(60+90+60)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 計算書

第一章概述

1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。本章簡介其發(fā)展：由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點：如過早地出現(xiàn)裂縫，使其不能有效地采用高強度材料，結(jié)構(gòu)自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。為了解決這些問題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就是在結(jié)構(gòu)承擔荷載之前，預(yù)先對混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來的，當時西歐很多國家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下，為節(jié)省鋼材，各國開始競相采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù)戰(zhàn)爭帶來的創(chuàng)傷。50年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開始突破了100米，到80年代則達到440米。雖然跨徑太大時并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好，但是，在實際工程中，跨徑小于400米時，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。我國的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來得到了飛速發(fā)展?，F(xiàn)在，我國已經(jīng)有了簡支梁、帶鉸或帶掛梁的T構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系。雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到80年。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運用必將越來越廣泛。連續(xù)梁和懸臂梁作比較：在恒載作用下，連續(xù)梁在支點處有負彎矩，由于負彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩與同跨懸臂梁相差不大；但是，在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點負彎矩對跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布優(yōu)于懸臂梁。雖然連續(xù)梁有很多優(yōu)點，但是剛開始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者，因為限于當時施工主要采用滿堂支架法，采用連續(xù)梁費工費時。到后來，由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。

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發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，在一切適宜的橋址，設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—剛構(gòu)體系，盡可充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)

60發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，在一切適宜的橋址，設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—剛構(gòu)體系，盡可充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)較大跨連續(xù)梁中，則應(yīng)用更完善的懸臂施工方法，這就使連續(xù)梁方案重新獲得了競爭力，并逐步在40—200米范圍內(nèi)占主要地位。無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢，成為優(yōu)勝方案。目前，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。然而，當跨度很大時，連續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設(shè)計制造方面，還是在養(yǎng)護方面都成為一個難題；而T型剛構(gòu)在這方面具有無支座的優(yōu)點。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，形成一種連續(xù)—剛構(gòu)體系。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點的體系是連續(xù)梁體系的一個重要發(fā)展，也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。另外，由于連續(xù)梁體系的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類型，無論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不斷改進。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，為充分利用空間，改善交通的分道行駛，甚至已建成不少雙層橋面形式。在我國，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，想要在本世紀末趕超國際先進水平，就必須解決好下面幾個課題：1．否則混凝土保護層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。2．能不采用養(yǎng)護調(diào)換不易的大噸位支座。3．約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進度。另外，在設(shè)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時，技術(shù)經(jīng)濟指針也是一個很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計方案合理性與經(jīng)濟性的標志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指針。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指針的研究與分析是一項非常復(fù)雜的工作，三材指標和造價指標與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。同時，一座橋的設(shè)計方案完成

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后，造價指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護、維修等運營費用在內(nèi)。通過連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、連續(xù)—剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見：連續(xù)—剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟指針較高。因此，從這個角度來看，連續(xù)—剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向?？偠灾蛔鶚虻脑O(shè)計包含許多考慮因素，在具體設(shè)計中，要求設(shè)計人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。本次設(shè)計為(60+90+60)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，橋?qū)挒?3米m，分為兩幅，設(shè)計時只考慮單幅的設(shè)計。梁體采用單箱單室箱型截面，全梁共分70個單元，單元長度分別有4m，3m、2m、1m。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點，支點附近承受較大的負彎矩，而跨中則承受正彎矩，則梁高采用變高度梁，按二次拋物線變化。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結(jié)構(gòu)，手算工作量比較大，且準確性難以保證，所以采用midas軟件進行，這樣不僅提高了效率，而且準確度也得以提高。1.2技術(shù)標準

1、設(shè)計橋梁的橋位地型及地質(zhì)圖一份。2、設(shè)計荷載：公路—Ⅰ級3、橋面寬度：：0.5m+12m+0.5m+0.5m+0.5m+12m+0.5m=26.5m4、抗震烈度：7級烈度設(shè)防5．風荷載：無6、通航要求：無7、溫度：最高月平均溫度35o最低月平均溫度0o施工溫度22o8．縱坡：<=1.5%橫坡：<=1.5%1.3地質(zhì)條件

該處地質(zhì)條件一般，地面上為新黃土，再往下為老黃土，再往下為強風化巖，再往下為中風化巖。1.4采用材料

混凝土：C50混凝土混凝土橋面鋪裝材料：C40混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋：φj15鋼絞線

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非預(yù)應(yīng)力鋼筋：直徑≥12mm的用Ⅱ級螺紋鋼筋，直徑<12mm的用Ⅰ級光圓鋼筋；錨具：P錨1.5采用規(guī)范JTGD60-2004《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTJ022-85《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD62-2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD62-2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》第二章方案比選

2.1構(gòu)思宗旨（1）符合發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需求。（2）橋梁結(jié)構(gòu)造型簡潔，輕巧，反映新科技成就，體現(xiàn)人民智慧。（3）設(shè)計方案力求結(jié)構(gòu)新穎，保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便。（4）與公路的等級和周邊環(huán)境相宜。

2.2方案標準設(shè)計從安全性、技術(shù)適用性、施工難度、設(shè)計施工周期、經(jīng)濟性、實用性和觀賞性等幾方面對各比選方案進行評價。

2.3設(shè)計方案2.3.1設(shè)計方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁橋1）橋跨布置：

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋橋型布置圖2）主梁：截面形式：本橋箱梁為單箱單室截面，箱底寬8.5m，兩側(cè)翼緣寬2.25m，

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箱梁頂面全寬為13m。截面尺寸：箱梁在各墩點處的截面高度為5m。在跨中及橋端支點處的高度為2.3m。箱梁頂板厚度不變：25cm，腹板厚：40cm（跨中）—60cm（支點），底板厚：25cm（跨中）—45cm（支點）。

3）施工主梁采用懸臂節(jié)段澆筑施工。2.3.2設(shè)計方案二：矮塔斜拉橋1）橋跨布置

部分斜拉橋橋型布置圖3）局部構(gòu)造

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4）橋塔、拉索構(gòu)造塔梁、塔墩固結(jié)，拉索充當預(yù)應(yīng)力的作用。塔高10.5m，從塔頂點1m處開始布索，左右各5根索，間距為0.8m。5）施工主梁采用懸臂節(jié)段澆筑施工。

2.3.3設(shè)計方案三：中承式鋼管混凝土拱橋

1）橋跨布置

2）主拱拱肋

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比較篩選

采用中承式懸鏈線鋼管混凝土拱橋，計算跨徑130m，矢高32.5m，矢跨比比較篩選1/4.主跨拱肋的構(gòu)造在橋面上為鋼管混凝土。

2.4（1）根據(jù)設(shè)計構(gòu)思宗旨，橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)新穎、受力合理、技術(shù)可靠、

施工方便、造價合理的原則。以上三種方案基本都滿足這一要求。

（2）方案（一）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋優(yōu)點：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。在恒載作用下，連續(xù)梁在支點處有負彎矩，由于負彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，由于能夠充分利用高強度材料（高強度混凝土、高強度鋼筋），所以構(gòu)件截面小，自重彎矩占總彎矩的比例大大下降，橋梁的跨越能力得到提高。與鋼筋混凝土梁橋相比，一般可以節(jié)省鋼材30～40％，跨徑愈大，節(jié)省愈多。缺點：自重較大，梁體自重使全橋承載力相對下降，橋體單一，不夠美觀，需要多立橋墩，對下部結(jié)構(gòu)施工較多，增加工程成本。方案（二）矮塔斜拉橋

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優(yōu)點：矮塔斜拉橋梁體較小，跨域能力大，適用于大跨徑，受橋下凈空和橋面標高影響小。便于懸臂施工，缺點：他是多次超靜定結(jié)構(gòu)，設(shè)計計算復(fù)雜，索與塔或梁的連接處構(gòu)造比較復(fù)雜，施工中高空作業(yè)比較多，且施工控制技術(shù)要求嚴格。方案（三）拱橋優(yōu)點：跨域能力好，能充分就地取材，耐久性好，維護費用低，外形美觀，結(jié)構(gòu)簡單，缺點：自重較大，相應(yīng)水平推力也大，對地基要求較高。混凝土拱施工要求勞動力較多，施工時間長。

2.5方案確定

綜上所述，根據(jù)安全、經(jīng)濟、適用、美觀變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，最終選定為本次設(shè)計的推薦方案。第三章預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋總體布置

3.1橋型布置

本設(shè)計采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，橋梁總長210m，橋梁起始里程樁號為K4+000m，終止里程樁號為K4+210m，橋面標高為1062m。3.2橋孔布置

連續(xù)梁跨徑的布置可采用等跨和不等跨兩種。采用等跨布置結(jié)構(gòu)簡單，模式統(tǒng)一，適于采用頂推法、移動模架法或簡支轉(zhuǎn)連續(xù)法施工的橋梁，但等跨布置將使邊跨內(nèi)力控制全橋設(shè)計，不是很經(jīng)濟。所以，連續(xù)梁跨徑布置一般以采用不等跨形式。為減少等跨布置時邊跨及中跨跨中正彎矩，可將連續(xù)梁設(shè)置成不等跨形式。從橋梁美學的角度看，連續(xù)梁橋跨數(shù)不多時，一般采用奇數(shù)孔，三跨及五跨較為常見。對三跨連續(xù)梁，邊跨與中跨跨徑之比一般為0.5～0.8。本設(shè)計推薦方案根據(jù)任務(wù)書要求及橋址地形、地質(zhì)條件等確定為60m+90m+60m的形式，邊跨與中跨之比為0.67。

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連續(xù)梁總體布置圖

圖3-1連續(xù)梁總體布置圖3.3橋梁上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定

1.順橋向梁的尺寸擬定a.墩頂處梁高：根據(jù)規(guī)范，梁高為1/16～1/20L，取L/18即5m。b.跨中梁高：根據(jù)規(guī)范，梁高為1/30～1/50L，取L/39.1即2.3m。c.梁底曲線：根據(jù)規(guī)范，選用1.8次曲線。2.橫橋向的尺寸擬定箱梁跨中底板厚度一般按構(gòu)造選定，若不配預(yù)應(yīng)力筋，厚度可適當取值，當跨度較大，跨中正彎矩較大，需要配置一定數(shù)量的鋼束或鋼筋時，厚度應(yīng)加厚。腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中，因為彎束對外剪力的抵消作用，所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計經(jīng)驗為：腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時，采用三十公分，腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時，應(yīng)適當加厚；腹板內(nèi)有錨頭時，厚度應(yīng)更大。根據(jù)任務(wù)書設(shè)計要求本推薦橋型方案橫截面采用的是單箱單室的箱型截面。根據(jù)上述規(guī)范：頂板厚度取25cm；跨中處底板厚25cm，支點處底板厚為45cm,中間底板板厚成1.8次拋物線性變化；跨中處腹板厚度采用40cm，支點處腹板采用60cm

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圖3-2連續(xù)梁跨中截面與墩頂截面3.橋面鋪裝和線型的選定橋面鋪裝：根據(jù)《橋梁工程》選用8cm防水混凝土鋪裝層和2cm厚的瀝青混凝土磨耗層，共計10cm厚。橋面橫坡：根據(jù)規(guī)范規(guī)定為1.5%～3.0%,取2%,該坡度由梁底支座控制。3.4橋梁下部結(jié)構(gòu)尺寸擬定

主墩采用薄壁空心墩，橋墩寬度為6m，順橋向壁厚為0.9m,橫橋向壁厚為1.2m，橫橋向?qū)挾热∨c梁底同寬6.5m，墩高分別為50m。根據(jù)給出的地質(zhì)條件，認為地質(zhì)條件較好，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。承臺縱、橫橋向?qū)捑鶠?0m，厚3.0m。4根樁的樁徑1.5m，凈間距2.7m。3.5本橋使用材料

1.混凝土箱梁采用C55號，墩身和基礎(chǔ)采用C40號，其他結(jié)構(gòu)全部采用C25號砼。2.鋼材預(yù)應(yīng)力鋼材：縱、橫向鋼筋采用φ15.2㎜鋼絞線,公稱抗拉強度為fpk=1860MPa,張拉控制強度用0.75fpk=1375MPa,Ep=1.95×105MPa，設(shè)計中有17股、15股和12股，采用OVM15-15型錨具，單個錨具的回縮為6mm。豎向預(yù)應(yīng)力筋采用精扎螺紋鋼筋，采用扁錨。所有鋼絞線均符合ASTM416-87A的技術(shù)標準。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：直徑≥12mm的用Ⅱ級螺紋鋼筋，直徑<12mm的用Ⅰ級光圓鋼筋。帶肋鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2—2007的規(guī)定、光圓鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB1499.1—2007的規(guī)定。3.預(yù)應(yīng)力管道采用鋼波紋圓、扁管成型；4.伸縮縫伸縮縫采用HXC-80A定型產(chǎn)品，全橋共2道。5.橋梁支座

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單向活動和雙向活動盆式支座。6.梁設(shè)計荷載根據(jù)設(shè)計任務(wù)書規(guī)定：公路—Ⅰ級第四章荷載內(nèi)力計算

4.1全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分

4.1.1劃分單元原則劃分單元應(yīng)考慮梁的跨徑、截面變化、施工方法、預(yù)應(yīng)力布置等因素，單元分的越細計算的內(nèi)力就越精確，一般遵從以下原則：1.構(gòu)件的起點和終點以及變截面處;2.不同構(gòu)件的交點或同一構(gòu)件的折點處;3.施工分界線處;4.邊界或支承處;5.所關(guān)心截面處.4.1.2橋梁具體單元劃分本橋全長210米，全梁共分70個單元，最小的單元長度1米，最長的單元長度為4米，本推薦方案橋型的具體劃分為：8*2m+6*4m+6*3m+2*2m+6*3m+6*4m+2*1m+6*4m+6*3m+4m+6*3m+6*4m+8*2m。4.2全橋施工節(jié)段劃分

4.2.1橋梁劃分施工分段原則①有利于結(jié)構(gòu)的整體性，盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及留茬而不影響質(zhì)量處。②分段應(yīng)盡量使各段工程量大致相等，以便于施工組織節(jié)奏流暢，使施工均衡。③施工段數(shù)應(yīng)與主要施工過程相協(xié)調(diào)，以主導(dǎo)施工為主形成工藝組合。工藝組合數(shù)應(yīng)等于或小于施工段數(shù)。④分段的大小要與勞動組織相適當，有足夠的工作面。4.2.2施工分段劃分全橋分段為70個單元。71個節(jié)點。全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法，兩端橋臺附近單元處使用整體現(xiàn)澆法。21~22單元與48~49單元為0號塊，接著1個2.5m的單元為一個施工節(jié)段，接著每個3m的單元為一個施工節(jié)段共劃分6個，接著每一個4m的單元劃分為一個施工節(jié)段共劃分6個，兩端單元采用整體現(xiàn)澆，8號與62號單元為邊跨合

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成橋階段彎矩圖成橋階段剪力圖成橋階段軸力圖

攏節(jié)段，中間35號與36號單元為中跨合攏節(jié)段。成橋階段彎矩圖成橋階段剪力圖成橋階段軸力圖4.3恒載、活載內(nèi)力計算

4.3.1恒載內(nèi)力計算恒載內(nèi)力主要為一期恒載的內(nèi)力和二期恒載的內(nèi)力疊加，其彎矩、剪力及軸力如圖所示：

圖4-1

圖4-2

圖4-3

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最大懸臂階段彎矩圖最大懸臂階段剪力圖

4.3.2懸臂澆筑階段內(nèi)力最大懸臂階段彎矩圖最大懸臂階段剪力圖澆筑0號1號塊，拼裝掛藍，懸臂澆注各箱梁梁段并張拉相應(yīng)頂板縱向預(yù)應(yīng)力束，懸臂澆注結(jié)束時全橋的恒載內(nèi)力:

圖4-4

圖4-5

圖4-6最大懸臂階段軸力圖4.3.3邊跨合攏階段內(nèi)力安裝排架并按施工要求進行預(yù)壓，現(xiàn)澆邊跨等高粱段，達到強度要求后，

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邊跨合攏階段彎矩圖邊跨合攏階段剪力圖

澆注邊跨合龍段，張拉邊跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。此時全橋恒載內(nèi)力：邊跨合攏階段彎矩圖邊跨合攏階段剪力圖

圖4-7

圖4-8

圖4-9邊跨合攏階段軸力圖

4.3.4中跨合龍階段內(nèi)力拼裝中跨合龍吊架，焊接合龍段骨架，綁扎合龍段鋼筋，澆注中跨合龍段，張拉中跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。中跨合龍完成后的全橋恒載內(nèi)力：

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中跨合攏階段彎矩圖中跨合攏階段剪力圖

圖4-10中跨合攏階段彎矩圖中跨合攏階段剪力圖

圖4-11

圖4-12中跨合攏階段軸力圖4.3.5活載內(nèi)力計算1.影響線的計算將單位荷載P=1作用在各橋面的節(jié)點上，求得結(jié)構(gòu)的變形及內(nèi)力，可得位移影響線和內(nèi)力影響線。2.活載因子的計算1）沖擊系數(shù)

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13.6162l223.6512lEImcEI

2cmcc13.6162l223.6512lEImcEI

2cmcc直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，當無更精確方法計算時，也可采用下列公式估算：

f1

f2

式中：l—結(jié)構(gòu)的計算跨徑（m）；E—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（N/m^2）；Ic—結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（m^4）；mc—結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（kg/m），當換算為重力計算時，其單位應(yīng)為（Ns^2/m^2）；G—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（N/m）；g—重力加速度，g=9.81(m/s^2)

計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用f

梁的沖擊力引起的負彎矩效應(yīng)時，采用f

μ值可按下式計算：當?＜1.5Hz時，μ=0.05當1.5Hz≤?≤14Hz時，μ=0.1767ln?‐0.0157當?＞14Hz時，μ=0.452）車道折減系數(shù)Msdis程序在加載車道之后會自動考慮3.車道荷載汽車荷載是由車道荷載和車輛荷載組成的。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。公路—I級車道荷載的均布荷載標準值為qk=10.5KN/m,集中荷載標準值為Pk=360KN。車道荷載的均布荷載應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上，集中荷載標準值只作用于相應(yīng)影響線中最大影響線峰值處。驗算荷載的影響間接反映在汽車荷載中。

16

車道荷載彎矩包絡(luò)圖車道荷載剪力包絡(luò)圖車道荷載軸力包絡(luò)圖

圖4-13車道荷載彎矩包絡(luò)圖車道荷載剪力包絡(luò)圖車道荷載軸力包絡(luò)圖

圖4-14

圖4-154.4其他因素引起的內(nèi)力計算

4.4.1溫度引起的內(nèi)力計算

17

整體升溫效應(yīng)彎矩圖整體升溫效應(yīng)剪力圖整體升溫效應(yīng)軸力圖

圖4-16整體升溫效應(yīng)彎矩圖整體升溫效應(yīng)剪力圖整體升溫效應(yīng)軸力圖

圖4-17

圖4-18

18

整體降溫效應(yīng)彎矩圖整體降溫效應(yīng)軸力圖

圖4-19整體降溫效應(yīng)彎矩圖整體降溫效應(yīng)軸力圖

圖4-20整體降溫效應(yīng)剪力圖

圖4-21

19

支座沉降效應(yīng)彎矩包絡(luò)圖支座沉降效應(yīng)剪力包絡(luò)圖

4.4.2支座沉降引起的內(nèi)力計算支座沉降效應(yīng)彎矩包絡(luò)圖支座沉降效應(yīng)剪力包絡(luò)圖

圖4-22

圖4-23

圖4-24支座沉降效應(yīng)軸力包絡(luò)圖

20

收縮效應(yīng)剪力圖收縮效應(yīng)軸力圖

4.4.3收縮、徐變引起的內(nèi)力計算收縮效應(yīng)剪力圖收縮效應(yīng)軸力圖

圖4-25收縮效應(yīng)彎矩圖

圖4-26

圖4-27

21

徐變效應(yīng)彎矩圖徐變效應(yīng)剪力圖徐變效應(yīng)軸力圖

圖4-28徐變效應(yīng)彎矩圖徐變效應(yīng)剪力圖徐變效應(yīng)軸力圖

圖4-29

圖4-30

22

作用短期效應(yīng)組合:SGikj1基本組合:S(mSSSSudj20—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60—2004S1jm作用短期效應(yīng)組合:SGikj1基本組合:S(mSSSSudj20—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60—2004S1jm0表1.0.9Qjk(mSGidmnSQ1dnScQjdSn)

根據(jù)我國現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范，應(yīng)進行正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合和承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合。4.5.1正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合

組合Isdi1

組合II作用長期效應(yīng)組合:SSnSldGik2jQjki1j1式中:Ssd—作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；SGik—第i個永久作用效應(yīng)的標準值；ψ1j—第j個可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）ψ1=0.7，人群荷載ψ1=1.0，風荷載ψ1=0.75，溫度梯度作用ψ1=0.8，其他作用ψ1=1.0；ψ1jSQjk—第j個可變作用效應(yīng)的頻率值。SQik—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標準值；Sld—作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值；Ψ2j—第j個可變作用效應(yīng)的頻率值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）ψ2=0.4，人群荷載ψ2=1.0，風荷載ψ2=0.75，溫度梯度作用ψ2=0.8，其他作用ψ2=1.0；ψ2jSQjk—第j個可變作用效應(yīng)的頻率值。4.5.2承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合

組合Ⅲud0GiGikQ1Q1kcQjQjki1j2

或0i1式中:Sud—承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值；γ規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級采用，對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取1.1、1.0和0.9；γGi—第i個永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)，應(yīng)按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60—2004表4.1.6的規(guī)定采用；

23

類型承載能力承載能力說明1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載

S—第i個永久作用效應(yīng)的標準值；類型承載能力承載能力說明1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載GikS—第i個永久作用效應(yīng)的設(shè)計值；Gidγ—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)，取γ=1.4。Q1Q1當某個可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值；S—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標準值；QikS—汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的設(shè)計值；Qidγ—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風荷載Qj外的其他第j個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取γ=1.4，但風荷載的分Qj項系數(shù)取γ=1.1；QjS—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他Qjk第j個可變作用效應(yīng)的標準值；SQjd—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他第j個可變作用效應(yīng)的設(shè)計值；Ψ—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他C可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當永久作用與汽車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取ψc=0.80；當除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取ψc=0.70；尚有三種可變作用參與組合時，其組合系數(shù)取ψc=0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時，取ψc=0.50。主要荷載組合根據(jù)結(jié)構(gòu)各部分對強度、剛度、穩(wěn)定性的驗算需要,設(shè)計中考慮的主要荷載組合見表4.1。表4.1荷載組合表

荷載

組合

1

2

24

承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力使用性能使用性能使用性能使用性能1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4整體升溫1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4整體降溫1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力承載能力使用性能使用性能使用性能使用性能1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4整體升溫1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4整體降溫1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.2(恒荷載)+1.2(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4整體升溫1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4整體降溫1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.0(恒荷載)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)+1.4移動荷載1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收縮)1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收

4

5

+1.12整體升溫

6

+1.12整體降溫

7

8

9

10

11

+1.12整體升溫

12

+1.12整體降溫

13

14

縮)+0.7移動荷載

15

縮)+1.0整體升溫

16

縮)+1.0整體降溫

25

使用性能使用性能使用性能使用性能使用性能彈性階段彈性階段彈性階段包絡(luò)包絡(luò)包絡(luò)1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收承載能力包絡(luò)使用性能包絡(luò)彈性階段包絡(luò)

17使用性能使用性能使用性能使用性能使用性能彈性階段彈性階段彈性階段包絡(luò)包絡(luò)包絡(luò)1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收1.0(恒荷載)+1.0(鋼束一次)+1.0(鋼束二次)+1.0(徐變)+1.0(收承載能力包絡(luò)使用性能包絡(luò)彈性階段包絡(luò)

縮)+0.7移動荷載+1.0整體升溫

18

縮)+0.7移動荷載+1.0整體降溫

19

縮)+0.4移動荷載

20

縮)+0.4移動荷載+1.0整體升溫

21

縮)+0.4移動荷載+1.0整體降溫

22

縮)+1.0移動荷載

23

縮)+1.0移動荷載+1.0整體升溫

24

縮)+1.0移動荷載+1.0整體降溫

25

26

27

第五章預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置

5.1鋼束估算

26

x0，pdMP2M

00cdMAf(hx/2)ppd0h2x0，pdMP2M

00cdMAf(hx/2)ppd0h2

Ppdcd—預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計強度；NfbxnAf，fbP

P（5-4a）fbAffb（5-1）MP（5-3）cdfbx(hx/cd02)2Mh（5-2）p00（5-4b）定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段（即使用階段）的應(yīng)力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強度要求。5.1.1.按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求預(yù)應(yīng)力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達到混凝土抗壓設(shè)計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設(shè)計強度。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。1）對于僅承受一個方向的彎矩的單筋截面梁，所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量按下式計算：如圖：

fcd

h0

Nd

圖5-1NcdpM

解上兩式得：

xhh2受壓區(qū)高度

n預(yù)應(yīng)力筋數(shù)

n或式中：

M—截面上組合力矩。p

f—混凝土抗壓設(shè)計強度；cd

fpd

A—單根預(yù)應(yīng)力筋束截面積；p

27

Mma上Y下

Np下NMma0p上上0.5f0p下下0.5fp—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力，+Y下

圖5-2MMma上Y下

Np下NMma0p上上0.5f0p下下0.5fp—由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力，+Y下

圖5-2MWminMWmaxMWmaxMWmin+上++

p（5-5）ckck上（5-6）（5-8）合Mmi合2）若截面承受雙向彎矩時，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。這實際上忽略了雙筋影響的存在（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預(yù)應(yīng)力筋）會使計算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。5.1.2.按正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求（主要依據(jù)）

Np上

e

Mmie

Np下

規(guī)范《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62-2004）規(guī)定，截面上的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)大于荷載引起的拉應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力與荷載引起的壓應(yīng)力

之和應(yīng)小于混凝土的允許壓應(yīng)力（為0.5f），或為在任意階段，全截面承壓，ck截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力，同時截面上最大壓應(yīng)力小于允許壓應(yīng)力。寫成計算式為：

對于截面上緣

p上上

對于截面下緣（5-7）

p下下式中：

W—截面抗彎模量，

f—混凝土軸心抗壓標準強度。ckM、Mmin大小。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(yīng)力不是

28

p上上p下下和截面下緣應(yīng)力p下和Np下p上上p上下下下Np上M(eK)M(Ke(KK)(ee)A下M(Ke)M(Ke(K上K)(ee)A下pe—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(可取MWmax分為三種情況討論：以抵抗正負彎矩，由力筋在截面上下Np下N上下（5-11）M(ep上上p下下和截面下緣應(yīng)力p下和Np下p上上p上下下下Np上M(eK)M(Ke(KK)(ee)A下M(Ke)M(Ke(K上K)(ee)A下pe—預(yù)應(yīng)力筋的永存應(yīng)力(可取MWmax分為三種情況討論：以抵抗正負彎矩，由力筋在截面上下Np下N上下（5-11）M(eK)M(Ke(KK)(ee)上Mmaz上nA上p下下min上下上下min上上上0.5～0.75fMWmin（5-10）NW下下min上下下(eK)M(KK)(ee)下pe1下1下（5-9）ep上上（5-13）(Ke)下（5-14）Np下pp下nA下pepeNAminp（5-15）（5-16）p下上上peNWep下下p下（5-12）應(yīng)力筋束數(shù)的最小值)。

公式（5-5）變?yōu)?/p>

公式（5-7）變?yōu)?/p>

由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力p上1）截面上下緣均配有力筋Np上緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力分別為：NAWAW上NA下將式（5-9）、（5-10）分別代入式（5-11）、（5-12），解聯(lián)立方程后得到:

Np上上

Np下上

令代入式（5-13）、（5-14）中得到：

n上上

n下上式中：Ap—每束預(yù)應(yīng)力筋的面積；

e—預(yù)應(yīng)力力筋重心離開截面重心的距離；K—截面的核心距；A—混凝土截面面積，取有效截面計算。

29

M下下M下下M

上上M上上下M(Ke)M(Ke)(WW下上max下上下上下n,,MWAeK下eK上eK下ppeeK下Mmax上f(KK)(上ee)A上根束，則上n'nmin時，上上minpM下下M下下M

上上M上上下M(Ke)M(Ke)(WW下上max下上下上下n,,MWAeK下eK上eK下ppeeK下Mmax上f(KK)(上ee)A上根束，則上n'nmin時，上上minpmaxpminmaxp(eK)M下下下eK上下Kpepepe(Ke)(WW)e上pcdpke上1A1A1A1A(KK)(ee)Apepe下下下WAmin（5-22）'下（5-17）（5-18）（5-20）下下上下下fcd（5-21）下

2）當截面只在下緣布置力筋N

n當由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時：

n當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時：

3）當截面中只在上緣布置力筋N

n當由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時：（5-19）

n當由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時：

當按上緣和下緣的壓應(yīng)力的限制條件計算時(求得預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)的最大值)?？捎汕懊娴氖剑?-6）和式（5-8）推導(dǎo)得：

n上上

n下上

有時需調(diào)整束數(shù)，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配下部束也要相應(yīng)增配n,

時，如果截面上部多配n,根束，則下部束也要相應(yīng)增配n下

當承受

30

Mmaxn'n下上Mmaxn'n下上下eKk上e上'上5.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置

連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束的配置不僅要滿足《橋規(guī)》(TB10002.3—99)構(gòu)造要求，還應(yīng)考慮以下原則：1、應(yīng)選擇適當?shù)念A(yù)應(yīng)力束的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結(jié)構(gòu)，要選用預(yù)加力大小恰當?shù)念A(yù)應(yīng)力束，以達到合理的布置型式。2、應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。3、預(yù)應(yīng)力束的布置，既要符合結(jié)構(gòu)受力的要求，又要注意在超靜定結(jié)構(gòu)體系中避免引起過大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。4、預(yù)應(yīng)力束的布置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。5、預(yù)應(yīng)力束應(yīng)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(yù)應(yīng)力束的效益。6、預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時的需要。7、縱向預(yù)應(yīng)力索為結(jié)構(gòu)主要受力鋼筋,為了設(shè)計和施工方便,進行對稱布束,錨頭盡量靠近壓應(yīng)力區(qū).8、應(yīng)留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的1%。9、鋼束在橫斷面中布置時直束靠近頂板位置,直接錨固在齒板上,彎束布置在腹板上,便于下彎錨固5.3預(yù)應(yīng)力損失

根據(jù)《橋規(guī)》（JTGD62-2004）第6.2.1條規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計算中，由于施工中預(yù)應(yīng)力索的張拉采用后張法，應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失：預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦σl4錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮σl2預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差σl3混凝土的彈性壓縮σl4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛σl5混凝土的收縮和徐變σl6預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等。

31

confK0.00150.00300.0020～0.0030EPEPEP——預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量比。[1e(kx)]pk）,μ0.550.350.20～0.26lpcpc——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l

5.3.1摩阻損失confK0.00150.00300.0020～0.0030EPEPEP——預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量比。[1e(kx)]pk）,μ0.550.350.20～0.26lpcpc——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l摩阻損失指的是預(yù)應(yīng)力筋與管道間的摩察損失δs1,由規(guī)定，按以下公式計算：

l1σcon——張拉鋼筋時錨下的控制應(yīng)力（=0.75

μ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)θ——從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以rad計，k——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取0.0015x——從張拉端至計算截面的管道長度,以米計。系數(shù)k及μ的值

管道類型橡膠管抽芯成型的管道鐵皮套管金屬波紋管5.3.2.錨具變形損失錨具變形，鋼筋回縮和拼裝構(gòu)件的接縫壓縮損失δs2，在計算接縫壓縮引起的應(yīng)力損失時，認為接縫在第一批鋼束錨固后既完成全部變形量，以后錨固得各批鋼束對該接縫不再產(chǎn)生壓縮?？砂聪率接嬎悖?/p>

l2

l——錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；統(tǒng)一取6mm.L——預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度；EP——預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。取195GPa。5.3.3.混凝土的彈性壓縮損失后張法構(gòu)件采用分批張拉時，先張拉是鋼束由于張拉后批鋼束所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，可按下式計算：l4

向應(yīng)力；

32

yyfpe-。conpc的值則甚為繁瑣，可采用下列近似計算公式N1

yyfpe-。conpc的值則甚為繁瑣，可采用下列近似計算公式N12NNNeMpe=conl2---l2l4AInnP1npnn

l4EPPCN——計算截面的分批張拉的鋼束批數(shù).

鋼束重心處混凝土法向應(yīng)力：PC

式中M1為自重彎矩。

注意此時計算Np時應(yīng)考慮摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮l2應(yīng)力損失產(chǎn)生時，預(yù)應(yīng)力孔道還沒壓漿，截面特性取靜截面特性（即扣除孔道部他的影響）。對懸臂拼裝結(jié)構(gòu)，作如下近似假設(shè)，可使先張拉鋼束重心處由后張拉各批鋼束產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力計算簡化：（1）每懸臂拼裝一段，相應(yīng)張拉一批力筋；假設(shè)每批張拉預(yù)應(yīng)力都相同，且都作用在全部預(yù)應(yīng)力重心處；（2）在同一計算截面上，每一懸拼梁段自重所產(chǎn)生的自重彎矩都假設(shè)相等。5.3.4預(yù)應(yīng)力筋的引力松弛損失預(yù)應(yīng)力筋的引力松弛損失指的是由鋼絞線組成的預(yù)應(yīng)力鋼束，在采用超張拉方法施工中，由鋼絞線松弛引起的損失終極值。此項應(yīng)力損失可根據(jù)〈〈公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范〉〉JTGD62—2004表6.2.6條的規(guī)定，按下列公式計算。對于鋼絲、鋼絞線，本設(shè)計中采用：

=ψ·ξ(0.520.26)l5pk式中：ψ——張拉系數(shù)，一次張拉時，ψ=1.0；超張拉時，ψ=0.9；ξ——鋼筋松弛系數(shù)，I級松弛（普通松弛），ξ=1.0；II級松弛（低松弛），ξ=0.3；——傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對后張法構(gòu)件pe對先張法構(gòu)件，=pe5.3.5收縮徐變損失由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失

33

(t)l6A1'l6pc、——截面回轉(zhuǎn)半徑，i2I/A，后張法采用凈截面特性(t,t)——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為t，計算考慮的齡期為t時的混凝土收)——加載齡期為t，計算考慮的齡期為t時的徐變系數(shù)，可按〈公路鋼concon位置0.9[E(t,t)cs0pc0(t(t)l6A1'l6pc、——截面回轉(zhuǎn)半徑，i2I/A，后張法采用凈截面特性(t,t)——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為t，計算考慮的齡期為t時的混凝土收)——加載齡期為t，計算考慮的齡期為t時的徐變系數(shù)，可按〈公路鋼concon位置0.9[E(t,t)cs0pc0(t)s'()（使用階段扣除全部損失的有效預(yù)應(yīng)力值）l1l2l4l5l6

()（張拉錨固階段的有效預(yù)應(yīng)力）l1l2l4頂/底（t,t1150.9[E(t,t)pcs0EPe2i2Mg1EP115''ps'psMsum（5.1.5-1）pc（t,tMj(N*mm)（5.1.5-2）A'pA'sA,ey(mm)（5.1.5-3）1Ny(N)e'2i2Ay(mm^2)ps（5.1.5-4）

l6ps

式中：(t)、(t)——構(gòu)件受拉、受壓全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收l6縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；

土法向應(yīng)力；

i

e'2、e2受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；ps

cs00縮、徐變，其終極值可按〈〈公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范〉〉JTGD62—2004中表6.2.7取用；

（t,t00筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范〉〉JTGD62—2004中表6.2.7取用.5.4預(yù)應(yīng)力計算

pe1

表5.1預(yù)應(yīng)力鋼束估算表

單

34

(N*mm)I[1]I[1]J[2]J[2]I[4]I[4]J[5]J[5]I[8]I[8]J[9]J[9]I[9]I[9]J[10]J[10]I[11]I[11]J[12]J[12]I[14]I[14]J[15]J[15]I[17]I[17]J[18](N*mm)底頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)?-65.41250-483.8759869.247-65.412513594.18-65.412518962.65018816.58-128.65518816.58-128.65215614.94-3215.988500.365-9755.40-19829.30-50057.80-70507.50-108381013.500913.50094189.024-4934.7612930.577396.18616126.6311938.7421281.7518660.5921743.1417682.8821742.7417682.4819551.5712799.4513134.443966.8052476.76-8806.33-32126-46715.4-56309.9-72099.4-101709-118798-12862713.500913.50096035.84-6810.5116139.266437.98619887.7111325.0426053.4218605.9526747.5417313.0426747.1417312.6424364.9911799.216863.742336.1424724.774-11585.7-29814.8-57660.5-54153.3-88418.2-99997.9-144909-127194-0.8410.7069-1.33970.7069-1.34090.7069-1.37240.7069-1.33170.6947-1.34770.6949-1.34910.4602-1.20560.724-1.33130.6333-1.02910.8142-0.470.8778-0.22981.033-1.07321.2159-0.607112.597604373.8054935.16111695.13014411.41018879.33019382.31019382.02017469.81011720.9203124.3497661.283032998.93046317.02065672.870000.00350.00390.009300.011400.01500.015400.015400.013900.009300.00250.006100.026200.036800.05210

元(N*mm)I[1]I[1]J[2]J[2]I[4]I[4]J[5]J[5]I[8]I[8]J[9]J[9]I[9]I[9]J[10]J[10]I[11]I[11]J[12]J[12]I[14]I[14]J[15]J[15]I[17]I[17]J[18](N*mm)底頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)?-65.41250-483.8759869.247-65.412513594.18-65.412518962.65018816.58-128.65518816.58-128.65215614.94-3215.988500.365-9755.40-19829.30-50057.80-70507.50-108381013.500913.50094189.024-4934.7612930.577396.18616126.6311938.7421281.7518660.5921743.1417682.8821742.7417682.4819551.5712799.4513134.443966.8052476.76-8806.33-32126-46715.4-56309.9-72099.4-101709-118798-12862713.500913.50096035.84-6810.5116139.266437.98619887.7111325.0426053.4218605.9526747.5417313.0426747.1417312.6424364.9911799.216863.742336.1424724.774-11585.7-29814.8-57660.5-54153.3-88418.2-99997.9-144909-127194-0.8410.7069-1.33970.7069-1.34090.7069-1.37240.7069-1.33170.6947-1.34770.6949-1.34910.4602-1.20560.724-1.33130.6333-1.02910.8142-0.470.8778-0.22981.033-1.07321.2159-0.607112.597604373.8054935.16111695.13014411.41018879.33019382.31019382.02017469.81011720.9203124.3497661.283032998.93046317.02065672.870000.00350.00390.009300.011400.01500.015400.015400.013900.009300.00250.006100.026200.036800.05210

1

1

1

1

4

4

4

4

8

8

8

8

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9

9

9

11

11

11

11

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14

14

14

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17

17

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J[18]I[18]I[18]J[19]J[19]I[20]I[20]J[21]J[21]I[21]I[21]J[22]J[22]I[22]I[22]J[23]J[23]I[23]I[23]J[24]J[24]I[25]I[25]J[26]J[26]I[26]I[26]J[27]頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)?1311340-1311340-160168-214.682-192211-241.533-227409-107.211-227409214.9917-252698214.9917-252698-107.211-227555-241.533-227555-214.682-1925760-1607530-1319380-1319380-146340-128627-146340-158452-176888-192024-211345-227511-248454-227524-248467-252803-275124-252803-275124-227782-248062-227768-248049-192884-210290-160162-175161-130961-143948-130961-143948-104613-178207-127194-178207-157309-215140-191170-256646-226730-301513-226743-301526-252001-333770-252001-333770-227027-300911-227014-300898-192185-255048-159398-212527-130043-174592-130043-174592-1035301.3688-1.19371.3561-0.5271.5068-0.99251.6463-2.55071.7618-2.55071.7618-2.55071.7664-2.55071.7664-2.55071.7618-2.55071.7618-0.99251.6463-0.5271.5068-1.19371.3561-0.60711.3688-1.073274873.91074873.91083705.32092424.050100504.40100508.80111256.60111256.60100303.70100299.3091848.59082688.79073354.66073354.6600.059400.059400.066400.073400.079800.079800.088300.088300.079600.079600.072900.065600.058200.05820

17J[18]I[18]I[18]J[19]J[19]I[20]I[20]J[21]J[21]I[21]I[21]J[22]J[22]I[22]I[22]J[23]J[23]I[23]I[23]J[24]J[24]I[25]I[25]J[26]J[26]I[26]I[26]J[27]頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)?1311340-1311340-160168-214.682-192211-241.533-227409-107.211-227409214.9917-252698214.9917-252698-107.211-227555-241.533-227555-214.682-1925760-1607530-1319380-1319380-146340-128627-146340-158452-176888-192024-211345-227511-248454-227524-248467-252803-275124-252803-275124-227782-248062-227768-248049-192884-210290-160162-175161-130961-143948-130961-143948-104613-178207-127194-178207-157309-215140-191170-256646-226730-301513-226743-301526-252001-333770-252001-333770-227027-300911-227014-300898-192185-255048-159398-212527-130043-174592-130043-174592-1035301.3688-1.19371.3561-0.5271.5068-0.99251.6463-2.55071.7618-2.55071.7618-2.55071.7664-2.55071.7664-2.55071.7618-2.55071.7618-0.99251.6463-0.5271.5068-1.19371.3561-0.60711.3688-1.073274873.91074873.91083705.32092424.050100504.40100508.80111256.60111256.60100303.70100299.3091848.59082688.79073354.66073354.6600.059400.059400.066400.073400.079800.079800.088300.088300.079600.079600.072900.065600.058200.05820

18

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23

25

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26

26

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36

J[27]I[29]I[29]J[30]J[30]I[32]I[32]J[33]J[33]I[34]I[34]J[35]J[35]I[35]I[35]J[71]J[71]Sig_T位置^2)I[1]I[1]J[2]J[2]I[4]頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉擲ig_/最m^2)最大最小最大最小最大-1082330-70409.90-49993.90-19814.65871.135-9751.7312692.77-2350.9815601.1015601.1015722.070Sig_階段m^2)中跨張拉中跨澆筑中跨張拉中跨澆筑中跨張拉-115787-60020.8-68492.7-35984.8-43234.11133.001-818313626.232744.30721913.729696.19426051.4712736.2726051.4812736.2826440.9912889.12Sig_驗算m^2)OKOKOKOKOK-140354-58586.2-82883.5-34302.2-52204.24089.768-9918.4218435.342046.36228673.139049.98933883.3612141.833883.3712141.8134404.6812307.59Sig_(kN/mm^2)15.8652-493.318-285.031-510.416605.52281.2159-0.22981.033-0.470.8778-1.07290.8154-1.2940.6344-1.22160.7234-1.33250.4591-1.33120.6938-1.33120.6938Sig_B(kN/m^2)1018.013-587.0331695.677-397.0491680.88163608.42043417.73029876.322704.4396558.74712813.24020558.76024553.2024553.21024930.970Sig_TL(kN/m^2)15.8652J[27]I[29]I[29]J[30]J[30]I[32]I[32]J[33]J[33]I[34]I[34]J[35]J[35]I[35]I[35]J[71]J[71]Sig_T位置^2)I[1]I[1]J[2]J[2]I[4]頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)醉擲ig_/最m^2)最大最小最大最小最大-1082330-70409.90-49993.90-19814.65871.135-9751.7312692.77-2350.9815601.1015601.1015722.070Sig_階段m^2)中跨張拉中跨澆筑中跨張拉中跨澆筑中跨張拉-115787-60020.8-68492.7-35984.8-43234.11133.001-818313626.232744.30721913.729696.19426051.4712736.2726051.4812736.2826440.9912889.12Sig_驗算m^2)OKOKOKOKOK-140354-58586.2-82883.5-34302.2-52204.24089.768-9918.4218435.342046.36228673.139049.98933883.3612141.833883.3712141.8134404.6812307.59Sig_(kN/mm^2)15.8652-493.318-285.031-510.416605.52281.2159-0.22981.033-0.470.8778-1.07290.8154-1.2940.6344-1.22160.7234-1.33250.4591-1.33120.6938-1.33120.6938Sig_B(kN/m^2)1018.013-587.0331695.677-397.0491680.88163608.42043417.73029876.322704.4396558.74712813.24020558.76024553.2024553.21024930.970Sig_TL(kN/m^2)15.8652-493.318-285.031-510.416605.65870.050500.034500.02370.00210.00520.010200.016300.019500.019500.01980Sig_BL(kN/m^2)1018.013-587.0331695.677-397.0491680.954TR(kN/

15.8652-493.318-285.031-510.416605.3868BR(kN/

1018.013-587.0331695.677-397.0491680.808MAX(kN/

1018.013-587.0331695.677-510.4161680.954ALW(kN/

18144-148418144-148418144

29

29

29

29

32

32

32

32

34

34

34

34

35

35

35

355.5施工階段應(yīng)力驗算

施工階段法向壓應(yīng)力驗算

最大單元小

1

1

1

1

4

37

I[4]J[5]J[5]I[8]I[8]J[9]J[9]I[9]I[9]J[10]J[10]I[11]I[11]J[12]J[12]I[14]I[14]J[15]J[15]最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大施工最小10最大施工最小10施工最大11施工最小7施工最大11最小中跨澆筑收縮中跨澆筑中跨張拉邊跨澆筑中跨張拉邊跨澆筑中跨張拉邊跨澆筑中跨張拉邊跨澆筑二期階段二期階段

階段

階段

階段

施工階段OKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOK-486.9341449.003-505.9591822.291-807.3771745.313-816.7552914.977401.16163409.487604.24985328.092523.6I[4]J[5]J[5]I[8]I[8