即 式中為張拉端錨具變形值，夾片式錨具頂壓張拉時為4mm，為單位長度由管道摩阻引起的預應力損失，為張拉端錨下張拉控制應力，為扣除沿途管道摩察損失后錨固端預拉應力，；為張拉端至錨固端的距離，這里的錨固端為跨中截面。將各束預應力鋼筋的反摩阻影響長度列表計算如表：反摩阻影響長度計算表 鋼束編號(MPa)(MPa)L（mm）(MPa/mm)(mm)NN313951220911175NN61395122739980N21395123299996N513951239410013求得后可知三束預應力鋼絞線均滿足，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應力損失，即 =式中的為張拉端由錨具變形引起的考慮反摩阻后的預應力損失。若則表示該截面不受反摩阻影響。所以將各控制截面的計算列于表中：錨具變形引起的預應力損失計算表 截面鋼束編號X(mm)Lf(mm)(MPa)(MPa)各控制截面平均值(MPa)跨中截面NN31220911175X Lf截面不受反摩阻影響0NN6122739980N2123299996N51234710013l/4截面NN3615911175NN662239980N262799996N5632710013支點截面NN310911175NN61739980N22299996N524810013(3)、預應力鋼