【正文】 在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，預(yù)應(yīng)力鋼筋共計(jì)有三種，分別為縱向、橫向和豎向預(yù)應(yīng)力筋。對(duì)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)力鋼筋數(shù)量時(shí)，必須計(jì)及各項(xiàng)次內(nèi)力的影響。因此，在初步估算預(yù)應(yīng)力時(shí)，只能以預(yù)估值來考慮，工程上取用結(jié)構(gòu)最大控制設(shè)計(jì)彎矩值的 。maxinM、minaxmain00ycyycMWM???????????上 上上 上下 下下 下9 / 92 當(dāng)截面上、下緣均配置預(yù)應(yīng)力鋼筋抵抗正負(fù)彎矩此時(shí)截面最小配束量須滿足：式中令： ，yplNnA??上 上 yplnA?? 下 下則有： yyNeeWA?????????下 下 下上 上 上 上上 上 下 下 下上 上 上 上下 下maxminaxin()()1()()plplMeKen ?????????下 下 下 上上 下 下 y上 上下 下上 上上 下 下 y上 上 A截面上、下緣估算上、下緣估算的預(yù)應(yīng)力鋼筋束數(shù)；n下上 、 —每束預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積；yA 截面上下緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至截面重心的距離；e下上 、截面上、下核心矩，按下式計(jì)算：K下上 、 —,W?下 上下上 A預(yù)應(yīng)力鋼筋有效應(yīng)力；pl?— 下緣配置預(yù)應(yīng)力鋼筋抵抗正彎矩時(shí)（下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制）max1yyplMneKA???下 下 上Ａ 上緣配置預(yù)應(yīng)力鋼筋抵抗負(fù)彎矩時(shí) （上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制）min1ypleKA????上 下上10 / 92 初步估算按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的相關(guān)規(guī)定：縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋束上，下緣均采用 鋼絞線，斷面面積 1237 ,錨具采用 YM157，鋼束管道直徑為 。標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ＝1860 。彈性模量 ，??Pa拉應(yīng)力 ?經(jīng)過橫載活載的計(jì)算可以初步該估算鋼束束數(shù)，本設(shè)計(jì)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩種情況分別計(jì)算。其電算結(jié)果分別如下所示： 11 / 925 按鐵路橋梁設(shè)計(jì)的容許應(yīng)力法計(jì)算荷載的種類、類型和大小與橋梁結(jié)構(gòu)的安全及建設(shè)費(fèi)用有密切關(guān)系。結(jié)構(gòu)內(nèi)力是荷載效應(yīng)的必然結(jié)果，橋梁結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力狀態(tài)法設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)的荷載組合規(guī)律進(jìn)行內(nèi)力組合。 規(guī)范規(guī)定《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 表 51 荷載分類表荷載分類 荷載名稱恒載 結(jié)構(gòu)自重、預(yù)加應(yīng)力、混凝土收縮和徐變的影響主力活載 土壓力、靜水壓力及浮力、基礎(chǔ)變位的影響附加力制動(dòng)力或牽引力、風(fēng)力、列車橫向搖擺力、流水壓力、冰壓力溫度變化的影響、凍脹力特殊荷載 船只或排筏撞擊力、地震力、施工荷載12 / 926 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)計(jì)算需要根據(jù)承受外荷載的情況，確定其本身預(yù)加力的大小。設(shè)計(jì)所需的預(yù)應(yīng)力值應(yīng)是扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋束中實(shí)際存在的預(yù)應(yīng)力(即有效預(yù)應(yīng)力 )值,如預(yù)應(yīng)力鋼筋束張拉時(shí)的初始應(yīng)力yσ(一般稱為張拉控制應(yīng)力)為 ，相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失值為，則有效預(yù)應(yīng)力的表達(dá)式為：kσ (61)yks= 控制應(yīng)力及有關(guān)參數(shù)的確定 控制應(yīng)力按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的相關(guān)規(guī)定：縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋束上，下緣均采用 鋼絞線，斷面面積 1237 ,錨具采用 YM157，鋼束管道直徑為 。標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ＝1860 。彈性模量 ，??Pa拉應(yīng)力 ? 其他參數(shù)設(shè)計(jì)中，采用金屬波紋管，其參數(shù)如下： ，k=.?? 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道的摩擦損失 1?按鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道的摩擦損失 按下式計(jì)算：1???1kxscone??????????——式中由于摩擦引起的應(yīng)力損失s——鋼筋錨下控制應(yīng)力con——從張拉端至計(jì)算截面的長(zhǎng)度上鋼筋彎起角之和?——從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度?13 / 92——鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)按表采用k 本設(shè)計(jì)采用參數(shù) ，??k=.0 （2）由于錨頭變形鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失 2?按下式計(jì)算 2/YEL???——中由于錨頭變形鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失2——預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長(zhǎng)度L—— 錨頭變形鋼筋回縮和接縫壓縮 ?（3）混凝土彈性壓縮損失 4? 按照設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定分批張拉時(shí)用下式簡(jiǎn)化計(jì)算 0412syhmn??式中， ――鋼筋張拉批數(shù)；m――預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量之比，即 ；yn hyEn?――鋼束形心處由該預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土的正應(yīng)力，如計(jì)入一期恒載影響可01h?按下式計(jì)算 yijgljyjsyh eIMINA???201?式中， ――扣除預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)加力， ；yN 12()yksA???――混凝土凈面積；jA――鋼束重心至混凝土凈截面形心的距離；yje――混凝土凈截面慣性矩；jI――一期恒載產(chǎn)生的彎矩。,PAA——梁截面面積對(duì)后張法構(gòu)件可近似按凈截面計(jì)算——預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁截面重心軸的距離e——截面回轉(zhuǎn)半徑i計(jì)算參數(shù)：收縮系數(shù) ，收縮極值： 有效應(yīng)力計(jì)算（1）張拉錨固階段的有效應(yīng)力 212k???（2）使用階段扣除全部損失后的有效應(yīng)力 1246k???15 / 92（1）用等效荷載法求解預(yù)加力次內(nèi)力的基本思想把預(yù)加里次內(nèi)力對(duì)混凝土的作用用等效荷載的形式來代替，然后求這個(gè)等效作用下的彎距，即是預(yù)加里的總力矩。 0yMNe???（2）求解方法： 39。而與初預(yù)矩在中間的的支撐無關(guān)。根據(jù)上述各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失結(jié)果，可按施工和使用階段進(jìn)行組合，組合原理及公式如上所示，從而計(jì)算出相應(yīng)階段有效預(yù)應(yīng)力具體數(shù)據(jù)，由于篇幅限制此處僅列出 鋼1＃束的各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力，其余與此類似。因此，在計(jì)算自重以外地其他恒載及活載等作用力作用下地截面正應(yīng)力時(shí)應(yīng)采用換算截面。即壓漿前預(yù)加力PNPN39。故混凝土應(yīng)力 和39。 39。 39。 39。39。39。39。39。 39。39。39。0002cpaPpsSsxKfbhhfh?????????18 / 92 ——相當(dāng)于混凝土受壓破壞時(shí)預(yù)應(yīng)力筋 中的應(yīng)力；39。PA ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量之比；n——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗壓計(jì)算強(qiáng)度；39。p 1c?39。sf——受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；39。2xa? 當(dāng) 時(shí)可按下式計(jì)算：39。0()(psSKMfAh??如果按上式計(jì)算所得得正截面強(qiáng)度比不考慮受壓區(qū)鋼筋還小時(shí)，則應(yīng)按不考慮受壓區(qū)鋼筋計(jì)算。39。39。39。f當(dāng)不符合上述條件時(shí)： ????39。39。39。39。0000()22fcff paPpsshxKMfhbAhfha?? ???????????? ???????此時(shí)中性軸位置按照下式計(jì)算：19 / 9239。39。39。2xa? 39。按照上述計(jì)算方法，本設(shè)計(jì)運(yùn)用橋梁博士對(duì)第 6,12,22,32,38 等五個(gè)各具有代表性的截面進(jìn)行驗(yàn)算，其截面應(yīng)力計(jì)算結(jié)果詳見計(jì)算報(bào)表：20 / 928 截面驗(yàn)算 施工階段的正應(yīng)力驗(yàn)算 基本原理根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定及參考相關(guān)文獻(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋正應(yīng)力驗(yàn)算的原理及相關(guān)公式如下：求出施工階段的內(nèi)力后，可計(jì)算出截面各點(diǎn)的應(yīng)力。施工階段的內(nèi)力組合見上表，此內(nèi)力包括了施工階段中的結(jié)構(gòu)自重﹑永久荷載﹑和預(yù)加應(yīng)力效應(yīng)。在預(yù)加應(yīng)力階段，因孔道尚未壓漿，所以由預(yù)加力和梁的自身永久荷載產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力，仍按混凝土凈截面特性計(jì)算。而此項(xiàng)內(nèi)力組合前面已經(jīng)完成。 使用階段鋼束應(yīng)力驗(yàn)算為了表述和計(jì)算的方便，將鋼束等分成 30 等份，計(jì)算出鋼束在 31 個(gè)節(jié)點(diǎn)上的次應(yīng)力。下表給出了Ⅰ號(hào)鋼束在三種使用荷載組合作用下各項(xiàng)應(yīng)力，其它鋼束應(yīng)力的計(jì)算方法及驗(yàn)算方法與Ⅰ號(hào)鋼束相同。在此僅給出Ⅰ號(hào)鋼束在三種使用荷載組合作用下各項(xiàng)應(yīng)力并進(jìn)行驗(yàn)算。pQ使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的主拉應(yīng)力 和主壓應(yīng)力 分別按下列公式計(jì)zl?za算：= (87)zl?22hhxhx????????? (88)2hxhxza??＝式中： ——預(yù)加力和使用荷載在主應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)所產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力。截面翼緣與腹板連接處由于存在彎矩、剪力共同作用，截面變化較大，容易受到破壞；形心處由于剪應(yīng)力最大，也容易破壞?；炷林鲬?yīng)力計(jì)算按基本可變荷載最大剪力 、相應(yīng)彎矩 及最大彎矩 、相應(yīng)剪力 兩種情maxMmaxMQ況考慮。驗(yàn)算原理如下：當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的含筋量配置適當(dāng)時(shí)，受拉區(qū)混凝土開始退出工作，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋分別達(dá)到各自的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 和 ；受壓區(qū)混凝yRg土應(yīng)力達(dá)到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ，非預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到其抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ，并假定受壓區(qū)的aR39。但受壓區(qū)布有預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，其應(yīng)力 卻達(dá)不到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)39。39。ya? (89)?39。39。 n??式中， ——受壓區(qū)混凝土達(dá)到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際應(yīng)力；39?！軌簠^(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處的有效預(yù)壓應(yīng)力；?39。y39。yA——預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土的彈性模量之比。當(dāng)中性軸位于受壓區(qū)翼緣內(nèi)時(shí)，按照矩形截面計(jì)算；當(dāng)中性軸位于腹板內(nèi)時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮腹板受壓混凝土的工作。39。39。i39。i39。039。0121???????????且中性軸可按下列公式確定:24 / 92 (812)yaayAbxRA39。???混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列條件:≤ (813)hjy0?≥ (814)xa39。 39。?j(2)中性軸位于腹板內(nèi)當(dāng)式(82)不成立時(shí),計(jì)算中應(yīng)考慮截面腹板受壓混凝土的工作,其正截面強(qiáng)度按下式計(jì)算: (816)????yyasaacP hArhbRxhbrM 39。39。39。0 1221 ???????? ???????????????? ?且中性軸按下式確定 (817)yaayxA39。i39。式中: ——工形截面受壓區(qū)翼緣的高度；i39。i39。驗(yàn)算結(jié)果應(yīng)滿足式(825)。 (818)??ahARrMyysP??1(2)當(dāng) 為負(fù)值時(shí)(拉應(yīng)力)時(shí):ya39。39。1?以上公式為簡(jiǎn)化計(jì)算并偏安全考慮，均未計(jì)非預(yù)應(yīng)力鋼筋 的影響。g、 各種階段檢算結(jié)果. 1 施工階段的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果詳見計(jì)算報(bào)表 正常使用階段混凝土應(yīng)力驗(yàn)算計(jì)算結(jié)果詳見計(jì)算報(bào)表 承載能力極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果詳見計(jì)算報(bào)表26 / 929 計(jì)算報(bào)表第 1 施工階段信息91 階段截面幾何特征信息 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 截面抗彎慣距( )4m截面面積( )2截面高度( )m中性軸高( )1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 4 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 4 28 28 27 / 9229 29 續(xù)表 9130 30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 表 92 階段累計(jì)內(nèi)力`彎矩( ) 節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩( )( ) 軸力( )KN1 1 +03 +03 +042 2 850 +03 +043 3 +03 736 +044 4 +03 200 +045 5 +03 343 +046 6 +03 895 +047 7 +03 +03 +048 8 +03 +03 +049 9 673 +03 +0410 10 +03 +03 +0411 11 +04 +03 +0412 12 +03 +03 +0413 13 +03 +03 +0414 14 +04 +03 +0415 15 +03 +03 +0416 16 108 +03 +0417 17 +03 854 +0418 18 +03 340 +0419 19 +03 171 +0420 20 +03 681 +0421 21 +03 +03 +0422 22 +03 +03 +0423 23 145 +03 +0424 24 +03 +03 +0425 25 +03 +03 +0426 26 +04 +03 +0427 27 +04 +03 +0428 28 +04 +03 +0428 / 9229 29 +03 +03 +0430 30 +03 +03 +04續(xù)表 9231 31 +03 +03 +0432 32 +03 +03 +0433 33 +03 616 +0434 34 +03