第6章预应力损失及有效应力的计算.doc

石家庄铁道大学毕业设计第6章 预应力损失及有效应力的计算本桥预采用后张法,应力损失包括： 摩阻损失、锚具变形及钢筋回缩、混凝土的弹性压缩、预应力筋的应力松弛、混凝土的收缩与徐变等5项。根据桥规（JTG D62-2004）第6.2.1条规定，后张法预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中，应考虑由下列因素引起的预应力损失：预应力钢筋与管道壁之间的摩擦 l1锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 l2混凝土的弹性压缩 l4预应力钢筋的应力松弛 l5混凝土的收缩和徐变 l66.1 预应力损失的计算6.1.1 摩阻损失预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失可按下式计算： (6-1)con张拉钢筋时锚下的控制应力（跟据桥规规定con 0.75）；预应力钢筋与管道壁的摩擦系数，对金属波纹管，取0.2，具体取值见表6-1；从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和，以rad计；k管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015，具体取值见表6-1；x从张拉端至计算截面的管道长度,以米计。表6-1 系数k及的值管道类型K橡胶管抽芯成型的管道0.00150.55铁皮套管0.00300.35金属波纹管0.00200.00300.200.266.1.2 锚具变形损失由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失，可按下式计算： (6-2)Dl锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值；统一取6mm；L预应力钢筋的有效长度；EP预应力钢筋的弹性模量。取195GPa。6.1.3 混凝土的弹性压缩后张预应力混凝土构件的预应力钢筋采用分批张拉时，先张拉的钢筋由于张拉后批钢筋所产生的砼弹性压缩引起的应力损失，可按下式计算 (6-3)式中， 在先张拉钢筋重心处，由后张拉各批钢筋而产生的混凝土法向应力；预应力钢筋与混凝土弹性模量比。若逐一计算的值则甚为繁琐，可采用下列近似计算公式 (6-4)式中， N计算截面的分批张拉的钢束批数.钢束重心处混凝土法向应力： 式中M1为自重弯矩。注意此时计算Np时应考虑摩阻损失、锚具变形及钢筋回缩的影响。预应力损失产生时，预应力孔道还没压浆，截面特性取静截面特性（即扣除孔道部他的影响）。6.1.4 钢束松弛损失钢束松弛（徐变）引起的应力损失（）此项应力损失可根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 表6.2.6 条的规定，按下列公式计算。对于钢丝、钢绞线，计算式采用式6-5。=MPa （6-5）式中 张拉系数，一次张拉时，=1.0；超张拉时，=0.9； 钢筋松弛系数，I级松弛（普通松弛），=1.0；II级松弛（低松弛），=0.3；传力锚固时的钢筋应力，对后张法构件=-；对先张法构件， =-。6.1.5 收缩徐变损失由混凝土收缩和徐变引起的预应力钢筋应力损失l6 （6-6） （6-7） （6-8） （6-9）式中：、构件受拉、受压全部纵向钢筋截面重心处由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失；、构件受拉、受压全部纵向钢筋截面重心处由预习应力产生的混凝土法向应力； 截面回转半径，后张法采用净截面特性、构件受拉区、受压区纵向普通钢筋截面重心至构件截面重心的距离；预应力钢筋传力锚固龄期为，计算考虑的龄期为t时的混凝土收缩、徐变，其终极值可按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 中表6.2.7取用；加载龄期为，计算考虑的龄期为t时的徐变系数，可按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 中表6.2.7取用。6.2 有效预应力的计算 表6-4控制截面的各项预应力损失及汇总（下部弯曲钢筋）单元位置应力 (扣除短期损失) (kN/mm2)弹性变形损失(kN/mm2)应力(扣除弹性变形损失)/ 应力(扣除短期损失)徐变/收缩损失(kN/mm2)松弛损失(kN/mm2)1.00 I9617012061.00021106220021.00 J9981522361.000211571446715.00 I106231115751.001531519923015.00 J105359714281.001430675855130.00I8458654841.000613781030.00 J8349223911.000511226045.00 I104495413031.001230027788845.00 J105359714281.001430674855160.00 I9981032361.000211571446360.00 J9616522061.000211061199