预应力混凝土连续刚构桥

1、第一章 结构设计本章主要介绍如何进行结构设计。结构设计应包括上部结构设计和下部结构设计。上部结构设计的主要内容有：截面尺寸的拟定，内力计算（包括恒载内力、活载内力和内力组合，内力包络图的绘制），配筋设计，施工阶段和使用阶段的应力验算，最终承载力极限状态强度验算、刚度验算，预拱度设置等。下部结构设计的主要内容为桥墩（台）的设计计算。1.1设计资料1.1.1 方案简述本设计采用主桥预应力混凝土连续刚构体系。具体尺寸为跨中截面梁高,是主跨径的；主墩顶梁高，是主跨径的。采用双薄壁桥墩，壁厚为，墩高为。1.1.2 设计依据1. 主要技术指标资料a.跨径： (此为桥墩中距)。b.桥面净宽：净。c.技术标准

2、：设计荷载为公路-I级；环境标准为I类环境；设计安全等级为二级。d.相关参数：体系均匀升温和降温，按规范同时考虑均匀升降温、不均匀温差；人行栏杆每侧重量分别为，单侧防撞栏为，桥面铺装采用厚防水混凝土厚沥青混凝土,沥青混凝土重按计，预应力混凝土结构重度按计，混凝土重度按计。2. 材料规格a.上部结构混凝土：C55。C55混凝土强度指标：抗压强度设计值，抗拉强度设计值，弹性模量。b.桥面铺装及下部结构混凝土：C30。C30混凝土强度指标：抗压强度设计值，抗拉强度设计值，弹性模量。c.预应力钢筋采用标准强度为的低松弛钢绞线，张拉控制应力取为，预应力筋的锚固方式为群锚，按后张法施工。强度指标为：抗拉强

3、度标准值 ，抗拉强度设计值 ， 弹性模量。d.普通钢筋采用钢筋。其强度指标为：抗拉强度设计值 ， 弹性模量，箍筋及构造钢筋采用钢筋，其强度指标为抗拉强度设计值，弹性模量。3. 设计依据a. 公路桥涵设计通用规范。b. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范。1.2 上部构造主梁细部尺寸1.2.1 主梁尺寸拟定根据已成桥资料及桥梁设计常用数据手册、桥梁工程有关连续刚构截面形式及尺寸的相关内容，拟订主梁尺寸如下：采用单箱单室主梁截面，箱顶宽，底面宽。变截面梁墩顶处梁高与最大跨径的关系：梁高为，取，即 取。变截面梁跨中处梁高与最大跨径的关系：梁高为，取，即 取。梁底纵向变化曲线可以是抛物线、正弦曲

4、线、三次曲线、圆弧线及曲线选，为使线形圆顺，本设计采用抛物线。主跨以跨中梁顶为原点，曲线方程为：。顶板厚取，跨中处底板厚，根部顶板厚，根部底板厚，以便布置预应力束，箱梁底板上缘所在曲线也为二次抛物线，抛物线方程为。边跨以边跨支点处的梁顶为原点，曲线方程为，箱梁底板上缘曲线方程为。主跨腹板变化形式为,从根部厚均匀变化到跨厚，从跨到跨中腹板厚均为。边跨腹板变化形式同主跨。在墩顶设置块横隔板，边跨端部设一块横隔板，共块横隔板，厚度均为。其根部、跨中及边跨截面如图所示：图1.1 墩顶截面图图1.2 主跨1/4跨截面图图1.3 主跨1/2跨截面图图1.4 边跨悬臂端截面图1.2.2 截面特性及单元重量计

5、算结果表表1-1 单元数量列表单元号左梁高左面积左单位重右梁高右面积右单位重单元重量1（边跨横隔板）2.4025.46612.4025.46616612（边跨）2.4013.03382.4113.03396777（边跨L/4）2.5613.43502.6213.635470414（边跨L/2）3.2315.54043.3616.041682021（边跨3L/4）4.4219.55084.6320.3528104027（根部）5.8624.86466.0025.466065329（根部横隔板）6.0057.615006.0057.6150074842(主跨L/8)4.7520.75384.552

6、0.0520106049（主跨L/4）3.5416.64313.416.141985056（主跨3L/8）2.7614.13662.6913.836072664（跨中）2.4013.03382.4013.0338677注：以上表中所列仅为桥梁左半部分。第二章 荷载内力计算内力分析采用了桥梁博士软件进行内力分析计算。该软件系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行，密切结合桥梁设计规范，充分利用现代计算机技术对结构进行计算。2.1 建模及数据输入2.1.1 单元划分根据现在施工能力及结构要求，全桥共分个单元，个截面。具体划分为：边跨分为个单元，按划分；桥墩顶处划分为个单元，按划分；桥墩顶至跨中划分

7、为个单元，按划分；每根墩柱分为个单元，竖向按划分。具体划分情况计算简图：图2.1 计算简图图2.2 全桥立体模型图2.1.2 全桥施工阶段的划分为了方便全桥的施工,特用程序将划分的梁的单元的截面特性计算出来，具体结果见下表： 图2.3 控制截面分布图表2-1 控制截面几何信息节点2（边跨）3.55e0413.010.892.401.09814（边跨L/2）3.55e0415.524.093.231.58921（边跨3L/4）3.55e0419.555.334.422.32928（根部）3.55e0425.4125.316.003.32842(主跨L/8)3.55e0420.767.134.75

8、2.54249(主跨L/4）3.55e0416.630.693.541.77965（跨中）3.55e0413.010.892.401.0982.1.3 施工过程模拟本桥采用悬臂施工法模拟如下：本次设计为简单起见，全桥共分4个施工阶段，该施工阶段为第三阶段，主梁的铺装阶段。中跨合拢后进行桥面铺装施工，在全桥范围内加向下均布力每延米-70.76。人行栏杆q=1.5,防撞栏q=7.0，桥面铺装层q=(0.08×25+0.08×23) ×14=53.76,施工阶段q= q*2+ q*2+ q=70.76。2.2 计算结果及数据处理所有数据输完并检查无误后，进入结构计算模块

9、，输出单元截面如下表所示：2.2.1 恒载内力表2-2 控制截面结构重力结构内力表节点2（边跨）-372221014（边跨L/2）-72000846021（边跨3L/4）-2410001600028（根部）-5020002460042(主跨L/8)-379000-2240049(主跨L/4）-124000-1440065（跨中）9740028表2-3 控制截面第一施工阶段永久荷载结构内力表节点2（边跨）-331-66114（边跨L/2）-117000930021（边跨3L/4）-2900001560028（根部）-5400002320042(主跨L/8)-360000-1780049(主跨L/

10、4）-160000-1110065（跨中）00表2-4 控制截面第三施工阶段永久荷载结构内力表节点2（边跨）-41.981114（边跨L/2）-4760121021（边跨3L/4）-29900239028（根部）-67900348042(主跨L/8)-61400-386049(主跨L/4）-15900-269065（跨中）267008.432.2.2 活载内力a.冲击系数冲击系数值可按下式计算：当1.5Hz时， =0.05当1.5Hz14Hz时， =0.1767-0.0157当14Hz时， =0.45式中 结构基频（Hz）。桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等动力特性内容，它直接反

11、映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。不管桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别，也不管结构尺寸与跨径是否有差别，只要桥梁结构的基频相同，在同样条件的汽车荷载下，就能得到基本相同的冲击系数。桥梁的自振频率（基频）宜采用有限元方法计算，对于连续梁结构，当无更精确方法计算时，也可采用下列公式估算： （2-1） （2-2） （2-3）式中 结构的计算跨径（）； 结构材料的弹性模量（）； 结构跨中截面的截面惯矩（）； 结构跨中处的单位长度质量（），当换算为重力计算时，其单位应为（）；结构跨中处延米结构重力（）；重力加速度。计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用；计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应

12、时，采用。本设计计算跨径取120m，弹性模量E=3.55×104MPa ，计算得出跨中截面惯矩=10.89，截面面积A=13.0N/m，将数据代入上式：13×26×10=3.38×10 N/m=34455kg/m=0.5043=0.8761冲击系数都取0.05。结构的安全等级为二级其重要性系数取1.0；人群荷载标准值3.5图2.4 边跨端部截面内力影响线图2.5 边跨1/2L截面内力影响线图2.6 边跨3L/4截面内力影响线图2.7 根部截面内力影响线图2.8 主跨L/8截面内力影响线图2.9 主跨L/4截面内力影响线图2.10 跨中截面内力影响线b.汽

13、车活载作用下结构内力表表2-5 控制截面汽车结构内力表节点2（边跨）0014（边跨L/2）5200-11621（边跨3L/4）280045828（根部）62843742(主跨L/8)156-0.649(主跨L/4）3180-4.3565（跨中）7320218表2-6 控制截面汽车结构内力表节点2（边跨）-36513.814（边跨L/2）-420018721（边跨3L/4）-695028628（根部）-1190070142(主跨L/8)-13100-72849(主跨L/4）-5180-47965（跨中）-436-15.6表2-7 控制截面汽车结构内力表节点2（边跨）-5.2564414（边跨L/

14、2）4260-20321（边跨3L/4）2460-74.628（根部）402-17.742(主跨L/8)-7330-91049(主跨L/4）-890-74065（跨中）5350-339表2-8 控制截面汽车结构内力表节点2（边跨）0-18714（边跨L/2）127047921（边跨3L/4）-237068528（根部）-831086242(主跨L/8)149033.849(主跨L/4）28908065（跨中）5380342表2-9 控制截面汽车结构内力表节点2（边跨）013014（边跨L/2）24012221（边跨3L/4）-238026928（根部）-664040542(主跨L/8)-107

15、00-62449(主跨L/4）-3340-47665（跨中）5590-141c.人群活载作用下结构内力表表2-10 控制截面人群结构内力表节点2（边跨）0014（边跨L/2）124021.721（边跨3L/4）51850.128（根部）1438.0442(主跨L/8)374-11.449(主跨L/4）689-33.765（跨中）21200.7表2-11 控制截面人群结构内力表节点2（边跨）-3.06014（边跨L/2）-159066.221（边跨3L/4）-269012428（根部）-508024642(主跨L/8)-4840-27049(主跨L/4）-1840-16265（跨中）-1670表

16、2-12 控制截面人群结构内力表节点2（边跨）-3.0612514（边跨L/2）702-29.321（边跨3L/4）320-8.628（根部）109-2.4242(主跨L/8)-4800-29049(主跨L/4）-1680-21165（跨中）969-72.4表2-13 控制截面人群结构内力表节点2（边跨）0-66.214（边跨L/2）-105011721（边跨3L/4）-250018328（根部）-507025642(主跨L/8)3378.6549(主跨L/4）52515.665（跨中）97973.1表2-14 控制截面人群结构内力表节点2（边跨）2014（边跨L/2）46854.321（边跨

17、3L/4）-87614028（根部）-319022042(主跨L/8)-4270-28149(主跨L/4）-969-19565（跨中）21200.5表2-15 控制截面人群结构内力表节点2（边跨）-3.06-3414（边跨L/2）-81533.621（边跨3L/4）-129033.928（根部）-175034.242(主跨L/8)-191049(主跨L/4）-181065（跨中）-16702.2.3 次内力计算a.支座沉降次内力计算方法及结果在桥梁设计中，支座沉降工况的选取是应慎重考虑的问题。一般应综合考虑桥址处的地质、水文等情况，根据已建桥梁的设计经验来定。有时需选取几种沉降工况计算，这样就

18、存在一个工况组合的问题。程序一般对每一个截面挑最不利的工况内力值作为沉降次内力。本设计考虑1号墩下降1，3号墩下降2。a)1号墩下降1表2-16 控制截面支座沉降结构内力表节点2（边跨）1.3191014（边跨L/2）46200-191021（边跨3L/4）73400-191028（根部）98900-191042(主跨L/8)-32500-55349(主跨L/4）-24700-55365（跨中）-6850-553b)3号墩下降2表2-17 控制截面支座沉降结构内力表节点2（边跨）3.04-55314（边跨L/2）-1200055321（边跨3L/4）-1840055328（根部）-238005

19、5342(主跨L/8)-46300-137049(主跨L/4）-28500-137065（跨中）14100-1370b.温差引起的次内力计算本次设计考虑升温15度和降温20度两种情况。a)温度升高15度表2-18 控制截面升温结构内力表节点2（边跨）2.83-18414（边跨L/2）-370018421（边跨3L/4）-521018428（根部）-617018442(主跨L/8)338071.849(主跨L/4）159071.865（跨中）-142071.8b)温度降低20度 表2-19 控制截面降温结构内力表节点2（边跨）-3.7724514（边跨L/2）4940-24521（边跨3L/4）

20、6950-24528（根部）8230-24542(主跨L/8)-4500-95.849(主跨L/4）-2110-95.865（跨中）1900-95.82.3 荷载组合及其原理2.3.1原理根据公路桥涵设计通用规范（JTG2004）第4.1.6条和第4.1.7条。有以下两种组合。a.承载能力极限状态的效应组合根据“桥规”应采用以下两种作用效应组合：a)基本组合。永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为： （2-4）或 （2-5）式中Sud承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；结构重要性系数第i个永久作用效应的分项系数；第i个永久作用效应的标准值和设计值；汽车荷

21、载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数；汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数；在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的标准值和设计值；在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变作用效应的组合系数。根据以上条文本设计采用以下三种组合：组合 1.2（1.0）×恒+1.4×汽组合 1.2（1.0）×恒+1.4×汽+0.8 ×1.4×人群组合 1.2（1

22、.0）×恒+1.4×汽+0.8 ×1.4×（人群+温升或温降）b)偶然组合。永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相结合。偶然作用的效应分项系数取1.0；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行公路工程抗震设计规范规定采用。b.正常使用极限状态的效应组合根据“桥规”应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：a)作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为： （2-6）式中Ssd作用短期效应组合设计值；第j个可变作用效应的频遇值

23、系数；SQjk第j个可变作用效应的频遇值。b)作用长期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为： （2-7）式中Sld作用长期效应组合设计值；第j个可变作用效应的准永久值系数；SQjk第j个可变作用效应的准永久值。2.3.2 内力组合表表2-20 内力组合表节点极限组合标准组合2（边跨）-957.025281.76-736.664397.0014（边跨L/2）-117000.008246.82-91137.246809.7021（边跨3L/4）-328386.0017497.77-274250.0014498.8028（根部）-658316.0027904.

24、35-548950.0023161.8842(主跨L/8)-568071.20-30659.44-476860.00-25547.0049(主跨L/4）-218279.20-20732.96-184740.00-17298.0065（跨中）124740.16-2702.73104527.00-2330.40注：弯矩单位为,剪力单位为。第三章 预应力钢束的估算及其布置3.1 预应力刚束数量的估算在预应力混凝土桥梁设计时，应满足结构在正常使用极限状态下的应力要求和承载能力极限状的强度要求。以下就以跨中截面在各种作用效应组合下，分别按照上述要求对主梁所需的钢束进行估算，并按这些估算的钢束确定主梁配束

25、数。3.1.1 原理a.按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数：本梁按全预应力混凝土受弯构件设计，按正常使用极限状态组合计算式，截面不允许出现拉应力。当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束的估算公式 (3-1)式中使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表1-21取用；与荷载有关的经验系数，对于公路I，取；一束钢束绞线的截面积，其中一根钢绞线截面积为；截面的上核心距；截面的下核心距； (3-2) (3-3)预应力钢束重心对中性轴的偏心距，可预先假定，为梁高； 截面形心到上缘的距离；截面的抗弯惯性距。b.按承载能力极限状态估算钢束数：根据极限状态的应力计算图式，受压混凝土达到极限强度，应力图式呈

26、矩形，同时预应力钢束也达到设计强度，则钢束数的估算公式为 (3-4)式中 承载能力极限状态的控制截面最大弯矩组合设计值，按表1-21采用； 经验系数，一般采用，取。3.1.2 控制截面预应力筋估算a.14号节点：已知 估算得到顶板取束（根为一束）预应力筋，则，取，由束顶板钢筋分担的弯矩和为：腹板用根为一束的预应力筋配置，：假设， ，取b.21号节点：已知 估算得到顶板取束（根为一束）预应力筋，则，取，由束顶板钢筋分担的弯矩和为：腹板用12根为一束的预应力筋配置，：假设， ，取c.28号节点：已知 估算得到顶板取束（根为一束）预应力筋，取，由束顶板钢筋分担的弯矩和为：腹板用12根为一束的预应力筋

27、配置，：假设， ，取d.42号节点：已知 估算得到顶板取束（根为一束）预应力筋，取，由束顶板钢筋分担的弯矩和为：腹板用12根为一束的预应力筋配置，：假设， ，取e.49号节点：已知 估算得到顶板取束（根为一束）预应力筋，则，取，由束顶板钢筋分担的弯矩和为：腹板用根为一束的预应力筋配置，：假设， ，取f.65号节点：已知 估算得到底板边缘取束（根为一束）预应力，取，由束底板钢筋分担的弯矩和为：底板中部用根为一束的预应力筋配置，：假设， ，取3.2 预应力束布置3.2.1 布置原则a.纵向预应力索为结构主要受力钢筋,为了设计和施工方便,进行对称布束,锚头尽量靠近压应力区 。b.钢束在横断面中布置时

28、直束靠近顶板位置,直接锚固在齿板上,弯束布置在腹板上,便于下弯锚固。c.本桥中采用预埋波纹管,根据文献5预规第6.2.26规定：其水平净距不应小于4，波纹管至构件顶面或侧面的间距不小于3.5, 波纹管至构件底面边缘的净矩不小于5, 波纹管的内径应比预应力钢筋的外径至少大1。d.根据桥梁设计规范预规第6.2.26条规定，后张预应力构件的曲线预应力钢筋的曲率半径钢绞线不应小于4。3.2.2 钢束布置a. 14号节点截面：顶板取束（根为一束）预应力筋,腹板用束（根为一束）预应力筋布置，具体布置图如下：图3.1 节点14配束图b.21号节点截面：顶板取束（根为一束）预应力筋，腹板用束（根为一束）预应力

29、筋布置。具体布置图如下：图3.2 节点21配束图c.28号节点截面：顶板取束（根为一束）预应力筋，腹板用束（根为一束）预应力筋布置。具体布置图如下：图3.3 节点28配束图d.42号节点截面：顶板取束（根为一束）预应力筋，腹板用束（根为一束）预应力筋布置。具体布置图如下：图3.4 节点42配束图e.49号节点截面：顶板取束（根为一束）预应力筋，腹板用束（根为一束）预应力筋布置。具体布置图如下：图3.5 节点49配束图f.65号节点截面：底板取束（根为一束）预应力筋和束（根为一束）预应力筋布置。具体布置图如下：图3.6 节点65配束图3.3 总体布置图3.7 纵剖面图3.8 平面图第四章 预应力

30、损失的计算4.1 预应力损失计算理论预应力束的张拉控制应力，参照文献桥梁设计规范预规第5.2.1条规定：构件在预加应力时，预应力钢绞线的锚下控制应力应符合，故由于施工中预应力钢筋的张拉采用后张法，故桥梁设计规范预规第5.2.5条，应计算以下各项预应力损失：预应力钢筋与管壁间的摩擦损失；锚具变形、钢筋回缩和拼装构件压缩和徐变损失；混凝土弹性压缩损失；预应力钢筋的应力松弛损失；混凝土的收缩和徐变损失。4.2 预应力损失计算4.2.1 摩擦损失和锚具变形、钢筋回缩引起的损失 1.预应力钢筋与管壁间的摩擦损失，根据桥梁设计规范预规第5.2.6条规定，按下列公式计算，其中， ,式中：张拉钢筋时锚下的控制

31、应力，控制应力张拉；预应力钢筋与管道壁的摩擦系数；从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和，以计；管道每米局部偏差对摩擦的影响系数；从张拉端至计算截面的管道长度，以计。2. 锚具变形、钢筋回缩引起的预应力损失，本设计采用OVM锚具，按桥梁设计规范预规第D.0.2条计算。式中 为反摩擦影响长度，按下列公式计算： （4-1）为单位长度由管道摩擦引起的预应力损失，按下列公式计算： （4-2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失，本设计为6；张拉端至锚固端的距离；预应力钢筋扣除沿途摩擦损失后锚固端应力；预应力钢筋的弹性模量， 。表4-1 钢束有效长度表钢束编号有效长度（）T144.3T226.3T33

32、8.3B162.0B246.0B370.5B452.0B546.0B642.0B752.0B848.2B944.4B1032.0B1139.6B1234.1B1324.1B1416.2B1554.6B1664.0B1725.1D113.5D2453. 截面预应力损失和的计算(1) 钢筋与管壁间摩擦与锚具变形、钢筋回缩引起的损失的具体值见下表表4-2 14截面与计算表 项目钢束编号数量T11916.00.0520.250.001550.6736.08B180.50.0170.250.00156.6975.21B3410.00.262 0.250.0015107.9058.47B17425.00.

33、1570.250.0015103.060平均值41.0444.62表4-3 28 截面与计算表 项目钢束编号数量T1191.250.0520.250.001520.60 78.01 T2181.250.0520.250.001520.60 85.13 B18330.0170.250.001573.00 0 B22130.0520.250.001544.61 44.56 B34100.2620.250.0015107.90 58.47 B4220.50.0170.250.001547.98 26.43 B54170.0520.250.001552.69 33.31 B62150.0520.250

34、.001548.65 38.88 B76230.2610.250.0015132.44 0B86210.4190.250.0015177.69 0B96190.4190.250.0015174.03 0B106130.0520.250.001544.61 44.91 B114170.4190.250.0015170.36 0B122110.0520.250.001540.55 51.89 B13690.2260.250.001594.31 64.66 B14650.2260.250.001586.48 106.33 平均值77.39 46.29表4-4 49截面与计算表 项目钢束编号数量T33

35、7120.0520.250.001542.58 47.73 B1820.0170.250.001510.08 71.47 B2220.0520.250.001522.14 75.51 B34100.2620.250.001592.36 103.32 B1640.50.1570.250.001554.70 90.50 平均值41.4261.70表4-5 65截面与计算表 项目钢束编号数量B152280.1570.250.0015108.86 0B164320.1570.250.0015116.56 0D222220.0170.250.001551.01 22.96平均值60.7019.434.2

36、.2 混凝土弹性压缩损失为简化起见，特作如下假设：a.个别钢束在其重心与钢束合力重心是一致的；b.每根钢束在其重心上产生的应力是常数；c.先张拉负弯矩钢束，后张拉正弯矩钢束；d.每次两根同时张拉。那么截面上缘的预应力钢筋（负弯矩钢筋）的弹性压缩损失的平均值为： （4-3）那么截面下缘预应力钢筋（正弯矩钢筋）的弹性压缩损失的平均值为： （4-4）式中:、分别为负、正弯矩预应力钢筋的根数全部上缘预应力钢筋在传力锚固阶段作用在其重心处的混凝土的应力全部下缘预应力钢筋在传力锚固阶段作用在上缘钢束重心处的应力值全部下预应力钢筋在传力锚固阶段作用在其重心处的混凝土的应力 （4-5） （4-6） （4-7）

37、 （4-8）式中：单根钢束面积×根数×（为张拉时锚下控制应力，单根钢束面积为1.39）截面净面积上缘钢束到重心轴的距离（净面积）下缘钢束到重心轴的距离（净面积）上缘钢筋处截面模量，下缘钢筋处截面模量，净截面惯性矩表4-6 配筋后截面特性截面号1414.8723.021.281.312822.94111.342.494915.5528.361.646511.759.371.14a.14号截面： b.28截面： 因为截面只在上缘布置预应力筋，所以，c.49截面： 因为截面只在上缘布置预应力筋，所以，d.65截面： 因为截面只在上缘布置预应力筋，所以，4.2.3 钢筋松驰引起的应

38、力损失其终极值，可按下列规定计算：预应力钢丝、钢绞线： (4-9)式中：张拉系数，一次张拉时，；超张拉时，；钢筋松弛系数，级松弛（普通松弛），；级松弛（低松弛），；传力锚固时的钢筋应力，对先张法构件；对后张法构件，。本设计未超超拉、级松弛，即：，。a.14截面：b.28截面：c.49截面：d.65截面： 4.2.4 凝土收缩和徐变引起的预应力损失公式 ： (4-10) (4-11) (4-12)（不考虑普通钢筋） (4-13)构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处由预应力产生的混凝土法向压应力，应按预规JTG D62-2004第6.1.5条和第6.1.6条规定计算。此时，预应力损失值仅考虑预应力钢筋

39、锚固时（第一批）的损失，不得大于传力锚固时混凝土立方体抗压强度的0.5倍。计算时，可根据构件制作情况考虑自重的影响；预应力钢筋的弹性模量。取；预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；构件受拉区全部纵向钢筋配筋率；构件截面面积，对先张法构件，；对后张法构件，。此处，为换算截面，为净截面；截面回转半径，先张法构件取，；后张法构件取，此处，和分别为换算截面惯性矩和净截面惯性矩；构件受拉区预应力钢筋截面重心至构件截面重心的距离；构件受拉区预应力钢筋截面重心至构件截面重心轴的距离；预应力钢筋传力锚固龄期为，计算考虑的龄期为t时的混凝土收缩应变，其终极值可按预规JTG D62-2004表6.2.7取用。加

40、载龄期为，计算考虑的龄期为t时的徐变系数，其终极值可按预规JTG D62-2004表6.2.7取用。徐变系数和收缩应变值的计算构件理论厚度=，式中： 主梁混凝土截面面积； 与大气接触的截面周边长度。由于混凝土收缩和徐变在相对湿度为80条件下完成，受荷时混凝土龄期为28天，。a.14截 查表知 ，。表4-7 14号截面收缩徐变产生的预应力损失0.7180.940.9423.0214.871.550.00481.575.494.0344.20a.28截面： 查表知 ，。表4-8 28号截面收缩徐变产生的预应力损失2.4292.492.49111.3422.944.850.10592.275.498

41、.0716.63a.49截面： 查表知 ，。表4-9 49号截面收缩徐变产生的预应力损失0.9840.90.928.3615.551.820.0633 1.445.495.2124.17d.65截面： 查表知 ，。表4-10 65号截面收缩徐变产生的预应力损失1.271.151.159.3711.750.80.10812.675.497.4413.584.2.5 有效预应力预应力损失的最后结果应列表给出各个截面的各项预应力损失、张拉锚固阶段和使用阶段的有效预应力以及使用阶段扣除全部损失的有效预应力值。 （使用阶段扣除全部损失的有效预应力值） （张拉锚固阶段的有效预应力）表4-11 各截面钢束预

42、应力损失值与有效预应力汇总表截面号预加力阶段使用阶段有效应力预加力阶段使用阶段1441.0444.6230.4740.6944201278.871193.982877.3946.2958.1434.7316.631213.181161.824941.4261.7046.5037.8024.171245.381183.416560.7019.4355.6340.6413.581259.241205.02第五章 持久状况承载能力极限状态计算5.1 承载能力极限状态计算理论进行持久状况承载能力极限状态计算时，作用(或荷载)的效用（其中汽车荷载应计入冲击系数）应采用其组合设计值；结构材料性能采用其强度

43、设计值。箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘的有效宽度可按下面规定计算(1)简支梁和连续梁各跨中部梁，悬臂梁中间跨的中部梁段 = （5-1）(2)简支梁支点，连续梁边支点及中间支点，悬臂梁悬臂段= （5-2）式中腹板两侧上、下各翼缘的有效宽度，=1，2，3，见图1.22；腹板两侧上、下各翼缘的实际宽度，=1，2，3，见图1.22；有关简支梁、连续梁各跨中部梁段和悬臂梁中间跨的中部梁段翼缘有效宽度的计算系数，可按图1.23和表1-31确定；有关简支梁支点、连续梁边支点和中间支点、悬臂梁悬臂段翼缘有效宽度的计算系数，可按图1.23和表1-31确定。注：表1-31确定。图5.1 箱形截面梁翼缘有效宽度 图5

44、.2 、曲线图表5-1 、的应用位置和理论跨径结构体系理论跨径简支梁=连续梁边跨边支点或跨中部分梁段=0.8中间跨跨中部分梁段=0.6，中间支点取0.2倍相邻跨径之和5.2 承载能力极限状态计算1. 14号截面（下翼缘位于受压区）求有效翼缘宽度：此时为边跨跨中部分： ，查图1.23得，故故翼缘有效宽度 首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：因为，所以属于第一类截面。计算受压区的高度：将代入计算截面承载能力。 计算结果表明，该截面的抗弯能力满足要求。2. 28截面（下翼缘位于受压区）求有效翼缘宽度：此时为支点部分： ，查图1.23得，故故翼缘有效宽度 首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：因

45、为，所以属于第一类截面。计算受压区的高度：将代入计算截面承载能力。 计算结果表明，该截面的抗弯能力满足要求。3. 49号截面（下翼缘位于受压区）求有效翼缘宽度：此时为主跨跨中部分： ，查图1.23得，故故翼缘有效宽度 首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：因为，所以属于第一类截面。计算受压区的高度：将代入计算截面承载能力。 计算结果表明，该截面的抗弯能力满足要求。4.65号截面（上翼缘位于受压区）求有效翼缘宽度：此时为主跨跨中部分： ，查图1.23得，故，查图1.23得，故故翼缘有效宽度 首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：因为，所以属于第一类截面。计算受压区的高度：将代入计算截面承载能力。 计算结果表明，该截面的抗弯能力满足要求。第六章 持久状况正常使用极限状态计算在