預應力混凝土連續(xù)剛構橋

1、第一章 結構設計本章主要介紹如何進行結構設計。結構設計應包括上部結構設計和下部結構設計。上部結構設計的主要內容有：截面尺寸的擬定，內力計算（包括恒載內力、活載內力和內力組合，內力包絡圖的繪制），配筋設計，施工階段和使用階段的應力驗算，最終承載力極限狀態(tài)強度驗算、剛度驗算，預拱度設置等。下部結構設計的主要內容為橋墩（臺）的設計計算。1.1設計資料1.1.1 方案簡述本設計采用主橋預應力混凝土連續(xù)剛構體系。具體尺寸為跨中截面梁高,是主跨徑的；主墩頂梁高，是主跨徑的。采用雙薄壁橋墩，壁厚為，墩高為。1.1.2 設計依據(jù)1. 主要技術指標資料a.跨徑： (此為橋墩中距)。b.橋面凈寬：凈。c.技術標準

2、：設計荷載為公路-I級；環(huán)境標準為I類環(huán)境；設計安全等級為二級。d.相關參數(shù)：體系均勻升溫和降溫，按規(guī)范同時考慮均勻升降溫、不均勻溫差；人行欄桿每側重量分別為，單側防撞欄為，橋面鋪裝采用厚防水混凝土厚瀝青混凝土,瀝青混凝土重按計，預應力混凝土結構重度按計，混凝土重度按計。2. 材料規(guī)格a.上部結構混凝土：C55。C55混凝土強度指標：抗壓強度設計值，抗拉強度設計值，彈性模量。b.橋面鋪裝及下部結構混凝土：C30。C30混凝土強度指標：抗壓強度設計值，抗拉強度設計值，彈性模量。c.預應力鋼筋采用標準強度為的低松弛鋼絞線，張拉控制應力取為，預應力筋的錨固方式為群錨，按后張法施工。強度指標為：抗拉強

3、度標準值 ，抗拉強度設計值 ， 彈性模量。d.普通鋼筋采用鋼筋。其強度指標為：抗拉強度設計值 ， 彈性模量，箍筋及構造鋼筋采用鋼筋，其強度指標為抗拉強度設計值，彈性模量。3. 設計依據(jù)a. 公路橋涵設計通用規(guī)范。b. 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范。1.2 上部構造主梁細部尺寸1.2.1 主梁尺寸擬定根據(jù)已成橋資料及橋梁設計常用數(shù)據(jù)手冊、橋梁工程有關連續(xù)剛構截面形式及尺寸的相關內容，擬訂主梁尺寸如下：采用單箱單室主梁截面，箱頂寬，底面寬。變截面梁墩頂處梁高與最大跨徑的關系：梁高為，取，即 取。變截面梁跨中處梁高與最大跨徑的關系：梁高為，取，即 取。梁底縱向變化曲線可以是拋物線、正弦曲

4、線、三次曲線、圓弧線及曲線選，為使線形圓順，本設計采用拋物線。主跨以跨中梁頂為原點，曲線方程為：。頂板厚取，跨中處底板厚，根部頂板厚，根部底板厚，以便布置預應力束，箱梁底板上緣所在曲線也為二次拋物線，拋物線方程為。邊跨以邊跨支點處的梁頂為原點，曲線方程為，箱梁底板上緣曲線方程為。主跨腹板變化形式為,從根部厚均勻變化到跨厚，從跨到跨中腹板厚均為。邊跨腹板變化形式同主跨。在墩頂設置塊橫隔板，邊跨端部設一塊橫隔板，共塊橫隔板，厚度均為。其根部、跨中及邊跨截面如圖所示：圖1.1 墩頂截面圖圖1.2 主跨1/4跨截面圖圖1.3 主跨1/2跨截面圖圖1.4 邊跨懸臂端截面圖1.2.2 截面特性及單元重量計

5、算結果表表1-1 單元數(shù)量列表單元號左梁高左面積左單位重右梁高右面積右單位重單元重量1（邊跨橫隔板）2.4025.46612.4025.46616612（邊跨）2.4013.03382.4113.03396777（邊跨L/4）2.5613.43502.6213.635470414（邊跨L/2）3.2315.54043.3616.041682021（邊跨3L/4）4.4219.55084.6320.3528104027（根部）5.8624.86466.0025.466065329（根部橫隔板）6.0057.615006.0057.6150074842(主跨L/8)4.7520.75384.552

6、0.0520106049（主跨L/4）3.5416.64313.416.141985056（主跨3L/8）2.7614.13662.6913.836072664（跨中）2.4013.03382.4013.0338677注：以上表中所列僅為橋梁左半部分。第二章 荷載內力計算內力分析采用了橋梁博士軟件進行內力分析計算。該軟件系統(tǒng)的編制完全按照橋梁設計與施工過程進行，密切結合橋梁設計規(guī)范，充分利用現(xiàn)代計算機技術對結構進行計算。2.1 建模及數(shù)據(jù)輸入2.1.1 單元劃分根據(jù)現(xiàn)在施工能力及結構要求，全橋共分個單元，個截面。具體劃分為：邊跨分為個單元，按劃分；橋墩頂處劃分為個單元，按劃分；橋墩頂至跨中劃分

7、為個單元，按劃分；每根墩柱分為個單元，豎向按劃分。具體劃分情況計算簡圖：圖2.1 計算簡圖圖2.2 全橋立體模型圖2.1.2 全橋施工階段的劃分為了方便全橋的施工,特用程序將劃分的梁的單元的截面特性計算出來，具體結果見下表： 圖2.3 控制截面分布圖表2-1 控制截面幾何信息節(jié)點2（邊跨）3.55e0413.010.892.401.09814（邊跨L/2）3.55e0415.524.093.231.58921（邊跨3L/4）3.55e0419.555.334.422.32928（根部）3.55e0425.4125.316.003.32842(主跨L/8)3.55e0420.767.134.75

8、2.54249(主跨L/4）3.55e0416.630.693.541.77965（跨中）3.55e0413.010.892.401.0982.1.3 施工過程模擬本橋采用懸臂施工法模擬如下：本次設計為簡單起見，全橋共分4個施工階段，該施工階段為第三階段，主梁的鋪裝階段。中跨合攏后進行橋面鋪裝施工，在全橋范圍內加向下均布力每延米-70.76。人行欄桿q=1.5,防撞欄q=7.0，橋面鋪裝層q=(0.08×25+0.08×23) ×14=53.76,施工階段q= q*2+ q*2+ q=70.76。2.2 計算結果及數(shù)據(jù)處理所有數(shù)據(jù)輸完并檢查無誤后，進入結構計算模塊

9、，輸出單元截面如下表所示：2.2.1 恒載內力表2-2 控制截面結構重力結構內力表節(jié)點2（邊跨）-372221014（邊跨L/2）-72000846021（邊跨3L/4）-2410001600028（根部）-5020002460042(主跨L/8)-379000-2240049(主跨L/4）-124000-1440065（跨中）9740028表2-3 控制截面第一施工階段永久荷載結構內力表節(jié)點2（邊跨）-331-66114（邊跨L/2）-117000930021（邊跨3L/4）-2900001560028（根部）-5400002320042(主跨L/8)-360000-1780049(主跨L/

10、4）-160000-1110065（跨中）00表2-4 控制截面第三施工階段永久荷載結構內力表節(jié)點2（邊跨）-41.981114（邊跨L/2）-4760121021（邊跨3L/4）-29900239028（根部）-67900348042(主跨L/8)-61400-386049(主跨L/4）-15900-269065（跨中）267008.432.2.2 活載內力a.沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)值可按下式計算：當1.5Hz時， =0.05當1.5Hz14Hz時， =0.1767-0.0157當14Hz時， =0.45式中 結構基頻（Hz）。橋梁結構的基頻反映了結構的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內容，它直接反

11、映了沖擊系數(shù)與橋梁結構之間的關系。不管橋梁的建筑材料、結構類型是否有差別，也不管結構尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結構的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)。橋梁的自振頻率（基頻）宜采用有限元方法計算，對于連續(xù)梁結構，當無更精確方法計算時，也可采用下列公式估算： （2-1） （2-2） （2-3）式中 結構的計算跨徑（）； 結構材料的彈性模量（）； 結構跨中截面的截面慣矩（）； 結構跨中處的單位長度質量（），當換算為重力計算時，其單位應為（）；結構跨中處延米結構重力（）；重力加速度。計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應和剪力效應時，采用；計算連續(xù)梁的沖擊力引起的負彎矩效應

12、時，采用。本設計計算跨徑取120m，彈性模量E=3.55×104MPa ，計算得出跨中截面慣矩=10.89，截面面積A=13.0N/m，將數(shù)據(jù)代入上式：13×26×10=3.38×10 N/m=34455kg/m=0.5043=0.8761沖擊系數(shù)都取0.05。結構的安全等級為二級其重要性系數(shù)取1.0；人群荷載標準值3.5圖2.4 邊跨端部截面內力影響線圖2.5 邊跨1/2L截面內力影響線圖2.6 邊跨3L/4截面內力影響線圖2.7 根部截面內力影響線圖2.8 主跨L/8截面內力影響線圖2.9 主跨L/4截面內力影響線圖2.10 跨中截面內力影響線b.汽

13、車活載作用下結構內力表表2-5 控制截面汽車結構內力表節(jié)點2（邊跨）0014（邊跨L/2）5200-11621（邊跨3L/4）280045828（根部）62843742(主跨L/8)156-0.649(主跨L/4）3180-4.3565（跨中）7320218表2-6 控制截面汽車結構內力表節(jié)點2（邊跨）-36513.814（邊跨L/2）-420018721（邊跨3L/4）-695028628（根部）-1190070142(主跨L/8)-13100-72849(主跨L/4）-5180-47965（跨中）-436-15.6表2-7 控制截面汽車結構內力表節(jié)點2（邊跨）-5.2564414（邊跨L/

14、2）4260-20321（邊跨3L/4）2460-74.628（根部）402-17.742(主跨L/8)-7330-91049(主跨L/4）-890-74065（跨中）5350-339表2-8 控制截面汽車結構內力表節(jié)點2（邊跨）0-18714（邊跨L/2）127047921（邊跨3L/4）-237068528（根部）-831086242(主跨L/8)149033.849(主跨L/4）28908065（跨中）5380342表2-9 控制截面汽車結構內力表節(jié)點2（邊跨）013014（邊跨L/2）24012221（邊跨3L/4）-238026928（根部）-664040542(主跨L/8)-107

15、00-62449(主跨L/4）-3340-47665（跨中）5590-141c.人群活載作用下結構內力表表2-10 控制截面人群結構內力表節(jié)點2（邊跨）0014（邊跨L/2）124021.721（邊跨3L/4）51850.128（根部）1438.0442(主跨L/8)374-11.449(主跨L/4）689-33.765（跨中）21200.7表2-11 控制截面人群結構內力表節(jié)點2（邊跨）-3.06014（邊跨L/2）-159066.221（邊跨3L/4）-269012428（根部）-508024642(主跨L/8)-4840-27049(主跨L/4）-1840-16265（跨中）-1670表

16、2-12 控制截面人群結構內力表節(jié)點2（邊跨）-3.0612514（邊跨L/2）702-29.321（邊跨3L/4）320-8.628（根部）109-2.4242(主跨L/8)-4800-29049(主跨L/4）-1680-21165（跨中）969-72.4表2-13 控制截面人群結構內力表節(jié)點2（邊跨）0-66.214（邊跨L/2）-105011721（邊跨3L/4）-250018328（根部）-507025642(主跨L/8)3378.6549(主跨L/4）52515.665（跨中）97973.1表2-14 控制截面人群結構內力表節(jié)點2（邊跨）2014（邊跨L/2）46854.321（邊跨

17、3L/4）-87614028（根部）-319022042(主跨L/8)-4270-28149(主跨L/4）-969-19565（跨中）21200.5表2-15 控制截面人群結構內力表節(jié)點2（邊跨）-3.06-3414（邊跨L/2）-81533.621（邊跨3L/4）-129033.928（根部）-175034.242(主跨L/8)-191049(主跨L/4）-181065（跨中）-16702.2.3 次內力計算a.支座沉降次內力計算方法及結果在橋梁設計中，支座沉降工況的選取是應慎重考慮的問題。一般應綜合考慮橋址處的地質、水文等情況，根據(jù)已建橋梁的設計經(jīng)驗來定。有時需選取幾種沉降工況計算，這樣就

18、存在一個工況組合的問題。程序一般對每一個截面挑最不利的工況內力值作為沉降次內力。本設計考慮1號墩下降1，3號墩下降2。a)1號墩下降1表2-16 控制截面支座沉降結構內力表節(jié)點2（邊跨）1.3191014（邊跨L/2）46200-191021（邊跨3L/4）73400-191028（根部）98900-191042(主跨L/8)-32500-55349(主跨L/4）-24700-55365（跨中）-6850-553b)3號墩下降2表2-17 控制截面支座沉降結構內力表節(jié)點2（邊跨）3.04-55314（邊跨L/2）-1200055321（邊跨3L/4）-1840055328（根部）-238005

19、5342(主跨L/8)-46300-137049(主跨L/4）-28500-137065（跨中）14100-1370b.溫差引起的次內力計算本次設計考慮升溫15度和降溫20度兩種情況。a)溫度升高15度表2-18 控制截面升溫結構內力表節(jié)點2（邊跨）2.83-18414（邊跨L/2）-370018421（邊跨3L/4）-521018428（根部）-617018442(主跨L/8)338071.849(主跨L/4）159071.865（跨中）-142071.8b)溫度降低20度 表2-19 控制截面降溫結構內力表節(jié)點2（邊跨）-3.7724514（邊跨L/2）4940-24521（邊跨3L/4）

20、6950-24528（根部）8230-24542(主跨L/8)-4500-95.849(主跨L/4）-2110-95.865（跨中）1900-95.82.3 荷載組合及其原理2.3.1原理根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG2004）第4.1.6條和第4.1.7條。有以下兩種組合。a.承載能力極限狀態(tài)的效應組合根據(jù)“橋規(guī)”應采用以下兩種作用效應組合：a)基本組合。永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合，其效應組合表達式為： （2-4）或 （2-5）式中Sud承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應組合設計值；結構重要性系數(shù)第i個永久作用效應的分項系數(shù)；第i個永久作用效應的標準值和設計值；汽車荷

21、載效應（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)；汽車荷載效應（含汽車沖擊力、離心力）的標準值和設計值；在作用效應組合中除汽車荷載效應（含汽車沖擊力、離心力）、風荷載外的其他第j個可變作用效應的分項系數(shù)；在作用效應組合中除汽車荷載效應（含汽車沖擊力、離心力）、風荷載外的其他第j個可變作用效應的標準值和設計值；在作用效應組合中除汽車荷載效應（含汽車沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應的組合系數(shù)。根據(jù)以上條文本設計采用以下三種組合：組合 1.2（1.0）×恒+1.4×汽組合 1.2（1.0）×恒+1.4×汽+0.8 ×1.4×人群組合 1.2（1

22、.0）×恒+1.4×汽+0.8 ×1.4×（人群+溫升或溫降）b)偶然組合。永久作用標準值效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應相結合。偶然作用的效應分項系數(shù)取1.0；與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當?shù)拇碇?。地震作用標準值及其表達式按現(xiàn)行公路工程抗震設計規(guī)范規(guī)定采用。b.正常使用極限狀態(tài)的效應組合根據(jù)“橋規(guī)”應根據(jù)不同的設計要求，采用以下兩種效應組合：a)作用短期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合，其效應組合表達式為： （2-6）式中Ssd作用短期效應組合設計值；第j個可變作用效應的頻遇值

23、系數(shù)；SQjk第j個可變作用效應的頻遇值。b)作用長期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合，其效應組合表達式為： （2-7）式中Sld作用長期效應組合設計值；第j個可變作用效應的準永久值系數(shù)；SQjk第j個可變作用效應的準永久值。2.3.2 內力組合表表2-20 內力組合表節(jié)點極限組合標準組合2（邊跨）-957.025281.76-736.664397.0014（邊跨L/2）-117000.008246.82-91137.246809.7021（邊跨3L/4）-328386.0017497.77-274250.0014498.8028（根部）-658316.0027904.

24、35-548950.0023161.8842(主跨L/8)-568071.20-30659.44-476860.00-25547.0049(主跨L/4）-218279.20-20732.96-184740.00-17298.0065（跨中）124740.16-2702.73104527.00-2330.40注：彎矩單位為,剪力單位為。第三章 預應力鋼束的估算及其布置3.1 預應力剛束數(shù)量的估算在預應力混凝土橋梁設計時，應滿足結構在正常使用極限狀態(tài)下的應力要求和承載能力極限狀的強度要求。以下就以跨中截面在各種作用效應組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束進行估算，并按這些估算的鋼束確定主梁配束

25、數(shù)。3.1.1 原理a.按正常使用極限狀態(tài)的應力要求估算鋼束數(shù)：本梁按全預應力混凝土受彎構件設計，按正常使用極限狀態(tài)組合計算式，截面不允許出現(xiàn)拉應力。當截面混凝土不出現(xiàn)拉應力控制時，則得到鋼束的估算公式 (3-1)式中使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標準組合值，按表1-21取用；與荷載有關的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路I，取；一束鋼束絞線的截面積，其中一根鋼絞線截面積為；截面的上核心距；截面的下核心距； (3-2) (3-3)預應力鋼束重心對中性軸的偏心距，可預先假定，為梁高； 截面形心到上緣的距離；截面的抗彎慣性距。b.按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)：根據(jù)極限狀態(tài)的應力計算圖式，受壓混凝土達到極限強度，應力圖式呈

26、矩形，同時預應力鋼束也達到設計強度，則鋼束數(shù)的估算公式為 (3-4)式中 承載能力極限狀態(tài)的控制截面最大彎矩組合設計值，按表1-21采用； 經(jīng)驗系數(shù)，一般采用，取。3.1.2 控制截面預應力筋估算a.14號節(jié)點：已知 估算得到頂板取束（根為一束）預應力筋，則，取，由束頂板鋼筋分擔的彎矩和為：腹板用根為一束的預應力筋配置，：假設， ，取b.21號節(jié)點：已知 估算得到頂板取束（根為一束）預應力筋，則，取，由束頂板鋼筋分擔的彎矩和為：腹板用12根為一束的預應力筋配置，：假設， ，取c.28號節(jié)點：已知 估算得到頂板取束（根為一束）預應力筋，取，由束頂板鋼筋分擔的彎矩和為：腹板用12根為一束的預應力筋

27、配置，：假設， ，取d.42號節(jié)點：已知 估算得到頂板取束（根為一束）預應力筋，取，由束頂板鋼筋分擔的彎矩和為：腹板用12根為一束的預應力筋配置，：假設， ，取e.49號節(jié)點：已知 估算得到頂板取束（根為一束）預應力筋，則，取，由束頂板鋼筋分擔的彎矩和為：腹板用根為一束的預應力筋配置，：假設， ，取f.65號節(jié)點：已知 估算得到底板邊緣取束（根為一束）預應力，取，由束底板鋼筋分擔的彎矩和為：底板中部用根為一束的預應力筋配置，：假設， ，取3.2 預應力束布置3.2.1 布置原則a.縱向預應力索為結構主要受力鋼筋,為了設計和施工方便,進行對稱布束,錨頭盡量靠近壓應力區(qū) 。b.鋼束在橫斷面中布置時

28、直束靠近頂板位置,直接錨固在齒板上,彎束布置在腹板上,便于下彎錨固。c.本橋中采用預埋波紋管,根據(jù)文獻5預規(guī)第6.2.26規(guī)定：其水平凈距不應小于4，波紋管至構件頂面或側面的間距不小于3.5, 波紋管至構件底面邊緣的凈矩不小于5, 波紋管的內徑應比預應力鋼筋的外徑至少大1。d.根據(jù)橋梁設計規(guī)范預規(guī)第6.2.26條規(guī)定，后張預應力構件的曲線預應力鋼筋的曲率半徑鋼絞線不應小于4。3.2.2 鋼束布置a. 14號節(jié)點截面：頂板取束（根為一束）預應力筋,腹板用束（根為一束）預應力筋布置，具體布置圖如下：圖3.1 節(jié)點14配束圖b.21號節(jié)點截面：頂板取束（根為一束）預應力筋，腹板用束（根為一束）預應力

29、筋布置。具體布置圖如下：圖3.2 節(jié)點21配束圖c.28號節(jié)點截面：頂板取束（根為一束）預應力筋，腹板用束（根為一束）預應力筋布置。具體布置圖如下：圖3.3 節(jié)點28配束圖d.42號節(jié)點截面：頂板取束（根為一束）預應力筋，腹板用束（根為一束）預應力筋布置。具體布置圖如下：圖3.4 節(jié)點42配束圖e.49號節(jié)點截面：頂板取束（根為一束）預應力筋，腹板用束（根為一束）預應力筋布置。具體布置圖如下：圖3.5 節(jié)點49配束圖f.65號節(jié)點截面：底板取束（根為一束）預應力筋和束（根為一束）預應力筋布置。具體布置圖如下：圖3.6 節(jié)點65配束圖3.3 總體布置圖3.7 縱剖面圖3.8 平面圖第四章 預應力

30、損失的計算4.1 預應力損失計算理論預應力束的張拉控制應力，參照文獻橋梁設計規(guī)范預規(guī)第5.2.1條規(guī)定：構件在預加應力時，預應力鋼絞線的錨下控制應力應符合，故由于施工中預應力鋼筋的張拉采用后張法，故橋梁設計規(guī)范預規(guī)第5.2.5條，應計算以下各項預應力損失：預應力鋼筋與管壁間的摩擦損失；錨具變形、鋼筋回縮和拼裝構件壓縮和徐變損失；混凝土彈性壓縮損失；預應力鋼筋的應力松弛損失；混凝土的收縮和徐變損失。4.2 預應力損失計算4.2.1 摩擦損失和錨具變形、鋼筋回縮引起的損失 1.預應力鋼筋與管壁間的摩擦損失，根據(jù)橋梁設計規(guī)范預規(guī)第5.2.6條規(guī)定，按下列公式計算，其中， ,式中：張拉鋼筋時錨下的控制

31、應力，控制應力張拉；預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)；從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以計；管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)；從張拉端至計算截面的管道長度，以計。2. 錨具變形、鋼筋回縮引起的預應力損失，本設計采用OVM錨具，按橋梁設計規(guī)范預規(guī)第D.0.2條計算。式中 為反摩擦影響長度，按下列公式計算： （4-1）為單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下列公式計算： （4-2）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮損失，本設計為6；張拉端至錨固端的距離；預應力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應力；預應力鋼筋的彈性模量， 。表4-1 鋼束有效長度表鋼束編號有效長度（）T144.3T226.3T33

32、8.3B162.0B246.0B370.5B452.0B546.0B642.0B752.0B848.2B944.4B1032.0B1139.6B1234.1B1324.1B1416.2B1554.6B1664.0B1725.1D113.5D2453. 截面預應力損失和的計算(1) 鋼筋與管壁間摩擦與錨具變形、鋼筋回縮引起的損失的具體值見下表表4-2 14截面與計算表 項目鋼束編號數(shù)量T11916.00.0520.250.001550.6736.08B180.50.0170.250.00156.6975.21B3410.00.262 0.250.0015107.9058.47B17425.00.

33、1570.250.0015103.060平均值41.0444.62表4-3 28 截面與計算表 項目鋼束編號數(shù)量T1191.250.0520.250.001520.60 78.01 T2181.250.0520.250.001520.60 85.13 B18330.0170.250.001573.00 0 B22130.0520.250.001544.61 44.56 B34100.2620.250.0015107.90 58.47 B4220.50.0170.250.001547.98 26.43 B54170.0520.250.001552.69 33.31 B62150.0520.250

34、.001548.65 38.88 B76230.2610.250.0015132.44 0B86210.4190.250.0015177.69 0B96190.4190.250.0015174.03 0B106130.0520.250.001544.61 44.91 B114170.4190.250.0015170.36 0B122110.0520.250.001540.55 51.89 B13690.2260.250.001594.31 64.66 B14650.2260.250.001586.48 106.33 平均值77.39 46.29表4-4 49截面與計算表 項目鋼束編號數(shù)量T33

35、7120.0520.250.001542.58 47.73 B1820.0170.250.001510.08 71.47 B2220.0520.250.001522.14 75.51 B34100.2620.250.001592.36 103.32 B1640.50.1570.250.001554.70 90.50 平均值41.4261.70表4-5 65截面與計算表 項目鋼束編號數(shù)量B152280.1570.250.0015108.86 0B164320.1570.250.0015116.56 0D222220.0170.250.001551.01 22.96平均值60.7019.434.2

36、.2 混凝土彈性壓縮損失為簡化起見，特作如下假設：a.個別鋼束在其重心與鋼束合力重心是一致的；b.每根鋼束在其重心上產(chǎn)生的應力是常數(shù)；c.先張拉負彎矩鋼束，后張拉正彎矩鋼束；d.每次兩根同時張拉。那么截面上緣的預應力鋼筋（負彎矩鋼筋）的彈性壓縮損失的平均值為： （4-3）那么截面下緣預應力鋼筋（正彎矩鋼筋）的彈性壓縮損失的平均值為： （4-4）式中:、分別為負、正彎矩預應力鋼筋的根數(shù)全部上緣預應力鋼筋在傳力錨固階段作用在其重心處的混凝土的應力全部下緣預應力鋼筋在傳力錨固階段作用在上緣鋼束重心處的應力值全部下預應力鋼筋在傳力錨固階段作用在其重心處的混凝土的應力 （4-5） （4-6） （4-7）

37、 （4-8）式中：單根鋼束面積×根數(shù)×（為張拉時錨下控制應力，單根鋼束面積為1.39）截面凈面積上緣鋼束到重心軸的距離（凈面積）下緣鋼束到重心軸的距離（凈面積）上緣鋼筋處截面模量，下緣鋼筋處截面模量，凈截面慣性矩表4-6 配筋后截面特性截面號1414.8723.021.281.312822.94111.342.494915.5528.361.646511.759.371.14a.14號截面： b.28截面： 因為截面只在上緣布置預應力筋，所以，c.49截面： 因為截面只在上緣布置預應力筋，所以，d.65截面： 因為截面只在上緣布置預應力筋，所以，4.2.3 鋼筋松馳引起的應

38、力損失其終極值，可按下列規(guī)定計算：預應力鋼絲、鋼絞線： (4-9)式中：張拉系數(shù)，一次張拉時，；超張拉時，；鋼筋松弛系數(shù)，級松弛（普通松弛），；級松弛（低松弛），；傳力錨固時的鋼筋應力，對先張法構件；對后張法構件，。本設計未超超拉、級松弛，即：，。a.14截面：b.28截面：c.49截面：d.65截面： 4.2.4 凝土收縮和徐變引起的預應力損失公式 ： (4-10) (4-11) (4-12)（不考慮普通鋼筋） (4-13)構件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預應力產(chǎn)生的混凝土法向壓應力，應按預規(guī)JTG D62-2004第6.1.5條和第6.1.6條規(guī)定計算。此時，預應力損失值僅考慮預應力鋼筋

39、錨固時（第一批）的損失，不得大于傳力錨固時混凝土立方體抗壓強度的0.5倍。計算時，可根據(jù)構件制作情況考慮自重的影響；預應力鋼筋的彈性模量。?。活A應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比；構件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；構件截面面積，對先張法構件，；對后張法構件，。此處，為換算截面，為凈截面；截面回轉半徑，先張法構件取，；后張法構件取，此處，和分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩；構件受拉區(qū)預應力鋼筋截面重心至構件截面重心的距離；構件受拉區(qū)預應力鋼筋截面重心至構件截面重心軸的距離；預應力鋼筋傳力錨固齡期為，計算考慮的齡期為t時的混凝土收縮應變，其終極值可按預規(guī)JTG D62-2004表6.2.7取用。加

40、載齡期為，計算考慮的齡期為t時的徐變系數(shù)，其終極值可按預規(guī)JTG D62-2004表6.2.7取用。徐變系數(shù)和收縮應變值的計算構件理論厚度=，式中： 主梁混凝土截面面積； 與大氣接觸的截面周邊長度。由于混凝土收縮和徐變在相對濕度為80條件下完成，受荷時混凝土齡期為28天，。a.14截 查表知 ，。表4-7 14號截面收縮徐變產(chǎn)生的預應力損失0.7180.940.9423.0214.871.550.00481.575.494.0344.20a.28截面： 查表知 ，。表4-8 28號截面收縮徐變產(chǎn)生的預應力損失2.4292.492.49111.3422.944.850.10592.275.498

41、.0716.63a.49截面： 查表知 ，。表4-9 49號截面收縮徐變產(chǎn)生的預應力損失0.9840.90.928.3615.551.820.0633 1.445.495.2124.17d.65截面： 查表知 ，。表4-10 65號截面收縮徐變產(chǎn)生的預應力損失1.271.151.159.3711.750.80.10812.675.497.4413.584.2.5 有效預應力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。 （使用階段扣除全部損失的有效預應力值） （張拉錨固階段的有效預應力）表4-11 各截面鋼束預

42、應力損失值與有效預應力匯總表截面號預加力階段使用階段有效應力預加力階段使用階段1441.0444.6230.4740.6944201278.871193.982877.3946.2958.1434.7316.631213.181161.824941.4261.7046.5037.8024.171245.381183.416560.7019.4355.6340.6413.581259.241205.02第五章 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算5.1 承載能力極限狀態(tài)計算理論進行持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算時，作用(或荷載)的效用（其中汽車荷載應計入沖擊系數(shù)）應采用其組合設計值；結構材料性能采用其強度

43、設計值。箱形截面梁在腹板兩側上下翼緣的有效寬度可按下面規(guī)定計算(1)簡支梁和連續(xù)梁各跨中部梁，懸臂梁中間跨的中部梁段 = （5-1）(2)簡支梁支點，連續(xù)梁邊支點及中間支點，懸臂梁懸臂段= （5-2）式中腹板兩側上、下各翼緣的有效寬度，=1，2，3，見圖1.22；腹板兩側上、下各翼緣的實際寬度，=1，2，3，見圖1.22；有關簡支梁、連續(xù)梁各跨中部梁段和懸臂梁中間跨的中部梁段翼緣有效寬度的計算系數(shù)，可按圖1.23和表1-31確定；有關簡支梁支點、連續(xù)梁邊支點和中間支點、懸臂梁懸臂段翼緣有效寬度的計算系數(shù)，可按圖1.23和表1-31確定。注：表1-31確定。圖5.1 箱形截面梁翼緣有效寬度 圖5

44、.2 、曲線圖表5-1 、的應用位置和理論跨徑結構體系理論跨徑簡支梁=連續(xù)梁邊跨邊支點或跨中部分梁段=0.8中間跨跨中部分梁段=0.6，中間支點取0.2倍相鄰跨徑之和5.2 承載能力極限狀態(tài)計算1. 14號截面（下翼緣位于受壓區(qū)）求有效翼緣寬度：此時為邊跨跨中部分： ，查圖1.23得，故故翼緣有效寬度 首先按公式判斷截面類型。代入數(shù)據(jù)計算得：因為，所以屬于第一類截面。計算受壓區(qū)的高度：將代入計算截面承載能力。 計算結果表明，該截面的抗彎能力滿足要求。2. 28截面（下翼緣位于受壓區(qū)）求有效翼緣寬度：此時為支點部分： ，查圖1.23得，故故翼緣有效寬度 首先按公式判斷截面類型。代入數(shù)據(jù)計算得：因

45、為，所以屬于第一類截面。計算受壓區(qū)的高度：將代入計算截面承載能力。 計算結果表明，該截面的抗彎能力滿足要求。3. 49號截面（下翼緣位于受壓區(qū)）求有效翼緣寬度：此時為主跨跨中部分： ，查圖1.23得，故故翼緣有效寬度 首先按公式判斷截面類型。代入數(shù)據(jù)計算得：因為，所以屬于第一類截面。計算受壓區(qū)的高度：將代入計算截面承載能力。 計算結果表明，該截面的抗彎能力滿足要求。4.65號截面（上翼緣位于受壓區(qū)）求有效翼緣寬度：此時為主跨跨中部分： ，查圖1.23得，故，查圖1.23得，故故翼緣有效寬度 首先按公式判斷截面類型。代入數(shù)據(jù)計算得：因為，所以屬于第一類截面。計算受壓區(qū)的高度：將代入計算截面承載能力。 計算結果表明，該截面的抗彎能力滿足要求。第六章 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算在