【正文】 （第2號(hào)墩）梁?jiǎn)卧獌?nèi)力Fz剪力影響線(xiàn)如圖4－33所示　　　　　　　　　　　　　圖4－33在全部移動(dòng)荷載作用下，第68號(hào)節(jié)點(diǎn)（第2號(hào)墩）梁?jiǎn)卧獞?yīng)力，在組合（軸力＋彎矩）下影響線(xiàn)，如圖4－34所示　　　　　　　　　　　　　圖4－34第五章　預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置 預(yù)應(yīng)力鋼束估算 計(jì)算原理根據(jù)《預(yù)規(guī)》（JTG D622004）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿(mǎn)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。1）按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿(mǎn)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(guò)截面抗彎安全系數(shù)來(lái)保證的。（1）對(duì)于僅承受一個(gè)方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計(jì)算：如圖：h0xNdfcd 圖51 單筋截面梁受彎示意圖， （51） ， （52）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （53）預(yù)應(yīng)力筋數(shù) （54a）或 （54b）式中 —截面上組合力矩?！炷量箟涸O(shè)計(jì)強(qiáng)度；—預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；—單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積； b—截面寬度（2）若截面承受雙向彎矩時(shí)，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。2）使用荷載下的應(yīng)力要求e上Np下Np上e下Y上Y下MminnMmax+++Np下Np上Mmax合成+Mmin合成圖52 使用荷載下應(yīng)力示意圖規(guī)范（JTJ D622004）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(xiě)成計(jì)算式為：對(duì)于截面上緣 （55） （56）對(duì)于截面下緣 （57） （58）其中，—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力，W—截面抗彎模量，—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(jiǎn)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)的最小值)。公式（55）變?yōu)? （59）公式（57）變?yōu)? （510） 由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力和截面下緣應(yīng)力分為三種情況討論：（1）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： （511） （512）將式（59）、（510）分別代入式（511）、（512），解聯(lián)立方程后得到 （513） （514）令 代入式（）、（）中得到 （515） （516）式中 Ap—每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(—)；e—預(yù)應(yīng)力力筋重心離開(kāi)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。 （2）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)： （517） 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)： （518）（3）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) （519） 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí) （512）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)?？捎汕懊娴氖剑?6）和式（58）推導(dǎo)得： （521） （522）有時(shí)需調(diào)整束數(shù)，當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí)，如果截面下部多配根束，則上部束也要相應(yīng)增配根，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)，如果截面上部多配根束，則下部束也要相應(yīng)增配根。其關(guān)系為：當(dāng)承受時(shí)， 當(dāng)承受時(shí)， 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(lái)考慮，本設(shè)計(jì)用GQJS輸出組合彎矩值來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，此項(xiàng)估算是非常粗略的。具體計(jì)算如下：ⅡGB/T 52241995，采用OVM1527。有關(guān)參數(shù)為： m2 ， m2 ，彈性模量195000 MPa，預(yù)應(yīng)力抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度為fpd=1860MPa,張拉控制應(yīng)力σ=1860=1395MPa，，，抗拉強(qiáng)度1260 MPa，抗壓強(qiáng)度390 MPa，Ap=2710－6=(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：σpe=1860=930(MPa)1）僅在上緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束取第14號(hào)邊墩中支座截面為例，計(jì)算如下：可按正常使用狀態(tài)計(jì)算：查截面特性，有I= (m4)，A= (m2)，ys= (m)， yx=(m)，Ws=,WX=,KS=,KX=, Mmax=16803 (KN?m)，Mmin=1292562(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(5—19)有：=54(向上取整)由式(5—20)有：=65（向下取整）比較以上兩種情況，取54束鋼筋。2）僅在下緣布置預(yù)應(yīng)力鋼束3）上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力鋼束 可以同樣的方式計(jì)算得出截面所需的鋼筋數(shù)，具體的鋼絞線(xiàn)束信息可結(jié)合鋼束的布置方式和要求，見(jiàn)表 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(mǎn)足《橋規(guī)》(—99)構(gòu)造要求，還應(yīng)考慮以下原則：1）應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型式與錨具型式，對(duì)不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束，以達(dá)到合理的布置型式。2）應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過(guò)多的錨具。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(guò)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(jì)指標(biāo)的先進(jìn)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?yàn)檫@會(huì)引起很大的摩阻損失，降低預(yù)應(yīng)力束的效益。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(shí)的需要。7）預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)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） 錨距的最小間距的要求。 常用錨具尺寸見(jiàn)表5－1錨具型號(hào)錨墊板寸mm波紋管徑外/內(nèi)mm螺旋筋圈徑mm圈數(shù)千斤頂型號(hào)錨具最小布置間距mmOVM15518062/551704Ycw100200OVM15720077/702406Ycw150230OVM15923087/802706Ycw250260VM151227097/903307Ycw250290OVM1519320107/1004008Ycw400420OVM1527370127/1204708Ycw650490YM15516567/601705YDC1500210YM15719077/701905YDC1500230YM15921587/802106YDC2000270YM151225092/852506YDC2500320YM1515290102/953206YDC3200370YM1517300107/1003407YDC4200400YM1519300107/1003507YDC4200420YM1524320117/1104007YDC5200460表51 預(yù)應(yīng)力鋼束布置鋼束的布置位置，取其中一個(gè)鋼束組PSTGP11(中跨頂板束)為計(jì)算對(duì)象，其計(jì)內(nèi)容如下表5－2單元位置鋼束數(shù)Yp (m)Zp (m)平均 Sin Theta ([deg])平均 Cos Theta ([deg])平均應(yīng)力 (kN/m^2)平均內(nèi)力 (kN)3I03J010690184I010196064J010863755I010469585J010794716I010483026J010657027I010404497J010577028I010349158J010459409I010263339J0103425810I0101837410J0102489011I0101370511J0101848112I0101499212J0101926213I0101552913J0101557114I0101150614J0101117515I0100653315J0100306116I016J017I017J018I018J098818519I019J020I020J021I021J097348422I022J023I001101690623J001101096224I001101106124J001101483225I025J026I026J027I027J028I028J029I029J030I030J031I031J032I032J0100113733I0100582633J0100524034I0100940534J0100831135I0101224035J0100550836I0100966536J0100192637I0