【文章內(nèi)容簡介】 鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，； —從張拉端到計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和(rad)； —管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，； —從張拉端到計(jì)算截面的管道長度(m)，可近似取其在縱軸上的投影長度，當(dāng)四分點(diǎn)位計(jì)算截面時(shí)。其計(jì)算結(jié)果如下表101所示。表101 四分點(diǎn)截面管道摩擦損失計(jì)算表鋼束號(hào)176。radmMPaN100N200N3 由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 按JTG ，對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋，在計(jì)算錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響。根據(jù)JTG D622012附錄D，計(jì)算公式如下：反向摩擦長度： 式（222）式中：—錨具變形、鋼束回縮值(mm)，按JTG ；對(duì)于夾片錨mm； —單位長度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下列公式計(jì)算：其中：—張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計(jì)取1395MPa， —預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除后的鋼筋應(yīng)力， —張拉端至錨固端的距離。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：；在反摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼筋回縮損失：在反摩擦影響長度內(nèi)外，錨具變形、鋼筋回縮損失：四分點(diǎn)截面的計(jì)算結(jié)果見表102表102 四分點(diǎn)截面計(jì)算表鋼束號(hào)(MPa/mm)影響長度(mm)錨固端(MPa)距張拉端距離x(mm)MPaN1N2N3后張法梁當(dāng)采用分批張拉時(shí)，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，根據(jù)JTG ，計(jì)算公式為： 式（223）式中：—在先張拉鋼束重心處，由后張拉各批鋼束而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，可按下式計(jì)算： 式（224） 其中：，—分別為鋼束錨固時(shí)預(yù)加的縱向力和彎矩， —計(jì)算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離，本設(shè)計(jì)采用逐根張拉，張拉順序?yàn)镹3，N2，1N。計(jì)算時(shí)從最后張拉的一束逐步向前推進(jìn)。計(jì)算結(jié)果見表104按JTG ，鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算： 式（225）式中：—張拉系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用一次張拉，； —鋼筋松弛系數(shù)，； —傳力錨固時(shí)鋼筋應(yīng)力。表103 四分點(diǎn)截面計(jì)算表計(jì)算數(shù)據(jù) 鋼束號(hào)錨固時(shí)預(yù)加縱向力()(cm)預(yù)加彎矩錨固時(shí)鋼束應(yīng)力 ()N1111621721162172N2111154982277670N39143723192042表104四分點(diǎn)截面計(jì)算表按JTG ，由混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算： 式（226）式中：—全部鋼束重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值； —鋼束錨固時(shí)，全部鋼束重心處重心處由預(yù)加應(yīng)力(扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失)產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，并根據(jù)張拉受力情況，考慮主梁重力影響； —配筋率，； —本設(shè)計(jì)為鋼束錨固時(shí)相應(yīng)的凈截面面積； —本設(shè)計(jì)即為鋼束群重心至截面凈軸的距離； —截面回轉(zhuǎn)半徑，本設(shè)計(jì)為；—加載齡期為、計(jì)算齡期為時(shí)的混凝土徐變系數(shù)；—加載齡期為、計(jì)算齡期為時(shí)的收縮系數(shù)；(1) 徐變系數(shù)終極值和收縮應(yīng)變終極值的計(jì)算構(gòu)件理論厚度計(jì)算公式為： 式（227）式中：—主梁混凝土截面面積； —與大氣接觸的截面周邊長度。本設(shè)計(jì)考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成，和均采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)。對(duì)于混凝土毛截面，四分點(diǎn)和跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即： 故： cm設(shè)混凝土收縮和徐變?cè)谝巴庖话銞l件(相對(duì)濕度為75%)下完成，受荷時(shí)混凝土加載齡期為20d。按上述條件，查JTG =，(2) 計(jì)算 預(yù)加力：kN……………………………………………… …………………… 式（228）鋼筋重心處混凝土應(yīng)力：MPa……………………………………………… …………………… 式（229） 式（230） 式（231） 式（232）收縮、徐變應(yīng)力損失終極值：MPa …………………………………………………………………… 式（233） 表105示出了個(gè)控制截面的鋼束預(yù)應(yīng)力損失。表105 鋼束預(yù)應(yīng)力損失一覽表截面鋼束號(hào)預(yù)加力階段正常使用階段錨固前預(yù)應(yīng)力損失錨固后預(yù)應(yīng)力損失(MPa)(MPa)(MPa)錨固前鋼束應(yīng)力(MPa)(MPa)鋼束有效應(yīng)力跨中1023四分點(diǎn)123支點(diǎn)1023 主梁驗(yàn)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(yàn)算這兩類承載力。（1）正截面承載力驗(yàn)算①確定混凝土受壓區(qū)高度 按JTG ，對(duì)于戴承托翼緣板的T形截面： 當(dāng)成立時(shí)，中性軸在翼緣板內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。 本設(shè)計(jì)的這一判別式：左邊=kN右邊= kN左邊右邊，即中性軸在翼緣板內(nèi)。設(shè)中性軸到截面上緣距離為x，則：式中：—預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，按JTG ，對(duì)于 C50混凝土和鋼絞線，； —梁的有效高度，以跨中為例，cm； 說明該截面破壞時(shí)屬于塑性破壞。② 驗(yàn)算正截面承載力 由JTG ，正截面承載力按下式計(jì)算： 式（234）式中：—橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按JTG ，本設(shè)計(jì)按二級(jí)公路設(shè)計(jì)，； 則上式為： 主梁跨中正截面承載力滿足要求。其他截面均按此方法驗(yàn)算。（2）斜截面承載力驗(yàn)算①斜截面抗剪承載力驗(yàn)算 按JTG ，計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時(shí)，其計(jì)算位置按下列規(guī)定采用1） 距支座中心h/2處截面；2） 受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面；3） 錨固于受拉區(qū)的縱向鋼筋不受力處的截面；4） 箍筋數(shù)量或間距改變處的截面；5） 構(gòu)件腹板寬度變化處的截面。本設(shè)計(jì)以距支座h/2處截面為例進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。a復(fù)核主梁截面尺寸T形截面梁當(dāng)進(jìn)行斜截面抗剪計(jì)算時(shí)，其截面尺寸應(yīng)符合JTG ，即： 公式（235） 式中：—經(jīng)內(nèi)力組合后支點(diǎn)截面的最大剪力，見表32，1號(hào)梁kN； —支點(diǎn)截面的腹板寬度，即mm； —支點(diǎn)截面的有效高度，即mm； —混凝土強(qiáng)度等級(jí)。kN kN 因此本設(shè)計(jì)主梁的T形截面尺寸復(fù)核要求。b截面抗剪承載力驗(yàn)算驗(yàn)算是否需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。按JTG ，若符合下列公式要求時(shí)，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。 式（236）式中：—混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； —預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。對(duì)于距支座h/2處截面：mm，mm，kN。kN kN 因此本例需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。 ① 計(jì)算斜截面水平投影長度 按JTG ，計(jì)算斜截面水平投影長度C： 式（237）式中：—斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，當(dāng)時(shí)，取=； —通過斜截面受壓端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值； —相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩組合設(shè)計(jì)值； —通過斜截面受壓區(qū)頂端正截面上的有效高度，自受拉縱向主筋的合理合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離。 首先假定m，計(jì)算得kN。m與假定值基本相同，可認(rèn)為是最不利截面。 ② 箍筋計(jì)算 按JTG ，腹板內(nèi)箍筋直徑不小于10mm，且應(yīng)采用帶肋鋼筋，間距不應(yīng)大于250mm。本設(shè)計(jì)選用直徑為12mm的HRB335鋼筋，間距為200mm的雙肢箍筋，則箍筋的總截面積為：箍筋間距cm，箍筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度MPa，箍筋配筋率為： 式（238）滿足JTG ，同時(shí)按JTG ，在距支點(diǎn)一倍梁高的范圍內(nèi)，箍筋間距縮小為10cm。③ 抗剪承載力計(jì)算按JTG ，主梁抗剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算：式中：—； —斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪承載力，按下式計(jì)算： 式（239） —與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼束的抗剪承載力，按下式計(jì)算： —斜截面內(nèi)在同一彎起平面的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積； —預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，為1260MPa； —預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋在斜截面受壓端正截面處的切線與水平角的夾角 式（239） 式（240）kN 式（241） kNkN 說明距支座h/2處截面的斜截面抗剪承載力滿足要求，同時(shí)也表明上述箍筋的配置是合理的。(3) 斜截面抗彎承載力驗(yàn)算 本設(shè)計(jì)中所有鋼束均在梁端錨固，即鋼束根數(shù)沿梁跨幾乎沒有變化，可不必進(jìn)行該項(xiàng)承載力驗(yàn)算，通過構(gòu)造加以保證。(1)正截面抗裂驗(yàn)算按JTG ，對(duì)預(yù)制的全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)符合下列要求： 式（242）式中：—在作用短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土法向拉應(yīng)力，按下式計(jì)算： 式（243） 式（244） 表111示出了正截面抗裂驗(yàn)算的計(jì)算過程，可見其結(jié)果符合規(guī)范要求。表111 正截面抗裂驗(yàn)算表應(yīng)力部位跨中下緣四分點(diǎn)下緣支點(diǎn)下緣2412525699869989890162497154242207283196006194873238755158391011879300376110028235700000(2)斜截面抗裂驗(yàn)算 按JTG ，對(duì)預(yù)制的全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應(yīng)組合下，斜截面混凝土的主拉應(yīng)力，應(yīng)符合下列要求：MPa式中：—由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力，按下式計(jì)算： 式（245） 式（246）表112 計(jì)算表截面應(yīng)力部位aaoonnbb跨中42478096998 6998 6998 6998 (cm)0(cm)0158391015839101583910158391037611003761100376110037611000(MPa)00四分點(diǎn)支點(diǎn)—式中：—在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； —在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力表112示出了的計(jì)算過程，表113示出了的計(jì)算過程，混凝土主拉應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見表114，可見其結(jié)果符合規(guī)范要求。表113 值表截面上梗肋aa凈軸nn換軸oo下梗肋bb跨中四分點(diǎn)1支點(diǎn)—表114 計(jì)算表 截面主應(yīng)力部位