【正文】 為保證構件在各個階段的安全，除了要進行強度驗算外，還必須對其施工和使用階段的應力情況分別進行驗算。 鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 37 承載能力極限狀態(tài)基本組合正截面強度驗算（主梁控制截面） 單元號 節(jié)點號 內(nèi)力屬性 Mj 受力類型 受壓區(qū)高度 最小配筋 (KN or ) 是否滿足 率是否滿足 1 1 最大彎矩 0 下拉受彎 是 是 最小彎矩 0 下拉受彎 是 是 2 2 最大彎矩 +03 下拉受彎 是 是 最小彎矩 +03 下拉受彎 是 是 5 5 最大彎矩 +04 下拉受彎 是 是 最小彎矩 +03 下拉受彎 是 是 15 15 最大彎矩 +05 上拉受彎 是 是 最小彎矩 +05 上拉受彎 是 是 25 25 最大彎矩 +04 上拉受彎 是 是 最小彎矩 +04 上拉受彎 是 是 28 28 最大彎矩 +04 下拉受彎 是 是 最小彎矩 +03 下拉受彎 是 是 截面 應力驗算 預應力混凝土連續(xù)剛構在各個受力階段均有其不同受力特點。fh —T 形或 I 形截面受壓翼緣厚度； 39。a —受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋和預應力鋼筋的合力點至受拉區(qū)邊緣、受壓區(qū)邊緣的距離； 39。39。0 0 0[ ( ) ( ) ( ) ]22 fd c d f f hxM f b x h b b h h? ? ? ? ? ? （ 414） 此時，受壓區(qū)高度 x 應按下列公式計算，應應符合（ 411）、（ 412）、（ 413）的要求。39。0pd pf ?? ）為負時 39。2xa? （ 412） 當受壓區(qū)僅配縱向普通鋼筋或配普通鋼筋和預應力鋼筋，且預應力鋼筋受拉即（ 39。39。fb 的矩形截面按下面公式計算正截面抗彎承載力： 00()2d cd xM f bx h? ?? （ 49） 鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 36 混凝土受壓區(qū)高度 x 應按下式計算： 39。39。 截面強度驗算 在承載能力極限狀態(tài)下，預應力混凝土梁沿著正截面和斜截面都有可能破壞。 因為本橋施工階段較多，所以選擇最大懸臂階段 11，邊跨合攏階段 13，中跨合攏階段 14，橋面鋪裝階段 15， 每個階段只取控制截面 進行施工階段驗算。 鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 34 第四章 結構強度及應力驗算 施工階段驗算 按照新《公路橋規(guī)》第 條規(guī)定，鋼絲、鋼絞線的張拉控制應力值σcon≤ ，故允許值為 ＝ 1395MP。pse 、 2pse ——構件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構件截面重心的距離； ),( 0ttcs? ——預應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《公預規(guī)》 JTG D62—2022 中表 取用； ), 0tt（? ——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應力混凝土橋涵設計規(guī)范》 JTG D62—2022 中表 取用 . （ 2） 有效預應力的計算 預應力損失的最后結果應列表給出各個截面的各項預應力損失、張拉錨固階段和使用階段的有效預應力以及使用階段扣除全部損失的有效預應力值。 tl? ——構件受拉、受壓鋼筋截面重心處由砼收縮、徐變引起預應力損失； pc? 、 39。 ??? （ 330） 221ieps??? 2239。39。0639。39。 對于鋼絲、鋼絞線，本設計中采用 5l? =ψ預應力損失產(chǎn)生時，預應力孔道還沒壓漿，截面特性取靜截面特性（即扣除孔道部分的影響）。 ③混凝土的彈性壓縮 后張預應力砼構件的預應力鋼筋采用分批張拉時，先張拉的鋼筋由于張拉后批鋼筋所產(chǎn)生的砼彈性壓縮引起的應力損失，可按下式計算 ??? pcEPl ??? 4 (325) ?? pc? ——在先張拉鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋而產(chǎn)生的混凝土法向應力； EP? ——預應力鋼筋與混凝土彈性模量比。 EP——預應力鋼筋的彈性模量。 ②錨具變形損失 由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失，可按下式計算： Pl El l???2? (324) ?l——錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一取 6mm。 k——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取 。 μ ——預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，對金屬波紋管，取 。根據(jù)配筋 數(shù)量要求及以上布置原則現(xiàn)將初步鋼束具體布置繪圖如下： 圖 墩頂橫斷面鋼束布置圖 圖 鋼筋布置圖 預應力損失計算 ： 根據(jù)《橋規(guī)》（ JTG D622022）第 條規(guī)定，預應力混凝土構件在正常使用極限狀態(tài)計算中，應考慮由下列因素引起的預應力損失： 預應力鋼筋與管道壁之間的摩擦 σ l4 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 σ l2 預應力鋼筋與臺座之間的溫差 σ l3 混凝土的彈性壓縮 σ l4 預應力鋼筋的應力松弛 σ l5 混凝土的收縮和徐變 σ l6 （ 1） 預應力損失的計算 后張法預應力損失包括： 摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土的彈性壓縮、預應力筋的應力松弛、混凝土的收縮與徐變等 5 項。波紋管到梁側凈距不小于 35mm，到梁底距離鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 30 不小于 50mm。 應留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的 1%。鋼絞線束當直徑大于 5mm 時彎起半徑不宜小于 6m。 預應力筋應使其中心線不超出束界范圍，盡量對稱布置，錨頭應盡量靠近壓應力區(qū)。 預應力束應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，降低預應力束的效益。 預應力束的布置，既要符合結構受力的要求，又要注意在超靜定結構體系中避免引起過大的結構次內(nèi)力。 預應力鋼束的配置考慮以下原則： 應選擇適當?shù)念A應力束的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結構，要選用預加力大小恰當?shù)念A應力束，以達到合理的布置型式。錨具采用群錨體系 OVM 錨。 上下上 上上下 nekKen ??? 預應力束的布置： 本橋箱梁縱向預應力束采用中交新預應力筋： 270K 級高強度低松弛預應力鋼絞線，其公稱面積 140mm2，標準強度 Ryb=1860MPa ， Ey= 105MPa；張拉控制應力σ k= Rby=1395MPa。 下上下 下下上 nekKen ??? 當承受 maxM 時， 39。其關系為： 當承受 minM 時， 39。上n 根束，則下部束也要相應增配 39。下n 根束，則上部束也要相應增配 39。 AWK 上下 ? AWK 下上 ? （ 2）當截面只在下緣布置力筋 Np 下 以抵抗正彎矩時 當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時： pepAKeMn ?1m in ???下下下 （ 317） 當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時： pepAKeMn ?1m a x ???上下下 （ 318） （ 3）當截面中只在上緣布置力筋 Np 上 以抵抗負彎矩時： 當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時： pepAKeMn ?1m in ????下上上 （ 319） 當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時： pepAKeMn ?1m a x ?????下上上 （ 320） 當按上緣和下緣的壓應力的限制條件計算時 (求得預應力筋束數(shù)的最大值 )。 一般情況下，由于 梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應力的這個限制條件 (求得預應力筋束數(shù)的最小值 )。 e 上 Np 下 Np 上 e 下 Y 上 Y 下 Mminn Mmax + + + Np 下 Np 上 Mmax 合成 + Mmin 合成 鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 27 寫成計算式為： 對于截面上緣 0min ??上上 WMp? （ 35） ckp fWM ax ??上上? （ 36） 對于截面下緣 0max ??下下 WMp? （ 37） ckp fWM in ??下下? （ 38） 其中， p? —由預應力產(chǎn)生的應力， W—截面抗彎模量， ckf —混凝土軸心抗壓標準強度。這忽略實際上存在的雙筋影響時（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預應力筋）會使計算結果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。 （ 1）對于僅承受一個方向的彎矩的單筋截面梁，所需預應力筋數(shù)量按下式計算： 如圖： 圖 31 ? ?0N ， pdpcd fnAbxfN ?? （ 31） ? ? PMM ， )2/( 0 xhbxfM cdP ?? （ 32） 解上兩式得： h0 x Nd fcd 鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 26 受壓區(qū)高度 bfMhhxcdP2200 ??? （ 33） 預應力筋數(shù) )2/( 0 xhfAMnpdpP?? （ 34a） 或 ???????? ???bfMhhfA bfn cd ppdPcd2200 （ 34b） 式中： PM —截面上組合力矩。 圖 承載能力極限狀態(tài)結構配筋面積圖 預應力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應力達到混凝土抗壓設計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設計強度。 （ 3） 根據(jù)我國現(xiàn)行 《 公路 橋涵設計 通用 規(guī)范 》 ，對全橋形成和營運各階段的內(nèi)力和應力進行荷載組合，取其中最為不利者 進行結構設計驗算 。 預應力：結構中的預應力鋼筋在使用階段的期間內(nèi)，由于結構的收縮徐變產(chǎn)生的預應力損失而產(chǎn)生的結構效應。組合Ⅴ：施工組合；組合Ⅵ：不用。 鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 24 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合：組合Ⅰ：長期效應組合，按規(guī)范 JTG D60— 2022第 ；組合Ⅱ：短期效應組合，按規(guī)范 JTG D60— 2022第 定；組合Ⅴ：施工組合；其余組合不用。 荷載組合 在橋梁博士中輸出內(nèi)力組合時，首先要明確以下 三 點內(nèi)容： （ 1）針對新規(guī)范關于荷載組合的處理 承載能力極限狀態(tài)組合：組合Ι：基本組合，按規(guī)范 JTG D60— 2022 第 條規(guī)定；組合Ⅳ：撞擊組合，按規(guī)范 JTG D60— 2022第 ；組合Ⅵ：地震組合 。 橫向分布系數(shù)的考慮 荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進行分配，或者說各主梁如何分擔車輛荷載。 橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計算，對于連續(xù) 剛構 ，當無更精確方法計算時，也可采用下列公式估算： 1 ccEIf lm?? 2 22 3 .6 5 12 ccEIf lm?? 鷹潭職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 23 /cm G g?