【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摩擦的影響系數(shù)，； —從張拉端到計算截面的管道長度(m)，可近似取其在縱軸上的投影長度，當四分點位計算截面時。其計算結(jié)果如下表101所示。表101 四分點截面管道摩擦損失計算表鋼束號176。radmMPaN100N200N3 由錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失 按JTG ，對曲線預應力筋，在計算錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失時，應考慮錨固后反向摩擦的影響。根據(jù)JTG D622012附錄D，計算公式如下：反向摩擦長度： 式（222）式中：—錨具變形、鋼束回縮值(mm)，按JTG ；對于夾片錨mm； —單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下列公式計算：其中：—張拉端錨下控制應力，本設計取1395MPa， —預應力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應力，即跨中截面扣除后的鋼筋應力， —張拉端至錨固端的距離。張拉端錨下預應力損失：；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：四分點截面的計算結(jié)果見表102表102 四分點截面計算表鋼束號(MPa/mm)影響長度(mm)錨固端(MPa)距張拉端距離x(mm)MPaN1N2N3后張法梁當采用分批張拉時，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力損失，根據(jù)JTG ，計算公式為： 式（223）式中：—在先張拉鋼束重心處，由后張拉各批鋼束而產(chǎn)生的混凝土法向應力，可按下式計算： 式（224） 其中：，—分別為鋼束錨固時預加的縱向力和彎矩， —計算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離，本設計采用逐根張拉，張拉順序為N3，N2，1N。計算時從最后張拉的一束逐步向前推進。計算結(jié)果見表104按JTG ，鋼絞線由松弛引起的應力損失的終極值，按下式計算： 式（225）式中：—張拉系數(shù)，本設計采用一次張拉，； —鋼筋松弛系數(shù)，； —傳力錨固時鋼筋應力。表103 四分點截面計算表計算數(shù)據(jù) 鋼束號錨固時預加縱向力()(cm)預加彎矩錨固時鋼束應力 ()N1111621721162172N2111154982277670N39143723192042表104四分點截面計算表按JTG ，由混凝土收縮和徐變引起的應力損失可按下式計算： 式（226）式中：—全部鋼束重心處由混凝土收縮、徐變引起的預應力損失值； —鋼束錨固時，全部鋼束重心處重心處由預加應力(扣除相應階段的應力損失)產(chǎn)生的混凝土法向應力，并根據(jù)張拉受力情況，考慮主梁重力影響； —配筋率，； —本設計為鋼束錨固時相應的凈截面面積； —本設計即為鋼束群重心至截面凈軸的距離； —截面回轉(zhuǎn)半徑，本設計為；—加載齡期為、計算齡期為時的混凝土徐變系數(shù)；—加載齡期為、計算齡期為時的收縮系數(shù)；(1) 徐變系數(shù)終極值和收縮應變終極值的計算構(gòu)件理論厚度計算公式為： 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。本設計考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成，和均采用預制梁的數(shù)據(jù)。對于混凝土毛截面，四分點和跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即： 故： cm設混凝土收縮和徐變在野外一般條件(相對濕度為75%)下完成，受荷時混凝土加載齡期為20d。按上述條件，查JTG =，(2) 計算 預加力：kN……………………………………………… …………………… 式（228）鋼筋重心處混凝土應力：MPa……………………………………………… …………………… 式（229） 式（230） 式（231） 式（232）收縮、徐變應力損失終極值：MPa …………………………………………………………………… 式（233） 表105示出了個控制截面的鋼束預應力損失。表105 鋼束預應力損失一覽表截面鋼束號預加力階段正常使用階段錨固前預應力損失錨固后預應力損失(MPa)(MPa)(MPa)錨固前鋼束應力(MPa)(MPa)鋼束有效應力跨中1023四分點123支點1023 主梁驗算 在承載能力極限狀態(tài)下，預應力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，下面驗算這兩類承載力。（1）正截面承載力驗算①確定混凝土受壓區(qū)高度 按JTG ，對于戴承托翼緣板的T形截面： 當成立時，中性軸在翼緣板內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。 本設計的這一判別式：左邊=kN右邊= kN左邊右邊，即中性軸在翼緣板內(nèi)。設中性軸到截面上緣距離為x，則：式中：—預應力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，按JTG ，對于 C50混凝土和鋼絞線，； —梁的有效高度，以跨中為例，cm； 說明該截面破壞時屬于塑性破壞。② 驗算正截面承載力 由JTG ，正截面承載力按下式計算： 式（234）式中：—橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按JTG ，本設計按二級公路設計，； 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算。（2）斜截面承載力驗算①斜截面抗剪承載力驗算 按JTG ，計算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時，其計算位置按下列規(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。本設計以距支座h/2處截面為例進行斜截面抗剪承載力驗算。a復核主梁截面尺寸T形截面梁當進行斜截面抗剪計算時，其截面尺寸應符合JTG ，即： 公式（235） 式中：—經(jīng)內(nèi)力組合后支點截面的最大剪力，見表32，1號梁kN； —支點截面的腹板寬度，即mm； —支點截面的有效高度，即mm； —混凝土強度等級。kN kN 因此本設計主梁的T形截面尺寸復核要求。b截面抗剪承載力驗算驗算是否需要進行斜截面抗剪承載力計算。按JTG ，若符合下列公式要求時，則不需要進行斜截面抗剪承載力驗算。 式（236）式中：—混凝土抗拉強度設計值； —預應力提高系數(shù)，對預應力混凝土受彎構(gòu)件。對于距支座h/2處截面：mm，mm，kN。kN kN 因此本例需要進行斜截面抗剪承載力計算。 ① 計算斜截面水平投影長度 按JTG ，計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，當時，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計值； —相應于上述最大剪力時的彎矩組合設計值； —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至受壓邊緣的距離。 首先假定m，計算得kN。m與假定值基本相同，可認為是最不利截面。 ② 箍筋計算 按JTG ，腹板內(nèi)箍筋直徑不小于10mm，且應采用帶肋鋼筋，間距不應大于250mm。本設計選用直徑為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，箍筋抗拉設計強度MPa，箍筋配筋率為： 式（238）滿足JTG ，同時按JTG ，在距支點一倍梁高的范圍內(nèi)，箍筋間距縮小為10cm。③ 抗剪承載力計算按JTG ，主梁抗剪承載力應按下式計算：式中：—； —斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪承載力，按下式計算： 式（239） —與斜截面相交的預應力彎起鋼束的抗剪承載力，按下式計算： —斜截面內(nèi)在同一彎起平面的預應力彎起鋼筋的截面面積； —預應力彎起鋼筋的抗拉強度設計值，為1260MPa； —預應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，同時也表明上述箍筋的配置是合理的。(3) 斜截面抗彎承載力驗算 本設計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，可不必進行該項承載力驗算，通過構(gòu)造加以保證。(1)正截面抗裂驗算按JTG ，對預制的全預應力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應組合下，應符合下列要求： 式（242）式中：—在作用短期效應組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土法向拉應力，按下式計算： 式（243） 式（244） 表111示出了正截面抗裂驗算的計算過程，可見其結(jié)果符合規(guī)范要求。表111 正截面抗裂驗算表應力部位跨中下緣四分點下緣支點下緣2412525699869989890162497154242207283196006194873238755158391011879300376110028235700000(2)斜截面抗裂驗算 按JTG ，對預制的全預應力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應組合下，斜截面混凝土的主拉應力，應符合下列要求：MPa式中：—由作用短期效應組合和預應力產(chǎn)生的混凝土主拉應力，按下式計算： 式（245） 式（246）表112 計算表截面應力部位aaoonnbb跨中42478096998 6998 6998 6998 (cm)0(cm)0158391015839101583910158391037611003761100376110037611000(MPa)00四分點支點—式中：—在計算主應力點，由作用短期效應組合和預應力產(chǎn)生的混凝土法向應力； —在計算主應力點，由作用短期效應組合和預應力產(chǎn)生的混凝土剪應力表112示出了的計算過程，表113示出了的計算過程，混凝土主拉應力計算結(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1支點—表114 計算表 截面主應力部位