懸臂施工連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)-2019年文檔

1、石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)中文題目：懸臂施工連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)英文題目：2019 屆土木工程分院（系）專 業(yè)土木工程學(xué) 號 20190620學(xué)生姓名 余 龍指導(dǎo)教師 王軍文完成日期2019年6月日第一章概述 錯誤！未定義書簽。一. 設(shè)計(jì)、受力及構(gòu)造特點(diǎn) 1第二章截面擬定和內(nèi)力計(jì)算 3第三章預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)與布置 6第四章截面特性表9第五章預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 9第六章正截面承載能力計(jì)算12第七章斜截面抗剪承載力14一.設(shè)計(jì)、受力及構(gòu)造特點(diǎn)懸臂施工方法分為懸臂澆筑和懸臂拼裝。 懸臂施工具有很大的優(yōu)越性：不需 要大量的施工機(jī)械和了臨時設(shè)備；不影響橋下通航、通車；施工受季節(jié)、河道水位影響小。 因此懸臂施工在連續(xù)梁和連

2、續(xù)剛構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用， 如虎門大橋輔航道橋（主跨270m 連續(xù)剛構(gòu)）即采用懸臂澆筑法施工。（一）設(shè)計(jì)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)的一般步驟為： 參照已有的設(shè)計(jì)擬定截面結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料類型， 模擬實(shí)際的施工步驟， 計(jì)算出恒載及活載內(nèi)力； 然后再根據(jù)實(shí)際情況確定溫度、沉降等荷載，計(jì)算其產(chǎn)生的內(nèi)力，并與恒、活載內(nèi)力進(jìn)行正常使用與承載能力組合。 這是設(shè)計(jì)過程中的第一次組合， 兩種組合的結(jié)果分別作為按應(yīng)力和按承載能力估算鋼束的計(jì)算內(nèi)力。 估算出個截面的鋼束后， 按照一定要求將鋼束布置好， 重新模擬施工過程并考慮預(yù)應(yīng)力的作用， 計(jì)算恒載內(nèi)力。 由于鋼束對截面幾何特性的影響， 溫度、 沉降等內(nèi)力也要重

3、新計(jì)算， 但其與鋼束估算時計(jì)算得到的結(jié)果差別非常小。 各種荷載作用下內(nèi)力計(jì)算出來后， 需進(jìn)行承載能力組合和正常使用組合， 以進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算、 應(yīng)力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算， 這是設(shè)計(jì)過程中的第二次組合。 如各項(xiàng)驗(yàn)算均滿足要求且認(rèn)為合理， 則設(shè)計(jì)通過。 如有些截面的有些驗(yàn)算通不過， 則需調(diào)整鋼束甚至修改截面尺寸后重新計(jì)算， 直到驗(yàn)算均通過后為止。如上所述， 設(shè)計(jì)過程一般包括兩次組合。 第一次組合是為了估算鋼束。 此時鋼束還未確定， 也就無法考慮預(yù)加力的作用。 由于預(yù)加力對徐變有很大影響， 故估算鋼束時一般也不考慮收縮徐變的影響。 況且， 此時用的幾何特性都是毛截面幾何特性， 所以第一次組合的內(nèi)力不是橋梁

4、的實(shí)際受力狀態(tài)， 僅供估束參考， 根據(jù)估束結(jié)果確定鋼束數(shù)量和幾何形狀后， 考慮預(yù)加力和收縮徐變的影響重新計(jì)算的內(nèi)力是當(dāng)前配束下的受力。 如各項(xiàng)驗(yàn)算均通過， 那么可作為最終結(jié)果。 如個別截面不滿足， 但兩次組合結(jié)果相差不大， 可適當(dāng)調(diào)整鋼束后重新計(jì)算； 如兩次組合結(jié)果相差較大， 則應(yīng)將第二次組合內(nèi)力作為估束依據(jù)重新估束， 再重復(fù)進(jìn)行驗(yàn)算， 直到各項(xiàng)驗(yàn)算全部通過且兩次組合結(jié)果相差不大為止。 總之， 設(shè)計(jì)的過程就是一個逐次迭代逼近的過程。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用懸臂施工法需在施工中進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換， 經(jīng)過一系列的施工階段而逐步形成最終的連續(xù)梁體系。 在各個施工階段， 可能具有不同的靜力體系，其中包括安裝單

5、元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動掛藍(lán)等工況。（二）受力特點(diǎn)采用懸臂施工的連續(xù)梁橋，在施工過程中經(jīng)歷T 型剛構(gòu)受力狀態(tài)，合龍后形成連續(xù)梁橋， 其恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由各個施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力疊加而成。 由于合龍段較短，其產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小，故T 型剛構(gòu)受力狀態(tài)為主要部分。對懸臂施工連續(xù)梁橋， 合龍后根部負(fù)彎矩很大， 而中跨跨中恒載彎矩很小。 二期恒載加上以后， 根部負(fù)彎矩增大， 中跨跨中承受相對較小的正彎矩。 因此截面幾何尺寸擬定以后， 應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布特點(diǎn)， 增大主梁根部附近斷面的抗彎剛度， 提高截面下緣的承壓能力。懸臂施工時， 澆筑一節(jié)段梁體， 達(dá)到一定強(qiáng)度后張拉此段鋼束。 梁體自重產(chǎn)生負(fù)彎矩， 預(yù)

6、應(yīng)力鋼束產(chǎn)生正彎矩， 二者結(jié)合使得梁體基本處于偏心受壓受力狀態(tài)，其軸向力非常大，抗剪強(qiáng)度一般不成問題，而最小正應(yīng)力又較大，故主拉應(yīng)力也易滿足，所以可不設(shè)下彎矩索。否則，可微彎縱向束，設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力筋。（三）構(gòu)造特點(diǎn)1零號塊零號塊是懸臂澆注施工的中心塊體， 又是體系轉(zhuǎn)換的控制塊體。 梁體的受力經(jīng)零號塊通過支座向墩身傳遞， 零號塊受力非常復(fù)雜， 且一般作為施工機(jī)具和材料堆放的臨時場地，故其頂板、底板、腹板尺寸都取得較大。零號塊以不能處理 為一般的桿系，對重要橋梁都要對零號塊進(jìn)行空間應(yīng)力分析。從國內(nèi)施工來看， 零號塊有時開裂，故其施工工藝及結(jié)構(gòu)構(gòu)造是很值得研究的問題。2 .橫隔板懸臂施工的連續(xù)梁多采

7、用箱形截面， 抗扭剛度大，故除支點(diǎn)部位零號塊內(nèi)設(shè) 置橫膈板外。主橋沿縱向一般不設(shè)置橫膈板。零號塊內(nèi)橫膈板傳遞荷載較大，通 常采用一片實(shí)體或兩片剛性橫膈板，中部開設(shè)過人洞。在和塊支點(diǎn)處一般將底板 和腹板加厚，以起到柔性橫膈板的作用。端橫膈板在構(gòu)造上需考慮不平衡段底板 鋼束彎起錨固的要求，還需設(shè)置預(yù)留伸縮槽。3 .合龍段合龍段的施工是橋梁施工的重要環(huán)節(jié)。在合龍段施工過程中，由于溫度變化、 混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱，以及結(jié)構(gòu)體系 變化和施工荷載等因素，對尚未達(dá)到強(qiáng)度的合龍段混凝土有直接影響， 故必須重 視合龍段的構(gòu)造措施，使合龍段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào)， 并在施工過程

8、中能傳 遞內(nèi)力。合龍段的長度在滿足施工要求的情況下， 應(yīng)盡量縮短，以便于構(gòu)造處理， 一般取 1.53m。合龍段的構(gòu)造處理有以下幾種：(!)用勁性鋼管作為合龍段的預(yù)應(yīng)力套管； (2)加強(qiáng)配筋；(3)用臨時勁性鋼桿鎖定；(4)壓柱支撐。4 .臨時固結(jié)措施懸臂施工時，為保證結(jié)構(gòu)幾何體系不變，需將墩梁周結(jié)，以承受不平衡彎矩。 常用的固結(jié)方法為：在支座縱向兩側(cè)設(shè)置兩排臨時混凝土塊作為臨時支座。臨時支座內(nèi)穿預(yù)應(yīng)力鋼束，兩端分別錨固在主墩和主梁橫膈板內(nèi)。 鋼束的數(shù)量應(yīng)由施 工中的不平衡彎矩確定。為便于拆除，在臨時支座內(nèi)設(shè)有約2cm厚的硫磺砂漿夾層。硫磺砂漿具有抗壓強(qiáng)度高、加熱容易軟化的特點(diǎn)，便于臨時支座的拆

9、除。第二章截面擬定和內(nèi)力計(jì)算本設(shè)計(jì)經(jīng)方案采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長156m。上部結(jié)構(gòu)根據(jù)通行2個車道要求，采用單箱雙室箱型梁，箱寬12m o1 .主跨徑的擬定根據(jù)設(shè)計(jì)書要求,主跨徑定為 70m,邊跨跨徑為43m,則全聯(lián)跨徑為：43+70+43=156m2 .主梁尺寸擬定(跨中截面)(1)主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主梁高度與起跨徑之比通常在1/151/ 25之間，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，高跨比約在1/181/19 ,當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高是比較經(jīng)濟(jì)的方案?？梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束布置用量，加大深高只是腹板加厚，增大混凝土 用量有限。根據(jù)橋下通車線路情況，并且為達(dá)到美觀的效果，采用變

10、截面，取支 座處梁高為3.8m,跨中梁高2.0m這樣高跨比為3.8/70=1/18.42, 2/43=1/21.5。位于1/151/25之間，符合要求。(2)細(xì)部尺寸在跨中處頂板厚取25cm,底板厚取25cm,腹板厚取40cm；支座處頂板厚取25cm,底板厚取60cm,腹板厚取40cm具體尺寸見下圖：支座截面跨中截面一、本橋主要材料預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁頂板采用C50號混凝土；底板采用 C30混凝土；橋墩 采用C30混凝土；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用10M7帕的鋼絞線，fpk =1860MPa ；非預(yù)應(yīng) 力鋼筋采用II級鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用I級鋼筋。二、橋梁設(shè)計(jì)荷載可變荷載根據(jù)要求米用公路一I級，公路一I級車道

11、荷載的均布荷載的 標(biāo)準(zhǔn)彳S為qk=10.5KN/m,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。簶蛄嚎鐝叫∮诨虻扔?m時，Pk =180KN ；橋梁計(jì)算跨徑大于或等于50m時，Pk = 360KN ;橋梁計(jì)算跨徑在5m至50m之間時，瓢采用直線內(nèi)插求得。三、主梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置，并通過對移動荷載作用最不利位置，確定控制 截面的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。（一）包載內(nèi)力計(jì)算1.第一期恒載（結(jié)構(gòu)自重）利用Midas橋梁計(jì)算軟件建模，自重可以自動生成。自重作用下梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：將1/4跨截面、跨中截面和支座截面的數(shù)據(jù)列于下表：截面位置剪力KN彎矩 KN m端部-1881.6301/4跨

12、截面-732.568474.02邊跨跨中截面966.387431.06支座截面-6931.72-92821.58跨耳P截面028570.29得到的彎矩圖如下圖所示:2.第二期恒載-92821.58KN*m包括結(jié)構(gòu)自重、橋面二期荷載按 36.6KN/m計(jì) 在二期恒載作用下，梁產(chǎn)生的內(nèi)力為：截面位置剪力KN彎矩 KN m端部-380.2201/4跨截面-142.321693.68邊跨跨中截面205.281394.35支座截面1175.28-16899.60跨中截面0.035517.90二期包載作用下的彎矩圖:-16899.60KN*m5517.90KN*m（二）活載內(nèi)力計(jì)算活載取公路一i級，車輛的

13、橫向端8嗑圖所示：Midas根據(jù)影響線加載，將移動荷載加濯矍不利的位置，由此得出移動荷載作用下的彎矩包絡(luò)圖：-17909.7610158.402767.5510600.69（三）支座位移引起的內(nèi)力計(jì)算由于各個支座處的豎向支座反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降， 連續(xù)梁是一種對支座沉降特別敏感的結(jié)構(gòu)，所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重 要組成部分。其具體計(jì)算方法是：三跨連續(xù)梁的四個支點(diǎn)中的每個支點(diǎn)分別下沉 1cm,其余的支點(diǎn)不動，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加，取最不利的內(nèi)力范圍。支座沉降下，產(chǎn)生的彎矩圖為：-64313.6864313.68（四）溫度荷載引起的內(nèi)力計(jì)算由于受到日照的影響，引起橋梁橋面

14、板上下溫度分布不均， 產(chǎn)生溫度梯度而 引起內(nèi)力，這是局部溫度荷載。另外，還有隨著氣候的變化，冬天收縮，夏天膨 脹的影響，這是整體溫度荷載。整體升溫作用下產(chǎn)生的彎矩圖為：-36整體降溫作用下產(chǎn)生的彎矩圖為：30局部升溫作用下產(chǎn)生的彎矩圖為：-91局部降溫作用下產(chǎn)生的彎矩圖為：7476（五）荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖梁體截面分布圖：利用Midas橋梁計(jì)算軟件建模，將其平分為54個單元，每單元的具體尺寸為：20.5, 21, 3.5, 20.5, 3.5, 83.75, 1。將上述的荷載進(jìn)行組合，可以有10種情況：1 .結(jié)構(gòu)自重+二期荷載+支座沉降2 .結(jié)構(gòu)自重+二期荷載+支座沉降+移動荷載3 .結(jié)構(gòu)自重

15、十二期荷載+支座沉降+整體升溫荷載+局部升溫荷載4 .結(jié)構(gòu)自重十二期荷載+支座沉降+整體升溫荷載+局部降溫荷載5 .結(jié)構(gòu)自重十二期荷載+支座沉降+整體降溫荷載+局部升溫荷載6 .結(jié)構(gòu)自重十二期荷載+支座沉降+整體降溫荷載+局部降溫荷載7 .結(jié)構(gòu)自重十二期荷載+支座沉降+移動荷載+整體升溫荷載+局部升溫荷載8 .結(jié)構(gòu)自重十二期荷載+支座沉降+移動荷載+整體升溫荷載+局部降溫荷載9 .結(jié)構(gòu)自重十二期荷載+支座沉降+移動荷載+整體降溫荷載+局部升溫荷載10 .結(jié)構(gòu)自重十二期荷載+支座沉降+移動荷載+整體降溫荷載+局部降溫荷載 Midas將將上述的組合進(jìn)行包絡(luò)，最終求出彎矩包絡(luò)圖，根據(jù)包絡(luò)圖進(jìn)行配筋。

16、 包絡(luò)圖為：-144831.1739544.77第三章預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)與布置一.鋼束估算（一）估算方法預(yù)應(yīng)力混凝土截面配筋，是根據(jù)正常使用和承載能力兩種極限狀態(tài)的組合結(jié)果， 確定截面受力的性質(zhì)，分為軸拉、軸壓、上緣受拉偏壓、下緣受拉偏壓、上緣受 拉偏拉、下緣受拉偏拉、上緣受拉受彎、下緣受拉受彎 8種受力類型，分別按照 相應(yīng)的鋼筋估算公式進(jìn)行計(jì)算。估算結(jié)果為截面上緣配筋和截面下緣配筋，此為 截面最小配筋。需要說明的是，之所以稱為鋼束“估算”，是因?yàn)橛?jì)算中使用的組合結(jié)果并不是 橋梁的真實(shí)受力。確定鋼束需要知道各截面的計(jì)算內(nèi)力，而布置好鋼束之前又不 可能求得橋梁的真實(shí)受力狀態(tài)，故只能稱為“估算”。此時

17、與真實(shí)受力狀態(tài)的差 異由以下四方面引起：未考慮預(yù)加力的作用；未考慮預(yù)加力對徐變、收縮的 影響；未考慮（鋼束）孔道的影響；各鋼束的預(yù)應(yīng)力損失值只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事 先擬定。根據(jù)截面的受力情況，其配筋不外乎有三種形式：截面上、下緣均布置力筋 以抵抗正、負(fù)彎矩；僅在截面下緣布置力筋以抵抗正彎矩或僅在上緣配置力筋以 抵抗負(fù)彎矩。1 .截面上、下緣均布置力筋，最小配筋值為：式中：e上、er分別為上緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心及下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距截面 重心的距離；A混凝土截面積，可按毛截面計(jì)算；n上、%截面上下緣的預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目；K上、K下一一分別為上下核心距；fy 每根預(yù)應(yīng)力筋的截面積；0y 預(yù)應(yīng)力鋼筋的永存應(yīng)力。估

18、算力筋數(shù)量時可取0 g=0.50.6Rb ,其中R；為預(yù)應(yīng)力鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。2 .只在截面下緣布置預(yù)應(yīng)力筋3 .只在截面上緣布置預(yù)應(yīng)力筋4 .上、下緣配筋的判別條件：只在下緣配筋的條件：仃y上K下（K上+e下）仃y下K上（K下e上）只在上緣配筋的條件： 、上K上（K下+e上）、下K下（K上-e上）根據(jù)包絡(luò)圖可知，支座處的彎矩絕對值最大，由此按支座處的彎矩估算預(yù)應(yīng) 力筋的面積。在支座處有：估算 2 =1.12-0.08=1.04m取為384根，擬定共32個預(yù)埋金屬波紋管管道，則每個管道至少有鋼絞線為12根。布置圖如下：支座處預(yù)應(yīng)力筋布置圖在跨中負(fù)彎矩最大，擬定鋼絞線采用*15.2-7*5,其面積

19、為A = 140mm2。估算 e± = 0.4m取為384根，擬定共32個預(yù)埋金屬波紋管管道，則每個管道至少有鋼絞線為12根。布置圖如下：跨中預(yù)應(yīng)力筋布置圖用同樣的方法可以得到126截面的預(yù)應(yīng)力筋布置圖，由于是對稱懸臂施工，故 只要列出114截面即可。下面選比較有代表性的 2-2, 4-4, 6-6, 8-8, 10-10, 12-12, 14-14 截面2-2截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖4-4截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖6-6截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖8-8截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖10-10截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖12-12截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖14-14截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖16-16截面預(yù)應(yīng)力筋布置圖代入中得：左邊=11.5

20、*1.23*(1.12+1.08)=28.1右邊=8.1*1.12*0.15左邊，顯然不能只在下緣配筋代入中得：左邊=10.4*1.12* (1.23+1.04) =26.44右邊=11.5*1.23*0.15左邊。故要在截面上下緣都布置預(yù)應(yīng)力筋_ A （Mmin/W上）K 下（K上+e下）-（Mmax/W下）K 上（K下一e下） NSmin -亍fyQy（K 上 +K下）（e 上+e下）“10.4 106 1.23（1.12 1.08） -11.5 106 1.12 0.15= 10.45370140 M1860 M 0.6（1.12 + 1.23）（1.08 + 1.04） 取為 384=

21、353.5根根，擬定共32個預(yù)埋金屬波紋管管道，則每個管道至少有鋼絞線為12根。ZY _ A (Mmax/Wr )K 上(K 下+e上)-(Mmin/W上)K 下(K 上e上) NX min .fyOy(K 上 +K下)(e 上 +即)_10.4510.4父10隈 1.12(1.23+1.04)-11.5黑 106 M 1.230.15 取 為140 0.6 1860(1.23 1.12)(1.04 1.08)=32跳艮384根，擬定共32個預(yù)埋金屬波紋管管道，則每個管道至少有鋼絞線為12根。代入中得，10.1*0.706 (0.446+0.6) =7.515.95*0.446*0.1。故在上

22、、下緣配取432根，擬定共24個預(yù)埋金屬波紋管管道，則每個管道至少有鋼絞線為18根。根據(jù)包絡(luò)圖可知，支座處的彎矩絕對值最大，由此按支座處的彎矩估算預(yù)應(yīng)力筋 的面積，通長配置。根據(jù)輕軌規(guī)范規(guī)定，頂面保護(hù)層厚度取a=80mm ,則估算h0=h-ahf = 400mm預(yù)應(yīng)力筋面積估算公式為：其中：Md 彎矩設(shè)計(jì)值；f ptk 預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Zp 預(yù)應(yīng)力鋼筋重心到受壓合力的距離，近似取用ApMdfptk Zp擬定鋼絞線采用*15.2-7*5 ,其面積為A = 138.7mm2則總共所需鋼絞線：n = 28587.912 = 206.1根138.7取為288根，擬定共24個預(yù)埋金屬波紋管管道，

23、則每個管道至少有鋼絞線 為12根。由公式x=AJ吧可知：bf兀截面抗彎承載力按下式驗(yàn)算：經(jīng)檢驗(yàn)：滿足要求根據(jù)規(guī)范取預(yù)埋金屬波紋管直徑為80mm ,管間的間距為80mm第四章截面特性表第五章預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算一.預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失丐1 ；式中叼1 由于摩擦引起的應(yīng)力損失 （MPa ）；仃con 鋼筋（錨下）控制應(yīng)力（MPa ）；6 從張拉端至計(jì)算截面的長度上，鋼筋彎起角之和（rad ）;x 從張拉端至計(jì)算截面的管道長度（m）;R鋼筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)，按表 6.3.4-1采用；k 考慮每米管道對其設(shè)計(jì)位置的偏差系數(shù)，按表6.3.4-1采用。由規(guī)范表6.3.4-1可知，管道類型

24、為金屬波紋管時，N取0.25, k取0.0015。X取值為跨中截面到張拉端的距離，x=50m。計(jì)算過程：其中 H =0.083rad二.錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失2；式中巴2 由于錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失（MPa）；L 預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效長度（m）；L 錨頭變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值 （m）。采用夾片式JM12錨具，則根據(jù)規(guī)范表6.3.42可知，AL1 = 4mm,接縫壓縮值 AL2 = 1 mm。計(jì)算過程：三.混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時，預(yù)應(yīng)力筋和臺座之間溫差引起的應(yīng)力損失仃此工程采用后張法，所以預(yù)應(yīng)力筋和臺座之間溫差引起的應(yīng)力損失 仃13不予考慮。四.

25、混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 丐4；在后張法結(jié)構(gòu)中，由于一般預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量較多，限于張拉設(shè)備等條件的限 制，一般都采用分批張拉、錨固預(yù)應(yīng)力筋。在這種情況下，已張拉完畢、錨周的 預(yù)應(yīng)力筋，將會在后續(xù)分批張拉預(yù)應(yīng)力筋時發(fā)生彈性壓縮變形，從而產(chǎn)生應(yīng)力損失。式中叼4 由于混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 （MPa ）； M 在先行張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處，由于后來張拉一根鋼筋而產(chǎn)生的 混凝土正應(yīng)力；對于連續(xù)梁可取若干有代表性截面上應(yīng)力的 平均值（MPa ）; 在所計(jì)算的鋼筋張拉后再張拉的鋼筋根數(shù)。經(jīng)推導(dǎo)可得公式其他形式為：m表示預(yù)應(yīng)力筋張拉的總批數(shù)；7 在代表截面（如1/4截面）的全部預(yù)應(yīng)力鋼筋形心處混凝

26、土的預(yù)壓應(yīng)力（預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)拉應(yīng)力扣除。和。12后算得）。Np 所有預(yù)應(yīng)力筋預(yù)加應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失。11和叫2后）的內(nèi)力；epn預(yù)應(yīng)力筋預(yù)加應(yīng)力的合力Np至混凝土凈截面形心軸的距離;An、In 混凝土的凈截面面積和截面慣性矩計(jì)算過程：根據(jù)截面特性列表可知:Np NpepnaT F"取m=3,則 %4 =2m二InpR五.預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失l5，對預(yù)應(yīng)力鋼筋，僅在傳力錨固時鋼筋應(yīng)力 仃p 2 0.53k的情況下，才考慮由于 pp鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失，其終極值：式中叼5 由于鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失 （MPa ）；op 傳力錨固時預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力，按規(guī)范第6.4.3條的規(guī)

27、定計(jì)算（MPa ）；，一一松弛系數(shù)，對鋼絞線，I級松弛時，按0.08采用，II級松弛 時，按0.025采用。計(jì)算過程：U取0.08則仃15 =，仃。 p六.混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失丐6。由于混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)力損失終極值按下列公式計(jì)算：式中叼6 由收縮、徐變引起的應(yīng)力損失終極值 （MPa ）,0s傳力錨周時，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；對連續(xù) 梁可取若干有代表性截面的平均值 （MPa ）;%混凝土徐變系數(shù)的終極值；屋混凝土收縮應(yīng)變的終極值；匕一一梁的配筋率換算系數(shù)；ns 非預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比；Ap

28、、A 預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積（m2）;A 梁截面面積，對后張法構(gòu)件，可近似按凈截面計(jì)算（m2）；eA 預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁截面重心軸的距離（m）；i截面回旋半徑（m）;I 截面慣性矩，對于后張法構(gòu)件，可近似按按凈截面計(jì)算（m4）；其中，,、名妙值可按表634-3采用。取1.20, %取1.1父10。根據(jù)截面特性列表可知：eA =0.8 I = 3.0235m4 A = 6.268m2計(jì)算過程：取支座和跨中處分析，求=（仃支+13跨中）根據(jù)公式:2N p N pepnATIn在支座處：在跨中處：由上可知，在預(yù)應(yīng)力損失后所剩余的有效預(yù)應(yīng)力為：第六章正截面承載能力計(jì)算由平衡條

29、件可寫出如下方程： 沿縱向力的方向平衡條件：X = 0對受拉區(qū)鋼筋（預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋）合力作用點(diǎn)力矩平衡條件'、Mps =0式中fcm 混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fpy 預(yù)應(yīng)力筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； pyfsy -非預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fs y 非預(yù)應(yīng)力筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；% 受壓預(yù)應(yīng)力筋的計(jì)算應(yīng)力； pAp、A 分別為受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋截面面積;A> A分別為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋截面面積: p sAc 受壓區(qū)混凝土截面面積;Sc,ps 受壓區(qū)混凝土截面對受拉區(qū)鋼筋合力作用點(diǎn)的凈矩；ap、as -分別為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)和非預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)至截面受 p

30、 s壓邊緣的距離；ho、a 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)至截面受壓邊緣和受拉邊緣的距離，h0 = h - a ；ho、a 分別為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)至截面受拉邊緣和受壓邊緣距離ho =h-a ;Mu 截面彎矩承載能力；M 截面彎矩設(shè)計(jì)值。其中假設(shè)受壓高度x<hf,即x在翼板內(nèi)，則:受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋A(yù)p的應(yīng)力Op：式中np 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量之比;fPy 預(yù)應(yīng)力筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按規(guī)范表 3.2.3取值; pya' A。合力處由預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力; pc pOpe 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋在荷載作用前已存在有效預(yù)應(yīng)力。 pe1 .取 /截面4節(jié)點(diǎn)處，此時

31、h0=1.5m根據(jù)規(guī)范表3.2.3 ,鋼筋強(qiáng)度取值為： 代入公式：fpyAp+fsyAs = fcmA+fsyAs+OpApp_2_二 _ _ 一 工1674 1.6644 10300 2.1991 10 =23.1 8.8x 300 3.0788 10x = 0.124m : hf =0.2m則 Mu = fcmSc,ps +fsyAs S。一Hs) +°pA Q -Hp)檢驗(yàn)：野二墨0/1.86（符合要求）2 .取跨中處7節(jié)點(diǎn)處此時h0 = 1.68m代入公式 fpyAp 十 fsyAs = fcmAc 十 fsyAs +bpAp 得:2. 2.21674 1.6644 1030

32、0 2.1991 10 =23.1 8.8x 300 3.0788 10x = 0.124m : hf = 0.2m則 Mu = fcmSc,ps +fsyAs(h0 - as) +o'pAp(h0 ap)七人-色tM u 55740檢算：=定1.8（符合要求）M 31176.113 .取支座處13節(jié)點(diǎn)檢算此時h0 = 1.57m代入公式 fpyAp 十 fsyAs = fcmAc 十 fsyA 十 b pAp 得：1674 黑 2.4966 父10 2 + 300 x 4.461 黑 10 幺=23.1 黑 4x + 300 黑 1.571 父 10 /得x=0.fm54h = m因

33、此，A =(bf b)hf +bx則 Mu = fcmSc,ps + fsyAs(h0 -as) +%A(h° ap)檢算：Mu = 91239 %i.8(符合要求)M 54704.7第七章斜截面抗剪承載力斜截面抗剪承載力計(jì)算公式為：式中：V 斜截面剪力設(shè)計(jì)值；Vu 斜截面抗剪承載能力；Vcs 斜截面上混凝土和箍筋提供的抗剪承載力；b、he 構(gòu)件的寬度和有效高度；fsv 箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Asv 配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積；s箍筋間距；Vb 斜截面上彎起鋼筋提供的抗剪承載力。因沒有非預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋，則 Vb =0.8fpyApbsinAsb、Apb 分別為與檢算的斜截面

34、相交的非預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋和預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋 的全部截面面積；%、% 分別為彎起的非預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力筋的切線傾角。計(jì)算過程：a.支座處：取s = 0.1m已知：fpy =1674MPa Apb =8父10父1.387M10" =1.1096M10"m2貝 11Vb u0.8fpyApbsin： p u0.8 1674 106 1.1096 10 0.1313b. %截面處：取s =0.2m已知：fpy =1674MPa Apb =120 1.387 10工=1.6644 10-m2 則. =0.8fpy Apbsin：p =0.8 1674 106 1.6644 10- 0.09

35、37b.跨中處：取s =0.2m已知：fpy =1674MPa Apb =0otp =0sinotp =0則Vb =0經(jīng)上述檢算可知，斜截面抗剪承載內(nèi)力滿足要求。第八章截面正應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在各個受力階段均有不同得受力特點(diǎn)，從施加預(yù)應(yīng)力起， 其截面內(nèi)的鋼筋和混凝土就處于高應(yīng)力狀態(tài)， 經(jīng)受著考驗(yàn)。為了保證構(gòu)件在各工 作階段工作的安全可靠，除按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行強(qiáng)度檢算外， 還必須對其在 施工和使用階段的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算，并予以控制。1 .預(yù)加預(yù)應(yīng)力階段混凝土截面正應(yīng)力計(jì)算本階段構(gòu)件主要承受預(yù)加力和構(gòu)件自重的作用，其受力特點(diǎn)是：預(yù)加力值最大（因預(yù)應(yīng)力損失最?。?，而外荷載最?。▋H有構(gòu)件的自

36、重作用） （1）由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力后張法構(gòu)件二”=% pc AnN peinWn式中：Np 后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)加力（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失），對于曲線配筋的后張法梁：Ap、Ap 分別為受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋的截面面積；Apb 彎起預(yù)應(yīng)力筋的截面面積；仃con、仃con 分別為張拉受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋時錨下的控制應(yīng)力；Ope、j分別為受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損 pe p失）的有效預(yù)應(yīng)力；:p 計(jì)算截面處彎起的預(yù)應(yīng)力筋的切線與構(gòu)件軸線的夾角；epn 后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋的合力作用點(diǎn)至凈截面形心軸的距離；An、In、叫一分別為構(gòu)件凈截面面積、慣性矩和截面模量。（2）由構(gòu)件自重g產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力后張法構(gòu)件=N1_M1 g AnWn式中：Ngi、Mgi 分別為自重引起的計(jì)算軸力和彎矩(軸力以壓為正