【文章內(nèi)容簡介】 截面的中和軸（簡稱換軸）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15）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；計(jì)算結(jié)果列于表13。圖15 靜距計(jì)算圖示（單位：mm）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翼緣部分對(duì)靜軸nn靜距san(cm3) 201216翼緣部分對(duì)換軸oo靜距sao(cm3)288576 三角承托② 36505 34665 肋部③ 14268 13532 ∑251989 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) 29489馬蹄⑤ 173470 178530 肋部⑥ 31848 32952 管道或鋼束 35150 30347 ∑198691 210624 翼板①凈軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距snn (cm4) 201216凈軸以上凈面積對(duì)換軸靜距sno (cm4) 288576 三角承托② 36505 34665 肋部③ 58736 53148 ∑296457 376389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② 36505 34665 肋部③58695 53347 ∑296416376588 表13 跨中截面對(duì)重心軸靜距計(jì)算表 （三）截面幾何特性匯總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14內(nèi)。表14 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An cm2 凈慣距In cm4 凈軸到截面上緣距離yns cm 凈軸到截面下緣距離 ynx cm 截面抵抗矩上緣Wns cm3 下緣 Wnx cm3 對(duì)凈軸靜矩翼緣部分面積 San cm3 凈軸以上面積 Snn cm3 換軸以上面積 Son cm3 馬蹄部分面積 Sbn cm3 鋼束群重心到凈軸距離en cm 混凝土凈截面換算面積A0 cm2 換算慣距I0 cm4 換軸到截面上緣距離y0s cm 換軸到截面下緣距離y0x cm 截面抵抗矩上緣W0s cm3 下緣W0x cm3 對(duì)換軸靜矩翼緣部分面積Sao cm3 凈軸以上面積Sno cm3 換軸以上面積Soo cm3 馬蹄部分面積Sbo cm3 鋼束群重心到換軸距離e0 cm 鋼束群重心到截面下緣距離ap cm 六、 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值，后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，現(xiàn)以四分點(diǎn)截面（既有直線束，又有曲線束通過）為例說明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法。對(duì)于其他截面均可用同樣方法計(jì)算，它們的計(jì)算結(jié)果均列入鋼束預(yù)應(yīng)力損失及預(yù)加內(nèi)力一覽表內(nèi)（表15～表20）。 （一）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)算截面的管道長度（m），可近似取其在縱軸上的投影長度（見圖14），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15。（二）由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》，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)《公預(yù)規(guī)》附錄D，σl2計(jì)算公式如下。反向摩擦影響長度：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：；在反摩擦影響長度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：。四分點(diǎn)截面σl2的計(jì)算結(jié)果見表16。表15 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表中：*見表10所示，其中α值由表10中的cosα值反求得到。表16 四分點(diǎn)截面σl2的計(jì)算表 鋼束號(hào)影響長度錨固端距張拉端距離N1(N2)17320N3(N4)17612N514725N615502（三）混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失后張法梁當(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)《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，其中ynx值見表14，ai值見表10。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，計(jì)算得預(yù)制階段σl4見表17。（四）由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失《公預(yù)規(guī)》，鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算： 表17 四分點(diǎn)截面σl4計(jì)算表 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)N313013861301386N2N2113757582658859N4N412689493909766N1N1113191245213140N6N611620535477704N5N512336586693526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)，對(duì)低松弛鋼筋，； ——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力。計(jì)算得四分點(diǎn)截面鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值見表18。 表18 四分點(diǎn)截面σl5計(jì)算表 鋼束號(hào)σpeσl5鋼束號(hào)σpeσl5N1N4N2N5N3N6（五）混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，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)，全部鋼束重心處由預(yù)加力（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，考慮主梁重力的影響； ——配筋率，； ——本設(shè)計(jì)為鋼束錨固時(shí)相應(yīng)的凈截面面積An，見表14； ——本設(shè)計(jì)即為鋼束群重心至截面凈軸的距離en，見表14； ——截面回旋半徑，本設(shè)計(jì)為：——加載齡期為t0、計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土徐變系數(shù)； ——加載齡期為t0、計(jì)算齡期為t時(shí)收縮應(yīng)變。構(gòu)件理論厚度的計(jì)算公式為：式中：A——主梁混凝土截面面積； u——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，A和u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)與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即：故：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，受荷混凝土加載齡期為20d。按照上述條件，查《公預(yù)規(guī)》：混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失列表計(jì)算在表19內(nèi)。表19 四分點(diǎn)截面σl6計(jì)算 計(jì)算數(shù)據(jù)NP0= MP0=?m Mg1=?m In=54044639cm4 An= en=ep= Ep= αEP=計(jì)算σpeNP0/A(Mpa）（Mp0Mg1）/In（Mpa）σpe（Mpa）（1）（2）（3）=（1）+（2）算應(yīng)力損失計(jì)算公式：分子項(xiàng)分母項(xiàng)（4）αEPσpcφ（t，t0）i2=In/An（5）Epεcs（t，t0）ρp=1+ep2/i2（6）（（4）+（5））ρ=6ΔAp/An%1+15ρρpσl6=（六）預(yù)加力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總施工階段傳力錨固應(yīng)力σp0及其產(chǎn)生的預(yù)加力：1.縱向力： 彎矩： 剪力： 式中：——鋼束彎起后與梁軸的夾角，sinα與cosα的值參見表10； ——單根鋼束的截面積?？捎蒙鲜鐾瑯拥姆椒ㄓ?jì)算出使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力，下面將計(jì)算結(jié)果一并列入表20內(nèi)。表20 預(yù)加力作用效應(yīng)計(jì)算 截面鋼束號(hào)預(yù)加應(yīng)力作用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用見表17（）見表 17（KN）(KN)Mp0 見表 17 （KNm）見表17（）見表17(KN)Mp0 見表17