【正文】 （ ） /cm G g? （ ） 式中 l — 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（ m ）； E— 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（ 2/Nm）； cI — 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（ 4m ）； cm — 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（ /kgm ），當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，其單位應(yīng)為（ 22/Ns m ）； G — 結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（ /Nm）； 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁 g — 重力加速度， ( / )g m s? 。 計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用 1f ；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用 2f 。 因邊垮跨度小 按照最不利效應(yīng)計(jì)算法則 取 l＝ 26m，查得 Ic= 防撞墻、護(hù)欄荷載： q=鋪裝層荷載： q=中 跨單元： Ac= q= 25= kN/m mc=(++)/10=26599 101 ?????? ?f 102 ?????? ?f μ值可按下式計(jì)算： 當(dāng) f ＜ 時(shí)， μ = 當(dāng) ≤ f ≤ 14Hz時(shí)， μ = 當(dāng) f ＞ 14Hz 時(shí)， μ = 式中 f —— 結(jié)構(gòu)基頻（ Hz）。 求得：正彎矩效應(yīng)： ?1? 負(fù)彎矩效應(yīng)： ?2? FACTOR=(1+μ )nηξ 式中 1+μ — 沖擊系數(shù)； n— 車道數(shù)； η — 車道折減系數(shù)； ξ — 偏載系數(shù)。 EX: 一車道加載時(shí) FACTOR1= 3 1 1 = EX: 二車道加載時(shí) FACTOR2= 3 1 1 = EX: 三車道加載時(shí) FACTOR3= 3 1 = 經(jīng)比較選取二車道加載時(shí)的最大值 計(jì)算 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 計(jì)算結(jié)果 本設(shè)計(jì)中采用 BSAS軟件進(jìn)行該內(nèi)力計(jì)算，現(xiàn)僅將對(duì)稱結(jié)構(gòu) 控制截面 的一半結(jié)果列于下表。 表 （ 公路一級(jí) ） 截面號(hào) MaMIN MaMAX Mamin對(duì)應(yīng) Q Mamax對(duì)應(yīng) Q 支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 支座 1/8截面 1/4截面 3/8截面 1/2截面 5/8截面 3/4截面 7/8截面 支座 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 第 4 章 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置 力筋估算 計(jì)算原理 根據(jù)《 預(yù)規(guī)》（ JTG D622022）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強(qiáng)度要求。 一、 按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求： 預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時(shí)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力 達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。 ，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計(jì)算： 如圖： ? ?0N ， pdpcd fnAbxfN ?? （ ） ? ? PMM ， )2/( 0 xhbxfM cdP ?? （ ） 解上兩式得： 受壓區(qū)高度 bfMhhx cd P2200 ??? （ ） 預(yù)應(yīng)力筋數(shù) )2/( 0 xhfA Mn pdp P?? （ ） 或 ???????? ???bfMhhfA bfn cd ppdPcd2200 （ ） 式中 PM — 截面上組合力矩。 cdf — 混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度； pdf — 預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè) 計(jì)強(qiáng)度； pA — 單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； h0 x Nd fcd 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 b— 截面寬度 ，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負(fù)彎矩按上述方法分別計(jì)算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。這忽略實(shí)際上存在的雙筋影響時(shí)（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會(huì)使計(jì)算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。 二、 使用荷載下的應(yīng)力要求 規(guī)范（ JTJ D622022）規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為 ），或?yàn)樵谌我怆A段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時(shí)截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。 寫成計(jì)算式為： 對(duì)于截面上緣 0min ??上上 WMp? （ ） ckp fWM ax ?? 上上? （ ） 對(duì)于截面下緣 0max ??下下 WMp? （ ） ckp fWM in ?? 下下? （ ） 其中， p? — 由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力， W— 截面抗彎模量， ckf — 混凝土軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。 Mmax、 Mmin項(xiàng)的符號(hào)當(dāng)為正彎矩時(shí)取正值，當(dāng)為負(fù)彎矩時(shí)取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是控制因素，為簡便計(jì)，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的 這個(gè)限制條件 (求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)e 上 Np 下 Np 上 e 下 Y 上 Y 下 Mminn Mmax + + + Np 下 Np 上 Mmax 合成 + Mmin 合成 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 的最小值 )。 公式 （ ） 變?yōu)樯仙?WMp min??? （ ） 公式 （ ） 變?yōu)橄孪?WMp max?? （ ） 由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力 上p? 和截面下緣應(yīng)力 下p? 分為三種情況討論： a. 截面上下緣均配有力筋 Np 上 和 Np 下 以抵抗正負(fù)彎矩，由力筋 Np 上 和 Np 下 在截面上下緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為： 上上 下下下上 上上上 ppppp WeNANW eNAN ????? （ ） 下下 下下下下 上上上 ppppp WeNANW eNAN ????? （ ） 將式 （ ） 、 （ ） 分別代入式 （ ） 、 （ ） ，解聯(lián)立方程后得到 ))(( )()( m in 下上下上 下上下下上 eeKK eKMKeMN m azp ?? ???? （ ） ))(( )()( m in 下上下上 上上下下下 eeKK eKMKeMN m azp ?? ???? （ ） 令 pepp AnN ?上上 ? pepp AnN ?下下 ? 代入式 （ ） 、 （ ） 中得到 pepAeeKKeKMKeMn ?1))(( )()( m i nm a x ??? ????下上下上下上下下上 （ ） pepAeeKKeKMeKMn ?1))(( )()( m i nm a x ??? ????下上下上上上上下下 （ ） 式 中 Ap— 每束預(yù)應(yīng)力筋的面積 ； pe? — 預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力 (可取 ~ pdf 估算 )； e— 預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離 ； K— 截面的核心距 ； A— 混凝土截面面積，取 有效截面 計(jì)算。 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 AWK 上下 ? AWK 下上 ? b. 當(dāng)截面只在下緣布置力筋 Np 下 以抵抗正彎矩時(shí) 當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： pepAKeMn ?1m in ???下下下 （ ） 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： pepAKeMn ?1m a x ???上下下 （ ） c. 當(dāng)截面中只在上緣布置力筋 N 上 以抵抗負(fù)彎矩時(shí)： 當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)pepAKeMn ?1m in ????下上上 （ ） 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)pepAKeMn ?1m a x ?????下上上 （ ） 當(dāng)按上緣和下緣的壓應(yīng)力的限制條件計(jì)算時(shí) (求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最大值 )?？捎汕懊娴氖?（ ） 和式 （ ） 推導(dǎo)得： pepcdA feeKK eWWeKMKeMn ???? ??????? ))(( )()()( m i nm a x下上下上下下上下下上下上 （ ） pepcdA feeKK eWWeKMeKMn ???? ?????? ))(( )()()( m a xm i n下上下上上下上下上上下下 （ ） 有時(shí)需調(diào)整束數(shù)，當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí)，如果截面下部多配 39。下n 根束，則上部束也要相應(yīng)增配 39。上n 根，才能使上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同理，當(dāng)截面承受正彎矩時(shí)，如果截面上部多配 39。上n 根束，則下部束也要相應(yīng)增配 39。下n 根。其關(guān)系為： 當(dāng)承受 minM 時(shí)， 39。39。下上下 下下上 nek Ken ??? 當(dāng)承受 maxM 時(shí)， 39。39。上下上 上上下 nek Ken ??? 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算 對(duì)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(jì)算預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量時(shí)，必須計(jì)及各項(xiàng)次內(nèi)力的影響。然而，一些次內(nèi)力項(xiàng)的計(jì)算恰與預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量和布置有關(guān)。因此，在初步計(jì)算預(yù)應(yīng)力時(shí)，只能以預(yù)估值來考慮，本設(shè)計(jì)用 BSAS輸出 組合彎矩值來進(jìn)行設(shè)計(jì)，此項(xiàng)估算是非常粗略的。用于計(jì)算的具體 彎矩?cái)?shù)值見 表 。 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁 具體計(jì)算如下： 預(yù)應(yīng)力鋼束采用 7φ 5型號(hào)，采用 YM1515。有關(guān)參數(shù)為： Ap=15 140 10－ 6=(m2) 而預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 fpd=1860(MPa),本設(shè)計(jì)在估算預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力取為： σ pe= 1860=930(MPa) 1. 僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束 取第 17號(hào) 邊墩 支座截面為例，計(jì)算如下： （ 1） 按正常使用狀態(tài)計(jì)算： 查截面特性，有 I=(m4)， A=(m2)， y1=(m)， y2=(m)，Ws=,WX=,KS=,KX=,ES=,EX=,Mmax=(KN?m)。Mmin=(KN?m) 其中： I— 有效 截面慣性矩； A— 有效 截面面積； ys— 有效 截面中性軸距上緣的距離； yx— 有效 截面中性軸距下緣的距離。 由式 (4— 19)有： pepAKeMn ?1m in ????下上上=31(向上取整 ) 由式 (4— 20)有： pepAKeMn ?1m a x ?????下上上=44（向下取整） （ 2） 按承載能力極限計(jì)算時(shí)有： h0 =he==(m),fcd=,b=10m,Mp=(KN?m) 受壓區(qū)高度為：bfMhhx cd P2200 ???= )2/( 0 xhfA Mn pdp P??=21 比較以上兩種情況，取 31束鋼筋。 2. 僅在下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束 以 中跨跨中 29 號(hào)截面為例 武漢理工 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 （ 1） 按正常使用階段計(jì)算有： 查截面特性，有 I=(m4)， A= (m2)， ys =(m), yx =(m),WS=,WX=,KS=,K