2022年2022年结构设计原理课程设计B类 .pdf

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1、本科课程设计预应力混凝土简支梁设计学院专业课程名称结构设计原理设计名称工程结构设计年级班别学号学生姓名指导教师2008 年 12 月 29 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 34 页 - - - - - - - - - 广东工业大学课程设计任务书题目名称结构设计原理课程设计预应力混凝土简支梁设计学生学院建设学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容根据给定的桥梁基本设计资料 （主要结构尺寸、 计算内力等） 设计预应力混凝土简支 T 形主梁。主要内容包括：1预应

2、力钢筋及普通钢筋数量的确定及布置；2截面几何性质计算；3承载能力极限状态计算；4预应力损失计算；5正常使用极限状态计算；6持久状况应力验算；7荷载短期效应作用下的应力验算；8短暂状况应力验算；9绘制主梁施工图。二、课程设计的要求与数据通过预应力混凝土简支T 形梁桥的一片主梁设计， 要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。要求：设计合理、计算无误、绘图规范。（一）基本设计资料1桥面净空：净 14+2 1.0m2 设计荷载：公路级荷载，人群荷载 3.52kN/m， 结构重要性系数0=1.0 3材料性能参数（1）混凝土强度等级为 C50 ，主要强度指标为：名师资料总结 - -

3、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 34 页 - - - - - - - - - 强度标准值ckf=32.4MPa，tkf=2.65MPa强度设计值cdf=22.4MPa，tdf=1.83MPa弹性模量cE=3.45410 MPa（2）预应力钢筋采用17 标准型 -15.2-1860- -GB/T 5224 1995 钢绞线，其强度指标为：抗拉强度标准值pkf=1860MPa抗拉强度设计值pdf=1260MPa弹性模量pE=1.95510 MPa相对界限受压区高度b=0.4，pu

4、=0.2563 （3）普通钢筋1）纵向抗拉普通钢筋采用HRB400 钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值skf=400MPa抗拉强度设计值sdf=330MPa弹性模量sE=2.0510 MPa相对界限受压区高度b=0.53，pu=0.1985 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335 钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值skf=335MPa抗拉强度设计值sdf=280MPa弹性模量sE=2.0510 MPa4主要结构尺寸图 1 主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：mm）主梁标准跨径kL=25m，梁全长 24.96 m，计算跨径fL=24.3 m。主梁高度h=1400mm，主梁间距S=1600mm，其中主梁上翼缘

5、预制部分宽为 1580mm，现浇段宽为 20mm，全桥由 9 片梁组成。主梁跨中截面尺寸如图1所示。（二）内力计算结果摘录1恒载内力（1）预制主梁的自重1pg=11.45kN/m（2）二期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆）2pg=6.51kN/m恒载内力计算结果见表1。2活载内力汽车荷载按公路 级荷载计算，冲击系数1=1.193，人群荷载按名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 34 页 - - - - - - - - - 3.52kN/m计算。活载内力以 2 号

6、梁为准。活载内力计算结果见表2。3内力组合（1）基本组合（用于承载能力极限状态计算）Q2kQ1kG2kG1kd12.14 .1)(2. 1MMMMMQ2kQ1kG2kG1kd12.14 .1)(2.1VVVVV（2）短期组合（用于正常使用极限状态计算）Q2kQ1kG2kG1kS17.0)(MMMMM（3）长期组合（用于正常使用极限状态计算）)1(4. 0)(Q2kQ1kG2kG1klMMMMM各种情况下的组合结果见表3。表 1 恒载内力计算结果截面位置距支点截面距离)m( x预制梁自重二期恒载弯矩剪力弯矩剪力G1kM（kN.m）G1kV（kN）G2kM（kN.m）G2kV（kN）支点0.0 0

7、.0 138.69 0.0 79.1 变截面1.3 170.65 123.85 97.33 70.64 4/L6.075 631.9 69.34 360.4 39.55 跨中12.15 842.56 0.0 480.51 0.0 表 2 活载内力计算结果截面位置距支点截面距离)m(x公路 级人群荷载弯矩剪力弯矩剪力Q1kM(kN.m) 对应V（ kN）Q1kV（kN）对应M(kN.m) Q2kM(kN.m) 对应V（kN）Q2kV（kN）对应M(kN.m) 支点0.0 0.0 351.14 398.03 0.0 0.0 36.47 36.47 0.0 变截面1.3 377.91 285.5 3

8、24.64 421.67 39.25 28.51 28.6 37.15 4/L6.075 1003.64 111.83 173.55 1054.31 104.24 9.4 12.87 78.18 跨中12.15 1342.92 73.81 106.93 1299.17 139.48 0.0 5.74 69.74 注：车辆荷载内力Q1kM、Q1kV中已计入冲击系数1=1.193。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 34 页 - - - - - - - - - 表

9、 3 荷载内力计算结果截面位置项目基本组合dS短期组合sS长期组合lSdMdVsMsVlMlV（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）支点最大弯矩0.0 793.79 0.0 460.29 0.0 350.11 最大剪力0.0 859.44 0.0 487.81 0.0 365.83 变截面最大弯矩894.61 665.02 528.97 390.52 410.39 301.62 最大剪力953.52 719.92 552.55 413.57 451.51 335.79 4/L最大弯矩2712.61 297.76 1685.43 183.91 1370.51 150.15

10、最大剪力2754.36 388.05 1689.10 223.59 1377.07 172.23 跨中最大弯矩3623.99 103.33 2250.52 43.31 1829.13 24.75 最大剪力3484.63 156.13 2155.11 68.48 1786.56 38.15 （三）施工方法要点后张法施工， 金属波纹管成孔， 当混凝土达到设计强度时进行张拉，张拉顺序与钢束序号相同，构件暴露在类环境中。（四）设计要求1方案一：按全预应力混凝土设计预应力混凝土T 形主梁。2方案二：按部分预应力混凝土A类构件设计预应力混凝土T 形主梁。3方案三：按部分预应力混凝土B类构件（允许裂缝宽度为

11、0.1mm）设计预应力混凝土 T 形主梁。学生应按指导教师要求选择其中一个方案进行设计。三、课程设计应完成的工作1编制计算说明书；2绘制施工图（主要包括：主梁支点横断面图、主梁跨中横断面图、主梁钢束布置图、主梁混凝土数量表、主梁钢束数量表）。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1 布置任务，收集资料，预应力钢筋及普通钢筋数量的确定及布置教 2-213 12.22-23 2 截面几何性质计算，承载能力极限状态计算教 2-213 12.24 3 预应力损失计算，正常使用极限状态计算教 2-213 12.25 4 持久状况应力验算，短暂状况应力验算教 2-213 12.26 名师资料总

12、结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 34 页 - - - - - - - - - 5 绘制主要构造图，整理计算说明书，上交设计成果教 2-213 12.27-28 五、应收集的资料及主要参考文献1 张树仁，郑绍硅，黄侨，鲍卫刚钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理北京 : 人民交通出版社 ,2004 2 中华人民共和国行业标准. 公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范(JTG D62-2004). 北京: 人民交通出版社 ,2004 3 白宝玉主编 . 桥梁工程 . 北京

13、: 高等教育出版社 ,2005 4 易建国主编 . 混凝土简支梁 ( 板) 桥(第三版 ). 北京: 人民交通出版社 ,2006 5 胡兆同 , 陈万春 . 桥梁通用构造及简支梁桥 . 北京：人民交通出版社 ,2001 发出任务书日期： 2008 年 12 月 13 日指导教师签名：禹智涛计划完成日期： 2008 年 12 月 28 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 34 页 - - - - - - - - - 方案三

14、部分预应力混凝土B 类梁设计一 预应力钢筋数量的确定及布置根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为/10. 85()Nsc tpepMWNeAWsM为荷载短期效应弯矩组合设计值，由附表3查得sM2250.52 KNm；Nct为混凝土允许名义拉应力。根据容许裂缝宽度=0.1mm，查得Nct=5.0MPa。计入高度修正系数 =0.7，并假设普通钢筋的配筋率为1.5。则修正后的名义拉应力为5.0 0.7 1.5 4.09.5Nctmp 估算钢筋数量时， 可近似采用毛截面几何性质。按图 1 给定的截面尺寸计算：cA0.45666102mm，cxy894.64m

15、m，csy505.36mm，cJ0.109612410 mm，xWccxJy0.12269310 mm。pa为预应力钢筋重心到毛截面重心的距离，pe为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离，pecxypa。假设pa120mm，则pe894.6120774.64mm 所以6992250.52 10 /(0.1226 10 )9.51225677.161774.640.85 ()4566000.1226 10peNN拟采用s15.2 钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积1pA1392mm，抗拉强度标准值pkf1860MPa， 张拉控制应力取con0.75pkf0.7518601395 MPa，预应力损失按张

16、拉控制应力的25估算。所需预应力钢绞线的根数为：1224376.78.421 0.251395 139pepconsPNnA， 取 9 根。采用 3 束 3s15.2 预应力钢筋束， OVM15-5 型锚具， 供给的预应力筋截面面积pA913912512mm，采用45 金属波纹管成孔，预留管道直径为55mm。预应力筋束的布置见图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 34 页 - - - - - - - - - 索界范围：预应力钢筋合力作用点至截面上核心点的距离2

17、e622250.52 102161.960.850.85 1224376.7speMeN预应力钢筋合力作用点至截面下核心点的距离1e611842.56 10688.151224376.7G KpeMemmN跨中断面锚固断面图 1 预应力筋束布置（尺寸单位：mm）预应力筋束的曲线要素及有关计算参数列于表1 和表 2。预应力筋束曲线要素表表 1 钢束编号起弯点距跨中（mm）曲线水平长度（mm）曲线方程1 0 12300 y200+ 3.96586210 x2、3 9000 3300 y120+ 3.48946210 x注：表中所示曲线方程以截面底边线为x 坐标，以过跨中垂线为y 坐标。名师资料总结

18、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 34 页 - - - - - - - - - 各计算截面预应力筋束的位置和倾角表 2计算截面截面距离跨中（mm）锚固截面12300 支点截面12150 变截面点10850 L/4 截面6075 跨中截面0 钢束到梁底距离（mm）1 号束800 785.4 666.9 346.4 200 2、3 号束500 466.2 131.9 120 120 合力点600 572.6 310.2 195.5 146.7 钢束与水平线夹角（度）1 号束

19、5.5721 5.5046 4.9189 2.7589 0 2、3 号束12.9693 12.3981 7.3567 0 0 平均值10.5036 10.1003 6.5441 0.9196 0 累计角度（度）1 号束0 0.0675 0.6533 2.8132 5.5721 2、3 号束0 0.5712 5.6126 12.9693 12.9693 1.普通钢筋数量的确定及布置设预应力筋束和普通钢筋的合力点到截面底边的距离为psa=110mm,则01400 110 1290pshammhpa=140mm, 1400 140 1260pphmmhab=160mm, 上翼缘厚度为80mm，如考虑

20、承托影响，其平均厚度为1802100710 / 16001601302fmmh上翼缘有效宽度取下列数值中较小者：11600fSmmb243002/381003fLb312ffbbh，因承托坡度100/0.141 1/3710hhh b，故不计承托影响，fh按上翼缘平均厚度计算：180 12 130 1740fhmm 综上所述，取fb=1600mm 由公式0()2odfcdxMbfh得：61.0 3623.9922.4 16001290210 xxx=81mm130fmmh所以名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精

21、心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 34 页 - - - - - - - - - 22.4 1600 80.9 1251 12604009.68330fpcdpdssdb xmmffAAf采用 5 根 32mm 的 HRB400 钢筋，提供钢筋截面面积sA=4021mm 在梁底布置成一排，其间距为75mm，钢筋重心到截面底边sa=45 如图：二 . 截面几何性质计算截面几何性质的计算需根据不同的受力阶段分别计算。本算例中， 主梁从施工到运营经历了如下几个阶段：1.主梁混凝土浇筑，预应力筋束张拉（阶段 1 净截面）混凝土浇注并达到设计强度后，进行预应力筋束的张拉，但此时管道尚未灌

22、浆，因此，其截面几何性质为计入了普通钢筋的换算截面，但应扣除预应力预留管道的影响。该阶段顶板的宽度为 1600mm。2.二期恒载及活载作用（阶段 2 换算截面）该阶段主梁截面全部参与工作，顶板的宽度为2200mm，截面几何性质为计入了普通钢筋和预应力钢筋的换算截面性质。各阶段截面几何性质的计算结果列于表3。全预应力构件各阶段截面几何性质表 3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 34 页 - - - - - - - - - 阶段截面A 6210mmsymmx

23、ymmpemmJ12410 mm9310WmmxW=J/xysW=J/sypW=J/pe阶段 1：（净截面）钢束灌浆、锚固前支点0.66741 571.02 828.9 256.4 0.1393 0.2441 0.1681 0.5433 变截面0.471 532.8 867.2 557 0.1199 0.2250 0.1383 0.2153 L/4 0.410 531.3 868.7 728.7 0.1201 0.2261 0.1383 0.1649 跨中0.471 530.7 869.4 729.3 0.1119 0.2108 0.1287 0.1534 阶段 2：（换算截面）二期荷载、活载

24、支点0.68072 581.1 818.9 245.6 0.1421 0.2245 0.1735 0.5767 变截面0.48331 548.2 850.8 540.5 0.1256 0.2287 0.1475 0.2324 L/4 0.48331 549.9 848.5 654.2 0.1258 0.2286 0.1481 0.1924 跨中0.48331 552.2 848.8 705.5 0.1262 0.2291 0.1487 0.1793 三.承载能力极限状态计算1.预应力筋束和普通筋束合力点到截面底的距离psa4021 330 45 1251 1260 14096.58974021

25、 330 1251 12601400 971303pspsmmmmhmmaa0所以h首先按公式pdpsdcdffsfAff b hA判断截面类型。代入数据计算得：1260 1251 330 4021 290319022.4 1600 1294623360NN所以属于第一类T 形，应按宽度为fb的矩形截面计算其承载力。由x0 的条件，计算混凝土受压区高度：1260 1251 330 40218113022.4 16000.4 1302 520.8pdpsdsfcdfbofAfxhmmf bhmmA将x 81 mm 代入下式计算截面承载能力duM()2cdfoxf b x h22.4160081（

26、 1302812） 3694.1 kN m odM3623.99 kN m 所以跨中截面的抗弯承载力满足要求。2 。斜截面抗剪承载力计算选取距支点h/2 和变截面点处进行斜截面抗剪承载力复核。截面尺寸如示图1，预应力筋束的位置及弯起角度按表2 采用。 箍筋采用HRB335 钢筋， 直径为 10mm，双肢箍，间距vs200mm；距支点相当于一倍梁高范围内，箍筋间距vs100mm。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 34 页 - - - - - - - - -

27、（1） 距支点 h/2 截面斜截面抗剪承载力计算首先，进行截面抗剪强度上、下限复核：0.531032,0.51 10tdoodcu kof bhVfbhdV为验算截面处剪力组合设计值，按内插法得距支点h/2700mm 处的dV为dV859.44859.44 719.920.71.3784.31 kN 预应力提高系数2取 1.25；验算截面（距支点h/2700mm）处的截面腹板宽度，b267.69 mm； （内插法，支点和变截面之间）oh为计算截面处纵向钢筋合力作用点至截面上边缘的距离。在本方案中，所有预应力钢筋均弯曲，只有纵向构造钢筋沿全梁通过，此处的oh近似按跨中截面的有效梁高取值，取oh1

28、400971303 mm。0.53102tdof bh0.5310 1.251.831263.3252.3364.5 kN 3,0.51 10cu kofbh0.5131050 1263.3252.31149.4 kN 364.5 kN odV784.31 kN 2.5时，取 p2.5，p 100pbpoAAbh1001251 4021160 13022.531 sv箍筋配筋率，2 78.5160 200SVsvvAbs0.00491。csV1.01.251.10.453101601302(20.6 2.5) 50 0.00491 280751.86 kN pbV为预应力弯起钢筋的抗剪承载力p

29、bV0.75310sinpdpdpfA式中：p在斜截面受压区端正截面处的预应力弯起钢筋切线与水平线的夹角，其数值可由表 1 给出的曲线方程计算，1p5.189，2,3p9.703。 （求导）pbV0.75310 12601251sin5.1892sin9.7043157.3 kN 该截面的抗剪承载力为duVcspbVV751.87+157.3909.17kN odV784.3kN 说明截面抗剪承载力是足够的。（2） 变截面点处斜截面抗剪承载力计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

30、 - 第 13 页，共 34 页 - - - - - - - - - 首先进行抗剪强度上、下限复核：0.531032,0.51 10tdoodcu kof bhVfbh其中，dV719.92 kN，b160 mm，oh仍取 1303 mm。0.53102tdof bh0.53101.251.831601303238.45kN 3,0. 51 10c u kofbh0.51310501601303751.83 kN 238.45 kNodV719.92 kN odV719.5 kN 说明截面抗剪承载力满足要求。四. 预应力损失计算.1 摩阻损失1l：11kxlcone式中：con张拉控制应力，c

31、on0.75pkf0.7518601395 MPa；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 34 页 - - - - - - - - - 摩擦系数，取0.25；k局部偏差影响系数，取k0.0015。各截面摩阻损失得计算见表4 钢 束号截面1 2 3 总计（MPa）支点x m0.15 0.15 0.15 （弧度）0.00118 0.00996 0.00996 1l（MPa）0.73 3.78 3.78 8.29 变截面x m1.45 1.45 1.45 （弧度）0

32、.0114 0.09796 0.09796 1l（MPa）6.99 36.70 36.70 80.39 L/4 截面x m6.225 6.225 6.225 （弧度）0.04910 0.2264 0.02264 1l（MPa）29.72 89.01 89.01 207.72 跨中x m12.3 12.3 12.3 （弧度）0.09725 0.2264 0.2264 1l（MPa）58.40 100.85 100.85 260.1 .2 锚具变形损失2l反摩擦影响长度flfl/pdl E，1odl式中：o张拉端锚下控制张拉应力；l锚具变形值，OVM 夹片锚有顶压时取4mm；1扣除沿途管道摩擦损失

33、后锚固端预拉应力；l张拉端到锚固端之间的距离，本方案中l12370 mm。当fll时，离张拉端x 处由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的、考虑反摩擦后的预拉力损名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 34 页 - - - - - - - - - 失x为xfflxl，2d fl当flx时，表示该截面不受反摩擦的影响。当fLL时，预应力钢筋的全长均处于反摩阻影响长度以内，2xdx锚具变形损失的计算见表5、表 6。反摩擦影响长度计算表表 5 钢束号1 2 3 ocon

34、（ MPa）1395 1395 1395 1lol（ MPa）1336.6 1294.5 1294.5 ()/dolL（MPa/mm）0.004748 0.00820 0.00820 fl（mm）12817.2 9753.6 9753.6 锚具变形损失计算表表 6钢束号截面1 2 3 总计支点()x mm150 150 150 ()MPa121.71 159.95 159.95 2()lMPa123.58 157.48 157.48 438.54 变截面()x mm1450 1450 1450 ()MPa121.7 159.98 159.98 2()lMPa111.2 136.20 136.2

35、0 383.64 L/4 截面()x mm6225 6225 6225 ()MPa121.8 159.98 159.98 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 34 页 - - - - - - - - - 2()lMPa65.88 57.85 57.85 181.68 跨中()x mm12300 12300 12300 ()MPa121.73 159.98 159.98 2()lMPa8.20 0.00 0.00 8.20 3.分批张拉损失4l4lEppc式中

36、：pc在计算截面先张法的钢筋重心处，由后张拉的各批钢筋产生的混凝土法向应力；Ep预应力钢筋预混凝土弹性模量之比，Ep/pcEE1.95510/3.454105.65。本方案中预应力筋束的张拉顺序为：123。peN有效张拉力peN为张拉控制力减去了摩擦损失和锚具变形损失后的张拉力。预应力分批张拉损失的计算表见表7。分批张拉损失计算表表 7截面张拉束号有效张拉力peN（310N）张拉钢束偏心矩(1)np ie（mm）计算钢束偏心矩npie（mm）各钢束应力损失4l（MPa）1 2 1 2 1 2 支点2 387.39 110.71 0 -213.60 0 2.98 0 3 387.39 110.7

37、1 0 -213.60 110.71 2.98 3.33 总计5.96 3.33 变截面2 380.76 173.65 0 -16.3 0 4.36 0 3 380.76 173.65 173.65 -16.3 173.65 4.36 5.03 总计8.72 5.03 L/4 2 393.73 317.08 0 520.2 0 8.58 0 3 393.73 317.08 317.08 520.20 317.08 8.58 7.07 总计17.16 7.07 跨中2 562.52 358.7 0 770.3 0 16.07 0 3 562.52 358.7 358.7 770.3 358.7

38、16.07 11.2 总计32.14 11.20 4 钢筋应力松弛损失5l名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 34 页 - - - - - - - - - 5l0.520.26pepepkf式中：超张拉系数，本方案中1.0；钢筋松弛系数，本方案采用低松弛钢绞线，取0.3；pe传力锚固时的钢筋应力，124pcconlll。钢筋应力松弛损失的计算表见表8。钢筋应力松弛损失计算表表 8 钢束截面pe（MPa）5l（MPa）1 2 3 1 2 3 支点1249.94

39、 1232.7 1238.7 33.54 31.30 32.07 变截面1255.3 1310.31 1315.34 34.25 41.79 42.51 L/4 1277.21 1251.87 1258.94 37.19 33.79 30.10 跨中1285.22 1337.76 1348.96 38.29 45.75 47.40 .5 混凝土收缩、徐变损失6l6l0.9,1 15pcsoEppcopsEt tt t2ppGKpeppnnNNMeeAJJ2221,/pspsnneiJAi式中：pc构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处，由预加力（扣除相应阶段的应力损失）和结构自重产生的混凝土法向应力

40、；,csot t预应力筋传力锚固龄期为ot，计算龄期为t时的混凝土收缩应变；,ot t加载龄期为ot，计算龄期为t时的混凝土徐变系数；构件受拉区全部纵向钢筋配筋率，()/spAAA。设混凝土传力锚固龄期及加载龄期均为28 天，计算时间t，桥梁所处环境的年平均相对湿度为 75，以跨中截面计算其理论厚度h=/cAu2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 34 页 - - - - - - - - - =222 4566001580 280100(1400 290

41、180) 100 2190360710166.3 mm查表得：,csot t0.225310，,ot t1.697 。混凝土收缩、徐变损失的计算见表9。 （换算截面下）混凝土收缩、徐变损失计算表表 9 截面pse（mm）pspeN（kN）M自重（kN m）预(MPa) 自重(MPa) pc(MPa) 6l(MPa) 支点394.6 0.0078 1.65 1551.80 0 7.05 0 4.16 62.96 变截面434.51 0.0093 1.78 1618.35 267.98 9.52 -0.91 4.83 64.24 L/4 511.65 0.0121 2.09 1579.60 992

42、.3 11.85 -5.16 2.68 44.74 跨中523.09 0.0121 2.14 1645.04 1323.07 12.71 -7.18 1.27 35.66 .6 预应力损失组合上述各项预应力损失组合情况列于表10。应力损失组合表 10 截面l124lll（MPa）l56ll（MPa）1 2 3 平均1 2 3 平均支点145.06 159.66 156.33 153.68 96.50 95.54 95.03 95.69 变截面139.7 174.79 169.76 161.42 98.49 106.75 106.75 103.76 L/4 117.79 143.13 136.0

43、6 132.33 81.93 78.53 74.84 78.43 跨中109.78 57.24 46.04 71.02 73.95 81.41 83.06 79.47 五. 正常使用极限状态计算1.裂缝宽度计算部分预应力混凝土B 类构件在荷载短期效应作用下的裂缝宽度按下式计算123300.28 10ssfsdwcc cE1c为钢筋表面形状系数，对于带肋钢筋，1c=1.0；2c为作用（或荷载）长期效应系数，2c=1+0.5lSMM=1829.1310.51.4062250.52；3c为与构件受力性质有关的系数，3c=1.0；d 为纵向受拉钢筋直径，用预应力钢筋和普通钢筋的等效直径ed2/eiii

44、idndd名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 34 页 - - - - - - - - - 的 HRB400 钢筋的等效直径31emmd截面配筋率为：1251 4021160 1290 360 160 24000.0207()psffbbAAhbh0.02取=0.02 ss为短期效应组合作用下，受拉防金的应力，其数值可按下列近似公式计算：2002000.87 0.12 1sppsspsfzzzeNdMMAAhh200spppeMMaN0/fffbbbhh0p

45、N为混凝土法向应力为零时的预应力0pN=066pspsplpeEppclAAAA=（conll+Eppc）6pslAA0pN作用点到净截面重心距离为06006psplpnsnp npsplyyAAeAApc为在预应力筋及普通钢筋的合力0pN作用下，预应力筋重心处的混凝土预压应力pc=pppnpnnnNN eyJApN=6pspelAA=（conll+Eppc）6pslAApN作用点到净截面重心的距离为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 34 页 - - -

46、- - - - - - 66pspeplssnsnpnpspelyyaaAAeAA0pa为0pN作用点到纵向受拉预应力钢筋和普通钢筋的合力之间的距离。代入数据得：pe=1395-110.5-80.3=1024.2MPa pN=6pspelAA=（(1024.2 1251 43.63 4021 ) 100=1351.2MPa 66pspeplssnsnpnpspelyyaaAAeAA=1024.2 1251 729.3 43.63 4021 821.31024.2 1251 43.63 4021=717.20mm ,1331.02 1331.02 0.717 0.729/10000.4700.1

47、1188pc p=9.11MPa 0p,peEppc=1258.0MPa 0pN=06psplAA=1258.8 1251 43.63 40211000=1399.2MPa 06006psplpnsnp npsplyyAAeAA=1255.4 1251 729.2 43.63 4021 821.31255.4 1251 43.63 4021=752.12mm 0869.3 98 717.63 53.7ppsponsnmmyaae002250.52 100053.71662.121399.2sppemmMaN0/fffbbbhh=1600 160 1300.899160 13022000.87

48、0.12 1fzehh名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 34 页 - - - - - - - - - =213020.87 0.12 1 0.89913021662.12= 1123.15mm 对于静定结构2pM=0，00spsspszzNdMAA=632250.521399.21123.15 53.71251 40211123.151010=127.36MPa 123300.28 10ssfsdwcccE=5127.3630 30.151.0 1.406

49、 1.00.28 10 0.021.9510=0.0856mm0.1mm满足部分预应力混凝土B 类构件对裂缝宽度的要求。2.变形计算（1）使用阶段的挠度计算部分预应力混凝土B 类构件的变形，应按开裂前和开裂后两种情况分别计算：在开裂弯矩crM作用下，刚度0B=0.950cJE。在scrMM作用下， 刚度crB=0.95ccrJE（式中crJ为跨中开裂截面对换算截面重心轴的惯性矩） 。开裂弯矩crM=0pctkwf02/0S w0w=00 xyI=930.148710mm2930552.21301601600 160130552.20.115982210mms名师资料总结 - - -精品资料欢迎

50、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 34 页 - - - - - - - - - 992 0.11598 10 /0.1487 101.56000ppponpcnxnnNN eyJA=1399.2 1399.2 0.717620.4700.1534310=9.522MPa crM=39.522 1.56 2.650.1487 10=2030.65KN 开裂弯矩crM略小于短期效应组合弯矩sM，故可按sM作用下，全截面参加工作，取刚度000.95CBE J计算变形。短期效应组合作用下的挠度sf2