交通土建毕业设计（论文）-秀峰大桥上部结构设计.doc

全套图纸加扣3012250582前言桥梁，代表着人类历史的进步，随着技术和经济的发展，桥梁的建造技术也越来越发达。古代桥梁建造技术只能建造小跨径的桥梁，而在现代，桥梁不仅仅能跨越宽度很大的河流，更是在城市道路中发挥了巨大的作用，并且还能跨越山谷等崎岖地形。桥梁，已成为人类发展不可或缺的一份子。桥梁的作用不只是为了交通需要，更可成为桥梁所在地的标志性建筑，如美国纽约的布鲁克林大桥、天津市的解放桥。因此，设计桥梁时不能只考虑通行能力，还要考虑美观、与环境相协调等等。本设计说明书编写的是秀峰大桥的上部设计方案。秀峰大桥的桥长为140米，采用简支预应力T型梁，跨径4跨，35m每跨。对于本设计存在的错误和缺点，恳请各位老师给予批评指正。 二零一五年四月十日1 桥型方案比选秀峰大桥，位于福安秀峰村，桥孔布置为435m的预应力混凝土T型简支梁桥，桥梁的全长为140m。1.1 技术设计标准 1桥面净宽：分离式 0.5米（防撞栏）+ 10.00米(行车道)+0.5米（防撞栏）11米； 2设计荷载：公路-级荷载；3设计洪水频率：1/100；4环境类别：类环境5设计安全等级：二级，结构重要性系数1.2 主要设计依据 1公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)2公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）3公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）4公路桥涵施工技术规范JTG T F50-20115秀峰大桥设计资料 1.3 工程地质资料 由地质勘查发现地层岩性为素黏土、砾石、亚砂土、粉砂、泥岩。土层的情况叙述如下：素粘土：干强度、韧性中等，厚度约为1.2至1.5m；砾石：松散，胶结或坚硬很少， 厚度约为3.5至4.7m；亚砂土：粗糙，厚度约为5.2至6.3m；粉砂：厚度约为五1.5米；泥岩：用手可碾碎，原岩结构已破坏，厚度约为2.3至3.1m；泥岩：强风化，该层未穿透。土各项的系数如下所示：1、比例系数（地基土横向抗力系数）；2、极限摩阻力（桩身与土）；3、内摩擦角（土）35；4、弹性抗力系数（土）；5、容重（桩尖以上土）；6、比例系数（桩底土）；7、承载力（地基土）；8、修正系数（考虑入土长度影响）。1.4 设计原始数据桥梁跨越溪流流向由西向东，溪面宽约50-150米，勘察期间水深约0.53.5米，其流量受季节性影响较大，暴雨季节流量剧增。其年平均水深为3m左右。地下水类型为第四季空隙水，水位埋深4.0m左右，含水层主要为砾砂，厚3m左右。经取水样并进行水质简分析，地表水、地下水所测的各项指标对混凝土及混凝土中钢筋有微腐蚀性。桥位滩面广阔，主河槽沟形相对明显，较为窄，河道弯曲。测量时无水。设计洪水频率为1/100，设计流量为305m/s，设计水位为4.5m，设计流速为2m/s，最大冲刷线为12.56m,冲刷急数1.53。1.5 气候资料年平均最高气温为40，年平均最低气温为23，年平均降水量为8001900mm，无霜期约为286天。 从桥梁受力体系可以将桥梁分为梁式桥、刚架桥、拱式桥、斜拉桥，从安全、适用济和美观四个方面分析。同时，桥型的选择应充分考虑施工及养护维修的便利程序水文，气象、地质等条件，初拟桥型方案有三种。1.6 桥型拟定方案一：梁式桥简支梁桥属于静定结构，受力明确，构造简单，施工方便，是中小跨度应用最广的桥型。简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化，标准化，有利于组织大规模预制生产，并利用起重设备或架桥机架设。科以节约模板，降低劳动强度，缩短工期。（图1-1）图1-1预应力混凝土简支T型梁桥Fig.1-1 prestressed concrete simple support beam bridge方案二：刚架桥刚架桥，采用墩梁固结的构造，既可省掉昂贵的支座装置，又可在施工中不用进行体系的转换；特别是在恒载条件下，桥墩两侧梁体结构的受力状态接近平衡，桥墩接近中心受压，主梁以受弯为主。（属于基本体系）（图1-2）图1-2 刚架桥Fig. 1-2 Rigid Frame Bridge方案三：拱式桥拱式桥的主要内力是轴向压力。拱在同样荷载作用下，拱脚支座产生水平反力（也叫推力）。它起着抵消荷载引起的弯曲作用，从而减少了拱杆的弯矩峰值。按结构组成和支承方式，拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱三种。三铰拱为静定结构，两铰拱和无铰拱为超静定结构，工程中较多采用后两种形式。图1-3拱式桥Fig. 1-3 Arch Bridge1.7 比选结果公路桥梁应根据所在公路的作用、性质和将来发展的需要，除应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外，还应按照美观和有利环保的原则进行设计，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。与第二方案相比：简支梁桥结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件，它是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其结构内力不受地基变形，温度改变的影响。就拱桥来看，拱桥在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在，拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多，而使整个拱主要承受压力。这样，拱桥可充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料（石料、混凝土、砖等）来修建。但拱桥自重较大，相应的水平推力也较大，增加的下部结构的工程量，对地基条件的要求较高。并且拱桥一般都采用支架上施工的方法，修建随着跨径和桥高的增加，支架或其他附属设备的费用大大增加，建桥时间也较长。由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全需采用较复杂的措施或设置单向推力墩，增加了造价。与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立体交叉及平原区的桥梁时，因桥面标高提高，而使两岸接线的工程量增大，或使桥面纵坡增大，增大了造价，又对行车不利因此,本设计采用方案一。2上部结构设计2.1设计资料2.1.1桥面跨径及桥宽标准跨径：35m。主梁全长：140m计算跨径：34.5m桥面净宽：分离式桥面单个宽度0.5m（防撞栏）+10.00m（行车道）+0.5m（防撞栏）=11m 2.1.2设计荷载公路级荷载，无人群荷载2.1.3材料及工艺水泥砼：主梁采用C50混凝土，栏杆及桥面铺装采用C40混凝土。钢筋：采用公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范（JTG D62-2004）中的615.2钢绞线，每束8根，f=1860MPa2.1.4尺寸拟定梁高2500mm，翼板宽1760mm，梁肋厚度160mm，马蹄宽620mm2.2横截面布置预应力混凝土T型梁桥，支点处梁高1/141/25L，本设计定为2.5m设置横隔梁，端部、中心截面处和1/4梁截面处，共5片，高1.8m上宽15cm，下宽120cm，采用C30混凝土采取湿接缝进行连接，桥缝宽0.54m，厚度0.17m跨中和端部采用相同尺寸2.2.1桥面铺装桥面铺装采用C40混凝土，横坡为1.5%，两侧厚度为8.25cm桥面采用5cm厚沥青混凝土铺装，容重为25KN/m，中间铺设防水层，上部采用7cm沥青混凝土面层，容重21KN/m2.2.2梁的截面尺寸 图2-1 桥梁截面尺寸（尺寸单位/mm） Bridge cross section size2.2.6桥梁横断面图 图2-2 桥梁横断面图（尺寸单位/mm） Bridge cross section chart（unit of scale/cm）2.3梁毛截面几何特性计算2.3.1截面几何特性翼板宽度预制在为1.76m，采用分块面积法。下方为计算的公式：毛截面面积： 面积距（各分块面积对上缘）： 梁顶至毛截面重心的距离： 公式（毛截面惯性距计算移轴）： 式中： 各分块的面积；各分块的面积的重心到梁顶的距离；毛截面的重心到梁顶端的距离；各个分块的面积距（对上缘）；惯性距（各分块面积对其自身重心）。下面的图表为中主梁跨中毛截面的几何特性。同理，可计算出各个截面的几何特性；汇总于表2-1表2-1 中梁的截面几何特性计算表（跨中截面）Tab.2-1 The calculation of the geometrical features of center beam（middle）分块号/cm2/cm/cm4/cm/cm4/cm4上部翼板2939.98.352454299.476830929081270上部承托2416.8403.299.270.0025118254.36腹板3252.8118.35384968.88-10.5311693577360673.39下三角230206.747533.33-98.885111.12248768.5马蹄1860235437100-127.181395003008539.58294894246.81注：I= =73800502.81cm4y=S/A=107.822.3.2检验截面效率指标以跨中截面为例：上核心距：=73800502.81/【8294（250-107.82）】=62.58cm下核心距：=截面效率指标：（62.58+82.53）/250=0.58由上方计算可知，跨中截面（初始拟定）是合理的。2.4主梁内力计算2.4.1永久作用效应计算1）一期永久作用集度主梁自重（跨中截面）q=0.82942519.75=409.516KN梁的自重（支点段梁）q=0.8294250.4=8.924KN横隔梁主梁（边）主梁（中）永久作用集度q=（409.516+8.294+0.24）/19.75=21.2KN2）二期永久作用集度湿接缝（顶板中间）q=0.50.16725=2.8075KN/m桥面铺装层5cm沥青混凝土铺装0.051125=13.75KN/m由5片主梁分摊桥面铺装，可得q=（2.8075+13.75）/5=7.92KN/m防撞栏：线荷载（单侧防撞栏）为7KN/m，由5片主梁分摊两侧防撞栏，则q=（27）5=2.8KN/m梁永久作用二期集度2.4.2永久作用效应按下图计算永久效应，将a设为计算的截面距左侧截面距离并令c=a/l 主梁弯矩M的计算公式 Mc=c（1-c）Lq和剪力V的计算公式 Vc=(1-2c)qL永久效应计算见下表作用效应跨中c=0.5 四分点c=0.25 支点 c=0一期M/KNm3154.1622365.6220V/KN0 182.85365.7二期M/KNmV/KNM/KNmV/KN主跨主梁恒载内力计算表the calculation of dead load of truss2.4.2可变作用效应计算冲 击 系 数 和 折 减 系 数 的 计 算与基频f有关，f计算见下式f=由于1.5f14则=0.1767lnf-0.0517=0.2531当车道数量大于两车道时，应当进行车道折减，三车道应当折减22%，但折减后不得小于两车道布载的计算结果主梁的荷载横向分布系数的计算 对于T型截面，的计算按下方公式计算= 式中 b单个矩形截面的宽度 t单个矩形截面的宽度 c矩形截面的抗扭刚度系数 m梁截面划分单块的矩形的截面的数量平均换算厚度（翼缘板对于跨中截面）=（25016.7+0.5100.3）/250=16.706cm平均换算厚度（马蹄部分）=（30+50）/2=40cm各分块名称 翼缘板176 16.591/3267874腹板193.3 161/3263918马蹄62 400.209829312 13.61104（抗扭修正系数）的计算式中G=0.4E， =34.5m，=50.01361104=0.0680552a=4 a=2 a=0 a=-2 a-4+2+0+（-4）+（-2）=40 I=0.73800503代入=0.92横向影响线竖标值计算如下，计算方法为修正的刚性横梁法=+式中n=5，=40，计算如下表梁号10.5680.3840.2000016-0.16820.3840.2920.2000.108001630.2000.2000.2000.2000.200值Eta value2.4.3主 梁 横 向 分 布 系 数 计 算下图为1号梁的横向影响线以及最不利布载 跨中横向分配系数影响线 Cross center crosswise distribution coefficient influence line计算横向分布系数（梁号1）三车道（0.571+0.459+0.378+0.266+0.158+0.073）0.78=0.74256二车道 （0.571+0.459+0.378+0.266）=0.8365 所以 m=0.8365下图为2号梁的横向影响线以及最不利布载跨中横向分配系数影响线Cross center crosswise distribution coefficient influence line计算横向分布系数（梁号2）三车道二车道 （0.430+0.347+0.287+0.205）=0.6345 所以 m=0.6345下图为3号梁的横向影响线以及最不利布载跨中横向分配系数影响线Cross center crosswise distribution coefficient influence line计算横向分布系数（梁号3）三车道二车道 0.24=0.4 所以 m=0.4682.4.3 可变作用效应计算 1）均布荷载标准值（公路I级车道荷载）q=10.5KN/m，选取集中荷载标准值的规定：桥梁的跨径不大于5m时，P，当桥梁的计算跨不小于50m时，P，当桥梁的计算跨径在5到50m之间时，采用直线内插的方法求出P，剪效应计算时， P应乘以0.2的系数。P+180=358KN剪力的计算时P=358 1.2=429.6KN2)可变效应的计算，1、跨中截面的最大M和V的计算a弯矩 M=m（q+Py） （不计冲击时）：面积M=M （冲击效应） 2.4.4跨中截面下图所示为跨中截面的内力影响线：跨中截面内力影响线Cross section of internal forces in the impact of linea、 弯矩不计冲击M=0.8365（10.5148.78125+3588.625）=3889.686KNm冲击效应M=0.25313889.686=984.480 KNmb、 剪力V= m（q+Py） （不计冲击）v=V （计算冲击） 不计冲击V=0.8365（10.54.3125+429.60.5）=217.56KN计冲击 v=V=0.2531217.56=55.065KN2、 计算L/4截面处的最大M和最大VL/4截面剪力计算图L / 4 section shear calculation charta、弯矩不计冲击M=0.8365（10.5111.5859+3586.46875）=2919.803KNm冲击效应M=0.25312919.803=739.002 KNma、 剪力V= m（q+Py） （不计冲击）v=V （计算冲击） 不计冲击V=0.8365（10.53.234+429.60.75）=297.925KN计冲击 v=V=75.405KN3、支点截面V的计算支点剪力计算图Leong fulcrum calculated shear map不计冲击=1.06511429.60.7598【（54.5-8.625）/34.5】=260.74KN=1.06511【0.75981.0651110.5（34.5/2）+8.625/2（0.8365-0.759810.5）】=150.01kNV=+=410.75KN计冲击v=130.961kN2.5主梁内力组合将以上计算的结果汇总于下表：序号荷载类别跨中截面四分点截面支点截面M（kN m）V（kN）M（kN m）V（kN）V（kN）第一期永久作用3154.16202365622182.850365.7第二期永久作用1905.51601429.173110465229.925总永久作用+505967803787.759293.315586.625可变作用（汽车）3889.686217.5692919.803297.925410.750可变作用（汽车）冲击984.48055.065739.00275.405130.960标准作用+9933.8447500.564666.6451128.338短期组合+0.77781.780152.292501.863874.154极限组合1.2+1.4（+）12859.446381.67591876278814.641462.3844主梁内力组合表Table girder combination of internal forces （3-1） =M+M+M=3154.162+1905.516+7781.78=12841.458KNm=2500-1078.2=1421.8mm设预应力钢筋截面重心距截面下缘距离为a=100mm,则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴距离=- a=1321.8mm已知A=829400mm2W=I/=73800502.81104/1421.8=519063900mm3所以有效预加力合力为N预应力钢筋的张拉控制应力为预应力损失按照张拉控制应力的20%估算，则可得需预应力钢筋的面积为Ap=2采用5束615.2钢绞线，预应力钢筋截面积为Ap=56140=4200mm2 。采用夹片式群锚，70金属波纹管成孔 。3.1.2预应力钢束布置采用两段式由钢管间的间距及保护层厚度，初步拟定预应力钢筋布置如下 （单位：mm） a b c图3-1 端部及跨中预应力钢筋布置图（尺寸单位：mm）in the end and cross-prestressed reinforcement layout判断T型截面类型as=30+0.07h=30+0.072500=205mmh0=2500-205=2295mmfcdbfhf(h0-hf/2)=22.41760168.5（2295-168.5/2）=1468.59106Nmm =1468.59KNmM故属于第二类T型截面求受压区高度Mu=fcdbx(h0-x/2)+ fcd(bf-b) hf(h0-hf/2)9933.844106=22.4160x(2295-x/2)+22.5(1760-160)168.5(2295-168.5/2)解方程得合适解为x=471mmhfx预应力钢筋纵断面设计为使预应力钢筋的预加力垂直于锚垫板，N1-N5弯起角度均为16由可计算R1=C1/（1-COS0）=320/（1-COS16）=8261mm同理得出半径RR1（mm）R2（mm）R3（mm）R4（mm）R5（mm）826116521247823304241303由公式l=RSIN0得出下表l1（mm）l2（mm）l3（mm）l4（mm）l5（mm）227745546831918011385L/4=4857mmL/3=13166mm符合设计标准3.1.3锚固面钢束布置预制梁端部预应力钢筋布置图 （尺寸单位mm）Prefabricated tie-beam prestressed reinforcement plan锚固点到支座中心线的水平距离=406-320tan16=314mm=406-640tan16=222mm=406-100tan16=377mm=406-420tan16=286mm=406-100tan16=377mm3.1.4钢束各控制点位置的确定图3-2 曲线预应力钢筋计算图（尺寸单位：mm）Figure curve prestressed reinforcement calculation弯起点至跨中截面的距离以N1号钢束为例xk=（34500/2+406）-l=15379mm同理N2-N5号钢筋计算结果如下钢束号N2N3N4N5xk(mm)131021082585486271将各钢束的控制参数汇总如下表：表3-1 各钢束的控制参数汇总表The control parameters of steel beam summary table钢束号升高值（mm）弯起角0（）弯起半径R（mm）支点至锚固点的水平距离（mm）弯起点至跨中截面水平距离（mm）N132016826131415379N2640161652122213102N3960162478237710825N4128016330422868545N51600164130337762713）各截面钢束位置及其倾角计算，详见下表：表3-2 各截面钢束位置及其倾角计算表Table 3-2 Location of the cross-section of steel beam and angle computation计算截面钢束号（mm）（mm）（mm）（）（mm）（mm）跨中截面N11537911385为负值，钢束尚未弯起00105N213102910800105N310825683100105N48548455400105N56271227700105L/4截面8625mmN11537911385000105N2131029108000105N3108256831000105N485484554770.130.09115.09N56271227723544.0967.14182.14支点截面17250mmN11537911385187113.09214.67319.67N2131029108414814.54529.20634.20N3108256831642515.02847.36952.36N485484554870215.271166.481281.48N5627122771097915.421485.931600.933.2主梁截面几何特性计算后张法预应力混凝土梁主梁截面几何特性应根据不同的受力阶段分别计算。本设计的T形梁有如下三个阶段：阶段：孔道压浆前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的影响（将非预应力钢筋换算为混凝土）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1500mm。阶段：管道结硬后至湿接缝结硬前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。主梁吊装就位后现浇400mm湿接缝，但湿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梁翼板宽度仍为1500mm。阶段：湿接缝结硬后桥面湿接缝结硬后，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梁翼板有效宽度为1900mm。3.2.1截面几何特性的计算截面几何特性的计算可以列表进行，如下：表3-3 第一阶段跨中截面几何特性计算表Table3-3 in the first phase of cross-sectional geometry computation分块名称分块面积（mm2）重心至梁顶距离（mm）对梁顶边的面积矩（mm3）自身惯性矩（mm4）（mm）（mm4）截面惯性矩（mm4）混凝土全截面853.61031220104.139119.06428670.634预留管道面积-19.29710323494.53-111-2.357净截面面积834.3581031248104.134119.0649.5984103.2.2各受力阶段控制截面几何特性汇总 受力阶段计算截面A（mm2）yuybepI（mm4）W(mm)Wu=I/yuWb=I/ybWp=I/ep阶段1跨中截面8343581248125210979.59841010769102567666453787496809L/4截面8343581237126310869.18481010742506067272209084574586支点截面17420901216128410654.7021010386677633661993844150235阶段2跨中截面8343581229127110789.12731010742660707181195984668831L/4截面8343581348115211979.3271010691913958096354277919799支点截面17420901450105012994.4161010304551724205714333995381阶段3跨中截面9445901246125410954.61041010370016053676555042104110L/4截面9445901238126210879.13671010738021007239857484054278支点截面18330801357114312064.3611010321370673815398136160862各受力阶段控制截面几何特性汇总表Each mechanical phase control section geometric features3.3钢束预应力损失估算按公路桥规规定预应力钢筋张拉控制应力采用MPa3.3.1预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失由公式计算得跨中截面各钢束值如下表：（其中）对于跨中截面，：x=l/2+d.d为锚固点到支点中线的水平距离 查表得=0.25，k=0.0015 由于N1-N5只有竖弯，所以 跨中截面各钢束摩擦应力损失见下表跨中截面各钢束摩擦应力损失表Each steel beam cross section in the friction stress loss table钢束编号（）（m）（）（MPa）（MPa）（）弧度N1160.2793417.2670.02640.982113951370.03N2160.2793417.9130.02690.982213951370.17N3160.2793417.6270.02640.982213951370.17N4160.2793417.472002620.982213951370.17N5160.2793417.564002630.982213951370.17平均值1370.14同理，可算出其他控制截面处的值。各截面的平均值的计算结果如下表：各设计控制截面平均值the average cross-section of the design control截面跨中L/4支点平均值（MPa）1370.041369.7891369.463.3.2锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失计算锚具变形、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。首先根据公式计算各束预应力钢筋的反摩阻影响长度，：式中l=4mm=（）/l 为张拉端锚下张拉控制应力= -l:张拉端至锚固端距离 ：预应力钢筋弹性模量，为1.93MPa计算表Calculation sheet计算如下表钢束编号（MPa）（MPa）（MPa）（mm）（MPa/mm）（mm）N113951370.0324.97176270.07773168N213951370.1724.83179130.07563193N313951370.1724.83176270.07773168N413951370.1724.83174720.07843154N513951370.1724.83175640.07803162由上表可知，五束预应力钢绞线均为l，所以距张拉端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按公式下式计算，其中=2计算如下表计算表Calculation sheet截面钢束编号（mm）（mm）（MPa）（MPa）各控制截面平均值（MPa）跨中截面N117627316866.47X0N217913319365.95N317627316866.47N417472315466.77N517564316266.61L/4截面N19002316866.47X0N28911319365.95N39002316866.47N48847315466.77N58939316266.61支点截面N1377316866.47473.9128467.62748N2286319365.95421.611N3377316866.47473.9128N4222315466.77495.5728N5314316266.61472.1283.3.3预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失混凝土弹性压缩引起的应力损失取按应力计算需要控制的截面进行计算。对于简支梁可取截面按式计算，并以其计算结果作为全梁各截面预应力钢筋应力损失的平均值。式中 张拉批数，m=5； 预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，按张拉时混凝土的实际强度等级计算；假定为设计强度的90%，即，查表内插得MPa，故全部预应力钢筋（批）的合力在其作用点（全部预应力钢筋重心点）处所产生的混凝土正应力，截面特性按第一阶段取用；其中 105.907kNMPa所以 MPa （3-3）3.3.4钢筋松弛引起的预应力损失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 （3-4）式中 张拉系数，采用超张拉，取； 钢筋松弛系数，对于低松弛钢绞线，取； 传力锚固时的钢筋应力，这里仍采用截面的应力值作为全梁的平均值计算，故有MPa所以 MPa3.3.5混凝土收缩、徐变引起的损失1）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有，可得d；对于二期、三期恒载的加载龄期，假定为d；该梁构件理论厚度为mm，由此可查表内插得相应的徐变系数终极值为，；混凝土收缩应变终极值。2）构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处由预应力（扣除相应阶段的预应力损失）和结构自重产生的混凝土法向应力，可取跨中截面和截面的平均值作为全梁各截面的计算值。跨中截面 kN（3-5） （3-6） MPaL/4截面 kN MPa所以 MPa3）构件受拉区全部纵向钢筋配筋率（未计构造钢筋影响） 预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值4）构件受拉区预应力钢筋和非预应力钢筋截面重心至构件截面重心轴的距离mm又 mm2，mm4所以 （3-7）则代入公式得 （3-8） MPa3.3.6各截面钢束应力损失平均值及有效预应力汇总现将各截面钢束应力损失平均值及有效预应力汇总如下表：表3-17 各截面钢束应力损失平均值及有效预应力汇总表Table3-17 cross-section steel beam of the average stress and the effective prestress loss 截面预加应力阶段（MPa）使用阶段（MPa）钢束有效预应力（MPa）跨中1370.1401.471371.6123.74651.2975.03623.3951.646L/41369.78901.471371.25923.74651.2975.03623.74151.295支点1369.46467.627481.471838.55723.74651.2975.036443.557518.5933.4持久状况截面承载能力极限状态计算3.4.1正截面承载力计算一般取弯矩最大的跨中截面进行正截面承载力计算1）求受压区高度已知x=471mm 2）正截面承载力计算预应力钢筋和非预应力钢筋的合力作用点到截面底边的距离为m（3-10）则 mm由内力组合表知，梁跨中截面弯矩组合设计值kNm。截面抗弯承载力 （3-11）NmmkNm跨中截面正截面承载力满足要求。3.4.2斜截面承载力计算这里取L/4截面进行计算纵向受拉钢筋合力点距截面下缘的距离则 1）据公式进行截面抗剪强度上下限复核，即 （3-12）计算表明，截面尺寸满足要求，但须配置抗剪钢筋。2）斜截面抗剪承载力按公式计算异号弯矩影响系数；预应力提高系数；受压翼缘的影响系数；（3-13）箍筋选用双肢直径为10mm的HRB335钢筋，MPa，间距mm，则mm2，故；采用全部3束预应力钢筋的平均值，即。所以 （3-14） kN（3-15）L/4截面处斜截面抗剪满足要求。非预应力构造钢筋作为承载力储备，未予考虑。3.4.3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，且弯起角度缓和，其斜截面抗弯强度一般不控制设计，故不另行验算。4 应力验算4.1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C45。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。2）短暂状况下（预加力阶段）梁跨中截面上、下缘的正应力上缘： （4-1）下缘： （4-2）其中，kNm，截面特性取用第一阶段的截面特性值，代入上式得（拉）（压）预加力阶段混凝土的压应力满足应力限制值的要求；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）支点截面的应力验算方法同跨中截面，其中，截面特性值，代入上述公式得（拉）（压）4.2持久状况的正应力验算4.2.1截面混凝土的正应力验算1）跨中截面：， （4-3）所以跨中截面混凝土上边缘压应力计算值为 （4-4）MPa即持久状况下跨中截面混凝土正应力验算满足要求。2）L