預(yù)應(yīng)力混凝土A類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)

1、 鄭州大學(xué)本科課程設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁設(shè)計(jì) 姓名：張亮亮日期：2013.7.1目錄部分混凝土A類簡支梁設(shè)計(jì) - 11.主梁全截面幾何特性 - 11.1受壓翼緣有效寬度的計(jì)算 - 11.2全截面幾何特性的計(jì)算 - 12.預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置- 12.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定 - 12.2普通鋼筋數(shù)量的確定 - 22.3預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的布置 - 33.主梁截面幾何特性計(jì)算 - 54.承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 - 54.1正截面承載力計(jì)算 - 54.2斜截面承載力計(jì)算 - 65.鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算 - 75.1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 - 75.2錨具變形、鋼絲

2、回縮引起的應(yīng)力損失 - 85.3預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 - 95.4.鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 - 105.5混凝土收縮、徐變引起的損失 - 105.6預(yù)應(yīng)力收縮組合 - 116.應(yīng)力驗(yàn)算 - 116.1短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算 - 116.2持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算 - 126.2.1跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算 - 126.2.2持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算 - 12 6.3持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算 - 137抗裂性驗(yàn)算 - 147.1作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂性驗(yàn)算 - 148.主梁變形（撓度）計(jì)算 - 158.1使用階段的撓度計(jì)算 - 158.2預(yù)加力引起的

3、反拱計(jì)算及預(yù)拱度的設(shè)置 - 169錨固區(qū)局部承壓計(jì)算 - 169.1局部受壓區(qū)尺寸要求 - 169.2局部抗壓承載力計(jì)算 - 17課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1、 課程設(shè)計(jì)的目的 課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完課程學(xué)習(xí)內(nèi)容后進(jìn)行的一次基本技能訓(xùn)練，是一項(xiàng)綜合性的教學(xué)環(huán)節(jié)，它是培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到下述目的： 1、鞏固、提高、充實(shí)和運(yùn)用所學(xué)過的專業(yè)理論與專業(yè)知識(shí)，尤其是無法在考試中實(shí)現(xiàn)的大量設(shè)計(jì)計(jì)算問題； 2、培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力以及分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力； 3、提高學(xué)生理解和貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)有關(guān)方針政策的水平； 4、培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想、觀點(diǎn)和方法； 5、在設(shè)計(jì)過程中

4、，進(jìn)一步提高學(xué)生計(jì)算、繪圖、運(yùn)用科技資料與編寫技術(shù)文件等方面的能力。二、課程設(shè)計(jì)的要求學(xué)生對課程設(shè)計(jì)工作要嚴(yán)肅認(rèn)真，獨(dú)立思考，刻苦專研，自覺培養(yǎng)良好的學(xué)風(fēng)與工作態(tài)度，按時(shí)完成一份完整的課程設(shè)計(jì)。1、要以獨(dú)立思考為主，同時(shí)要尊重指導(dǎo)教師的意見；2、設(shè)計(jì)必須符合2004年新頒布的公路橋梁規(guī)范有關(guān)要求；3、設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠；4、設(shè)計(jì)說明書由本人親自編寫，嚴(yán)禁從現(xiàn)有書刊文獻(xiàn)中成段抄寫。書寫文字力求工整，語言簡明、扼要、通順，計(jì)算部分必須寫出公式與完整的計(jì)算過程，并要說明式中符號(hào)意義；5；說明書一律手寫（A4紙），不得復(fù)印。插圖隨文章繪制，插圖要完整且大致符合比例；6；繪制的

5、圖紙要求大小統(tǒng)一，圖面清晰整潔，要求正確標(biāo)注尺寸、符號(hào)及圖例。三、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容根據(jù)給定的橋梁基本設(shè)計(jì)資料（主要結(jié)構(gòu)尺寸、計(jì)算內(nèi)力等）設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形主梁。主要內(nèi)容包括：1預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置；2截面幾何性質(zhì)計(jì)算；3承載能力極限狀態(tài)計(jì)算（正截面與斜截面承載力計(jì)算）；4預(yù)應(yīng)力損失估算；5應(yīng)力驗(yàn)算（短暫狀況和持久狀況的應(yīng)力驗(yàn)算）；6抗裂驗(yàn)算（正截面與斜截面抗裂驗(yàn)算）或裂縫寬度計(jì)算；7主梁變形（撓度）計(jì)算；8錨固局部承壓計(jì)算與錨固區(qū)設(shè)計(jì)；9繪制主梁施工圖。四、課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)通過預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋的一片主梁設(shè)計(jì)，要求掌握設(shè)計(jì)過程的數(shù)值計(jì)算方法及有關(guān)構(gòu)造要求規(guī)定，并繪制

6、施工圖。要求：設(shè)計(jì)合理、計(jì)算無誤、繪圖規(guī)范。（一）基本設(shè)計(jì)資料1設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)荷載，人群荷載3.5，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.02環(huán)境標(biāo)準(zhǔn):類環(huán)境3材料性能參數(shù)（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，主要強(qiáng)度指標(biāo)為：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 =32.4，=2.65強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =22.4，=1.83彈性模量 =3.45（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTM A41697a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線（17標(biāo)準(zhǔn)型），其強(qiáng)度指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 =1860抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =1260彈性模量 =1.95相對界限受壓區(qū)高度 =0.4，=0.2563公稱直徑為15.24，公稱面積為140mm2（3）非預(yù)應(yīng)力鋼筋1）縱向抗拉非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用HRB400

7、鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 =400抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =330彈性模量 =2.0相對界限受壓區(qū)高度 =0.53，=0.1985 2）箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HRB335鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 =335抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =280彈性模量 =2.0 圖1 主梁跨中截面尺寸（尺寸單位：）4主要結(jié)構(gòu)尺寸主梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑=25，梁全長24.96，計(jì)算跨徑=24.3。 主梁高度=1400，主梁間距=1600，其中主梁上翼緣預(yù)制部分寬為1580，現(xiàn)澆段寬為20，全橋由9片梁組成。主梁跨中截面尺寸如圖1所示。主梁支點(diǎn)截面或錨固截面的梁肋寬度為360mm。（二）內(nèi)力計(jì)算結(jié)果摘錄1恒載內(nèi)力（1）預(yù)制主梁的自

8、重 =11.45（2）二期恒載（包括橋面鋪裝、人行道及欄桿） =6.51恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見表1。2活載內(nèi)力汽車荷載按公路級(jí)荷載計(jì)算，沖擊系數(shù)=1.193，人群荷載按3.5計(jì)算?；钶d內(nèi)力以2號(hào)梁為準(zhǔn)?；钶d內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見表2。3內(nèi)力組合（1）基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算） （2）短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算） （3）長期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計(jì)算） 各種情況下的組合結(jié)果見表3。表1 恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果截面位置距支點(diǎn)截面距離預(yù)制梁自重二期恒載彎矩剪力彎矩剪力（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）支點(diǎn)0.00.0138.690.079.1變截面1.3170.65123.8597.337

9、0.646.075631.969.34360.439.55跨中12.15842.560.0480.510.0 表2 活載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果截面位置距支點(diǎn)截面距離公路級(jí)人群荷載彎矩剪力彎矩剪力(kN.m)對應(yīng)（kN）（kN）對應(yīng)(kN.m)(kN.m)對應(yīng)（kN）（kN）對應(yīng)(kN.m)支點(diǎn)0.00.0351.14398.030.00.036.4736.470.0變截面1.3377.91285.5324.64421.6739.2528.5128.637.156.0751003.64111.83173.551054.31104.249.412.8778.18跨中12.151342.9273.81106.

10、931299.17139.480.05.7469.74注：車輛荷載內(nèi)力、中已計(jì)入沖擊系數(shù)=1.193。表3 荷載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果截面位置項(xiàng) 目基本組合短期組合長期組合（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）支點(diǎn)最大彎矩0.0793.790.0460.290.0350.11最大剪力0.0859.440.0487.810.0365.83變截面最大彎矩894.61665.02528.97390.52410.39301.62最大剪力953.52719.92552.55413.57451.51335.79最大彎矩2712.61297.761685.43183.911370.51150.1

11、5最大剪力2754.36388.051689.10223.591377.07172.23跨中最大彎矩3623.99103.332250.5243.311829.1324.75最大剪力3484.63156.132155.1168.481786.5638.15（三）施工方法要點(diǎn)后張法施工，采用金屬波紋管和夾片錨具，鋼絞線采用TD雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉，當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行張拉，張拉順序與鋼束序號(hào)相同。（四）設(shè)計(jì)要求1方案一：按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土T形主梁。2方案二：按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土T形主梁。3方案三：按部分預(yù)應(yīng)力混凝土B類構(gòu)件（允許裂縫寬度為0.1）設(shè)計(jì)

12、預(yù)應(yīng)力混凝土T形主梁。學(xué)生應(yīng)按指導(dǎo)教師要求選擇其中一個(gè)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。五、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作1編制計(jì)算說明書；2繪制施工圖（主要包括：主梁支點(diǎn)橫斷面圖、主梁跨中橫斷面圖、主梁鋼束布置圖、主梁混凝土數(shù)量表、主梁鋼束數(shù)量表）。六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容時(shí)間（天）1布置任務(wù)，收集資料，預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置22截面幾何性質(zhì)計(jì)算，承載能力極限狀態(tài)計(jì)算13預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算，應(yīng)力驗(yàn)算 34抗裂驗(yàn)算或裂縫寬度計(jì)算，變形（撓度）計(jì)算15繪制主要構(gòu)造圖，整理計(jì)算說明書，上交設(shè)計(jì)成果4七、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004)，北京：人民交通出版社

13、；2公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004),北京：人民交通出版社；3混凝土簡支梁（板）橋易建國編，北京：人民交通出版社，2000年；4閆志剛主編.鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009 5橋梁工程，范立礎(chǔ),北京：人民交通出版社，2000年； 6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，葉見曙編著，北京：人民交通出版社，2006；發(fā)出任務(wù)書日期：2013 年 5 月 22 日 計(jì)劃完成日期： 2013 年 8 月 26 日 指導(dǎo)教師（簽名）： 方案二：部分預(yù)應(yīng)力混泥土A類簡支梁設(shè)計(jì)1.主梁全截面幾何特性1.1受壓翼緣有效寬度，的計(jì)算按公路橋規(guī)規(guī)定，T形截面梁受

14、壓翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值：(1) 簡支梁計(jì)算跨徑的l/3，即l/3=24300/3=8100mm；(2) 相鄰兩梁的平均間距，對于中梁為1600mm；(3) ,式中b=160 mm ,= 0 mm ,= (80+180)/2 =130 mm ；所以， = 160+0+12×130 =1720 mm故，受壓翼緣的有效寬度取=1600mm1.2全截面幾何特性的計(jì)算 這里的主梁幾何特性采用分塊數(shù)值求和法，其計(jì)算式為 全截面面積：全截面重心至梁頂?shù)木嚯x：式中 分塊面積 分塊面積的重心至梁頂邊的距離如右圖所示，對T形梁跨中截面進(jìn)行分塊分析，分成5大塊進(jìn)行計(jì)算，分別計(jì)算它們底面積與性

15、質(zhì)，計(jì)算結(jié)果列于下表。根據(jù)整體圖可知，變化點(diǎn)處的截面幾何尺寸與跨中截面相同，故幾何特性也相同，主梁跨中截面的全截面幾何特性如表1所示?？缰薪孛媾cL/4截面全截面幾何特性 表1分塊號(hào)分塊面積11360040454400046524.563×0.061×71000113802300039210.910×0.039×193600605117128000-1001.940×23.620×10000117711770000-6724.528×0.006×68400130589262000-80043.780×0.2

16、06×合計(jì)456600=505=89523072700085.701×23.931×) = 109.633×2.預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置2.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量對于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預(yù)應(yīng)力為式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；由資料得：= 842.56+480.51+0.7×1342.92/1.193+139.48 = 2250.52 Mpa設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為 =120 mm ，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的

17、合理作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為=775mm ，Mpa由表1得跨中截面全截面面積 A =456600，全截面對抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為：109.633×/505 = 122.5 ，所以有效預(yù)加力合力為：預(yù)應(yīng)力鋼筋的張力控制應(yīng)力為1395 Mpa預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為擬采用2束7剛絞線，單根鋼絞線的公稱截面面積則預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為，采用夾片式錨固，金屬波紋管成孔。2.2普通鋼筋數(shù)量的確定按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算按非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到截面底邊的距離為a = 120 mm ，則先假定為第一類T形截面，由公

18、式計(jì)算受壓區(qū)高度x，即 解得： 根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為采用5根直徑為20mm的HRB400鋼筋，提供的鋼筋截面面積為。鋼筋如圖布置，鋼筋重心到截面底邊的距離為設(shè)計(jì)時(shí)采用。2.3預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的布置 按照后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件公路橋規(guī)中的要求，參考已有設(shè)計(jì)圖紙，對跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行布置。如圖所示，預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋的布置截面圖?？缰薪孛娉叽缫?鋼束在端部的錨固位置預(yù)應(yīng)力鋼筋束的曲線要素及有關(guān)計(jì)算參數(shù)如下。預(yù)應(yīng)力鋼束編號(hào)起彎點(diǎn)距跨中截面的距離曲線水平長度曲線方程1012400281304270 預(yù)應(yīng)力鋼筋束曲線要素表 表2計(jì)算截面錨固截面支點(diǎn)截面變截面點(diǎn)

19、L/4截面跨中截面與跨中截面的距離12400121501085060750到梁底距離11000964.873793.749331.2181202600545.439314.770120120合力點(diǎn)800755.156554.260225.609120與水平夾角18.0787.9187.0793.7800212.67111.9518.15000平均值10.3759.9357.6151.8900累積角度100.160.9994.2988.078200.724.52112.67112.671各計(jì)算截面預(yù)應(yīng)力鋼束的位置和傾角 表33.主梁截面幾何特性計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)環(huán)境與資料，按照要求，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土

20、梁主梁截面幾何特性分為兩個(gè)階段計(jì)算，階段一為施工階段，階段二為使用階段。計(jì)算結(jié)果如下表所示：各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表 表4受力階段計(jì)算截面階段一：施工階段跨中截面454078501.9898.1778.1109.020.21720.12130.1401L/4截面454078504.3895.7670.1110.570.21920.12340.1650變化點(diǎn)截面454078511.6888.4334.1113.880.22260.12810.3408支點(diǎn)截面650928563.9836.180.9114.310.20270.13670.1413階段二：使用階段跨中截面4748495

21、32.4867.6747.6120.190.22570.13850.1607L/4截面474849530.4869.6644.0118.850.22400.13660.1845變化點(diǎn)截面474849524.2875.8321.5116.010.22130.13240.3608支點(diǎn)截面671700565.2834.879.6114.450.202530.13711.43794.承載能力極限狀態(tài)計(jì)算4.1.正截面承載力計(jì)算取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載力計(jì)算(1) 求受壓區(qū)高度x先按第一類T形截面梁，略去構(gòu)造鋼筋影響，計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x為受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)，說明設(shè)計(jì)梁為第一類T形截面梁

22、。 (2)正截面承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合理作用點(diǎn)到截面底邊距離為所以 根據(jù)資料可知，梁跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值。截面抗彎承載力可計(jì)算如下， 跨中截面正截面承載力滿足要求。4.2斜截面承載力計(jì)算 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁應(yīng)對按規(guī)定需要驗(yàn)算的各個(gè)截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算，以變化點(diǎn)截面的斜截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。首先，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，即式中的為驗(yàn)算截面處剪力組合設(shè)計(jì)值，查資料得= 719.92 kN；混凝土強(qiáng)度等級(jí) = 50Mpa；腹板厚度b = 160 mm ；剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度計(jì)算近似取跨中截面的有效高度的計(jì)算值，計(jì)算如下，即；預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)

23、；所以：故可知，計(jì)算滿足： 截面尺寸滿足要求，但需要配置抗剪鋼筋。斜截面抗剪承載力計(jì)算，即 式中 式中：為異號(hào)彎矩影響系數(shù)，簡支梁=1.0； 為預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，=1.25； 為受壓翼緣影響系數(shù)，=1.1； 箍筋采用雙肢直徑為10mm的HRB335鋼筋，=280Mpa，間距=200mm，距支點(diǎn)相當(dāng)于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距=100mm。采用2束預(yù)應(yīng)力鋼筋的平均值，查表3可得 =，所以 所以 變化點(diǎn)截面處斜截面抗剪滿足要求。5.鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算5.1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失()摩阻損失分別對支點(diǎn)截面，變化點(diǎn)截面，L/4截面，跨中截面進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下，計(jì)算結(jié)果如下表所示： =式

24、中： 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力， 摩擦系數(shù)，查得 k 局部偏差影響系數(shù)，查得k=0.0015x 從張拉端至計(jì)算截面的管道長度（m） 從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和；計(jì)算時(shí)，由于平彎角度過小，此處計(jì)算忽略不計(jì)，計(jì)算參考表3所得數(shù)據(jù)。 各設(shè)計(jì)控制截面計(jì)算結(jié)果 表5截面鋼束號(hào)X(m)角度摩擦應(yīng)力損失摩擦應(yīng)力損失平均值支點(diǎn)截面10.2500.0027921.49623.196620.2500.0125664.8970變化點(diǎn)截面11.5500.0174359.293019.859121.5500.07890630.4252L/4截面16.3250.07501438.845163.171126

25、.3250.22115087.4969跨中截面112.4000.14098773.129886.2437212.4000.22115099.35745.2錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失() 計(jì)算錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失，后張法曲線布筋的構(gòu)件應(yīng)考慮錨固后反摩阻的影響。首先根據(jù)公式計(jì)算反摩阻影響長度,即式中的為張拉端錨具變形值，有資料查得夾片式錨具頂壓張拉時(shí)為4mm；單位長度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算為；張拉端錨下張拉控制應(yīng)力為；扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力；張拉端到錨固端之間的距離；計(jì)算結(jié)果如表6。若求得的，離張拉端x處由錨具變形，鋼筋回縮和接縫壓縮引起的考慮反摩擦后的張拉

26、應(yīng)力損失，計(jì)算式如下； 若求得的時(shí) 表示該截面不受反摩擦的影響。錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表 表6截面鋼束號(hào)X(mm)錨具損失平均值支點(diǎn)截面125011500135.65132.7010143.402322509866158.11154.1036變化點(diǎn)截面1155011500135.65117.3667125.3184215509866158.11133.2701L/4截面1632511500135.6561.042558.8948263259866158.1156.7472跨中截面11240011500135.6482x>lf截面不受反摩阻影響02124009866158.11275

27、.3預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失() 預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉順序與編號(hào)一致，混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失取按應(yīng)力計(jì)算需要控制的截面進(jìn)行計(jì)算，這里取4個(gè)截面計(jì)算，計(jì)算公式如下 式中：計(jì)算截面先張拉鋼筋重心處，由后張拉的各批鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量之比，按照鋼筋張拉順序進(jìn)行計(jì)算式中：第i+1束預(yù)應(yīng)力筋扣除相應(yīng)應(yīng)力損失后的張拉力； 第i束預(yù)應(yīng)力筋重心到凈截面重心的距離。分批張拉應(yīng)力損失計(jì)算表 表7截面張拉束號(hào)有效張拉力張拉鋼束偏心距計(jì)算鋼束偏心距鋼束應(yīng)力損失支點(diǎn)截面21211279290.7128.813.1383變化點(diǎn)截面21242973573.694.7

28、19.3803L/4截面21206678775.7564.543.2769跨中截面21269210778.1778.157.28675.4.鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失() 這里采用一次張拉工藝的低松弛級(jí)鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算式中： 張拉系數(shù)，一次張拉取=1.0； 鋼筋松弛系數(shù)，對于低松弛鋼絞線，??； 傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，=計(jì)算結(jié)果如表8所示鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 表8截面鋼筋應(yīng)力鋼筋松弛應(yīng)力損失1212平均值支點(diǎn)截面1260.81235.934.980731.721233.3509變化點(diǎn)截面1268.31231.335.991731.115933.5538L/4截面12

29、95.11250.739.659333.647936.6536跨中截面1321.91295.643.445239.733341.58935.5混凝土收縮、徐變引起的損失() 混凝土收縮、徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失按下式計(jì)算 ； ；式中： 構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處，由預(yù)加力（扣除相應(yīng)階段應(yīng)力損失）和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力； 預(yù)應(yīng)力筋傳力錨固齡期為，計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變； 加載齡期為，計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土徐變系數(shù)； 構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率，設(shè)混凝土傳力錨固齡期及加載齡期均為28天，計(jì)算時(shí)間，橋梁所在環(huán)境的年平均相對濕度為75%，以跨中截面計(jì)算其理論厚

30、度 查表得： ；截面支點(diǎn)截面3.85800.0054231.9178462.2497變化點(diǎn)截面7.67480.0077732.2291983.3015L/4截面15.09530.0077733.09611124.2446跨中截面19.02270.0077733.40954145.2879混凝土收縮、徐變損失計(jì)算表 表95.6預(yù)應(yīng)力收縮組合各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平局值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表 表10 工作階段計(jì)算截面預(yù)加應(yīng)力階段使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)力預(yù)加應(yīng)力階段 使用階段 支點(diǎn)截面3.20143.4013.14159.7433.3562.2595.601235.261139.66變化點(diǎn)截面19.8612

31、5.3219.38164.5633.5583.30116.851230.441113.59L/4截面63.1758.8943.28165.3436.65124.24160.891229.661068.77跨中截面86.24057.29143.5341.59145.29186.881251.471064.596.應(yīng)力驗(yàn)算6.1短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算短暫狀況下梁跨中截面（預(yù)加力階段）上、下緣的正應(yīng)力：上緣：下緣：其中，截面特性去用第一階段的截面特性，代入上式得 （壓）< 預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的要求；混凝土的拉應(yīng)力通過規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力

32、，故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不小于0.2%的縱向配筋即可。6.2持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算6.2.1跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算按持久狀況設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，尚應(yīng)計(jì)算其使用階段正截面混凝土的法向應(yīng)力、受拉鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力。計(jì)算時(shí)作用(或荷載)取其標(biāo)準(zhǔn)值，不計(jì)分項(xiàng)系數(shù)，汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。查表得；跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為 持久狀況下跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求。6.2.2持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算 由二期恒載及活載作用產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處的混凝土應(yīng)力為所以鋼束應(yīng)力為持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力滿足規(guī)定要求。6.3持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用

33、的主拉應(yīng)力： 荷載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用的主壓應(yīng)力： 現(xiàn)取變截面點(diǎn)分別計(jì)算截面上梗肋、形心和下梗肋處在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)力，其值應(yīng)滿足的要求，計(jì)算正應(yīng)力與剪應(yīng)力的公式如下正應(yīng)力 剪應(yīng)力 根據(jù)已有設(shè)計(jì)與相應(yīng)資料，對截面各面積距與形心進(jìn)行估算，其中應(yīng)力公式如下，進(jìn)行正應(yīng)力計(jì)算與剪應(yīng)力計(jì)算式，先計(jì)算計(jì)算結(jié)果如下 上梗肋處 形心處 下梗肋處 計(jì)算結(jié)果會(huì)匯總于下表 變截面處不同計(jì)算點(diǎn)主應(yīng)力匯總表 表11計(jì)算位置主應(yīng)力剪應(yīng)力主壓應(yīng)力主拉應(yīng)力上梗肋a-a2.840.983.145-0.305形心軸o-o4.631.064.861-0.231下梗肋b-b6.250.816.353-0.103斜截面最大主壓應(yīng)力 ；斜截面最大主拉應(yīng)力 ；故箍筋可按構(gòu)造要求布置。7抗裂性驗(yàn)算7.1作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂性驗(yàn)算(1)預(yù)加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土預(yù)應(yīng)力計(jì)算跨中截面 所以，可得(2)有荷載產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法相拉應(yīng)力的計(jì)算由表6查得： ；(3)正截面混凝土抗裂驗(yàn)算對于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，作用荷載短期效應(yīng)組合作用下的混凝土拉應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求：由上計(jì)算知，說明截面在作用短期效應(yīng)組合作用下沒有消壓，計(jì)算結(jié)果滿足抗裂要求。同時(shí)，A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件還必須滿足作用長期效應(yīng)組合的抗裂要求。由下式