【正文】 率要求。②驗(yàn)算正截面承載力由《公預(yù)規(guī)》，正截面承載力按下式計(jì)算：式中：——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)。設(shè)中性軸到截面上緣距離為，則：式中：——預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)高度界限系數(shù)，按《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于C50混凝土和鋼絞線(xiàn)，； ——梁的有效高度，以跨中截面為例。 圖71正截面承載能力計(jì)算圖(單位mm)①確定混凝土受壓區(qū)高度根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于帶承托翼緣板的T形截面：當(dāng)成立時(shí)，中性軸在翼緣板內(nèi)，否則在腹板內(nèi)。對(duì)于抗裂驗(yàn)算，按照《公預(yù)規(guī)》公路簡(jiǎn)支T梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在使用整個(gè)階段預(yù)應(yīng)力梁的短期效應(yīng)組合作用，只要橫截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力就可以滿(mǎn)足。m)四分點(diǎn)10100201003456∑跨中∑支點(diǎn)∑表66 預(yù)加力作用效應(yīng)計(jì)算 鋼束預(yù)應(yīng)力損失一覽表截面鋼束號(hào)預(yù)加應(yīng)力階段正常使用階段錨固前預(yù)應(yīng)力損失錨固時(shí)鋼束應(yīng)力損失錨固后預(yù)應(yīng)力損失鋼束有效應(yīng)力σl1σl2σl4σl5σl6單位MpaMpaMpaMpaMpaMpaMpa跨中102030405060四分點(diǎn)12304576．526支點(diǎn)1230456第七章 主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算 預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加應(yīng)力開(kāi)始到加載破壞，要進(jìn)行預(yù)加應(yīng)力，使用荷載作用，裂縫出現(xiàn)和破壞這四個(gè)階段，以確保主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)該對(duì)控制橫截面進(jìn)行各個(gè)階段的檢查。截面鋼束號(hào)預(yù)加應(yīng)力作用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用（）（KN）(KN)Mp0 見(jiàn)表 （KN計(jì)算數(shù)據(jù)NP0= MP0=?m Mg1=?m In=54044639cm4 An= en=ep= Ep= αEP=計(jì)算σpeNP0/A(Mpa）en（Mp0Mg1）/In（Mpa）σpe（Mpa）（1）（2）（3）=（1）+（2）8．6378算應(yīng)力損失計(jì)算公式：分子項(xiàng)分母項(xiàng)（4）αEPσpcφ（t，t0）i2=In/An（5）Epεcs（t，t0）ρp=1+ep2/i2（6）（（4）+（5））ρ=6ΔAp/An%1+15ρρpσl6=表65四分點(diǎn)截面預(yù)加力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總施工階段傳力錨固應(yīng)力σp0及其產(chǎn)生的預(yù)加力：⑴. ⑵.由產(chǎn)生的預(yù)加力縱向力： 彎矩： 剪力： 式中：——鋼束彎起后與梁軸的夾角，； ——單根鋼束的截面積。對(duì)于混凝土毛截面，四分點(diǎn)與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即：故：設(shè)混凝土收縮和徐變?cè)谝巴庖话銞l件（相對(duì)濕度為75%）下完成，受荷混凝土加載齡期為28d,t=∞,70%≤RH≤99%。①徐變系數(shù)終極值和收縮應(yīng)變終極值的計(jì)算構(gòu)件理論厚度的計(jì)算公式為：式中：A——主梁混凝土截面面積； u——與大氣接觸的截面周邊長(zhǎng)度。計(jì)算得四分點(diǎn)截面鋼絞線(xiàn)由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值見(jiàn)表64。 計(jì)算數(shù)據(jù)An= = In=54044639cm4 ynx= =鋼束號(hào)鋼束錨固時(shí)預(yù)加縱向應(yīng)力 epi=ynxaicm預(yù)加彎矩Mp0=N p0 epi計(jì)算應(yīng)力損失的鋼束相應(yīng)鋼束至靜軸距離 MPa錨固時(shí)鋼束應(yīng)力見(jiàn)表10合計(jì)N310575211057521N2N2111209532178474N4N49857393164213N1N1110702864234499N6N67960515030550N5N59408315971381表63預(yù)制階段的預(yù)應(yīng)力損失 《公預(yù)規(guī)》，鋼絞線(xiàn)由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算：式中：——張拉系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用一次張拉，； ——鋼筋松弛系數(shù)，對(duì)低松弛鋼筋，； ——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力。鋼束號(hào)影響長(zhǎng)度錨固端距張拉端距離N1(N2)16333N3(N4)16710N5135277543N614313表62 四分點(diǎn)截面σl2的計(jì)算 當(dāng)混泥土梁采用后張法分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束時(shí)產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，計(jì)算公式為：式中：——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(yīng)力，可按下式計(jì)算：其中：——分別為鋼束錨固時(shí)預(yù)加的縱向力和彎矩； ——計(jì)算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：；在反向摩擦影響長(zhǎng)度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼筋回縮損失值：；在反摩擦影響長(zhǎng)度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》附錄D，σl2計(jì)算公式如下。四分點(diǎn)截面σl1的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表61。對(duì)于其他的橫截面可以用同樣的方法來(lái)計(jì)算，其結(jié)果包含在內(nèi)力（）內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋束損失和預(yù)加內(nèi)力列表。表53主梁截面特性值總表 名稱(chēng)符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積Ancm2凈慣距Incm4凈軸到截面上緣距離ynscm凈軸到截面下緣距離ynxcm截面抵抗矩上緣Wnscm3下緣Wnxcm3對(duì)凈軸靜矩翼緣部分面積Sancm3凈軸以上面積Snncm3換軸以上面積Soncm3馬蹄部分面積Sbncm3鋼束群重心到凈軸距離encm混凝土凈截面換算面積A0cm2換算慣距I0cm4換軸到截面上緣距離y0scm換軸到截面下緣距離y0xcm截面抵抗矩上緣W0scm3下緣W0xcm3對(duì)換軸靜矩翼緣部分面積Saocm3凈軸以上面積Snocm3換軸以上面積Soocm3馬蹄部分面積Sbocm3鋼束群重心到換軸距離e0cm鋼束群重心到截面下緣距離apcm第六章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 據(jù)《公預(yù)規(guī)》，計(jì)算并確定主應(yīng)力梁截面鋼梁控制壓力的時(shí)候，應(yīng)該計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失的價(jià)值，虧損張拉預(yù)應(yīng)力梁包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束和管道壁摩擦損失，造成混凝土彈性壓縮損失批張力）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線(xiàn)應(yīng)力松弛，混凝土收縮和徐變損失），而錨固鋼束內(nèi)應(yīng)力和有效應(yīng)力（永久應(yīng)力）是相應(yīng)的張拉應(yīng)力損失扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力。（2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡(jiǎn)稱(chēng)換軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。在每個(gè)階段中，所有的面積突變處剪切應(yīng)力及中和軸位置，都要進(jìn)行計(jì)算的。2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算 由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣距也不需折減，取全寬截面值。1）有效分布寬度的計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度bf’,應(yīng)取用下列三者中的最小值：（主梁間距）此處，根據(jù)規(guī)范，取。因此。式中：——分別為混凝土毛截面面積和慣距； ——分別為一根管道截面積和鋼束截面積； ——分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離； ——分塊面積重心到主梁上緣的距離； ——計(jì)算面積內(nèi)所含的鋼束數(shù)； ——鋼束與混凝土的彈性模量比值。計(jì)算公式如下：截面積 截面慣距 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表51。結(jié)果示于表44。②計(jì)算鋼束群重心至梁底距離表43 各計(jì)算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號(hào)四分點(diǎn)N1（N2）未彎起2054——N3（N4）N5N6支點(diǎn)直線(xiàn)段N1（N2）7N3（N4）7N515N615（3）鋼束長(zhǎng)度計(jì)算一根鋼束的長(zhǎng)度為曲線(xiàn)長(zhǎng)度、直線(xiàn)長(zhǎng)度和兩端工作長(zhǎng)度（270cm）之和，鋼束的曲線(xiàn)根據(jù)可以圓弧半徑和彎曲角度計(jì)算得出。圖43錨固段鋼束群位置圖（單位mm） 鋼束計(jì)算（1）計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離錨固點(diǎn)至支座中心線(xiàn)的水平距離axi（見(jiàn)圖43）為：圖45示出鋼束計(jì)算圖式，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離x1列表計(jì)算在表42內(nèi)。下部鋼束彎起角定為7176。 鋼束起彎角和線(xiàn)形的確定確定鋼束起彎角時(shí)，既要考慮到由其彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力，又要照顧到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過(guò)大。圖41示出跨中和錨固點(diǎn)鋼束布置圖，錨固端截面特性計(jì)算見(jiàn)表41所示。根據(jù)錨頭“均勻”、“分散”的原則。對(duì)于錨固端截面，鋼束布置一般考慮以下兩個(gè)方面：一是強(qiáng)調(diào)鋼束合力中心盡可能接近截心形心，使截面均勻受壓。由此該組可直接得出鋼梁梁底中心距：（2）由于預(yù)制時(shí)主梁為小截面，如果全部鋼束在預(yù)制時(shí)完成張拉，有可能在上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，下邊緣產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力。據(jù)《公預(yù)規(guī)》，在豎向可疊加。 （1）對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道建設(shè)要求的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距更大。1號(hào)梁： 根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度f(wàn)cd，應(yīng)力圖式呈矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pd，則鋼束數(shù)的估算公式為：式中：Md——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，； α——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，～，； fpd——預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，為1260MPa。故ΔAp=178。以下對(duì)跨中截面在在多種效應(yīng)組合下，分別根據(jù)上述要求估計(jì)主梁所需鋼束，并且按這些估計(jì)方法確定主梁鋼束的數(shù)目。圖37跨中截面影響線(xiàn)圖（單位mm）可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：q==(KN/m)（2）求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖38四分點(diǎn)截面影響線(xiàn)圖可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：（3）求支點(diǎn)截面的最大剪力圖39支點(diǎn)截面影響線(xiàn)圖可變作用（汽車(chē)）效應(yīng)：可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)：可變作用（人群）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 主梁作用效應(yīng)組合 此設(shè)計(jì)按照《橋規(guī)》～，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見(jiàn)表36。綜上所述，跨中截面橫向分布系數(shù)取值為: =（5）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)m0 如圖36所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線(xiàn)并進(jìn)行布載，1號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：可變作用（汽車(chē)）：可變作用（人群）：m= 圖36支點(diǎn)橫向分布系數(shù)m計(jì)算圖式（單位mm）（6）橫向分布系數(shù)匯總（見(jiàn)表35）表35 1號(hào)梁的可變作用橫向分布系數(shù)可變作用類(lèi)別mcmq公路II級(jí)人群 根據(jù)《橋規(guī)》，公路—II級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk為： 計(jì)算彎矩時(shí)：