【正文】 鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（ JTG D62— 2022）》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)按正常使用的極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承 載能力極限狀態(tài)的強度要求來估算鋼束數(shù)目。 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算 對于連續(xù)梁體系，或凡是預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在初步計算預(yù)應(yīng)力受力鋼筋數(shù)量時，必須考慮各項次內(nèi)力的影響。然而，一些次內(nèi)力項的計算恰與預(yù)應(yīng)力受力鋼筋的數(shù)量和不知有關(guān)。因此，在初步計算預(yù)應(yīng)力時，只能以預(yù)估值來考慮，本設(shè)計用橋梁博士輸出組合彎矩值來進行設(shè)計，本次設(shè)計采用的預(yù)應(yīng)力鋼束信息見表 表 預(yù)應(yīng)力鋼束信息表 鋼束號 束數(shù) 編束根數(shù) 張拉控制應(yīng)力 /MPa 張拉方式 1 10 8 1395 兩端張拉 2 12 8 1395 兩端張拉 3 6 8 1395 兩端張拉 4 6 8 1395 兩端張拉 5 6 8 1395 兩端張拉 6 10 8 1395 兩端張拉 7 12 8 1395 兩端張拉 8 6 8 1395 兩端張拉 9 10 8 1395 兩端張拉 10 12 8 1395 兩端張拉 11 6 8 1395 兩端張拉 12 10 8 1395 兩端張拉 13 12 8 1395 兩端張拉 14 6 8 1395 兩端張拉 15 6 8 1395 兩端張拉 16 6 8 1395 兩端張拉 17 1 8 1395 兩端張拉 18 1 8 1395 兩端張拉 19 1 18 1395 兩端張拉 本科畢業(yè)設(shè)計 21 20 8 18 1395 兩端張拉 21 8 18 1395 兩端張拉 22 6 18 1395 兩端張拉 23 6 18 1395 兩端張拉 24 8 18 1395 兩端張拉 25 8 18 1395 兩端張拉 各主要截面預(yù)應(yīng)力鋼束信息見表 表 預(yù)應(yīng)力鋼筋估算結(jié)果 單元號 控制截面 上緣截面 下緣截面 左右截面最大值 實際配筋 左右截面最大值 實際配筋 2 支座 0 13 1/4 截面 0 23 1/2 截面 0 33 3/4 截面 0 44 支座 0 55 1/4 截面 65 1/2 截面 0 75 3/4 截面 0 86 支座 0 97 1/4 截面 0 107 1/2 截面 0 117 3/4 截面 128 支座 0 139 1/4 截面 0 149 1/2 截面 0 159 3/4 截面 0 170 支座 0 0 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的配置不僅要滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》 JTG D622022構(gòu)造要求，還應(yīng)考慮以下原則： (1) 選擇適當?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型號和錨具形式，達到合理的布置形式。 (2) 預(yù)應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便 本科畢業(yè)設(shè)計 22 (3) 預(yù)應(yīng)力束的布置既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過 大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。 (4) 預(yù)應(yīng)力束的布置應(yīng)考慮材料經(jīng)濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。 （ 5) 預(yù)應(yīng)力束應(yīng)避免合用多次反向曲率的連續(xù)束，因為這會引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束的效力。 (6) 預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時的需要，鋼束立面布置見圖 。 （ 7）預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)盡量對稱布置 （ 8）應(yīng)留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的 1%。 （ 9）應(yīng)滿足錨具的最小間距要求。 圖 第一跨鋼束立面布置 圖 第二跨鋼束立面布置 5 預(yù)應(yīng)力損失及有效應(yīng)力的計算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D622022）第 條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計算中，應(yīng)考慮有下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失： 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦 1lσ 本科畢業(yè)設(shè)計 23 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 2lσ 預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差 3lσ 混凝土的彈性壓縮 4lσ 預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛 5lσ 混凝土的收縮與徐變 6lσ 說明 :實際施工中還需考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨具口之間的摩擦、臺座的彈性變形等因素引起的預(yù)應(yīng)力損失。 預(yù)應(yīng)力損失的計算 預(yù)應(yīng)力損失包括 :摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土彈性壓縮、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等。 摩阻損失 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失可按下式計算： ()1 [1 ]kxl con e ???? ???? （ ） con? — 張拉鋼筋時錨下的控制應(yīng)力， ? — 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)， ? — 從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以 rad計， k — 管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)， x — 從張拉端至計算截面的管道長度，以米計。 錨具變形損失 有錨具變 形、鋼筋回縮和接縫壓縮值引起的應(yīng)力損失，可按下式計算： pl Ellσ ∑ Δ2 = （ ） lΔ — 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一值 6mm L — 張拉端至錨固段之間的長度 PE — 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量 本科畢業(yè)設(shè)計 24 混凝土的彈性壓縮 后張拉預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分批長拉時，先張拉的鋼筋由于張拉后批鋼筋所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計算： ∑ Δ4 pcEPl σασ = （ ） ∑ Δpcσ — 在先張拉鋼筋重心處，由后張拉的鋼筋而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； EPα — 預(yù)應(yīng)力鋼筋與混 凝土彈性模量比。 鋼束松弛損失 此項預(yù)應(yīng)力損失可根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范》 JTG D622022表 ，鋼絞線按下列公式計算。 對于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計中采用 5 ( 0 . 5 2 0 . 2 6 )pel p epkf?? ? ? ?? ? ? ? ? （ ） 式中： ψ — 張拉系數(shù)，一次張拉時， =ψ ；超張拉時， =ψ ξ — 鋼筋松弛系數(shù)， Ι 級松弛（普通松弛）， =ξ ； ΙΙ 級松弛（低松弛）=ξ ； peσ — 傳力錨固時鋼筋應(yīng)力，對后張法構(gòu)件 1 2 4pe con l l l? ? ? ? ?? ? ? ?；對先張法構(gòu)件， 2pe con l? ? ???。 收縮徐變損失 由混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋 006 0 . 9 [ ( , ) ( , ) ]() 1 1 5p c s E P p clpsE t t t tt ? ? ? ?? ???? ? （ ） 本科畢業(yè)設(shè)計 25 39。0039。6 39。39。0 . 9 [ ( , ) ( , ) ]() 1 1 5p c s E P p cl psE t t t tt ? ? ? ?? ???? ? （ ） AAAρ sp += AAAρ sp ′+′=′ （ ） 221ieρ ps+= 221ieρ ps′+=′ （ ） 式中： 6()l t? 、 39。 6()l t? — 構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 。 pcpc σσ ′、 — 構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋重心處由預(yù)應(yīng)力 產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力 。 i — 截面回轉(zhuǎn)半徑， AIi =2 ,后張法采用凈截面特性 22 pspc ee 、 — 構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離； 0(, )cstt? — 預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為 0t ，計算考慮的齡期為 t 時的混凝土收縮、 徐變，其終極值可按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》 JTG D622022中表 。 0(, )tt? — 加載齡期為 0t ，計算考慮的齡期為 t 時的徐變系數(shù)，可按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》 JTG D622022中表 。 有效預(yù)應(yīng)力的計算 預(yù)應(yīng)力損失的最后結(jié)果應(yīng)列表給出各截面的各項預(yù)應(yīng)力損失、張拉錨固階段和使用階段 的有效應(yīng)力以及使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值。 1 2 4 5 6()pe c on l l l l l? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?（使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值 ） 1 1 2 4()con l l l? ? ? ? ?? ? ? ? (張拉錨固階段的有效應(yīng)力 ) 對每一鋼束在施工階段內(nèi)計算鋼束沿程的預(yù)應(yīng)力損失，進行到各鋼束在階段內(nèi)的應(yīng)力沿程分布。程序中為了表述和計算方便，將鋼束等分成 30等份，計算出在此 31個節(jié)點上的應(yīng)力。本計算中給出通過邊跨上緣的 1號鋼束在階段內(nèi)的應(yīng)力損失，見表 本科畢業(yè)設(shè)計 26 表 1鋼束在階段內(nèi)各項預(yù)應(yīng)力損失 及有效預(yù)應(yīng)力 點號 Sigmas1 Signas2 Sigmas3 Sigmas4 Signas5 Sigmas6 有效預(yù)應(yīng)力 1 0 123 0 +01 +03 2 120 0 +01 +03 3 118 0 +01 +03 4 116 0 +01 +03 5 114 0 +01 +03 6 112 0 +01 +03 7 110 0 +01 +03 8 108 0 +01 +03 9 106 0 +01 +03 10 104 0 +01 +03 11 102 0 +01 +03 12 100 0 +01 +03 13 0 +01 +03 14 0 +01 +03 15 0 +01 +03 16 0 +01 +03 17 0 +01 +03 18 0 +01 +03 19 0 +01 +03 20 100 0 +01 +03 21 102 0 +01 +03 22 104 0 +01 +03 23 106 0 +01 +03 24 108 0 +01 +03 25 110 0 +01 +03 26 112 0 +01 +03 27 114 0 +01 +03 28 116 0 +01 +03 29 118 0 +01 +03 30 120 0 +01 +03 31 0 123 0 +01 +03 6 次內(nèi)力的計算 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在各種內(nèi)外因素的影響下，結(jié)構(gòu)受強迫變形在多余約束處產(chǎn)生約束反力，從而引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力，這部分附加內(nèi)力一般統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)次內(nèi)力（或稱為本科畢業(yè)設(shè)計 27 二次力）。外部因素有預(yù)加力、墩臺基礎(chǔ)沉降、溫度變化等；內(nèi)部因素有混凝土材料的徐變與收縮特性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與配筋形式等。通常計算的次內(nèi)力有徐變收縮內(nèi)力、預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力、溫度次內(nèi)力及墩臺支座沉降次內(nèi)力等。 徐變次內(nèi)力計算 對于超靜定結(jié)構(gòu)，由于冗力的存在，混凝土徐變受到多余約束的制約，從而引起徐變次內(nèi)力，徐變次內(nèi)力的存在使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重 分布，重分布后的內(nèi)力可按規(guī)范方法進行計算。 實際上，徐變次內(nèi)力是由于體系轉(zhuǎn)換（即從靜定結(jié)構(gòu)到超靜定結(jié)構(gòu) ） 而產(chǎn)生的，因此在施工時應(yīng)盡量避免反復(fù)的體系轉(zhuǎn)換次數(shù)，橋梁博士計算結(jié)果見表 . 表 使用階段徐變荷載效應(yīng) 單元號 節(jié)點號 軸力 剪力 彎矩 水平位移 豎向位移 轉(zhuǎn)角位移 2 2 3 +00 12 12 13 22 22 23