【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。為此，在設(shè)計(jì)時(shí)將端部錨固端截面分成上下兩部分（），上部鋼束彎起角定為15176。，下部鋼束彎起角定為7176。為了簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線形都是圓弧加直線，并且整根鋼束都布置在同一個(gè)豎直面內(nèi)。圖43錨固段鋼束群位置圖（單位mm） 鋼束計(jì)算（1）計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離錨固點(diǎn)至支座中心線的水平距離axi（見圖43）為：圖45示出鋼束計(jì)算圖式，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離x1列表計(jì)算在表42內(nèi)。圖44鋼束計(jì)算圖式（單位mm）表42鋼束起彎點(diǎn)至跨中距離計(jì)算表鋼束號(hào)起彎高度N1(N2)10072054N3(N4)1007N510015N610015（2）控制截面的鋼束重心位置計(jì)算①各鋼束重心位置計(jì)算由圖所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計(jì)算截面在曲線段時(shí)，計(jì)算公式為： 當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為：式中：ai——鋼束在計(jì)算截面處鋼束重心到梁底的距離； a0——鋼束起彎前到梁底的距離； R——鋼束彎起半徑（見表43）。②計(jì)算鋼束群重心至梁底距離表43 各計(jì)算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號(hào)四分點(diǎn)N1（N2）未彎起2054——N3（N4）N5N6支點(diǎn)直線段N1（N2）7N3（N4）7N515N615（3）鋼束長(zhǎng)度計(jì)算一根鋼束的長(zhǎng)度為曲線長(zhǎng)度、直線長(zhǎng)度和兩端工作長(zhǎng)度（270cm）之和，鋼束的曲線根據(jù)可以圓弧半徑和彎曲角度計(jì)算得出。通過計(jì)算每個(gè)鋼束的長(zhǎng)度，就會(huì)得到一孔橋和一片主梁所需要的施工鋼束總長(zhǎng)度。結(jié)果示于表44。表44 鋼束長(zhǎng)度計(jì)算表鋼束號(hào)鋼束彎起角度?曲線長(zhǎng)度（cm）直線長(zhǎng)度直線長(zhǎng)度有效長(zhǎng)度 鋼束預(yù)留長(zhǎng)度鋼束長(zhǎng)度（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）=（6）+（7）N1（N2）20547100270N3（N4）7100140N515100140N615100140第五章 計(jì)算主梁截面幾何特性 截面面積及慣性矩計(jì)算 在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計(jì)算小截面的幾何特性即可。計(jì)算公式如下：截面積 截面慣距 計(jì)算結(jié)果見表51。（1） 換算截面幾何特性計(jì)算①整體截面幾何特性計(jì)算在使用荷載階段需要計(jì)算大截面的幾何特性，計(jì)算公式如下：截面積： 截面慣距： 。式中：——分別為混凝土毛截面面積和慣距； ——分別為一根管道截面積和鋼束截面積； ——分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離； ——分塊面積重心到主梁上緣的距離； ——計(jì)算面積內(nèi)所含的鋼束數(shù)； ——鋼束與混凝土的彈性模量比值。②有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算 據(jù)《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)力混凝土梁，在計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)力所引起的混泥土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向應(yīng)力所產(chǎn)生的應(yīng)力，其按實(shí)際翼緣全寬計(jì)算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力計(jì)算時(shí)按有效翼緣寬度。因此。作為有效寬度的計(jì)算方法的等效應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)的實(shí)際體積內(nèi)的結(jié)果是相等的，因此計(jì)算時(shí)用一種有效寬度截面的方法代替法向應(yīng)力時(shí)，中性軸應(yīng)采取原始的全寬度部分的中性軸。1）有效分布寬度的計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度bf’,應(yīng)取用下列三者中的最小值：（主梁間距）此處，根據(jù)規(guī)范，取。故：。2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算 由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣距也不需折減，取全寬截面值。表51 跨中翼緣全寬截面面積和慣距計(jì)算表截面分塊名稱分塊面積分塊面積重心至上緣距離分塊面積對(duì)上緣靜距全截面重心至上緣距離分塊面積的自身慣距凈截面毛截面7968125724829914847852974548扣管道面積60670略4422229∑—73614257248299—4273751換算截面毛截面804978654045169644769431530鋼束換算面積50891略3929669∑—85586965404516—4026116計(jì)算數(shù)據(jù) n=6 扣管道面積 鋼束換算面積 在張拉階段和使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土梁有剪切應(yīng)力，剪應(yīng)力在這兩個(gè)階段應(yīng)疊加。在每個(gè)階段中，所有的面積突變處剪切應(yīng)力及中和軸位置，都要進(jìn)行計(jì)算的。例如，張拉階段和使用階段的截面（圖51），除了兩個(gè)階段剪切應(yīng)力aa和bb的位置需要計(jì)算，我們還必須計(jì)算兩個(gè)階段：（1）在張拉階段，凈截面的中和軸（簡(jiǎn)稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與使用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。（2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡(jiǎn)稱換軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。因此，對(duì)于每一個(gè)荷載作用階段，需要計(jì)算四個(gè)位置（共8種）的剪應(yīng)力，即需要計(jì)算下面幾種情況的靜距：①aa線（圖51）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（凈軸和換軸）的靜距；②bb線以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜距；③凈軸（nn）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜距；④換軸（oo）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜距；圖51張拉階段和使用階段的截面(單位mm)表52跨中截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算分塊名稱及序號(hào)b1=160cm ys=b1=240cm ys=靜距類別及符號(hào)分塊面積Ai（cm2）分塊面積重心至全截面重心距離yi(cm)對(duì)靜軸靜距Si=Aiyi(cm3)靜距類別及符號(hào)分塊面積Ai（cm2）分塊面積重心至全截面重心距離yi(cm)對(duì)換軸靜距Si=Aiyi(cm3)翼板①翼緣部分201223翼緣部分288537三角承托②對(duì)靜軸nn36505對(duì)換軸oo34545肋部③靜距san14268靜距sao13532∑(cm3)251975(cm3)336773下三角④馬蹄部分對(duì)凈軸靜距sbn(cm3)28523馬蹄部分對(duì)換軸靜距sbo (cm3)29491馬蹄⑤173469178514肋部⑥3184832967管道或鋼束3515030347∑198699210652翼板①凈軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距snn(cm4)201237凈軸以上凈面積對(duì)換軸靜距sno(cm4)288576三角承托②3650534665肋部③5873653198∑296475376389翼板①換軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距son (cm4)201216換軸以上換算面積對(duì)換軸靜距soo (cm4)288576三角承托②3650534665肋部③5869553347∑296417376588 其他截面特性值均可用同樣方法計(jì)算，下面將計(jì)算結(jié)果一并列于表53內(nèi)。表53主梁截面特性值總表 名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積Ancm2凈慣距Incm4凈軸到截面上緣距離ynscm凈軸到截面下緣距離ynxcm截面抵抗矩上緣Wnscm3下緣Wnxcm3對(duì)凈軸靜矩翼緣部分面積Sancm3凈軸以上面積Snncm3換軸以上面積Soncm3馬蹄部分面積Sbncm3鋼束群重心到凈軸距離encm混凝土凈截面換算面積A0cm2換算慣距I0cm4換軸到截面上緣距離y0scm換軸到截面下緣距離y0xcm截面抵抗矩上緣W0scm3下緣W0xcm3對(duì)換軸靜矩翼緣部分面積Saocm3凈軸以上面積Snocm3換軸以上面積Soocm3馬蹄部分面積Sbocm3鋼束群重心到換軸距離e0cm鋼束群重心到截面下緣距離apcm第六章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 據(jù)《公預(yù)規(guī)》，計(jì)算并確定主應(yīng)力梁截面鋼梁控制壓力的時(shí)候，應(yīng)該計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失的價(jià)值，虧損張拉預(yù)應(yīng)力梁包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束和管道壁摩擦損失，造成混凝土彈性壓縮損失批張力）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛，混凝土收縮和徐變損失），而錨固鋼束內(nèi)應(yīng)力和有效應(yīng)力（永久應(yīng)力）是相應(yīng)的張拉應(yīng)力損失扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力。由于在不同的位置預(yù)應(yīng)力損失值有差異，現(xiàn)在是一個(gè)四分點(diǎn)截面（既有直線束通過，又有曲線束經(jīng)過）。對(duì)于其他的橫截面可以用同樣的方法來計(jì)算，其結(jié)果包含在內(nèi)力（）內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋束損失和預(yù)加內(nèi)力列表。 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》，計(jì)算公式為：式中：——張拉鋼束時(shí)錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于鋼絞線取張拉控制應(yīng)力為：——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對(duì)于預(yù)埋波紋管??；——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)，取k=；——從張拉端到計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度（m），可近似取其在縱軸上的投影長(zhǎng)度，當(dāng)四分點(diǎn)為計(jì)算截面時(shí)。四分點(diǎn)截面σl1的計(jì)算結(jié)果見表61。表61 四分點(diǎn)截面管道摩擦損失σl1計(jì)算表鋼束號(hào)N1(N2)7N3(N4)N5N6 由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失按照《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋，在計(jì)算錨具變形和鋼束回縮引起的預(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)《公預(yù)規(guī)》附錄D，σl2計(jì)算公式如下。反向摩擦影響長(zhǎng)度：式中：——錨具變形，鋼束回縮值（mm），按《公預(yù)規(guī)》；對(duì)于夾片錨；——單位長(zhǎng)度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下式計(jì)算：其中： ——張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計(jì)為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σl1后的鋼筋應(yīng)力 ——張拉端至錨固端距離。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：；在反向摩擦影響長(zhǎng)度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼筋回縮損失值：；在反摩擦影響長(zhǎng)度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：。鋼束號(hào)影響長(zhǎng)度錨固端距張拉端距離N1(N2)16333N3(N4)16710N5135277543N614313表62 四分點(diǎn)截面σl2的計(jì)算 當(dāng)混泥土梁采用后張法分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束時(shí)產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，計(jì)算公式為：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：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)采用逐根張拉鋼束，預(yù)制時(shí)張拉鋼束N1～N6，張拉順序?yàn)镹5，N6，N1，N4，N2，N3。 39計(jì)算數(shù)據(jù)An= = In=54044639cm4 ynx= =鋼束號(hào)鋼束錨固時(shí)預(yù)加縱向應(yīng)力 epi=ynxaicm預(yù)加彎矩Mp0=N p0 epi計(jì)算應(yīng)力損失的鋼束相應(yīng)鋼束至靜軸距離 MPa錨固時(shí)鋼束應(yīng)力見表10合計(jì)N3