【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 得到 （413） （414）令 代入式（413）（414）中得到上翼緣最大配筋為： （415a）上翼緣最小配筋為： （415b）下翼緣最大配筋為： （416a）下翼緣最大配筋為： (416b)式中:截面只在下緣布置力筋以抵抗正彎矩由： 得：當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： （417） 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： （418）由：得：當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí) （419）當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí) （420）當(dāng)按上緣和下緣的壓應(yīng)力的限制條件計(jì)算時(shí)(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最大值)。可由前面的式（46）和式（48）推導(dǎo)得： （421） （422）對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，因?yàn)橐恍┒嗯c約束會(huì)產(chǎn)生附加內(nèi)次即次內(nèi)力，而次內(nèi)力項(xiàng)的計(jì)算結(jié)果與預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量有關(guān)。特別是中小跨徑，預(yù)應(yīng)力二次矩比重較大，預(yù)加力對(duì)截面的效應(yīng)受到的影響也較大，往往導(dǎo)致估算預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量偏差較大，所以需要多次試算與調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋面積和位置。以達(dá)到設(shè)計(jì)基本要求。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)把Midas Civil計(jì)算出來(lái)在恒載+活載荷載組合下的彎矩都提高15%左右得到估束內(nèi)力包絡(luò)圖，然后再依據(jù)上述計(jì)算原理進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算。計(jì)算中使用的組合結(jié)果并不是橋梁的真實(shí)受力，因此估算過(guò)程中： 在本次設(shè)計(jì)中頂板N類鋼束、底板B類鋼束、。設(shè)計(jì)強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力鋼束有效應(yīng)力可取σy==1860=1209MPa。計(jì)算結(jié)果及預(yù)估配束結(jié)果見(jiàn)表41。表41 各截面所采用的鋼束數(shù)量表鋼束編號(hào)鋼束名稱編束根數(shù)束數(shù)鋼束編號(hào)鋼束名稱編束根數(shù)束數(shù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預(yù)應(yīng)力鋼束的布置對(duì)于本文的后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，由于張拉操作有一定的自由度，預(yù)應(yīng)力筋沿梁長(zhǎng)方向的布置可以更為合理，一般根據(jù)彎矩圖可以將預(yù)應(yīng)力筋按曲線形布置，同時(shí)也有利于提高結(jié)構(gòu)的抗剪能力，也可以采用局部筋解決局部?jī)?nèi)力峰值區(qū)域的受力狀態(tài)。預(yù)應(yīng)力筋的形心線應(yīng)位于束界內(nèi)，但有時(shí)由于預(yù)應(yīng)力二次矩的影響，導(dǎo)致束界隨所配置的預(yù)應(yīng)力筋而變化，此時(shí)只能通過(guò)反復(fù)試算調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋的位置來(lái)解決。由于梁截面一般為帶腹板形式，預(yù)應(yīng)力筋的橫向布置應(yīng)考慮到曲線筋的彎起空間。錨固端處尚應(yīng)考慮錨墊板的布置。另外，在橫向布置受到限制時(shí)可以考慮將預(yù)應(yīng)力筋平彎解決，也可加大束筋面積，減少預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)。（1）預(yù)應(yīng)力束筋的型式與錨具型式應(yīng)選擇相對(duì)應(yīng)的，盡量少用幾種規(guī)格，避免施工時(shí)出錯(cuò)要；（2）預(yù)應(yīng)力束筋應(yīng)避免使用多次反向曲率，因?yàn)閺澢鷷?huì)產(chǎn)生很大摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束筋的有效利用，但有時(shí)為了滿足錨固條件，會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行平彎和豎彎，但要避免減少平彎和豎彎的疊加，且平彎和豎彎的轉(zhuǎn)角不宜大于20176。，半徑應(yīng)大于4m；（3）當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋需要分層布置時(shí)，頂板的長(zhǎng)束布置在上層，短束布置在下層，底板長(zhǎng)束布置在下層，短束布置在上層，一般先錨固下層鋼筋，后錨固上層鋼筋；（4）預(yù)應(yīng)力筋布置不允許與橋梁翼緣板端部太近，在同一截面上錨固時(shí)，需要要適當(dāng)分散，避免梁體產(chǎn)生橫向的彎曲作用，各個(gè)施工階段都要滿足預(yù)應(yīng)力筋在截面上對(duì)稱布置；（5）設(shè)置孔道時(shí)，需要預(yù)留一定的備用孔道，一般為總數(shù)的1%。本設(shè)計(jì)在橫截面上對(duì)稱布筋，中跨墩頂布置64根，其中頂板布置兩排，第一排距梁頂?shù)木嚯x為16cm，共有24；第二排距梁頂?shù)木嚯x為36cm，共有20根；腹板布置20根，分左右兩列，距腹板外緣均為20cm，間距為25cm。中跨合攏段的預(yù)應(yīng)力筋布置在底板上，底板下緣凈保護(hù)層厚度為15cm，力筋均采用鋸齒板錨固。具體布置見(jiàn)鋼筋斷面布置圖。圖 42邊跨及半中跨預(yù)應(yīng)力筋布置立面圖圖 43 26支點(diǎn)預(yù)應(yīng)力筋橫斷面布置圖圖 44 4支點(diǎn)預(yù)應(yīng)力筋橫斷面布置圖圖 45 跨中預(yù)應(yīng)力筋橫斷面布置圖第5章 截面特性計(jì)算本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用后張法進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。在預(yù)應(yīng)力鋼束錨固階段，預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)還未壓漿，由預(yù)應(yīng)力鋼筋引起的應(yīng)力需要按照混凝土截面凈面積來(lái)計(jì)算；而在使用階段，預(yù)應(yīng)力管道已壓漿，預(yù)應(yīng)力鋼束與混凝土粘結(jié)良好，預(yù)應(yīng)力鋼筋引起的應(yīng)力可按照換算截面來(lái)計(jì)算。所以在計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失時(shí)會(huì)用到凈截面幾何特性，故需對(duì)每一個(gè)截面進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)毛截面特性和管道特性求出凈截面特性。在控制截面檢算時(shí)要用到換算截面幾何特性，故需計(jì)算控制截面的換算幾何特性，根據(jù)毛截面特性和管道特性求出換算截面特性。 毛截面幾何特性由Midas Civil2013軟件可直接得到各毛截面幾何特性，見(jiàn)表51。表51毛截面幾何特性（取半結(jié)構(gòu)）截面號(hào)面積（m2）慣性矩（m4）中性軸距上緣（m）中性軸距下緣（m）截面號(hào)面積（m2）慣性矩（m4）中性軸距上緣（m）中性軸距下緣（m）12422532642752862973083193210331134123513361437153816391740184119422043214422452346 凈截面幾何特性在本設(shè)計(jì)中，在Midas Civil計(jì)算軟件中中輸入截面特性值及材料特性值，并定義鋼束特性，如波紋管直徑、鋼束面積及預(yù)留空洞等參數(shù)后，以上計(jì)算結(jié)果由Midas Civil自動(dòng)生成。第6章 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《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》（JTGD622004）（以下簡(jiǎn)稱《預(yù)規(guī)》），后張預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計(jì)算中，應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力失：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中不考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨圈口之間的摩擦、墩臺(tái)支座的彈性變形等因素引起的其他預(yù)應(yīng)力損失。 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道之間摩擦損失在后張法構(gòu)件中，張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束在預(yù)留孔道中發(fā)生滑動(dòng)，因而產(chǎn)生摩阻力。鋼筋在遠(yuǎn)離張拉端處的應(yīng)力會(huì)由于這種摩阻力的存在而小于張拉端處的應(yīng)力。這種預(yù)應(yīng)力的減小稱為管道摩阻損失。由《預(yù)規(guī)》,預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算： （61） 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮損失在對(duì)鋼束進(jìn)行錨固時(shí)，鋼絲會(huì)發(fā)生回縮，由于受壓也會(huì)使錨具變形、使墊圈之間和分塊拼裝的混凝土塊件之間的接縫壓縮，從而引起的預(yù)應(yīng)力損失。由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算： （62）式中： 混凝土彈性壓縮損失在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，如果采用分批張拉，則前次張拉已在錨固混凝土上的預(yù)應(yīng)力鋼筋將因后來(lái)張拉鋼筋而使其壓縮并引起預(yù)應(yīng)力損失。因此每根鋼筋中預(yù)應(yīng)力的損失值與鋼筋在截面中所處位置及張拉次序有關(guān)。為簡(jiǎn)化計(jì)算，實(shí)用上以1/4跨度截面代表全梁的平均截面，并假設(shè)同一截面所有力筋的都相同，并且所有力筋都位于其合力作用點(diǎn)。所以，計(jì)算式為： （63）式中： 鋼束松馳引起的應(yīng)力損失根據(jù)規(guī)范，預(yù)應(yīng)力鋼束由于松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值，可按下式計(jì)算： （64）式中： 混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失(1)按規(guī)范計(jì)算混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失： （65）式中： 有效預(yù)應(yīng)力值(1)使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力: （66）(2)張拉錨固階段的有效預(yù)應(yīng)力: （67）頂板鋼束組N18的預(yù)應(yīng)力損失見(jiàn)表61，其他鋼束組的損失亦可通過(guò)Midas Civil查出。表61頂板鋼束組N18的預(yù)應(yīng)力損失（單位：MPa）單元位置6I6J7I7J8I8J9I9J10I10J11I11J12I12J13I13J14I14J15I15J16I16J17I17J18I18J19I19J20I20J21I21J22I22J23I23J24I24J25I25J26I26J27I27J28I28J29I29J30I30J31I31J32I32J33I33J34I