2022年结构方案课程方案 .pdf

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1、个人资料整理仅限学习使用黑龙江大学课程名称：结构设计原理学院：建筑工程学院专业：土木工程学号： 20184476 年级： 2018级学生姓名：李立恒指导教师：田春竹精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用目录一设计资料1二主梁尺寸1三主梁全截面性质 1四主 梁 内 力 计算3五钢筋面积的估算及钢束布置 3六主梁截面几何特性计算9七持久状况截面承载力极限状态计算10八钢束预应力损失估算14九应力验算20十抗裂性验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

2、-第 2 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用算24十一主梁变形挠度）计算 26十二锚固区局部承压计算 28精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用一、设计资料1简支梁跨径：标注跨径为L=28.660m。2设计荷载：公路级，人群荷载为3.0kN/ , 结构重要性系数为0=1.0 。3环境：桥址位于野外一般地区，类环境，年平均相对湿度为75% 。4材料：预应力钢筋采用ASTM A416-97 a标准的低松弛钢绞线 1 7 标准型），抗拉强度标准值pkf=1720MPa ，抗拉强度设计值pdf=1

3、170MPa ，公称面积140 2，弹性模量pE=1.95 105, 锚具采用夹片式群锚。非预应力钢筋： HRB335级钢筋，抗拉强度标准值skf=335MPa ，抗拉强度设计值sdf=280MPa ，钢筋弹性模量为0E=2.0 105MPa 。混 凝 土 ： 主 梁 采 用C45，cE=3.35 104MPa， 抗 拉 强 度 标 准 值ckf=29.6MPa ，抗压强度设计值cdf=20.5MPa ，抗拉强度标准值tkf=2.51MPa ，抗拉强度设计值tdf=1.74MPa 。5施工方法：采用后张法施工，预测主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，钢绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉，

4、主梁安装就位后现浇40 宽的湿接缝，最后施工80 厚的沥青桥面铺装层。二、主梁尺寸主梁各部分尺寸如图1 所示。三、主梁全截面性质1 受压翼缘板有效宽度fb的计算按公路桥规规定，T 型截面梁受压翼缘有效宽度fb取下列三者中的最小值：1）简支梁计算跨径的3/ l，即3/ l=28660/3=9553 ；2）相邻两梁的平均间距，对于中梁为2200 ；3）/1000=228 。 所 以 有 b+6hb+12fb）=200+6 0+12 288=2936。所以，受压翼缘的有效宽度取fb=2200。图 1 主梁各部分尺寸图 尺寸单位：）2 全截面几何性质的计算在工程设计中，主梁几何性质多采用分块数值求和法

5、进行，其计算式为全截面面积：iAA全解面重心至梁顶的距离：AyAyiiu式中iA分块面积；iy分块面积的重心至梁顶边的距离。主梁跨中 I-I截面的全截面几何性质如表1-1 所示，根据图 1 可知变化点处的截面几何尺寸与跨中截面相同，故几何特性也相同，为iAA=8760002；iiiyAS=476180 1033ASyiu/=544；ixIII=301.348 1094式中iI分块面积iA对其自身重心轴的惯性矩；xIiA对xx-重心）轴的惯性矩。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用表 1-1 I

6、I截面跨中与4/L截面）全截面几何特性四、主梁内力计算公路简支梁桥主梁的内力，由永久作用如结构恒载、结构附加恒载等）与可变作用 iy(mm Si=Ai yi (mm3 (yu-yi (mm Ix=Ai (yu-yi2 (mm4 Ii (mm4 360000 90 32400 103454 74.202 1090.972 10996000 220 21120 103324 10.078 1090.077 109320000 800 256000 103-256 20.972 10968.267 10920000 1533 30660 103-989 19.562 1090.044 1098000

7、0 1700 136000 103-1156 106.907 1090.267 109合计A=Ai=876000 yu=Si/ A =544 yb=1800-544=1256 Si=476180 103 Ix=231.721 109Ii=69.627 109I= Ix+Ii=301.348 109精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用表 1-2 主梁作用效应组合值注：冲击系数 1+=1.305 对于 A 类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂要求可得跨中截面所需的有效预应力为)WeA1(7.

8、0/ptkspefWMN式中的sM为正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的弯矩值，由表1-2 有：QSGGsMMMM21=1946.42+953.48+1770.07=4670.47kN m 设预应力钢筋截面重心距截面下缘为pa=100 ，则预应力钢筋的合力作用点至截面重心的距离为pe=by-pa=1156 ；钢筋估算时，截面性质近似取用全截面的性质来计算，由表1-1 可得跨中截面面积A=87600 2，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为W=I/by=301.348 109/1256=239.927 1063；所以有效预加力合力为截面跨中截面 支点截面(III-III 荷载、内力值、内力名称

9、M max Q max M max Q max M max Q max Q max 一期恒载标准值G1 1946.92 0 1460.19 134.27 1021.06 185.19 268.54 二期恒载标准值G2 953.48 0 715.11 65.76 500.06 90.69 131.52 人群荷载标准值Q2 264.275 6.797 198.207 15.294 53.043 29.173 35.211 公路二级汽车荷载标准值不计冲击系数）2151.14 141.53 1637.05 232.43 1121.56 270.37 331.46 公路二级汽车荷载标准值计入冲击系数=1

10、.305）2807.24 184.70 2136.35 303.32 1463.64 352.83 432.56 持久状态的应力计算的可变作用标准值组合 汽+人）3071.52 191.50 2334.56 318.61 1516.68 382.00 467.77 承载能力极限状态计算的基本组合1.01.2 恒+1.4 汽+0.81.4 人）7706.6 266.193 5823.24 681.81 3933.85 857.69 1125.09 正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的可变荷载设计值0.7 汽+1.0 人）1770.07 105.87 1344.14 178.00 838.14

11、 218.43 267.23 正常使用极限状态按作用长期效应组合计算的可变荷载设计值0.4 汽+0.4 人）966.166 59.33 734.10 99.09 469.84 119.82 146.67 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用)WeA1(7 .0/ptkspefWMNN666610971502.2)10239.92711568760001(51.27 .0-10927.239/1047.4670预应力钢筋的张拉控制应力为con=0.75pkf=0.75 1720=1290MPa,

12、 预应力损失按张拉控制应力的 20% 估算，则可得预应力钢筋的面积为26con287912900.2)-(110971502.20.2)-(1mmNApep采用 3 束 7j15.24 钢绞线，预应力钢筋的截面积为pA=3 7 140=29402。采用夹片式群锚， 70 金属波纹管成孔。2 预应力钢筋布置（1）跨中截面预应力钢筋的布置后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合公路桥规中的有关构造要求。参考已有的设计图纸并按公路桥规中的构造要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置，如图2。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，

13、共 35 页个人资料整理仅限学习使用2）锚固面钢束布置为施工方便，全部3 束预应力钢筋均锚于两端 图 2a、b）。这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉的要求，而且N1、N2在梁端均弯起较高，可以提供较大的预剪力。3）其它截面钢束位置及倾角计算钢束弯起形状、弯起角及其弯曲半径采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用 于 锚 垫 板 ， N2、 N3 弯 起 角 均 取0=8 ； 各 钢 束 的 弯 曲 半 径 为 ：mmRN450001；mmRN300002；mmRN150003。钢束各控制点位置的确定以 N3号钢束为例，其弯起布置如图3 所示。图 3 跨中截面的

14、预应力钢筋进行初步布置由0cotCLd确定导线点距锚固点的水平距离0cotCLd=400 cot8 =2846由2tan02RLb确定弯起点至导线点的水平距离2tan02RLb=15000 tan4=1049所以弯起点至锚固点的水平距离为2bdwLLL=2846+1049=3895精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用则弯起点至跨中截面的水平距离为kx=28660/2+312）-wL=14882-3895=10747根据圆弧切线的性质，圆中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离

15、相等，所以弯止点至导线点的水平距离为021cosbbLL=1049 cos8 =1039故弯止点至跨中截面的水平距离为）（21bbkLLx=10747+1039+1049 ）=12835同理可以计算N1 、N2 的控制点位置，将各钢束的控制参数汇总于表1-3中。表 1-3 各钢束弯曲控制要素表钢束号升高值 c）弯起角0 支点至锚固点的水平距离d）弯起点距跨中截面水平距离xk）弯止点距跨中截面水平距离）N1 1610 8 45000 156 595 6858 N2 900 8 30000 256 6796 10972 N3 500 8 15000 312 10747 12835 各截面钢束位置及

16、其倾角计算仍以 N3号钢束为例，计算钢束上任一点i 离梁底距离ia=a+ic及该点处钢束的倾角i，式中a为钢束弯起前其重心至梁底的距离，a=100；ic为 i 点所在计算截面处钢束位置的升高值。计算时，首先应判断出i 点所在处的区段，然后计算ic及i，即当kixx -）0 时，i 点位于直线段还未弯起，ic=0，故ia=a=100；i=0 当 0kixx -）21bbLL）时，i 点位于圆弧曲线段，ic及i按下式计算，即22)-(kiixxRRcRxxkii-sin1 -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 35 页个人资料

17、整理仅限学习使用当21bbLL）时， i 点位于靠近锚固端的直线段，此时i=0=8，ic按下式计算，即0b2ki)tanL-x-(xic各截面钢束位置ia及其倾角i计算详见表 1-4。钢束平弯段的位置及平弯角N1 、N2 、N3 三束预应力钢绞线在跨中截面布置在同一水平面上，而在锚固端三束钢绞线则都在肋板中心线上，为实现钢束的这种布筋方式，N2、N3 在主梁肋板中必须从两侧平弯到肋板中心线上，为了便于施工中布置预应力管道，N2、N3在梁中的平弯采用相同的形式，其平弯位置如图4 所示。平弯段有两段曲线弧，每段曲线弧的弯曲角为=1808000638=4.596。图 4 钢束平弯示意图 尺寸单位：

18、mm ）3 非预应力钢筋截面积估算及布置按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量：在确定预应力钢筋数量后，非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力点到截面底边的距离为a=80，则有0h=h-a=1800-80=1720先假定为第一类T 型截面，由公式)2x-(h00 xbfMfcdd计算受压区高度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用x，即)2x-(172022005.20106 .77060.16x求得 x=102.430，钢筋重心到底边的距

19、离为mmas542264021130226504021。图 5 非预应力钢筋布置图 尺寸单位：）六、主梁截面几何特性计算后张法预应力混凝土主梁截面几何特性应根据不同的受力阶段分别计算。此设计的 T 型梁从施工到运营经历了如下三个阶段。1 主梁预制并张拉预应力钢筋主梁混凝土达到设计强度的90% 后，进行预应力的张拉，此时管道尚未压浆，所以其截面特性为计入非预应力钢筋影响的净截面，该截面的截面特性计算中应扣除预应力管道的影响，T梁翼板宽度为 1800。2 灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇400湿接缝预应力钢筋张拉完成并进行管道压浆、封锚后，预应力钢筋能够参与截面受力。吊装就位后现浇400 湿接缝，但湿

20、接缝还没有参与截面受力，所以此时的截面特性计算采用计入非预应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面，T 梁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用翼板宽度仍为 1800 。3 桥面、栏杆及人行道施工和营运阶段桥面湿接缝结硬后，主梁即为全截面参与工作，此时截面特性计算计入非预表 1-4 各截面钢束位置 ia）及其倾角 iicaamm）跨中截面ix=0 N1 595 6263 为负值，钢束尚未弯起0 0 100 N2 6796 4176 100 N3 10747 2088 100 4/L截面ix= 713

21、5 N1 595 6263 21ki)x-(xbbLL8 481 581 N2 6796 4176 21ki369)x-x(0bbLL0.705 2 102 N3 10747 2088 为负值，钢束尚未弯起0 0 100 变化点截面ix= 10630 mm N1 595 6263 21ki)x-(xbbLL8 968 1068 N2 6796 4176 21ki3834)x-x(0bbLL7.342 246 346 N3 10747 2088 21ki)x-x(0bbLL0 0 100 支点截面ix= 14330 mm N1 595 6263 21ki)x-(xbbLL8 1488 1588

22、N2 6796 4176 21ki)x-(xbbLL8 764 864 N3 10747 2088 21ki)x-(xbbLL8 356 456 应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面，T梁翼板有效宽度为2200。截面几何特性的计算可以列表进行，以第一阶段跨中截面为例列表1-5，同理可得其他受力阶段控制截面几何特性如表1-6 所示。七、持久状况截面承载力极限状态计算1 正截面承载力计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用表 1-5 第一阶段跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积 Ai 对梁顶边的

23、面积矩 Si=Aiyi自身惯性矩Ii(mm4(yu-yi (mm Ix=Ai(yu-yi2(mm4 截面惯矩I=Ii+Ix混凝土全截面804 103584.2 469.697 610285.024 91014.3 0.164 109非预应力钢筋换算面积s1-AES）（21.108 1031746 36.885 1060-1147.5 27.794 910预留管道面积/4703-2=-11.545 1031700 -19.627 6100-1101.5 -14.008 910净截面面积nA813.563 103niAS /ynu=598.5 iS486.925 106285.024 91013.

24、950 910298.974 910注：794.51045.3100.245csEEES一般取弯矩最大的跨中截面进行正截面承载力计算。1）求受压区高度 x 先按第一类T 型截面梁，略去构造钢筋影响，计算混凝土受压区高度x，即mmhbfAfAfxffcdssdppd1806 .10222005.20424728029401170受压区全部位于翼缘板内，说明确实是第一类T 型截面梁。2）正截面承载力计算跨中截面预应力钢筋和非预应力钢筋的布置见图2 和图 5，预应力钢筋和非预应力钢筋的合力作用点到截面底边距离a为mmAfAfaAfaAfassdppdsssdpppd2.884247280294011

25、7054424728010029401170所以0h=ah-=1800-88.2=1711.8 由表 1-2知，梁跨中截面弯矩组合设计值dM=7706.6kNm 。截面抗弯承载力有uM=)2x-(h0 xbffsd =20.5 2200 102.4 1711.8-51.2 ） = 7669kN mkNMd6.77060精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用因为7706.6-7669）/7706.6 100%=0.49%5%，故可以认为跨中截面承载力满足要求。表 1-6 各控制截面不同阶段的截面

26、几何特性汇总表受力阶段计算截面A yb (mmep (mmI (mm4 Wmm3）Wu=I/yuWb=I/ybWp=I/ep阶段一：孔道压浆前跨中截面813.563 103598.5 1201.5 1101.5 298.974 1094.995 1082.488 1082.714 108L/4 截面813.563 103600.8 1199.2 938.2 302.767 1095.039 1082.525 1083.227 108 变化点截面813.563 103604.3 1195.7 691.0 307.350 1095.086 1082.570 1084.448 108支点截面1065

27、.563 103672.3 1127.7 158.4 359.153 1095.342 1083.185 10822.674 108阶段二：管道结硬后至湿接结缝硬化前跨中截面839.72 103632.8 1167.2 1067.2 329.722 1095.211 1082.825 1083.090 108L/4 截面839.72 103630.0 1170.0 909.0 325.074 1095.160 1082.778 1083.576 108变化点截面839.72 103625.8 1174.2 669.5 319.452 1095.105 1082.721 1084.772 108

28、支点截面1091.72 103676.1 1123.9 154.6 359.793 1095.322 1083.201 10823.273 108阶段三：湿接缝结硬后跨中截面911.72 103590.4 1209.6 1109.6 338.997 1096.250 1083.051 1083.325 108L/4 截面911.72 103587.8 1212.2 951.2 364.150 1096.195 1083.004 1083.828 108变化点截面911.72 103583.9 1216.1 711.4 358.229 1096.135 1082.946 1085.036 108

29、支点截面1175.72 103635.6 1164.4 195.1 385.298 1096.062 1083.309 10819.749 1082 斜截面承载力计算（1）斜截面抗剪承载力计算预应力混凝土简支梁应对按规定需要验算的各个截面进行斜截面抗剪承载力验算，以下以变节点截面- ）处的斜截面抗剪承载力验算。首先，根据下式进行截面抗剪强度上、下限复核，即0,3-002-31051.0105 .0bhfVbhfkcudcd式中的dV为验算截面处剪力组合设计值，这里dV=837.69kN；kcuf,为混凝精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第

30、 15 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用土强度等级，这里kcuf,=45MPa ；b=200 ；0h为相应于剪力组合设计值处的截面有效高度，即自纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘的距离，这里纵向受拉钢筋合力点距截面下缘距离为mmAfAfaAfaAfassdppdsssdpppd.93884247280294011705442477.50429401170所以0h=1800-388.9=1411.1；2为预应力提高系数，2=1.25；代入上式求得dV0=1.0 857.69kN。dkcudtdVkNbhfVkNbhf03-0,3-03-02-35.9651.1411200451051.0

31、1051.09 .3061.141120074.125.1105.0100.5计算表明，截面尺寸满足要求，但需配置抗剪钢筋。斜截面抗剪承载力计算pdcsdVVV0式中svsvcsfbhVkcu,03-321f0.6p)(21045.0ppbpdpdAfVsin1075. 03-其中1异号变矩影响系数，1=1.0；2预应力提高系数，2=1.25 3受压翼缘的影响系数，3=1.1。P=100=100547.21.1411200424729401000bhAAAspbp箍筋选用双肢直径为10 的 HRB335 钢筋，svf=280MPa ，间距vS=200 ，则svA=2 78.54=157.08

32、2，故00393.020020008.157vbsvsvSApsin采用全部 3 束预应力钢筋的平均值，即psin=0.089表 1-4）。所以精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用2800039.0452.547)0.6(21 .14112001045.01.125.10.13-csV =891.165kN kNVpd607.229089.0294011701075. 03-kNVkNVVdpdcs69.857722.1120607.229165.8910变化点截面处斜截面抗剪满足要求。非预

33、应力构造钢筋作为承载力储备，未予考虑。（2）斜截面抗弯承载力由于钢束均锚固于梁端，钢束数量沿跨长方向没有变化，且弯起角度平和，其斜截面抗弯强度一般不控制设计，故不另行验算。八、钢束预应力损失估算1 预应力钢筋张拉控制应力con按公路桥规规定采用pkconf75. 0=0.75 1720=1290MPa 2 钢束应力损失（1）预应力钢筋与管道摩擦引起的预应力损失1le-1)-(1kxconl对于跨中截面： x=2l+d；d 为锚固点到支点中线的水平距离图 2）；、k分别为预应力钢筋与管道壁的摩擦系数及管道每M 局部偏差对摩擦的影响系数，采用预埋金属波纹管成型时，由附表查得=0.25，k=0.00

34、15；为从张拉端到跨 中截 面间 ，管 道平面 转过 的角 度， 此处N1 只有 竖弯 ， 其角度为01N=8，N2 和 N3 不仅有竖弯还有平弯，其角度应为管道转过的空间角度，其中竖弯角度为v=8，平弯角度为H=2 4.596=9.138 ，所以空间转角为32NN=22228138.9VH=12.145。跨中截面 - ）各钢束摩擦应力损失值1l见表 1-7。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用同理可算出其他控制截面处的1l值。各截面摩擦应力损失值1l的平均值的计算结果列于表1-8 中。表

35、1-7 跨中 kx =1-kx)-(econ(MPauMPa）锚具变形，钢丝回缩引起的应力损失2l）表 1-8 各设计控制截面1l平均值截面跨中 支点1l平均值 85.79 49.99 23.16 0.46 计算锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失，后张法曲线布筋的构件应考虑锚固后反摩阻的影响。首先根据下式计算反摩阻影响长度fl，即dpfEll/式中的l 为张拉端锚具变形值，由附表查得夹片式锚具预压张拉时l为 4 ；d为单位长度由管道摩阻引起的预应力损失，d=l-0）/ l ；0为张拉端锚下张拉控制应力，l为扣除沿途管道摩擦损失后的锚端预应力，ll-0； l 为张拉端至锚固端的距离，这里的锚固端为

36、跨中截面。将各束预应力钢筋的反摩阻影响长度计于表1-9 中。表 1-9 反摩阻影响长度计算表钢束编号con0 1l(MPa 10-ll(MPa l(mm )-(l0dl /(MPa/mm fl(mm N1 1290 70.95 1219.05 14486 0.004898 12619 N2 1290 93.14 1196.86 14586 0.006386 11052 N3 1290 93.27 1196.73 14642 0.006370 11066 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用求

37、得fl后可知三束预应力钢绞线均满足fll ，所以距张拉端处为x 处的截面由锚具变形和钢筋回缩引起的考虑反摩阻后的预应力损失)(l2x按下式计算，即)(l2x=fflxl-式中的为张拉端由锚具变形引起的考虑反摩阻后的预应力损失，=2dfl。 若 xfl，则 表示 该截面不受反 摩阻影 响。将各控制 截面)(l2x的计算列于表 1-10 中。3）预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失4l）表 1-10 锚具变形引起的预应力损失计算表混凝土弹性压缩引起的应力损失取按应力计算控制的截面进行计算。对于简支梁可取4l截面，按下式进行计算，即pcEPlmm21-4式中m张拉批数， m=3 ；EP预

38、应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，按张拉时混凝截面钢束编号x fl(mm (MPa 2l(MPa 各控制截面2l平均值 跨中截面N1 14486 12619 123.62 xfl截面不受反摩阻影响0 N2 14586 11052 141.15 N3 14642 11066 140.98 L/4 截面N1 7321 12619 123.62 51.90 48.00 N2 7421 11052 141.16 46.38 N3 7477 11066 140.98 45.72 变化点截面N1 3856 12619 123.62 85.85 88.78 N2 3956 11052 141.16 9

39、0.63 N3 4012 11066 140.98 89.87 支点截面N1 156 12619 123.62 122.09 132.33 N2 256 11052 141.16 137.89 N3 312 11066 140.98 137.01 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用土的实际强度等级ckf计算；ckf假定为设计强度的90% ，即ckf =0.9 C45=C40 ，查附表得：cE =3.25 104MPa，故EP= 61025.31095.155cpEEpc全部预应力钢筋m 批

40、）的合力pN在其作用点所产生的混凝土正压力，IENANppppc2，截面特性按表1-6 中第一阶段取用；其中3437.566kN294048)-72.76-(1290)A-(pl2l1conpNMPaIeNANppppc22.1410767.302102.938566.343710563.81310566.3437932332所以4l=MPammpcEP44.2822.146321-321-（4）钢筋松弛引起的预应力损失5l）对于采用超张拉工艺的低松弛级钢绞线，由钢筋松弛引起的预应力损失按下式计算，即pepkpe50.26)-f(0.52l式中张拉系数，采用超张拉，取=0.9；钢筋松弛系数，对

41、于低松弛钢绞线，取=0.3；pe传力锚固时的钢筋应力，pe=421-lllcon，这里仍采用4l截面的应力值作为全梁的平均值计算，故有pe=421-lllcon=1290-72.76-48-28.44=1140.8MPa 所以MPal15.268.114026.0-17208.114052. 00.39. 00.26)-f(0.52pepkpe5）（5）混凝土收缩、徐变引起的损失6l）混凝土收缩、徐变终极值引起的受拉区预应力钢筋的应力损失可按下式计算，即精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用p

42、s0upcEP0ucspu6151)t ,(t)t ,(t0.9E)(tl式中)t ,(t)t ,(t0u0u、cs加载龄期为0t时混凝土收缩应变终极值和徐变系数终极值；0t加载龄期，即达到设计强度为90% 的龄期，近似 按 标 准 养 护 条 件 计 算 则 有 ：0.9ckf=28loglog0tfck则可得dt200；对于二期恒载2G的加载龄期0t，假定为0t=90d。该梁所属的桥位于野外一般地区，相对湿度为75% ，其厚度由图1 中的-截面可得3215466/8760002/2uAc，由此可查表并插入值得相应的徐变系数终极值为）（0,ttu=）（20,ut=1.69 、1.25,90)

43、(t,u0）（ttu；混凝土收缩应变终极值为,20)(tucs=2 10-4。pc为 传 力 锚 固 时 在 跨中 和4l截 面 的全 部 受 力 钢 筋截 面 重 心 处 ，由21GGPIMMN、所引起的混凝土正应力的平均值。考虑到截面龄期不同，2GM按徐变系数变小乘以折减系数,20)(t)/t ,(tu0u。计算PIN和1GM引起的应力时采用第一阶段截面特性，计算2GM引起的应力时采用第三阶段截面特性。跨中截面3456.76kN294028.44)-0-85.97-(1290)-(1plconPIANopGnplpcWMIe2uunpG12PInPI2/,20)(t,90)(t-WM-)N

44、AN(86869233310325.31048.95369.125.1-10714.21092.1946-10974.2985.11011076.345610563.8131076.3456）（MPa98.84/ l截面3353.95kN294028.44)-48-72.76-(1290)-(plIconPIAN精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用opGnplpcWMIe2uunpG12PInPI/4,20)(t,90)(t-WM-)NAN(86869233310828.31048.9536

45、9.125.1-103.2271092.1946-10302.767938.2103353.9510563.813103353.95）（MPa6.00所以7.49MPa6.00)/2(8.98pc00788.01072.911424729403AAAsp5.65)10/(3.451095.1/45cpEPEE00222/11AIeiepspsps, 取跨中与4/ l截面的平均值计算，则有跨中截面mmAAeAeAespsSppps8 .1136424729406 .115542476.110929404/ l截面mmAAeAeAespsSppps5.0731424729402.811542471

46、 .9522940所以1105.2mm1073.5)/2(1136.8pse2301072.911mmA499010574.3662/10)150.364997.368(mmI04.4)1072.911/(10574.3662 .11051/139200AIepsps将以上各项代入即得ps0upcEP0ucsp6151)t ,(t)t ,(tE9 .0lMPa32.6704.400788.015169.149.765.51021095.19 .0-45）（现将各截面钢束应力损失平均值及有效预应力汇总于表1-11 中。九、应力验算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

47、 - - - - - -第 22 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用1 短暂状况的正应力验算1）构件在制作、运输及安装等施工阶段，混凝土强度等级为C40 。在预加力和自重作用下的截面边缘混凝土的法向压应力应符合规范要求。使用阶段65llpII(MPa钢束有效预应力 1l2l4llI5l6llII预加应力阶段PI=con-l1使用阶段PlII=con- l1- lII跨中截面85.79 0 27.57 113.36 28.31 32.69 61 1176.64 1115.64 4/L截面49.99 48.00 25.57 140.08 28.31 32.69 61 1149.19 1088

48、.19 变化点截面23.16 88.78 27.57 141.22 28.31 32.69 61 1148.78 1087.78 支点截面0.46 132.33 27.57 160.34 28.31 32.69 61 1129.66 1068.66 其中NANppIpI76.3456294077.1175,1GM=1946.92kNm 。截面特性取用表 1-6 中的第一阶段的截面特性。代入上式得)(52.0104.9951092.194610995.45.11011076.3456-10563.8131076.3456-8683331压MPaWMWeNANnuGnupnpInpItctMPaM

49、PaWMWeNANnbGnbpnpInpItcc76.188 .267. 00.7f)(11.73102.4881092.1946-102.4885.11011076.345610563.8131076.3456-ck8683331压预加力阶段混凝土的压应力满足限制值的要求；混凝土的拉应力通过规定的预拉区配筋率来防止出现裂缝，预拉区混凝土没有出现拉应力，故预拉区只需配置配筋率不小于0.2%的纵向钢筋即可。3）支点截面或运输、安装阶段的吊点截面的应力验算，其方法与此相同，但应注意计算图式、预加应力和截面几何特性等的变化情况。2 持久状态的正应力计算精选学习资料 - - - - - - - - -

50、 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 35 页个人资料整理仅限学习使用十、截面混凝土的正应力验算对于预应力混凝土简支梁的正应力，由于配设曲线筋束的关系，应取跨中、4/ l、8/ l、支点及钢束突然变化处分别进行验算。应力计算的作用取标准值，汽车荷载计入冲击系数。在此仅以跨中截面为例进行验算。此时有1GM=1946.92kN m,2GM=953.48kN m,QM=264.275kN m,pIIN=slppIIAA6-=1082.3 2940-67.32 4247=2896.05 103N,SlpsppIIpnAAAAe6pIIsnbl6pnb-)a-(y-)a-(ymm0