【文章內(nèi)容簡介】 加。因此，對于每一個荷載作用階段，需要計算四個位置（共8種）的剪應力，即需要計算下面幾種情況的靜距：①aa線（）以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜距；②bb線以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜距； ③凈軸（nn）以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜距； ④換軸（oo）以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜距； 。41 (單位mm)42 43 其他截面特性值均可用同樣方法計算， 44 鋼束預應力損失計算根據(jù)《公預規(guī)》，當計算主梁截面應力和確定鋼束的控制應力時，應計算預應力損失值，后張法梁的預應力損失包括前期預應力損失（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）和后期預應力損失（鋼絞線應力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應力和有效應力（永存應力）分別等于張拉應力扣除相應階段的預應力損失。預應力損失值因梁截面位置不同而有差異，現(xiàn)以四分點截面（既有直線束，又有曲線束通過）為例說明各項預應力損失的計算方法。對于其他截面均可用同樣方法計算，它們的計算結(jié)果均列入鋼束預應力損失及預加內(nèi)力一覽表內(nèi)（～）。45 按《公預規(guī)》，計算公式為：sl1=scon[1e(mq+kx)]式中：scon——張拉鋼束時錨下的控制應力；根據(jù)《公預規(guī)》，對于鋼絞線取張拉控制應力為：scon==180。1860=1395(MPa)m——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對于預埋波紋管取m=；q——從張拉端到計算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad）；k——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取k=；（m），可近似取其在縱x——從張拉端到計算截面的管道長度x軸上的投影長度（），當四分點為計算截面時，=ax1+l/4。 四分點截面管道摩擦損失σl1計算表 46 、鋼束回縮引起的預應力損失按《公預規(guī)》，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)《公預規(guī)》附錄D，σl2計算公式如下。反向摩擦影響長度：l1=229。Dl180。Ep Dsd式中：229。Dl——錨具變形，鋼束回縮值（mm），按《公預規(guī)》；對于夾片錨229。Dl=12mm；Dsd——單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下式計算：Dsd=s0sl l其中： s0——張拉端錨下控制應力，本設計為1395MPa，sl——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σl1后的鋼筋應力，l——張拉端至錨固端距離。張拉端錨下預應力損失：sl2=2Dsdl1；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：sl2=2Dsd(l1x)；在反摩擦影響長度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：sl2。47=0。 四分點截面σl2的計算表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)《公預規(guī)》，計算公式為：sl4=aEp229。Dspc式中：229。Dspc——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：229。Dspc=229。NpAn +229。Mpepi In其中：Np0,Mp0——分別為鋼束錨固時預加的縱向力和彎矩； epi——計算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離，epi=ynxai，其中ynx值見表14，ai值見。本設計采用逐根張拉鋼束，預制時張拉鋼束N1～N6，張拉順序48 為N5，N6，N1，N4，N2，N3。 49 50 51 《公預規(guī)》，鋼絞線由松弛引起的應力損失的終極值，按下式計算： sl5=Yz(spefpk)spe式中：Y——張拉系數(shù)，本設計采用一次張拉，Y=； z——鋼筋松弛系數(shù)，對低松弛鋼筋，zspe=；——傳力錨固時的鋼筋應力。 =1860MPa。fpk。 四分點截面σl5計算表根據(jù)《公預規(guī)》，由混凝土收縮和徐變引起的應力損失可按下式計算：52 sl6=[Epecs(t,t0)+aEpspcf(t,t0)]1+15rrprp=1+2epi2式中：sl6——全部鋼束重心處由混凝土收縮、徐變引起的預應力損失值；spc——鋼束錨固時，全部鋼束重心處由預加力（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，考慮主梁重力的影響；r——配筋率，p =6ApAn； An，； A——本設計為鋼束錨固時相應的凈截面面積ep——本設計即為鋼束群重心至截面凈軸的距離en，見表；i——截面回旋半徑，本設計為：i2f(t,t0)=In An——加載齡期為t0、計算齡期為t時的混凝土徐變系數(shù)； ecs(t,t0)——加載齡期為t0、計算齡期為t時收縮應變。①徐變系數(shù)終極值f(t,t0)和收縮應變終極值ecs(t,t0)的計算構(gòu)件理論厚度的計算公式為：h=2Au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。53本設計考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成，A和u均采用預制梁的數(shù)據(jù)。對于混凝土毛截面，四分點與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即：A=()u=160+2180。(15+20++55=(cm)502+102+165+.52+152+25) 故：h=2Au=2180。=(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，受荷混凝土加載齡期為28d,t=∞,70%≤RH≤99%。按照上述條件，查《公預規(guī)》：f(tu,t0)=ecs(tu,t0)=180。103②.計算sl6。 54 施工階段傳力錨固應力σp0及其產(chǎn)生的預加力：⑴.sp0=sconslI=sconsl1sl2sl4⑵.由sp0產(chǎn)生的預加力縱向力： Np0=彎矩： Mp0229。sp0DApcosa =Np0ep0剪力： Qp0=229。spDApsina式中：a——鋼束彎起后與梁軸的夾角，sinα與cosα的值參見表；DAp——單根鋼束的截面積，DAp=?？捎蒙鲜鐾瑯拥姆椒ㄓ嬎愠鍪褂秒A段由張拉鋼束產(chǎn)生的預加力Np,Qp,Mp。 56 預加力作用效應計算58 。 鋼束預應力損失一覽表59 主梁截面承載力與應力驗算預應力混凝土梁從預加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預加應力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個受力階段，為保證主梁受力可靠并予以控制，應對控制截面進行各個階段的驗算。在以下內(nèi)容中，先進行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載力驗算，再分別驗算持久狀態(tài)抗裂驗算和應力驗算，最后進行短暫狀態(tài)構(gòu)件的截面應力驗算。對于抗裂驗算，根據(jù)《公預規(guī)》公路簡支梁標準設計經(jīng)驗，對于全預應力梁在使用階段短期效應組合作用下，只要截面不出現(xiàn)拉應力就可滿足。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，下面驗算這兩類截面的承載力。 ⑴正截面承載力驗算60 (單位mm)①確定混凝土受壓區(qū)高度根據(jù)《公預規(guī)》，對于帶承托翼緣板的T形截面：當fpdAp163。fcdbf’hf’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=fpdAp=1260180。42180。=5292(kN)右邊=fcdbf’hf’=180。240180。15180。=8064(kN)左邊amp。lt。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：x=fpdApfcdbf’=1260180。180。240=(cm)xbh0=180。()=(cm)式中：xb——預應力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，按《公預規(guī)》采用，對于C50混凝土和鋼絞線，xbh0——梁的有效高度，ho=； =hap，以跨中截面為例，ap=()。61 說明該截面破壞時屬于塑性破壞狀態(tài)。②驗算正截面承載力由《公預規(guī)》，正截面承載力按下式計算：g0Md163。fcdbf’x(h0x2)式中：g0——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《公預規(guī)》，本設計設計安全等級為二級。則上式為：右邊=180。103180。180。180。(=(kNm)g0Md=(kNm)(跨中）)主梁跨中正截面承載力滿足要求。其他截面均可用同樣方法驗算。③驗算最小配筋率由《公預規(guī)》，預應力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應滿足下列條件：Mud179。 Mcr式中：Mud——受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設計值，由以上計算可知Mud=mMcr——受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，按下式計算： 其中：g=2S0W0=2180。=62 spc=NpAn+MpWnx=+7032073=式中：S0——全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分截面對重心軸的面積矩，；W0——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩，； 由于：==163。 故需要配置普通鋼筋來滿足最小配筋率要求。1)計算受壓區(qū)高度r0Md163。fcdb’fx(h0x2)=180。103180。()整理：+=0得：x=xh=180。()=(m)2)計算普鋼筋AsAs=fcdbxfpdApfsd280=(m2)=(cm2)= 180。180。180。42180。104即在梁底配置6根直徑20mmHRB335鋼筋，As=，以滿足要求。⑵.斜截面承載力驗算①斜截面抗剪承載力驗算63根據(jù)《公預規(guī)》，計算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時，其計算位置應按下列規(guī)定采用：；；；；。本設計以距支座中心h/2處截面為例進行斜截面抗剪承載力驗算。1)復核主梁截面尺寸T形截面梁當進行斜截面抗剪承載力計算時，其截面尺寸應符合《公預規(guī)》，即：g0Vd163。180。103fcu,kbh0式中：Vd——經(jīng)內(nèi)力組合后支點截面上的最大剪力(kN），；b——支點截面的腹板厚度（mm），即b=550mm；h0——支點截面的有效高度（mm），即h0=hap==(mm)fcu,k——混凝土強度等級（MPa）。上式右邊=180。103180。180。550180。=(kN)g0Vd=180。=(kN)64 所以本設計主梁的T形截面尺寸符合要求。2）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。根據(jù)《公預規(guī)》，若符合下列公式要求時，則不需進行斜截面抗剪承載力計算。g0Vd163。180。103a2ftdbh0式中：ftd——混凝土抗拉設計強度（MPa）；a2——預應力提高系數(shù)，對預應力混凝土受彎構(gòu)件。b對于距支座中心h/2截面處：=550,ap=,Vd=上式右邊=180。103180。180。180。550180。()=(kN)g0Vd， 因此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C按《公預規(guī)》，計算斜截面水平投影長度C：C=式中：m——斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，mm，取 m=； =Md，當Vdh0Vd——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；Md——相應于上述最大剪力時的彎矩組合設計值；h——通過斜截面受壓區(qū)頂端正截面上的有效高度，自受拉65 縱向主鋼筋的合力點至受壓邊緣的距離。為了計算剪跨比m，首先必須在確定最不利的截面位置后才能得到V值和相應的M值，因此只能采取試算的方法，即首先假定C1值，按所假定的最不利截面位置計算V和M，根據(jù)上述公式求得m值和C值，如假定的C1值與計算的C值相等或基本相等，則最不利位置就可確定了。首先假定C1=，計算得Md=m。 Vd=，對應 C===180。(m) 與假定的C1值基本相同，可認為是最不利截面。即最不利截面為。②箍筋計算根據(jù)《公預規(guī)》，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φ10@200mm的雙肢箍筋，則箍筋的總截面積為：Asv=2180。=157(mm2)箍筋間距Sv率rsv為： =20cm，箍筋抗拉設計強度fsv=280MPa，箍筋配筋rsv=Asv157===% bSv200180。386式中：b—斜截面受壓端正截面處T形截面腹板寬度，此處66 b=。滿足《公預規(guī)》“箍筋配筋率ρsv，HRB335鋼筋不應小于%”的要求。同時，根據(jù)《公預規(guī)》，在距支點一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距縮小至100mm。③抗剪承載力計算根據(jù)《公預規(guī)》，主梁斜截面抗剪承載力應按下式計算：g0Vd163。Vcs+Vpb式中：Vd——斜截面受壓端正截面內(nèi)最大剪力組合設計值，為；Vcs——斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪承載力（kN），按下式計算：Vcs=180。103bh02+,krsvfsva1——異號彎矩影響系數(shù)，；a2——預應力提高系數(shù)，對預應力混凝土受彎構(gòu)件，；a3——受壓翼緣的影響系數(shù)，；b——斜截面受壓端正截面處，T形截面腹板寬度，此處b=386cm；h0——斜截面受壓端正截面處梁的有效高度，h0ap=567mm=hap，（），因此h0=2300567=1733mm； P——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，P67 =100r，r=Av/(bh0)，當P，取P=；fcu,k——混凝土強度等級；=Asv/(Svb)； rsv——斜截面斜截面受壓端正截面處的鋼束位置及鋼束群重心位置68 r=Av42== 180。P=100r=r