結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)--預(yù)應(yīng)力混凝土等截面簡(jiǎn)支空心板

1、<p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土等截面簡(jiǎn)支空心板</p><p><b>　　設(shè)計(jì)書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)</b></p><p><

2、b>　　設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　主梁截面形式</b></p><p><b>　　主梁的內(nèi)力計(jì)算</b></p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力筋用量計(jì)算</b></p><p>　　主梁截面幾何特性計(jì)算</p><p&g

3、t;　　跨中截面正截面承載力復(fù)核</p><p><b>　　截面抗剪承載力計(jì)算</b></p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力損失估算</b></p><p><b>　　應(yīng)力驗(yàn)算</b></p><p><b>　　抗裂性驗(yàn)算</b></p>

4、<p><b>　　主梁的變形計(jì)算</b></p><p><b>　　端部錨固區(qū)計(jì)算</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)詳細(xì)過(guò)程</b></p><p>　　主梁全截面的幾何特性</p><p>　　1.1截面尺寸的等效轉(zhuǎn)換</p><p

5、>　　1.2受壓翼緣有效寬度的計(jì)算</p><p>　　1.3全截面幾何特性的計(jì)算</p><p><b>　　主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　鋼筋面積的估算及鋼筋布置</p><p>　　3.1預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算</p><p>　　3.2預(yù)應(yīng)力鋼筋布置</p>

6、<p>　　3.3非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算及布置</p><p>　　主梁截面幾何特性計(jì)算</p><p>　　持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算</p><p>　　5.1正截面承載能力計(jì)算</p><p>　　5.2斜截面承載能力計(jì)算</p><p><b>　　鋼筋預(yù)應(yīng)力損失估算</b>

7、</p><p><b>　　6.1鋼筋應(yīng)力損失</b></p><p>　　6.2預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力</p><p><b>　　應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　　7.1短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　7.2持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><

8、p><b>　　抗裂性驗(yàn)算</b></p><p>　　8.1荷載短期效應(yīng)作用下的主梁撓度驗(yàn)算</p><p>　　8.2預(yù)加力引起的上供值計(jì)算</p><p>　　主梁變形(撓度)計(jì)算</p><p>　　9.1預(yù)加力引起的上供值計(jì)算</p><p>　　9.2荷載短期效應(yīng)作用下的主梁撓度

9、驗(yàn)算</p><p><b>　　錨固區(qū)局部承壓計(jì)算</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目二 預(yù)應(yīng)力混凝土等截面簡(jiǎn)支空心板設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)資料</b></p><p>&

10、lt;b>　　標(biāo)跨，計(jì)算跨徑；</b></p><p>　　設(shè)計(jì)荷載：汽車按公路Ⅰ級(jí)，人群按，； </p><p>　　環(huán)境：Ⅰ類，相對(duì)濕度；</p><p>　　材料：鋼絞線，非預(yù)應(yīng)力主筋，箍筋，混凝土；</p><p><b>　　施工方法：先張法。</b></p><p>

11、<b>　　2、主梁截面形式</b></p><p>　　主梁截面圖（單位：）</p><p><b>　　3、主梁的內(nèi)力計(jì)算</b></p><p><b>　　結(jié)果如下：</b></p><p>　　一期恒載：自行計(jì)算自重彎矩，剪力；</p><p>

12、;　　二期恒載：跨中：， ； 支點(diǎn)：，；</p><p>　　汽車荷載：跨中：，； 支點(diǎn)：，；</p><p>　　人群： 跨中：， ； 支點(diǎn)：，；</p><p>　　承載能力極限狀態(tài)計(jì)算是荷載效應(yīng)組合：</p><p><b>　　短期效應(yīng)組合 </b></p><p><

13、;b>　　長(zhǎng)期效應(yīng)組合 </b></p><p>　　4、預(yù)應(yīng)力筋用量計(jì)算</p><p><b>　　由抗裂性要求，求</b></p><p>　　由承載能力極限狀態(tài)求非預(yù)應(yīng)力筋用量</p><p><b>　　布置</b></p><p>　　5、主

14、梁截面幾何特性計(jì)算</p><p>　　6、跨中截面正截面承載力復(fù)核</p><p>　　7、截面抗剪承載力計(jì)算</p><p>　　(1)抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核</p><p>　　對(duì)于腹板寬度不變的等高度簡(jiǎn)支梁，距支點(diǎn)h/2處的第一個(gè)計(jì)算截面尺寸控制設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足下列要求：</p><p><b>　　若&l

15、t;/b></p><p><b>　　則按構(gòu)造要求配筋。</b></p><p>　　(2)設(shè)定抗剪箍筋方案。</p><p>　　由下列公式驗(yàn)算抗剪承載力：</p><p><b>　　8、預(yù)應(yīng)力損失估算</b></p><p><b>　　9、應(yīng)力驗(yàn)算&

16、lt;/b></p><p>　　短暫狀況、持久狀況正應(yīng)力驗(yàn)算；持久狀況主應(yīng)力驗(yàn)算。</p><p><b>　　10、抗裂性驗(yàn)算</b></p><p>　　11、主梁的變形計(jì)算</p><p>　　(1) 簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下，跨中最大撓度為：</p><p>　　----全截面的抗彎

17、剛度；</p><p>　　(2) 考慮長(zhǎng)期荷載作用的影響：</p><p>　　----撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)，混凝土?xí)r，；</p><p>　　(3) 撓度的限值：</p><p>　　可變荷載長(zhǎng)期撓度值，不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)定限值</p><p>　　梁式橋主梁的最大撓度處 (為受彎構(gòu)件的計(jì)算跨徑)</p>

18、<p>　　梁式橋主梁的懸臂端 (為懸臂長(zhǎng)度)</p><p>　　(4) 預(yù)拱度設(shè)置：</p><p>　　求預(yù)加力引起的上拱度和</p><p>　　當(dāng)預(yù)加力引起的長(zhǎng)期上拱度大于全部荷載短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)影響的撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度；當(dāng)不符合上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，預(yù)拱度值為</p><p><b>　

19、　其中 </b></p><p>　　12、端部錨固區(qū)計(jì)算</p><p><b>　　抗裂及承壓能力計(jì)算</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)詳細(xì)過(guò)程</b></p><p>　　基本參數(shù)：標(biāo)跨，計(jì)算跨徑L=；</p><p>　　設(shè)計(jì)荷載：汽車按公路Ⅰ

20、級(jí)，人群按，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； </p><p>　　環(huán)境：Ⅰ類，相對(duì)濕度；</p><p><b>　　材料：</b></p><p><b>　　鋼絞線： ，，；</b></p><p>　　非預(yù)應(yīng)力主筋：，，；</p><p><b>　　箍筋：，，；</

21、b></p><p>　　混凝土：，， ，， ；</p><p>　　1、主梁全截面的幾何特性</p><p>　　1.1、截面尺寸的等效轉(zhuǎn)換</p><p>　　本預(yù)應(yīng)力主梁結(jié)構(gòu)為一雙室箱型梁，因此在計(jì)算及設(shè)計(jì)時(shí)，需將截面換算成相應(yīng)的型梁計(jì)算。</p><p>　　根據(jù)等效的截面換算原理，有如下公式：</

22、p><p><b>　　解得：</b></p><p>　　所以，等效工字形截面以及等效</p><p><b>　　型梁截面如右圖：</b></p><p>　　1.2、受壓翼緣有效寬度的計(jì)算</p><p>　　按《公路橋規(guī)》的規(guī)定，型梁受壓翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值

23、：</p><p>　　簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的，即；</p><p>　　相鄰兩梁的平均間距，對(duì)于此梁為；</p><p>　　，式中為梁腹板寬度，為承托長(zhǎng)度，這里，為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度，在此。所以。</p><p>　　所以，受壓翼緣的有效寬度。</p><p>　　1.3、全截面幾何特性的計(jì)算</p>

24、<p>　　主梁幾何特性多采用分塊數(shù)值求和法進(jìn)行，其計(jì)算為</p><p>　　全截面面積： </p><p>　　全截面重心至梁頂?shù)木嚯x： </p><p>　　式中 ——分塊面積；</p><p>　　——分塊面積的重心至梁頂邊的距離。</p><p>　　主梁各截面的全截面

25、幾何特性如下表(圖見(jiàn)右)：</p><p>　　結(jié)構(gòu)全截面幾何特性 表1</p><p><b>　　2、主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　公路簡(jiǎn)支梁橋主梁的內(nèi)力，由永久作用(如結(jié)構(gòu)恒載、結(jié)構(gòu)附加恒載等)與可變作用(包括汽車和在、人群荷載等)所產(chǎn)生。詳細(xì)計(jì)算方法在后面的計(jì)算中涉及，在此只列

26、出計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)下表(表2)。</p><p>　　主梁作用效應(yīng)組合值 表2</p><p>　　3、鋼筋面積的估算及鋼筋布置</p><p>　　3.1、預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土既要滿足承載能力極限狀態(tài)計(jì)算，還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)計(jì)算，并同時(shí)滿足《公路橋規(guī)》中對(duì)不同

27、受力狀態(tài)下規(guī)定的設(shè)計(jì)要求(如承載力、應(yīng)力、抗裂性和變形等)，預(yù)應(yīng)力鋼筋截面估算就是根據(jù)這些進(jìn)行的。</p><p>　　按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：</p><p>　　對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂性要求，由教材公式(13-122)可得跨</p><p>　　中截面所需的有效預(yù)加力為：</p><p>　　公式中

28、為正常使用極限狀態(tài)按作用(或荷載)短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；</p><p><b>　　由表2有：</b></p><p>　　設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為；鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來(lái)計(jì)算，由表1可得跨中截面全截面面積，全截面對(duì)抗裂性驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為：</p><p>&

29、lt;b>　??；</b></p><p>　　所以有效預(yù)應(yīng)力合力為：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為</p><p>　　取用鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為 ，經(jīng)后續(xù)計(jì)算算得非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積為負(fù)值，即需設(shè)置雙筋截面，可見(jiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋取值過(guò)大；故采用鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面

30、積為 。</p><p>　　3.2、預(yù)應(yīng)力鋼筋布置</p><p>　　由于本結(jié)構(gòu)采用先張法施加預(yù)應(yīng)力，所以預(yù)應(yīng)力鋼筋均直線布置，如右圖。</p><p>　　3.3、非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算及布置</p><p>　　按構(gòu)建承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量：</p><p>　　在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力

31、鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來(lái)確定。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為，則有：</p><p>　　先姑且假設(shè)為第一類型梁，由公式計(jì)算受壓區(qū)高度，即有：</p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　所以為第一類型梁，根據(jù)正截面承載能力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為</p><

32、p>　　由于預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋的選擇剛好合適，為保證承載能力極限狀態(tài)以及正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力驗(yàn)算及抗裂性等要求，非預(yù)應(yīng)力鋼筋選擇偏大一點(diǎn)，采用根直徑為的鋼筋，提供的鋼筋截面面積為，布置如右圖，鋼筋重心到底邊的距離為。</p><p>　　第一階段截面幾何特性計(jì)算表 表3</p><p>　　4、主梁截面幾何特性計(jì)算

33、 </p><p>　　截面幾何特性計(jì)算可列表計(jì)算，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁截面幾何特性應(yīng)根據(jù)不同的受力階段計(jì)算。在此以第一階段為例列出計(jì)算數(shù)據(jù)，如上表3；</p><p>　　同理可得其它受力階段控制截面幾何特性如表4：</p><p>　　不同階段截面幾何特性匯總表 表4</p><p><b

34、>　　注：、、。</b></p><p>　　本例中的型梁從施工到運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷三個(gè)階段如下：</p><p>　　階段一：梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋階段；</p><p>　　階段二：預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成，灌漿封錨階段；</p><p>　　階段三：橋面欄桿及人行道施工及運(yùn)營(yíng)階段。</p><p>　　5、持久

35、狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算</p><p>　　5.1、正截面承載能力計(jì)算</p><p>　　一般取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載能力計(jì)算。</p><p><b>　?、?、求受壓區(qū)高度</b></p><p>　　先按第一類型梁，略去結(jié)構(gòu)鋼筋影響，由教材中式子(13-125)計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度，即</p&

36、gt;<p>　　易知，受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)，結(jié)構(gòu)說(shuō)明確實(shí)是第一類型梁。</p><p>　?、?、正截面承載力計(jì)算</p><p>　　截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置見(jiàn)非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離()為</p><p>　　所以截面有效高度 </p><p>　　由表2查

37、的跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值。</p><p>　　所以截面抗彎承載能力極限狀態(tài)承載力由教材式(13-126)有</p><p>　　由此可得，跨中截面正截面承載力滿足要求。</p><p>　　5.2、斜截面承載能力計(jì)算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁應(yīng)對(duì)按規(guī)定需要腰酸的各個(gè)截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算，以下以支點(diǎn)截面為例進(jìn)行斜截面抗剪

38、承載力驗(yàn)算。</p><p><b>　?、瘛⒔孛娉叽鐧z驗(yàn)</b></p><p>　　所以滿足截面尺寸要求。</p><p>　?、颉?gòu)造要求配置箍筋檢驗(yàn)</p><p>　　可見(jiàn)只有部分主梁可以按照構(gòu)造配置箍筋，即剪力小于的部分按構(gòu)造配筋即可。</p><p><b>　?、蟆⒐拷畈?/p>

39、置</b></p><p>　　斜截面抗剪承載力由教材中公式(13-18)計(jì)算，即公式</p><p>　　其中，由于未設(shè)置彎起鋼筋，故剪力完全由箍筋承擔(dān)，即上式變?yōu)?lt;/p><p>　　其中 ——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，；</p><p>　　——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，；</p><p>　　——受壓翼緣的影

40、響系數(shù)，。</p><p>　　箍筋取用雙肢直徑鋼筋，，間距，則，故有</p><p><b>　　所以，代入數(shù)據(jù)計(jì)算</b></p><p>　　所以，可見(jiàn)斜截面抗剪滿足要求。</p><p>　?、簟⑿苯孛婵箯澇休d力</p><p>　　由于正截面抗彎以及斜截面抗剪都滿足強(qiáng)度要求，一般系界面抗

41、彎強(qiáng)度一般不控制設(shè)計(jì)，故在此不另行驗(yàn)算。</p><p>　　6、鋼筋預(yù)應(yīng)力損失估算</p><p>　　6.1、預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力</p><p>　　按《公路橋規(guī)》規(guī)定采用</p><p>　　6.2、鋼筋應(yīng)力損失</p><p>　?、瘛㈠^具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失() </p>

42、;<p>　　對(duì)于先張法，由于鋼筋預(yù)加應(yīng)力之后由兩頭截?cái)?，故兩端?yīng)力損失，且易有跨中截面以及截面，詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)錨固局部承壓計(jì)算部分。</p><p>　?、?、鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的應(yīng)力損失()</p><p>　　對(duì)于先張法鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的應(yīng)力損失由教材中公式即</p><p><b>　　其中，，設(shè)℃，℃</b><

43、/p><p>　　有 </p><p>　?、?、預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失()</p><p>　　混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，對(duì)簡(jiǎn)支梁可取截面進(jìn)行計(jì)算，由教材中公式(13-55)有 </p><p>　　式中 ——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；</p>&l

44、t;p><b>　　——可按計(jì)算；</b></p><p>　　其中， ，，由表4查得；</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　所以 </b></p&

45、gt;<p>　?、簟摻钏沙谝鸬膽?yīng)力損失()</p><p>　　對(duì)于采用超張拉工藝的低松弛鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按式教材(13-64)計(jì)算，即</p><p>　　式中 ——張拉系數(shù)，采用超張拉，??；</p><p>　　——鋼筋松弛系數(shù)，對(duì)于低松弛鋼絞線，；</p><p>　　——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)

46、力，對(duì)先張法，這里仍采用截面的應(yīng)力值作為全梁的平均值計(jì)算</p><p><b>　　故有 </b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　Ⅴ、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失()</p><p>　　混凝土收縮徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失可按

47、教材式(13-65)計(jì)算，即</p><p>　　式中 、——加載齡期時(shí)混凝土收縮應(yīng)變終極值和徐變系數(shù)終極值；</p><p>　　——加載齡期，即達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度為時(shí)的齡期近似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件計(jì)</p><p>　　算有，可得；對(duì)于二期恒載的加載</p><p><b>　　齡期，假設(shè)定為。</b></p>

48、;<p>　　該梁其構(gòu)件理論厚度由跨中截面可得，由此可由教材表12-3查得、；混凝土收縮應(yīng)變終極值。</p><p>　　為構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力()，對(duì)于簡(jiǎn)支梁，一般可取跨中截面和截面的平均值作為全梁個(gè)界面的計(jì)算值由下公式計(jì)算：</p><p><b>　　其中 </b></p><

49、;p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　而 </b></p><p><b>　　另有</b></p><p><b>　　其中</b></p>

50、<p><b>　　、、</b></p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　將以上各項(xiàng)代入后可得</p><p>　　綜上，現(xiàn)將各截面鋼筋預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力匯總有下表5：</p><p>　　各截面鋼筋預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表 表5&

51、lt;/p><p>　　注：預(yù)加力階段有：；使用階段有：；</p><p>　　、分別為預(yù)加力階段以及使用階段鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力。</p><p><b>　　7、應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　　7.1、短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　?、?、構(gòu)件在制作、運(yùn)輸以及安裝過(guò)程中，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)

52、為。在預(yù)加力和自重作用下的界面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合教材中公式(13-77)要求。</p><p>　?、颉⒍虝籂顩r下(預(yù)應(yīng)力階段)梁跨中截面上、下緣的正應(yīng)力</p><p><b>　　上緣：</b></p><p><b>　　下緣：</b></p><p><b>　　其中<

53、;/b></p><p>　　截面特性取用表4第一階段的截面幾何特性。代入上式可得：</p><p>　　預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的要求；混凝土的拉應(yīng)力通過(guò)規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來(lái)防止出現(xiàn)裂縫，預(yù)拉區(qū)混凝土沒(méi)有拉應(yīng)力，故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不小于的縱向鋼筋即可。</p><p>　?、蟆⒅更c(diǎn)截面或運(yùn)輸、安裝階段的吊點(diǎn)截面的應(yīng)力驗(yàn)算，其方法與此同時(shí)，但

54、應(yīng)注意計(jì)算圖示、預(yù)計(jì)應(yīng)力和截面的幾何特征等的變化情況。</p><p>　　7.2、持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　?、?、截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的正應(yīng)力，由于鋼筋配設(shè)直線，故各截面混凝土正應(yīng)力相同，故在此只計(jì)算跨中截面正應(yīng)力即可，按教材式中(13-78)進(jìn)行計(jì)算 </p>&

55、lt;p>　　跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為</p><p>　?、颉⒊志脿顟B(tài)下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋中的最大拉應(yīng)力</p><p>　　計(jì)算表明預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力超過(guò)了規(guī)定規(guī)定值。但其比值</p><p>　　所以可以認(rèn)為鋼筋應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　Ⅲ、持久狀況下的混

56、凝土主應(yīng)力驗(yàn)算</p><p><b>　　截面面積矩計(jì)算</b></p><p>　　此計(jì)算取剪力和彎矩都較大的變化</p><p>　　點(diǎn)，對(duì)于簡(jiǎn)支等截面梁，取跨中截面計(jì)算即可，按圖計(jì)算，見(jiàn)右圖：</p><p>　　計(jì)算點(diǎn)取上翼緣及重心軸</p><p>　　以及下翼緣處。下分別計(jì)算各截面以

57、上對(duì)重心軸面積矩。</p><p><b>　　對(duì)于第一階段有：</b></p><p><b>　　對(duì)于二、三階段有：</b></p><p><b>　　匯總于下表有：</b></p><p>　　面積矩計(jì)算表 表6</p

58、><p><b>　　主應(yīng)力計(jì)算</b></p><p><b>　　☆剪應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　　剪應(yīng)力計(jì)算按照教材上公式(13-90)進(jìn)行，其中為可變作用引起的剪力標(biāo)準(zhǔn)組合，</p><p><b>　　，所以有：</b></p><p>&

59、lt;b>　　☆正應(yīng)力計(jì)算</b></p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　所以代入數(shù)值有：</b></p><p><b>　　另有： </b></p><p>　　由于豎向沒(méi)有預(yù)應(yīng)力鋼筋，故，∴。</p&g

60、t;<p><b>　　∴有主應(yīng)力：</b></p><p>　　同理，可得出和截面主應(yīng)力有下表：</p><p>　　截面主應(yīng)力計(jì)算表 表7</p><p><b>　　主壓應(yīng)力的限值</b></p><p>　　混凝土主壓應(yīng)力限值為，與表

61、計(jì)算結(jié)果比較，可見(jiàn)混凝土的蛀牙應(yīng)力計(jì)算值均小于限值，滿足要求。</p><p><b>　　主應(yīng)力驗(yàn)算</b></p><p><b>　　最大主拉應(yīng)力為，</b></p><p>　　由于，故另需滿足箍筋間距</p><p><b>　?。?lt;/b></p>&l

62、t;p>　　所以除支座邊處箍筋間距保持外，其余部分設(shè)置箍筋間距，如此便滿足主應(yīng)力驗(yàn)算要求。</p><p><b>　　8、抗裂性驗(yàn)算</b></p><p>　　8.1、作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂驗(yàn)算</p><p>　　正截面抗裂驗(yàn)算取跨中截面進(jìn)行：</p><p>　?、瘛㈩A(yù)加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算的

63、混凝土預(yù)應(yīng)力的計(jì)算</p><p><b>　　對(duì)跨中截面</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　由教材中式子()可得</p><p>　　Ⅱ、由荷載產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力的計(jì)算</p><p>　　由教材中式子()可得<

64、;/p><p>　?、蟆⒄孛婊炷恋目沽研则?yàn)算</p><p>　　對(duì)于類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，作用荷載短期效應(yīng)組合作用下的混凝土的啦應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求：</p><p>　　由上計(jì)算可知，說(shuō)明截面在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合作用下結(jié)果滿足《公路橋規(guī)》中類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂性要求。同時(shí)，類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件還必須滿足作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合的抗裂性要求。</p

65、><p>　　由教材中公式()可得：</p><p>　　∴構(gòu)件滿足《公路橋規(guī)》中類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合的抗裂性要求。</p><p>　　8.2、作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面的抗裂性驗(yàn)算</p><p>　　斜截面抗裂性驗(yàn)算是通過(guò)驗(yàn)算梁體混凝土主拉應(yīng)力來(lái)控制的，主拉應(yīng)力應(yīng)選彎矩和剪力都較大處驗(yàn)算，在此取跨中截面驗(yàn)算。<

66、/p><p><b>　　Ⅰ、主應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　　現(xiàn)以上翼緣下邊緣的主應(yīng)力為例。</p><p><b>　　☆剪應(yīng)力計(jì)算</b></p><p>　　剪應(yīng)力計(jì)算按教材中公式()進(jìn)行，有</p><p><b>　　☆正應(yīng)力驗(yàn)算</b>&

67、lt;/p><p><b>　　☆主拉應(yīng)力</b></p><p>　　同理，可得，截面的主應(yīng)力如下表8：</p><p>　　截面抗裂性驗(yàn)算主拉應(yīng)力計(jì)算表 表8</p><p>　?、颉⒅骼瓚?yīng)力的限制值</p><p>　　作用了短期效應(yīng)組合下抗裂驗(yàn)算的混凝土的主拉

68、應(yīng)力限值為</p><p>　　由表8可以看出，以上主拉應(yīng)力均符合要求，所以整個(gè)截面滿足作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂性驗(yàn)算要求。</p><p>　　9、主梁變形(撓度)計(jì)算</p><p>　　9.1、荷載短期效應(yīng)作用下的主梁撓度驗(yàn)算</p><p>　　主梁在各個(gè)控制截面換算截面慣性矩均相同，。</p><p&g

69、t;　　由教材中公式()可得簡(jiǎn)支梁橋撓度驗(yàn)算公式為：</p><p>　　Ⅰ、可變荷載作用引起的撓度</p><p>　　現(xiàn)取可變作用為均布載荷作用在梁上，則主梁跨中撓度系數(shù)(查教材中表)，荷載短期效應(yīng)可變荷載值為。</p><p>　　∴由可變荷載引起的簡(jiǎn)支梁跨中截面的撓度值為</p><p><b>　　(↓)</b>

70、;</p><p>　　考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的可變荷載引起的撓度值為</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　Ⅱ、考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的一起恒載、二期恒載引起的撓度</p><p><b>　　(↓)</b></p><p>　　9.2、預(yù)加力引起的上供值計(jì)算&l

71、t;/p><p>　　對(duì)于預(yù)加力引起的全梁的上供值計(jì)算，有：</p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　全梁截面慣性矩 。</p><p><b>　　則主梁上供值為：</b></p><p><b>　　(↑)</b>&l

72、t;/p><p>　　考慮了長(zhǎng)期效應(yīng)的預(yù)加力引起的上供值為：</p><p><b>　　(↑)</b></p><p>　　4.8.3、預(yù)拱度的設(shè)置</p><p>　　考慮長(zhǎng)期效應(yīng)影響后總撓度值為：</p><p>　　綜上，預(yù)加力產(chǎn)生的長(zhǎng)期上拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值，所以不需要

73、設(shè)置預(yù)拱度。</p><p>　　10、錨固區(qū)局部承壓計(jì)算</p><p><b>　　由附表可查得</b></p><p><b>　　傳遞長(zhǎng)度 ；</b></p><p><b>　　錨固長(zhǎng)度 。</b></p><p>　　其計(jì)算點(diǎn)從距