混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)正文

1、 混凝土橋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1. 設(shè)計(jì)題目：客運(yùn)專線40m預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡支箱梁設(shè)計(jì)2. 設(shè)計(jì)資料（1） 橋面布置如圖1所示，橋面寬度：12.6m；（2） 設(shè)計(jì)荷載：ZK活載；（3） 橋面二恒：190KN/m；（4） 主梁跨徑：主梁全長40m；（5） 結(jié)構(gòu)尺寸圖，根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁橋的構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，可參照圖1。圖1 橋面布置圖3. 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB10002.1-2005）；（2）鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10002.3-2005）；（3）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)函（2005）157號）；（4）新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（

2、鐵建設(shè)函（2003）205號）； （5）高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）(TB 10621-2009)；4. 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造布置并初步擬定各部分尺寸。（2）主梁的設(shè)計(jì)： 主梁內(nèi)力計(jì)算 主梁預(yù)應(yīng)力鋼筋配置及驗(yàn)算 行車道板內(nèi)力計(jì)算及設(shè)計(jì) 繪制主梁設(shè)計(jì)圖（包括主梁構(gòu)造圖和配筋圖）5. 設(shè)計(jì)成果要求：設(shè)計(jì)計(jì)算書：設(shè)計(jì)計(jì)算說明書用Word文檔或手寫。整個(gè)說明書應(yīng)滿足計(jì)算過程完整、計(jì)算步驟清楚、文字簡明、符號規(guī)范的要求。封面、任務(wù)書和計(jì)算說明書用A4紙張打印，按封面、任務(wù)書、計(jì)算說明書的順序一起裝訂成冊，交指導(dǎo)老師評閱。圖紙：要求圖面整潔美觀，比例適當(dāng)，圖中字體采用仿宋體，嚴(yán)格按制圖標(biāo)準(zhǔn)作圖。圖

3、幅為A3圖?；炷翗蛘n程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一、 設(shè)計(jì)依據(jù)及計(jì)算資料（一）設(shè)計(jì)依據(jù) （1）鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB10002.1-2005）； （2）鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （TB10002.3-2005）； （3）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)函（2005）157號）； （4）新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)函（2003）205號）； （5）高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）(TB 10621-2009)。（2） 設(shè)計(jì)活載 雙線、ZK活載。（3） 梁別 直線簡支梁，箱型截面。（四）材料及其各項(xiàng)數(shù)據(jù) 1、預(yù)應(yīng)力鋼筋：縱向預(yù)應(yīng)力筋采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為、彈性模量為、公稱直

4、徑為高強(qiáng)度、低松馳鋼絞線，該預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉計(jì)算強(qiáng)度取為，抗壓計(jì)算強(qiáng)度取為，其技術(shù)條件符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線（GB 5224）的規(guī)定；2、普通鋼筋：HRB335鋼筋應(yīng)符合鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB 1499），其抗拉計(jì)算強(qiáng)度，抗壓計(jì)算強(qiáng)度；Q235鋼筋應(yīng)符合 鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB 13013），其抗拉計(jì)算強(qiáng)度，抗壓計(jì)算強(qiáng)度；3、混凝土：采用C50高強(qiáng)度混凝土，軸心抗壓極限強(qiáng)度，彈性模量，對于承受彎曲受壓及偏心受壓的混凝土，其容許應(yīng)力值為。（五）錨固及張拉體系 預(yù)應(yīng)力錨固體系、后張法施工、底板采用HVM15-12錨具，腹板采HVM15-16錨具。對于預(yù)應(yīng)力筋為鋼絞線

5、的情況，張拉端和固定端錨具均采用夾片錨，其技術(shù)條件符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器（GB/T14370-2000）。張拉錨固體系采用復(fù)合國家標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)部產(chǎn)品認(rèn)證中心認(rèn)可的錨具及其配套產(chǎn)品，并核對其尺寸是否滿足設(shè)計(jì)要求。2、 結(jié)構(gòu)尺寸擬定 按規(guī)范高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）(TB 10621-2009)7.4.2條規(guī)定可知：（1） 梁高 通過與標(biāo)準(zhǔn)梁比對，確定本梁為等高度梁（高跨比滿足）（2） 腹板 腹板采用變厚度板，在距梁端處開始變厚度，梁端處完成?？缰懈拱搴穸?，梁端腹板厚度。（3） 頂板 按規(guī)范高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）(TB 10621-2009)規(guī)定，頂?shù)装宓暮穸炔粦?yīng)小于，無預(yù)應(yīng)力的

6、普通鋼筋混凝土板，最薄處厚度預(yù)估。（4） 底板 根據(jù)構(gòu)造要求，底板也采用變厚度設(shè)計(jì)，距梁端7m處開始變厚度，梁端處完成?？缰械装搴穸?，梁端底板厚度。（五）梁腹中心距 1、腹板兩側(cè)懸臂板固定彎矩接近相等； 2、截面重心盡量接近腹板中心線，減少橫向預(yù)應(yīng)力偏心。三、荷載內(nèi)力計(jì)算（一）恒載（梁） 1、截面的幾何特性計(jì)算通過AUTOCAD2010的截面計(jì)算功能可得截面幾何特性如下表1表1 截面幾何特性表量值 截面支座1/4截面跨中凈截面面積15340769109475129415809凈截面慣性矩1.82411.36091.2551凈截面重心軸至截面下邊緣的距離1803.56111930.8523198

7、8.4062預(yù)應(yīng)力合力點(diǎn)至截面下邊緣的距離1105.2638.9427.4換算截面的面積15599623112063669674663換算截面的慣性矩1.83671.40141.32812、一期恒載混凝土容重在，可偏安全取； 箱梁跨中截面的面積：頂?shù)装遄兘孛嫣帲?m）面積：箱梁支座截面的面積： 3、二期恒載： 4、恒載：（二）恒載內(nèi)力計(jì)算 對于簡支梁不同截面上彎矩及剪力的計(jì)算公式如下：， 恒載內(nèi)力計(jì)算具體數(shù)值如下表2： 表2 恒載內(nèi)力計(jì)算表 內(nèi)力 截面 剪力（）彎矩（）支座9763.620.004881.8173227.15跨中0.0097636.20（三）活載內(nèi)力計(jì)算1、沖擊系數(shù)：其中為加載

8、長度，對于簡支梁取梁的跨度，本設(shè)計(jì)中。2、由于簡支箱梁是高速雙線鐵路，則 式中： 活載引起的內(nèi)力值；換算均布活載（每線），查高鐵規(guī)范可得； 加載范圍相應(yīng)的影響線面積。3、各主要截面的彎矩、剪力影響線如下圖：1支座處影響線支座處影線7.5處影響線 處影響線10處影響線 處影響線 4、主要截面活載內(nèi)力計(jì)算 （1）支座截面 剪力：， ，2 其中為加載長度，為最大縱坐標(biāo)位置（下同） 彎矩: ， ， (2) 截面 剪力:， ， 彎矩:， ，,2 (3)跨中處 剪力：， ，,2 彎矩：， ，, （四）內(nèi)力組合 根據(jù)以上計(jì)算的恒載和活載內(nèi)力進(jìn)行內(nèi)力組合可得結(jié)果如下表3： 表3 活載內(nèi)力計(jì)算表內(nèi)力 截面支座處

9、處恒載9763.624881.810.00活載3584.382172.311092.87控制13348.007054.121092.87恒載0.0073227.1597636.20活載0.0025983.9534632.60控制0.0099211.10132268.80四、鋼束布置（一）確定鋼束根數(shù)，根據(jù)跨中荷載彎矩計(jì)算所需預(yù)應(yīng)力束面積，并擬定預(yù)應(yīng)力束數(shù)及布置。對于簡支梁，可以先假定只有受拉區(qū)配有預(yù)應(yīng)力鋼筋，查京滬高鐵暫行規(guī)范附錄F，可得箱梁有效寬度折減系數(shù)。根據(jù)已擬定的箱梁截面尺寸，查上述附錄表得 ，；所以，頂板有效寬度；底板有效寬度。梁截面可換算成如下形截面（單位：）：圖1 等效T型截面圖

10、跨中截面控制彎矩為，自重引起的彎矩為；截面面積；預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的25%估算，故估算出的預(yù)應(yīng)力筋有效應(yīng)力為 箱梁凈截面對梁上緣箱梁凈截面對梁下緣截面的上核心距截面的下核心距根據(jù)內(nèi)力大小估計(jì)預(yù)應(yīng)力筋的偏心距，初步估算預(yù)應(yīng)力筋合力中心到梁底面的距離為，則下緣預(yù)應(yīng)力筋的偏心距保證預(yù)加力階段梁體上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力和運(yùn)營階段梁體下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，跨中截面所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線根數(shù)應(yīng)滿足如下要求：預(yù)應(yīng)力筋使用公稱直徑為（）的鋼絞線組成的鋼絲束，取腹板為16束和底板4束的預(yù)應(yīng)力鋼絞線 ， 底板另設(shè)11束的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)。因?yàn)閷?shí)際預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)，所以滿足要求。（二）鋼束在跨中截面

11、的布置 對于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束群重心到截面形心的偏心距大一些?？缰薪孛娴募?xì)部構(gòu)造如下圖5所示：圖2 跨中截面預(yù)應(yīng)力束的初步布置圖（三）鋼束在梁端截面的布置對于梁端端截面，鋼束布置通?？紤]以下兩個(gè)方面，首先預(yù)應(yīng)力鋼束的重心應(yīng)盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；其次考慮錨頭布置，以滿足張拉操作方便的要求。梁端截面的鋼束布置如下圖6所示：圖3梁端端的預(yù)應(yīng)力束的初步布置圖（四）鋼束沿梁長布置1、布置原則查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范6.5.7：如后張法結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置成曲線形時(shí)，其曲率半徑應(yīng)符合下列規(guī)定：鋼絞線束的鋼絲直徑等于或小于5mm時(shí)

12、，不宜小于4m；鋼絲直徑大于5mm時(shí)，不宜小于6m。本設(shè)計(jì)采用直線段中接圓弧段彎起。所有鋼束布置的線型均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個(gè)豎平面內(nèi)。2、各預(yù)應(yīng)力鋼束彎起的形狀和傾角 B1(BB1)彎起角是，曲率半徑是8000，升高值是100；B2的預(yù)應(yīng)力鋼束的彎起角是，曲率半徑是10000，升高值是480；B2的預(yù)應(yīng)力鋼束的彎起角是，曲率半徑是15000，升高值是480；F1、F2的預(yù)應(yīng)力鋼束的彎起角是，曲率半徑是15000，升高值是612；F3、F4的預(yù)應(yīng)力鋼束的彎起角是，曲率半徑是15000，升高值是845；F5、F6的預(yù)應(yīng)力鋼束的彎起角是，曲率半徑是15000，升高值是1078；F

13、7、F8的預(yù)應(yīng)力鋼束的彎起角是，曲率半徑是8000，升高值是1311。本設(shè)計(jì)梁高采用等高形式，橫截面頂板厚度沿跨長不變。梁端部由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應(yīng)力，也因布置錨具的需要，在端頭部附近做成鋸齒形。 3、鋼束各控制點(diǎn)的確定36 圖7鋼束控制點(diǎn)確定圖 計(jì)算公式： 表4鋼束控制點(diǎn)元素表鋼束(Lb1+Lb2)/mmB1(BB1)10038000710412173415016117144B24806100007101125367915021314486B24804150007101098599215019012200F1、F2612315000710819107813583807690F

14、3、F4845315000710904135385605874847F5、F61078415000710979160017627942310F7、F813114800071056618207964984517 4、鋼束平彎段的位置和平彎角底板鋼束的平彎角為0，腹板鋼束的平彎角見下表，其平彎形式是直線段接圓弧段彎起。 圖8鋼束平面控制圖計(jì)算公式： 鋼束F147120000710210218516895F22654200007101145321914297F3110.320000710217218216891F42313200007101232317514883F5230.852000071021

15、7218216891F6197320000710830337515085F797320000710510203516745F8163320000710683344915158表5各鋼束平彎控制點(diǎn)元素表5、布置計(jì)算：（1） 鋼束長度計(jì)算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可以根據(jù)圓弧半徑與彎起角度進(jìn)行計(jì)算。利用每根鋼束長度的計(jì)算結(jié)果，就可得出一片主梁所需鋼束的總長度，以利備料與施工。計(jì)算結(jié)果見下表6：表6 鋼筋長度計(jì)算表鋼束長度計(jì)算鋼束號曲率半徑（mm）鋼束彎起角（）曲線長度（mm）直線長度（mm）直線長度（mm）有效長度（mm）工作長度mm鋼束總長度（mm）

16、B180003419 1734 17144 38594 1500 40094 B21000061047 3679 14486 38424 1500 39924 B21500041047 5992 12200 38478 1500 39978 F1150003785 10781 7690 38513 1500 40013 F2150003785 10781 7690 38513 1500 40013 F3150003785 13538 4847 38341 1500 39841 F4150003785 13538 4847 38341 1500 39841 F51500041047 16001

17、2310 38716 1500 40216 F61500041047 16001 2310 38716 1500 40216 F780004559 18207 517 38565 1500 40065 F880004559 18207 517 38565 1500 40065 （2）鋼束計(jì)算位置支座截面：鋼束中心距梁底的距離則，鋼束偏心距跨中截面：鋼束中心距梁底的距離則，鋼束偏心距1/4截面：鋼束中心距梁底的距離則，鋼束偏心距5、 跨中截面強(qiáng)度計(jì)算（一）跨中正截面強(qiáng)度檢算由于不容許上下翼緣出現(xiàn)拉應(yīng)力。由鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中6.2.3條，可得： 上翼緣的厚度是；上翼緣的有效

18、寬度是預(yù)應(yīng)力筋到截面底面的距離：，判斷截面類型：由可知，該截面屬于第一截面類型，按矩形截面計(jì)算受壓區(qū)高度 （注：其中按照鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表6.1.5得強(qiáng)度安全系數(shù)。）綜上所述，強(qiáng)度符合要求。（二）跨中斜截面抗彎強(qiáng)度檢算查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄C.0.1規(guī)定：受彎構(gòu)件斜截面的抗彎強(qiáng)度可按下列公式計(jì)算： ， ， 由上述計(jì)算可知 ，所以跨中斜截面抗彎強(qiáng)度滿足要求。（三）跨中斜截面抗剪強(qiáng)度檢算查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄C.0.2規(guī)定：受彎構(gòu)件斜截面的抗剪強(qiáng)度可按下列公式計(jì)算：由前面的預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造可知，所有的預(yù)應(yīng)力筋都有彎起

19、由得 由上述計(jì)算可知 ，滿足規(guī)范要求。6、 截面幾何特性計(jì)算表7 截面幾何特性表 截面幾何特性跨中支座1/4截面凈面積()94158091534076910947512換算面積()96746631559962311206366凈慣性矩()1.26E+131.82E+131.36E+13換算慣性矩()1.33E+131.84E+131.40E+13凈截面下緣抵抗矩（）6.31E+091.01E+107.05E+09換算截面下緣抵抗矩（）6.69E+091.02E+107.26E+09凈截面重心軸以下面積矩（）4.68E+097.59E+095.27E+09換算截面重心軸以下面積矩（）5.08E+

20、097.77E+095.60E+09七、預(yù)應(yīng)力損失與有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算（一）鋼束控制應(yīng)力 鋼束控制應(yīng)力：（二）預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算1、由于鋼筋和管道的摩擦的預(yù)應(yīng)力損失 鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用橡膠管抽芯成型管道 按規(guī)范取； 從張拉端至計(jì)算截面的長度上，鋼筋彎起角之和()； 考慮每米管道對其設(shè)計(jì)位置的偏差系數(shù)，??； 從張拉端至計(jì)算截面的管道長度()。各截面的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算如下表8：表8 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表1/4截面的預(yù)應(yīng)力損失鋼束mRadmMPaB130.0524 100.0288 0.01559.78 B260.1047 100.0576 0.01597.68 B240.0698 100.0

21、384 0.01572.54 F130.0524 100.0288 0.01559.78 F230.0524 100.0288 0.01559.78 F330.0524 100.0288 0.01559.78 F430.0524 100.0288 0.01559.78 F540.0698 100.0384 0.01572.54 F640.0698 100.0384 0.01572.54 F740.0698 100.0384 0.01572.54 F840.0698 100.0384 0.01572.54 平均值69.02 跨中截面的預(yù)應(yīng)力損失鋼束mRadmMPaB130.0524 200.02

22、88 0.0379.66 B260.1047 200.0576 0.03117.00 B240.0698 200.0384 0.0392.22 F130.0524 200.0288 0.0379.66 F230.0524 200.0288 0.0379.66 F330.0524 200.0288 0.0379.66 F430.0524 200.0288 0.0379.66 F540.0698 200.0384 0.0392.22 F640.0698 200.0384 0.0392.22 F740.0698 200.0384 0.0392.22 F840.0698 200.0384 0.0392

23、.22 平均值88.76 支座截面的預(yù)應(yīng)力損失鋼束mRadmMPaB100.0000 0.140.0000 0.000210.29 B200.0000 0.140.0000 0.000210.29 B200.0000 0.140.0000 0.000210.29 F100.0000 0.140.0000 0.000210.29 F200.0000 0.140.0000 0.000210.29 F300.0000 0.140.0000 0.000210.29 F400.0000 0.140.0000 0.000210.29 F500.0000 0.140.0000 0.000210.29 F60

24、0.0000 0.140.0000 0.000210.29 F700.0000 0.140.0000 0.000210.29 F800.0000 0.140.0000 0.000210.29 平均值0.29 2、錨具變形、鋼絲回縮和接縫的壓縮引起的應(yīng)力損失 是預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度； 是錨頭變形，鋼筋回縮，接縫壓縮值查表6.3.4-2。計(jì)算錨具變形、鋼絲回縮引起的應(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，具體的計(jì)算方法按鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄F。（1）計(jì)算反摩阻影響長度當(dāng)時(shí)： 當(dāng)時(shí)：錨下預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力；等同于上圖的；等同于上圖的（)。 當(dāng)時(shí)，表明應(yīng)力不動(dòng)點(diǎn)

25、存在，此時(shí)此處摩擦系數(shù)仍可采用計(jì)算摩阻損失時(shí)的摩阻系數(shù)，=0.14。由此可得， 反摩阻的影響長度及發(fā)生損失后的錨下預(yù)應(yīng)力如下表9:表9反摩阻的影響長度及發(fā)生損失后的錨下預(yù)應(yīng)力表反摩阻的影響長度及發(fā)生損失后的錨下預(yù)應(yīng)力鋼束(mm)m(m)(m)(m)(m)滿足的條件()B160.00150.5581.734 2.14619525.15 3.86 1223.29 B260.00150.55103.679 4.80419530.15 5.29 1158.63 B260.00150.55155.992 7.0919530.17 7.51 1219.06 F160.00150.551510.781 11

26、.619531.74 11.56 1266.91 F260.00150.551510.781 11.619531.74 11.56 1266.91 F360.00150.551513.538 14.44219534.31 14.07 1281.37 F460.00150.551513.538 14.44219534.31 14.07 1281.37 F560.00150.551516.001 16.9819536.72 16.37 1288.85 F660.00150.551516.001 16.9819536.72 16.37 1288.85 F760.00150.55818.207 18.

27、77319538.97 18.34 1292.74 F860.00150.55818.207 18.77319538.97 18.34 1292.74 （2）計(jì)算截面的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力: 當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)： 傳力錨固時(shí)，距錨下x處的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力；應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)到錨固點(diǎn)的距離。由此可得，計(jì)算截面預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力及如下表：表10 截面預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力及計(jì)算表截面鋼束(m)()()()()跨中B119.291223.2901303.17 91.83 B219.291158.6301285.31 109.69 B219.291219.0601315.59 79.41 F119.291266.9101349.1

28、7 45.83 F219.291266.9101349.17 45.83 F319.291281.3701367.97 27.03 F419.291281.3701367.97 27.03 F519.291288.8501379.29 15.71 F619.291288.8501379.29 15.71 F719.291292.7401387.39 7.61 F819.291292.7401387.39 7.61 平均值43.03 截面鋼束(m)()()()()支座B10.141223.2901223.58 171.42 B20.141158.6301158.92 236.08 B20.141

29、219.0601219.35 175.65 F10.141266.9101267.20 127.80 F20.141266.9101267.20 127.80 F30.141281.3701281.66 113.34 F40.141281.3701281.66 113.34 F50.141288.8501289.14 105.86 F60.141288.8501289.14 105.86 F70.141292.7401293.03 101.97 F80.141292.7401293.03 101.97 平均值134.64 截面鋼束(m)()()()()1/4截面B1101223.2901283

30、.73 111.27 B2101158.6301265.87 129.13 B2101219.0601296.15 98.85 F1101266.9101287.84 107.17 F2101266.9101287.84 107.17 F3101281.3701302.30 92.71 F4101281.3701302.30 92.71 F5101288.8501309.78 85.23 F6101288.8501309.78 85.23 F7101292.7401313.67 81.34 F8101292.7401313.67 81.34 平均值97.46 3、預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性

31、壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失混凝土彈性壓縮引起的預(yù)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。對于簡支梁可取截面進(jìn)行計(jì)算，但是此設(shè)計(jì)，應(yīng)力控制截面為跨中，故選取跨中截面進(jìn)行的計(jì)算。并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的平均值，也可直接按簡化公式進(jìn)行計(jì)算，即 式中 ：預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉的總批數(shù)，分8批張拉，即；張拉原 則為先腹板后頂?shù)装?，先外?cè)后內(nèi)側(cè)，先縱向張拉后橫向張拉。 全部預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，按張拉時(shí) 混凝土的實(shí)際強(qiáng)度等級計(jì)算；假定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，即查表得： 在先張拉預(yù)應(yīng)力筋截面重心處，由于后來張拉每批預(yù)應(yīng)力筋而產(chǎn)生的混凝土的正應(yīng)力。假定每批張拉的預(yù)應(yīng)力筋其重心

32、跟全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的重心重合。則，每批張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋合力在其作用點(diǎn)（全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn)）處所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力。跨中截面特性（按凈截面計(jì)算）：面積，慣性矩跨中截面處全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心離中性軸的距離 4、鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失根據(jù)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.3.4.5規(guī)定：對預(yù)應(yīng)力鋼筋，僅在的情況下，才考慮由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失，其終極值： 松弛系數(shù)，對鋼絞線，低松弛時(shí)，當(dāng)時(shí)， 則由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失為： 5、混凝土收縮、徐變引起的損失 查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范6.3.4.6可知， 由于混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值按下列公式計(jì)算：

33、 式中：由收縮、徐變引起的應(yīng)力損失終極值（MPa） 傳力錨固時(shí)，在計(jì)算截面上預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處，由于預(yù)加力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失）和梁自重產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力：對簡支梁可取跨中與跨度1/4截面的平均值； 混凝土徐變系數(shù)的終極值； 混凝土收縮應(yīng)變的終極值； 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比； 非預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比； 預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁截面中心軸的距離（m）； 截面回轉(zhuǎn)半徑（）(m) 對于后張法，截面可近似采用凈截面來進(jìn)行計(jì)算。由于不考慮非預(yù)應(yīng)力筋的作用效應(yīng)，所以，所以（1） 計(jì)算收縮應(yīng)變終極值、徐變系數(shù)終極值當(dāng)查規(guī)范表6.3.4-3時(shí)，會(huì)涉及到理論厚度的計(jì)算

34、，其中為計(jì)算截面混凝土的面積，為該截面與大氣接觸的周邊長度?？缰薪孛妫好娣e，支座截面：面積，1/4截面：面積，故跨中截面的理論厚度： 支座截面的理論厚度：1/4截面的理論厚度：由于無可靠資料，根據(jù)上述三個(gè)截面的理論厚度，假定預(yù)加應(yīng)力時(shí)混凝土的齡期為28天，查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表6.3.4-3，得：跨中截面：收縮應(yīng)變終極值，徐變系數(shù)終極值支座截面：收縮應(yīng)變終極值，徐變系數(shù)終極值1/4截面：收縮應(yīng)變終極值，徐變系數(shù)終極值（2）的計(jì)算過程如下：支座截面： 跨中截面： 1/4截面： （3） 各截面、的計(jì)算 支座截面：, 跨中截面：, 1/4截面： , （三）有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算表1

35、1 預(yù)應(yīng)力損失組合表工作階段預(yù)加力階段使用階段鋼束的有效預(yù)應(yīng)力預(yù)加力階段使用階段預(yù)應(yīng)力損失項(xiàng)目跨中88.7643.0353.08184.8748.8393.05141.881210.131068.25支座0.29134.6453.08188.0148.8353.02101.851206.991105.141/4截面69.0297.4653.08219.5448.8374.65123.481175.461051.988、 跨中截面抗裂性計(jì)算（一）跨中正截面抗裂性計(jì)算由鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范可知對于不能出現(xiàn)拉應(yīng)力的受彎構(gòu)件，其正截面抗裂性驗(yàn)算公式為： 式中 計(jì)算荷載在截面受拉

36、邊緣混凝土中產(chǎn)生的正應(yīng)力，按規(guī)范式（6.3.6-1）計(jì)算 抗裂安全系數(shù)，應(yīng)按規(guī)范表6.1.5采用 扣除相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力損失后混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，按規(guī)范第6.3.5條的規(guī)定計(jì)算 混凝土抗拉極限強(qiáng)度，按規(guī)范表3.1.3-2采用 考慮混凝土塑性的修正系數(shù) 對所檢算的拉應(yīng)力邊緣的換算截面抵抗矩 換算截面重心軸以下的面積對重心軸的面積矩（1）計(jì)算荷載在截面受拉邊緣混凝土中產(chǎn)生的正應(yīng)力的計(jì)算過程如下：預(yù)加力階段：此階段無二恒和活載作用正常使用階段：此階段梁體上已加二恒和活載作用將以上計(jì)算數(shù)據(jù)整理成如下表12：表12 正截面抗裂性檢算表正截面抗裂性的檢算階段預(yù)加力階段使用階段位置下緣下緣26.32 22.16

37、-9.18 -20.27 1.21.24.685.086.316.691.4831.519 3.103.1000由表中數(shù)值知，跨中正截面的抗裂性均滿足要求。九、預(yù)加應(yīng)力階段的計(jì)算（一）按橋規(guī)檢算傳力錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力按鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.4.3條可知，在傳力錨固時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力應(yīng)符合下列條件：對于后張法構(gòu)件： 式中 傳力錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力（）由上文計(jì)算的預(yù)應(yīng)力損失組合可以得到故，傳力錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力滿足規(guī)范要求。（二）按橋規(guī)檢算存梁階段 按鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.4.4條規(guī)定：在傳力錨固或存梁階段，計(jì)入構(gòu)件自重作用后，混凝土

38、的正應(yīng)力應(yīng)符合下列條件： 壓應(yīng)力： 式中 混凝土壓應(yīng)力 系數(shù) 混凝土為0.75拉應(yīng)力： 式中 混凝土拉應(yīng)力 、預(yù)加應(yīng)力或存梁階段，混凝土的抗壓及抗拉極限強(qiáng)度1、 存梁階段預(yù)應(yīng)力在截面上下邊緣產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力（拉正壓負(fù)）上緣混凝土應(yīng)力：下緣混凝土應(yīng)力： 2、梁自重在上下邊緣產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力上緣混凝土應(yīng)力： 下緣混凝土應(yīng)力： 3、由預(yù)應(yīng)力及自重產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力上緣混凝土應(yīng)力：，不存在拉應(yīng)力，滿足規(guī)范要求；下緣混凝土應(yīng)力： ，滿足規(guī)范要求。十、運(yùn)營階段計(jì)算（一）按橋規(guī)檢算運(yùn)營荷載作用下混凝土應(yīng)力1、由自重、道砟及活載在跨中截面產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力上邊緣混凝土應(yīng)力： 下邊緣混凝土應(yīng)力：2、有效預(yù)應(yīng)力在跨中

39、截面上產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力上邊緣混凝土應(yīng)力：下邊緣混凝土應(yīng)力：由于混凝土收縮、徐變引起的混凝土預(yù)壓應(yīng)力的降低值的計(jì)算過程如下：配筋率， 所以，上邊緣混凝土應(yīng)力；下邊緣混凝土應(yīng)力。3、由自重、道砟、活載及有效預(yù)應(yīng)力共同產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力上邊緣混凝土應(yīng)力下邊緣混凝土應(yīng)力查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.3.10條規(guī)定可知：運(yùn)營荷載作用下，正截面混凝土壓應(yīng)力（扣除全部應(yīng)力損失后）應(yīng)符合下列規(guī)定： 主力組合作用時(shí) 上邊緣混凝土應(yīng)力，滿足規(guī)范要求。查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.3.11條規(guī)定：運(yùn)營荷載作用下，正截面混凝土受拉區(qū)應(yīng)力（扣除全部應(yīng)力損失后）應(yīng)符合下列規(guī)定： 對不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件 。下邊緣混凝土應(yīng)力，滿足規(guī)范要求。（2） 按橋規(guī)檢算最外排鋼束應(yīng)力 按鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.3.6條規(guī)定：由計(jì)算荷載在混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋中產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 對不允許開裂的構(gòu)件 式中 ,計(jì)算軸向力及彎矩 預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處鋼筋的應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處的混凝土應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處的混凝土應(yīng)力的計(jì)算過程如下：預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處鋼筋的應(yīng)力的計(jì)算過程如下：最外排鋼束應(yīng)力最外排鋼束是B1(BB1)鋼束，此鋼束的有效預(yù)應(yīng)力為故，最外排鋼束在運(yùn)營荷載作用下的應(yīng)力為，不滿