DG∕TJ 08-2255-2018 节段预制拼装预应力混凝土桥梁设计标准 附条文说明

上海市工程建设规范Standardfordesignofprestressedprecas2018-01-10发布2018-06-01实施上海市住房和城乡建设管理委员会发布上海市工程建设规范节段预制拼装预应力混凝土桥梁设计标准主编单位：上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司批准部门：上海市住房和城乡建设管理委员会施行日期：2018年6月1日上海市住房和城乡建设管理委员会文件上海市住房和城乡建设管理委员会关于批准《节段预制拼装预应力混凝土桥梁设计标准》为上海市工程建设规范的通知由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司主编的《节段工程建设规范，统一编号为DG/TJ08—2255—2018,自2018年6月1日起实施。市政工程设计研究总院(集团)有限公司负责解释。上海市住房和城乡建设管理委员会为了指导节段预制拼装预应力混凝土桥梁的设计，根据上海市城乡建设和交通委员会《关于印发<2014年上海市工程建设规范和标准设计编制计划>的通知》(沪建交〔2013〕1260号)的要求，由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司会同有关单位组成的规范编制组经广泛调查研究，认真总结国内外科研成果和大量实践经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本标准。本标准的主要内容有：1总则；2术语和符号；3基本规定；4材料；5持久状况承载能力极限状态计算；6持久状况正常使用极限状态和应力计算；7短暂状况应力和承载能力极限状态计算；8构造设计规定。各单位及相关人员在执行本标准过程中，如有意见或建议，请反馈至上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司(地址：上海市中山北二路901号；邮编：200092;E-mail:bzgf@smedi.订时参考。主编单位：上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司主要起草人：卢永成李国平邵长宇张春雷黄虹上海市建筑建材业市场管理总站2017年11月—1— 2术语和符号 3基本规定 4.1混凝土 4.3预应力钢筋 4.4环氧树脂胶 5持久状况承载能力极限状态计算 5.1一般规定 306持久状况正常使用极限状态和应力计算 326.2预应力损失计算 6.3应力计算 366.4抗裂验算与裂缝宽度验算 387短暂状况应力和承载能力极限状态计算 39 397.2应力计算 397.3承载力计算 40—2—8构造设计规定 42 428.2主梁构造 438.3主梁体外预应力体系 458.4其他构造及附属设施 48本标准用词说明 引用标准名录 条文说明 2 2 3 9 4.3Prestressingt 6Stresscalculation 6.2Lossofprestress 6.4Checkingofcrackre 376.5Checkingofdef —4— 42 8.3Externalprestressingofgi Explanationofwordinginthisspecificat Listofquotedstandards Explanationofprovisions 1.0.1为使节段预制拼装预应力混凝土桥梁设计符合安全可制定本标准。1.0.2本标准适用于上海地区城市道路与公路新建节段预制拼装预应力混凝土梁式桥梁。1.0.3节段预制拼装预应力混凝土桥梁的设计应有利于标准化1.0.4节段预制拼装预应力混凝上桥梁设计除应符合本标准2术语和符号混凝土梁体沿纵向划分成的梁段。2.1.2节段预制拼装混凝土桥梁precastsegmentalconcretebridge工厂或现场预先制作的混凝土节段通过可靠的连接方式拼装而成的混凝土桥梁。2.1.3多重剪力键multipleshearkeys混凝土构件预制节段接缝表面用于承担剪切等作用、密接匹配的多个凸块和凹槽。2.1.4环氧胶接缝epoxyjoint混凝土构件预制节段的结合面采用涂抹环氧树脂胶的接缝。2.1.5现浇混凝土接缝cast-in-placeconcretejoint混凝土构件的预制节段之间采用现浇混凝土连接的窄缝。将混凝土梁体沿纵向划分成若干节段，在台座上用固定的模板，依次将已浇筑好的节段作为端模，逐段流水制作的预制施工方法。2.1.8体外预应力钢束的极限应力ultimatestressofexternalprestressingtendon体外预应力混凝土梁达到极限承载力(通常指抗弯承载力)时，体外预应力钢束达到的应力。2.1.9体外预应力二次效应secondaryeffectofexternalpres-2.1.10体外预应力钢束的转向器deviatorofexternalpres-使体外预应力钢束集中起弯转向的器件。2.2.1材料性能feu,k——边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值；ftk、fa——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值；fa,—接缝截面混凝土的轴心抗压强度设计值；f'ed,-—(短暂状况)施工阶段接缝截面混凝土的轴心抗压强度设计值；f'sa、f'pa——普通钢筋、预应力钢筋抗压强度设计值；f'pd,——体内预应力钢筋抗压强度设计值；Mu--—受弯构件的正截面抗弯承载力设计值；M——受弯构件的正截面开裂弯矩值；V:——施工荷载标准值(考虑动力系数)产生的剪力；op.ip,e-截面受拉边或受压较小边体内、体外预应力钢筋的应力；0ce——使用阶段构件截面混凝土的法向压应力；ope——永存(有效)预应力在截面边缘产生的混凝土法向预压应力；Ccon-—预应力钢筋的锚下张拉控制应力；0pe预应力钢筋的永存(有效)预应力；Opd,e—体外预应力钢筋的极限应力设计值；Opu,e—体外预应力钢筋的极限应力；0.——接缝截面剪压区混凝土的压应力；T.——接缝截面剪压区混凝土的剪应力；Cac,a——转向器与混凝土之间承压面混凝土的容许压应力。2.2.3几何参数L——构件的计算跨径；l——预应力钢筋的计算长度或计算体外索基频时的索段长度；Sa——计算截面处相邻转向(或定位)构造之间或转向C——斜裂缝的水平投影长度；R——体外预应力钢筋的弯曲半径；Ra——体外预应力钢筋转向管的内半径；re——体外预应力钢筋成品索的外半径；d——预应力钢绞线中钢丝的最大直径；ba——体外预应力钢筋转向器与混凝土之间承压面的计算宽度；a——截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受拉边缘或受压较小边缘的a'——截面受压较大边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受压较大边缘的距离；a₅——截面受压较小边普通钢筋合力点至截面受压较小边缘的距离；as——截面受压较大边普通钢筋合力点至截面受压较大边缘的距离；ap,i——截面受压较小边体内预应力钢筋合力点至截面受压较小边缘的距离；ap,——截面受压较大边体内预应力钢筋合力点至截面受压较大边缘的距离；b——矩形截面的宽度，带翼形截面腹板的宽度；b——带翼形截面受压较小边翼板的宽度；b——带翼形截面受压较大边翼板的有效宽度；b{,s——带翼形截面受压翼板的抗剪有效宽度；bn——带翼形截面腹板承托或加腋的宽度；h——带翼形截面受压较小边翼板的厚度；h-——带翼形截面受压较大边翼板的有效宽度内的平均厚度；h——带翼形截面承托或加腋范围内翼板的平均厚度；sy——箍筋的间距；x——截面受压区高度或接缝截面剪压区的高度；xb——截面纵向受拉钢筋达到抗拉强度设计值、受压区混凝土外缘同时达到极限压应变时的受压区高度；A.-—可能开裂面的截面面积或接缝的截面面积；Aks,;——第i个键块的剪切面积；A,——截面受拉边或受压较小边纵向普通钢筋的截面面积；A——截面受压较大边纵向普通钢筋的截面面积；Ap,i——截面受拉边或受压较小边体内预应力钢筋的截面面积；Ap,——截面受压较大边体内预应力钢筋的截面面积；Ap,——截面体外预应力钢筋的截面面积；Apb,---斜裂缝范围内体内弯起预应力钢筋的截面面积；—7—Apb,e—斜裂缝范围内体外弯起预应力钢筋的截面面积；A——同一截面内箍筋各肢的总截面面积；W。——换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩；h。——截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受压较大边缘的距离；h,——受拉区普通钢筋合力点至截面受压区边缘的hp,——受拉区体内预应力钢筋合力点至截面受压区边缘的距离；hp.——体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初始距离；hpu,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压较大边缘的极限距离。Yo—结构的重要性系数；Y——截面受拉区混凝土的塑性影响系数或接缝对二次效应的影响系数；φ——截面形状影响系数；中b——接缝对抗弯承载力的影响系数；α——接缝对钢筋极限应力的影响系数；c——粘结强度或粘结力系数；η偏心受压构件轴向压力的偏心距增大系数或体外预应力二次效应的修正系数；a₁——异号弯矩影响系数；βɴ——偏心轴向力对截面抗裂边缘应力的影响系数；m——剪跨比；n,——预应力钢筋与混凝土的弹性模量比；p—纵向受拉钢筋配筋率；Pp——预应力钢筋配筋率；w——体内有粘结受拉钢筋与体内外受拉钢筋之比。3基本规定3.0.1本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，桥梁结构的设计基准期为100年。3.0.2桥梁结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。3.0.3桥梁结构应根据在制造、运输、安装和使用过程中的作用影响，进行以下四种设计状况的极限状态设计：1持久状况：在桥梁使用过程中一定出现，且持续期很长的设计状况。该状况桥梁结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。2短暂状况：在桥梁施工和使用过程中出现概率较大而持续期较短的设计状况。该状况桥梁结构应进行承载能力极限状3偶然状况：在桥梁使用过程中出现概率很小，且持续期极短的设计状况。该状况桥梁结构应进行承载能力极限状态设计，可不进行正常使用极限状态设计。4地震状况：桥梁遭受地震时的设计状况。该状况桥梁结构应进行承载能力极限状态设计。3.0.4桥梁结构的安全等级应根据结构的重要性、结构破坏可能产生后果的严重性，按表3.0.4采用。结构重要性系数对应于表3.0.4桥梁设计安全等级结构类型注：1表中所列特大、大、中桥等系按本标准表3.0.5中的单孔跨径确定时，对多跨不等跨桥梁，以其中最大跨径为准；冠以“重要”的小桥系指城交通特别繁忙的城市次干路或者高速公路、一级公路、二级公路、国防公路及城市附近交通繁忙公路上的小桥。2对有特殊要求的桥梁，其设计安全等级可根据具体情况研究确定。3.0.5桥梁按其多孔跨径的总长或单孔跨径的长度分为特大桥、大桥、中桥及小桥等四类，桥梁分类应符合表3.0.5的规定。多孔跨径的总长L(m)单孔跨径L₀(m)中桥注：1表中跨径系指标准跨径。2梁式桥以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度为标准跨径。3梁式桥多孔跨径的总长为多孔标准跨径的总长。3.0.6桥梁主体结构的设计使用年限不应低于100年。体外预除地震作用外应按现行行业标准《城市桥梁设计规范3.0.8节段预制拼装预应力混凝土桥梁应进行抗震设计。地震作用的计算及结构的抗震设计应符合现行行业标准《城市桥梁抗抗震设计细则》JTG/TB02—01的规定。3.0.9节段预制拼装预应力混凝土桥梁应根据结构特点、使用年限、环境条件、施工条件等进行耐久性设计。耐久性设计应包1确定结构所处的环境类别。2提出对混凝土材料的耐久性基本要求。3确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度。4不同环境条件下的耐久性技术措施。5接缝部位的耐久性技术措施。6提出施工质量验收要求。7提出结构使用阶段的检测与维护要求。4.1混凝土4.1.1混凝土强度等级应按边长为150mm立方体试件的抗压强度标准值确定，且应具有不小于95%的保证率。4.1.2节段预制拼装预应力混凝土桥梁构件的混凝土强度等级不应低于C40。4.1.3混凝土轴心抗压强度标准值fck和轴心抗拉强度标准值fk应按表4.1.3采用。4.1.4混凝土轴心抗压强度设计值f和轴心抗拉强度设计值fa应按表4.1.4采用。表4.1.4混凝土强度设计值(MPa)4.1.5混凝土受压或受拉时的弹性模量E应按表4.1.5采用。表4.1.5混凝土的弹性模量(×10⁴MPa)注：当采用引气剂及较高砂率的泵送混凝土且无实测数据时，表中C50～C80的E.值应乘以折减系数0.95。4.1.6混凝土的剪变模量G.可按本标准表4.1.5数值的0.4倍4.2.1钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋可采用RRB500钢筋，并应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第分：热轧光圆钢筋》GB1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分：热的规定。4.2.2普通钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。普通钢筋的抗拉强度标准值fk应按表4.2.2采用。表4.2.2普通钢筋抗拉强度标准值公称直径d(mm)中单望业互亚亚4.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值fa和抗压强度设计值f'a应按表4.2.3采用。表4.2.3普通钢筋抗拉、抗压强度设计值公称直径d(mm)注：1钢筋混凝土轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于330MPa时，应按330MPa取用；在斜截面抗剪承载力、受扭承载力和冲切承载力计算中，垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋等横向钢筋的抗拉强度设计值大于330MPa时，应按330MPa取用。2构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。4.2.4普通钢筋的弹性模量E,应按表4.2.4采用。表4.2.4普通钢筋的弹性模量(MPa)HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400、RR注：采用牌号带E的钢筋时，力学性能应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部4.2.5节段预制拼装预应力混凝土桥梁采用不锈钢钢筋和环氧4.3预应力钢筋4.3.1预应力混凝土构件中的钢绞线、钢丝和精轧螺纹钢筋应4.3.2预应力筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证表4.3.2常用预应力筋抗拉强度标准值公称直径d(mm)(七股)光圆P579φ5794.3.3常用预应力筋的抗拉强度设计值fpa和抗压强度设计值f'd应按表4.3.3采用。表4.3.3常用预应力筋抗拉、抗压强度设计值(MPa)1×7(七股)4.3.4预应力筋的弹性模量E,应按表4.3.4采用。表4.3.4预应力筋的弹性模量(MPa)E力钢绞线》GB/T21073、《单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线》2镀锌钢绞线应符合现行行业标准《镀锌钢绞线》YB/T4.3.6体外预应力钢束采用的无粘结钢绞线应符合现行行业标准《无粘结预应力钢绞线》JG161和《无粘结钢绞线体外预应力4.4环氧树脂胶4.4.1环氧树脂胶主要性能应符合表4.4.1的规定。表4.4.1环氧树脂胶主要性能要求性能项目可施胶时间(min)可粘结时间(min)≥60,且≤240固化速度(低限温度条件)12h抗压强度(MPa)24h抗压强度(MPa)7d抗压强度(MPa)瞬时瞬时最大涂胶层厚度(mm)不挥发物含量(固体含量)(%)吸水率(高限温度条件)(%)水中溶解率(高限温度条件)(%)高限温度7d的热0℃≤适用温度<10℃10℃≤适用温度<30℃30℃≤适用温度<60℃伸长率(%)抗压强度(MPa)钢-钢拉伸抗剪强度标准值(MPa)与混凝土的正拉粘结强度(MPa)续表4.4.1性能项目5%氯化钠溶液、喷雾压力注：1本条文中所列指标均为胶体在适用温度范围内的。2当环氧树脂胶的蠕变对结构性能的影响不可忽略时，应满足表中带“*”项目的性能要求。3对寒冷地区使用的环氧树脂胶，应满足耐冻融性能要求。4表中未列出试验方法标准的可参照国际预应力协会标准FIP相关规定执行。 5持久状况承载能力极限状态计算5.1一般规定5.1.1节段预制拼装预应力混凝土桥梁的持久状况设计应按承载能力极限状态的要求，对构件进行承载力计算。在进行承载能力极限状态计算时，作用(或荷载)的效应(汽车荷载应计入冲击影响)应采用其组合设计值。5.1.2节段预制拼装混凝土构件接缝截面承载力计算以破坏形态及相应受力状态为基础，在构件截面与体内配筋应变协调、体外预应力钢筋与构件变形协调的条件下建立受力平衡方程，各种材料的极限应力达到相应规定的强度设计值。5.2受弯构件5.2.1受弯构件截面的纵向受拉钢筋达到抗拉强度设计值、受压区混凝土外缘同时达到极限压应变时，正截面的相对界限受压区高度应按表5.2.1取用。表5.2.1相对界限受压区高度ζ注：截面受拉区内配置不同种类钢筋时，值应选用其中各种钢筋的最小值；=x₁/ho,z为截面纵向受拉钢筋达到抗拉强度设计值、受压区混凝土外缘同时达到极限压应变时的受压区高度。5.2.2受压区呈矩形截面的节段预制拼装受弯构件，正截面抗弯承载力计算应符合下列规定(图5.2.2):1基本公式截面受压区高度x按下式计算：截面受压区高度应符合下列要求：2当截面受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋，且预应若不满足式(5.2.2-4)的条件，则正截面抗弯承载力应符合下列规定：Y₀M.≤p6[Ap.opea,e(h3当截面受压区仅配普通钢筋或配有纵向普通钢筋和预应若不满足式(5.2.2-6)的条件，则正截面抗弯承载力应符合下列规定：Y₀Ma≤φ5[Ap,eopa,e(hpu,e-as)+Ap,fpad,;(hp式中：yo——结构重要性系数，按本标准第3.0.4条的规定取用；Ma——截面弯矩的组合设计值；中b——接缝对抗弯承载力的影响系数：接缝截面φb=0.95,非接缝截面φ=1.0;b——矩形截面的宽度或带翼形截面受压翼板的有效宽度；x——截面受压区高度；fd——混凝土的轴心抗压强度设计值；h。——受拉区普通钢筋和体内预应力钢筋的合力点至受压边缘的距离；——受压区普通钢筋的截面面积(接缝处普通钢筋不连续时A′取零);as——受压区普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离；Ap,——受压区体内预应力钢筋的截面面积；fpa,i——体内预应力钢筋的抗压强度设计值；0po,i——受压区体内预应力钢筋合力点处混凝土正应力等于零时的预应力钢筋的应力；i——受压区体内预应力钢筋合力点至受压边缘的距离；Ap,e——体外预应力钢筋的截面面积；pd,e——体外预应力钢筋的极限应力设计值，按本标准第5.2.3条的规定采用；hpu,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离，按本标准第5.2.4条的规定采用；Ap,——受拉区体内预应力钢筋的截面面积；fpa,i——体内预应力钢筋的抗拉强度设计值；A,——受拉区普通钢筋的截面面积(接缝处普通钢筋不连续时A,取零);fad——普通钢筋的抗拉强度设计值；a'——受压区普通钢筋和体内预应力钢筋的合力点至受压边缘的距离；hp,;———受拉区体内预应力钢筋合力点至受压区边缘的距离；h,——受拉区体内纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压区边缘的距离。以上符号意义参见图5.2.2。5.2.3体外预应力钢筋的极限应力设计值应按下列规定采用：1简支受弯构件Ope,e≤opa,e≤0.9fpa,e(5.2.3-1c)a——接缝对钢筋极限应力的影响系数：无接缝构件α=1.0;环氧胶接缝和现浇混凝土接缝构件α=0.82;L——构件的计算跨径；hp,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初始距离，按本标准第5.2.6条的规定修正；Pp—预应力配筋指标；w—计算跨的跨中截面体内有粘结受拉钢筋与体内外受拉钢筋之比(接缝处普通钢筋不连续时A,取零);Ope,——体内预应力钢筋的永存预应力；A.——构件的混凝土截面面积；fck——混凝土的轴心抗压强度标准值；fpk,;——体内预应力钢筋的抗拉强度标准值；fsk——普通钢筋的抗拉强度标准值；fpk,——体外预应力钢筋的抗拉强度标准值。其余符号意义同前。2连续受弯构件Ope,e≤σpd,e≤0.9fpd,e式中：L₁——计算跨体外预应力钢筋的长度(L₁L₂——锚具间体外预应力钢筋的总长度。其余符号意义同前。5.2.4体外预应力钢筋合力点至截面受压区边缘的极限距离应按下列公式计算：式中：η—体外预应力二次效应的修正系数：简支受弯构件η=1.0,连续受弯构件η=1.07;γ——接缝对二次效应的影响系数：无接缝构件γ=1.0,环氧胶接缝和现浇混凝土接缝构件γ=1.02;L——构件的计算跨径；hp,e—体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初始距离，按本标准第5.2.6条的规定修正；S-----计算截面处相邻转向(或定位)构造之间或转向(或定位)构造与相邻锚固构造之间的距离；w——体内有粘结受拉钢筋与体内外受拉钢筋之比，按本标准式(5.2.3-3)计算。若计算截面在转向(或定位)或锚固构造位置并有钢筋穿过该构造时，则相应钢筋至截面受压区边缘的极限距离应按下式符号意义同前。5.2.5受压区高度大于翼板厚度的T形(受压区呈T形)截面的节段预制拼装受弯构件，正截面抗弯承载力计算应符合下列规定(图5.2.5):截面混凝土受压区高度x应按下式计算：h——受压翼板的厚度。其余符号意义和规定同本标准第5.2.2条及参见图5.2.5。5.2.6体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初始距离，应按表5.2.6对钢筋转向引起的合力偏移进行修正。注Ra为转向管的内半径；05.2.7节段预制拼装受弯构件的斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定(图5.2.7):Va——斜截面剪压端剪力的组合设计值(kN);C₁——接缝影响系数：无接缝构件C₁=0.06,环氧胶接缝和V图5.2.7受弯构件斜截面抗剪承载力计算图式V现浇混凝土接缝构件C₁=0.72;a₁——异号弯矩影响系数：简支受弯构件取1.0,连续和悬臂受弯构件的中支点截面取0.9,其他截面取1.0;λ——体内外预应力配筋的影响系数：全体外配筋取1.0;体内外混合配筋取1.1;fcu,k——边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值C₂——接缝影响系数：无接缝构件C₂=12.8,环氧胶接缝和缝截面普通钢筋不连续时A,取零);Ap,为体内直线组合设计值；C——斜裂缝的水平投影长度(mm),取一个节段长度和C=0.6mh。的较小者；sy——斜裂缝范围内的箍筋间距(mm);A,——斜裂缝范围内一个间距内箍筋各肢的总截面面积fpd,i——体内预应力钢筋的抗拉强度设计值(MPa);Apb,i——斜裂缝范围内体内弯起预应力钢筋的截面面积分别为体内和体外弯起预应力钢筋与构件轴线的夹角；Oed,e——体外预应力钢筋的极限应力设计值(MPa),opd,e=Ope,,其中ope,为体外预应力钢筋的永存预应力；Apb,e——斜裂缝范围内体外弯起预应力钢筋的截面面积以上符号意义参见图5.2.7。5.2.8节段预制拼装受弯构件的抗剪截面应符合下列要求：以上符号意义同本标准第5.2.7条。5.2.9剪压区呈矩形截面的节段预制拼装受弯构件，接缝截面的抗剪承载力计算应符合下列规定：Y₀Va≤0.95τ.b1,sx+0.75Vpa,;+0.95Vpd,e(5.2其中Tex满足下列条件：Va——接缝截面剪力的组合设计值；Te——接缝截面剪压区混凝土的剪应力；板的宽度，b为腹板承托或加腋的宽度；x——接缝截面剪压区的高度；Vpd,i——接缝截面体内预应力钢筋合力设计值的竖向分力，的抗拉强度设计值；Ap;为体内预应力钢筋的截面面积，θ为体内预应力钢筋与构件轴线的夹角；Vpd,e——接缝截面体外预应力钢筋合力设计值的竖向分力，预应力钢筋的永存预应力；Ap为体外预应力钢筋的σe-—接缝截面剪压区混凝土的压应力；b-——受压翼板的有效宽度；Npa,i--—接缝截面体内预应力钢筋合力设计值的轴向分力，Npa,=fna,i∑Ap;cos8;;Npa,e—接缝截面体外预应力钢筋合力设计值的轴向分力，fad,j——接缝部位混凝土的轴心抗压强度设计值，fed,j=氧胶接缝时φj=0.95;砂浆填充接缝和现浇混凝土接缝时φ;=0.90;fea为混凝土的轴心抗压强度设计值；Ma——与Va对应的弯矩组合设计值；hp,——体内预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离，接缝截面无体内预应力钢筋时取hp,;=hp,e;hp,——体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初始距离，按本标准第5.2.6条的规定修正。其余符号意义见图5.2.9。5.2.10剪压区呈T形截面的节段预制拼装受弯构件，接缝截面的抗剪承载力计算应符合下列规定：其中r,x满足式(5.2.9-3)和如下条件：式中：hh——承托或加腋范围内翼板的平均厚度；h{——有效宽度内翼板的平均厚度。其余符号意义同本标准第5.2.9条及见图5.2.10。5.3其他计算5.3.1体外预应力钢筋的转向块采用拉杆-压杆模型计算时，内环筋(拉杆)的抗拉承载力计算应符合下列规定：Na—竖向拉力的组合设计值；fs-—内环筋的抗拉强度计算值，取150MPa;A,——内环筋的截面面积。5.3.2体外预应力钢筋转向块的可能开裂面应作为剪切滑移的界面进行抗剪承载力计算，并符合下列规定：穿过可能开裂面钢筋的计算取值条件：Va——可能开裂面剪力的组合设计值；c——混凝土的粘聚力，与梁体一起浇筑的转向块取2.75MPa,界面粗糙处理后二次浇筑的转向块取Ae-—可能开裂面的截面面积；μ——界面摩擦系数，与梁体整体浇筑的转向块取1.4,界面粗糙处理后二次浇筑的转向块取1.0;fsv,k——穿过可能开裂面钢筋的抗拉强度标准值，取值最大不超出400MPa;5.3.3非块状转向构造也应根据可能出现的开裂面，进行钢筋(拉杆)承载力计算和开裂面抗剪承载力计算。5.3.4体外预应力钢筋的锚固凸块和锚固横梁采用拉杆-压杆模型计算时，钢筋(拉杆)的抗拉承载力计算应符合下列规定：Ta——钢筋拉力的组合设计值；f₃——钢筋的抗拉强度，取抗拉强度设计值fa的0.6倍；A,——钢筋的截面面积。6持久状况正常使用极限状态和应力计算6.1一般规定6.1.1节段预制拼装预应力混凝土桥梁的持久状况应按正常使度和变形进行验算。在上述各种组合中，汽6.1.2节段预制拼装预应力混凝土构件进行使用阶段应力计算时，应将作用(或荷载)按标准组合，计算构件正截面混凝土的法向压应力、受拉区预应力钢筋的拉应力和斜截面混凝土的主压应力。在上述计算中，汽车荷载效应计入冲击影响。6.1.3在正常使用极限状态和使用阶段应力计算中，预应力钢筋对结构施力作用对应的荷载分项系数为1.0。超静定结构应计入由预应力、温度作用等引起的次效应。6.1.4节段预制拼装预应力混凝土梁应按全预应力混凝土构件设计。6.1.5预应力钢筋的锚下张拉控制应力应符合下列规定：Ocon,e——体外预应力钢筋的锚下张拉控制应力；fpk,i——体内预应力钢筋的抗拉强度标准值；fpk,e——体外预应力钢筋的抗拉强度标准值。当为消除锚圈口摩擦损失等而提高张拉控制应力时，体内预应力钢丝、钢绞线的最大控制应力(千斤顶油泵显示值)不应超过0.8fpk,,体外预应力钢丝、钢绞线不应超过0.75fpk,e;螺纹钢筋不应超过0.9fpk,i。6.1.6当计算构件由作用引起的应力或进行弹性阶段其他计算时，预应力钢筋对截面几何特征的影响应符合下列规定：1对于全体内和体内、外混合的预应力混凝土构件，体内预应力钢筋孔道压浆前采用净截面，预应力钢筋与混凝土粘结后采用换算截面。2全体外预应力混凝土构件采用毛截面。6.2预应力损失计算6.2.1节段预制拼装混凝土构件在正常使用极限状态计算中，应考虑下列因素引起的预应力损失：预应力钢筋与管道之间的摩擦on锚具变形、钢筋回缩和接缝压密Gn;预应力钢筋的应力松弛σ5;此外，尚应考虑钢筋与锚圈口之间摩擦引起的预应力损失。预应力损失值宜根据试验确定，当无可靠试验数据时，可按本标准规定计算。6.2.2预应力钢筋与管道之间的摩擦引起的预应力损失，可按下式计算：式中：k---单位长度管道轴线局部偏差的摩擦系数(1/m),按表6.2.2采用；x--从张拉端至计算截面的体内预应力管道或体外预应力转向和锚固构造处管道的累计计算长度(m);μ—钢筋与曲线管道的摩擦系数，按表6.2.2采用；0…·自张拉端的管道累计偏转角(rad)。kμ一-一6.2.3直线预应力钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压密引起的预应力损失，可按下式计算：式中：E,——预应力钢筋的弹性模量；L——预应力钢筋的计算长度。曲线预应力钢筋应考虑锚固后反向摩阻的影响。4616.2.4混凝土弹性压缩引起的预应力损失，应采用有限元分析软件按预应力钢筋张拉步骤计算。静定结构近似计算时可按下m——同一种预应力钢筋的张拉分批数；np——预应力钢筋与混凝土的弹性模量比；△o.;——第j种预应力钢筋张拉一批后，在已张预应力钢筋段的中点合力作用位置产生的混凝土正应力。6.2.5预应力钢筋松弛引起预应力损失的终值可按下式计算：ζ——钢筋松弛系数：I级松弛(普通松弛)时ζ=1.0;Ⅱ级松弛时ζ=0.3;0pi——传力锚固后预应力钢筋的初始应力；fpk——预应力钢筋的抗拉强度标准值。2螺纹钢筋一次张拉015=0.050con超张拉015=0.035ocon6.2.6混凝土徐变和收缩引起的预应力损失，应采用有限元分析软件按施工和受力过程计算。静定结构近似计算时可按下式n,——预应力钢筋与混凝土的弹性模量比；0.——预应力施加后预应力钢筋段中点合力作用位6.2.7当进行预应力钢筋数量估算时，体内和体外预应力损失总和可分别近似按0.30gc和0.15gco取用。静定结构在进行施工及使用阶段应力初步计算时，有效预应力可近似按如下方法使用荷载阶段ope=0con—(on+o₂+6.3.1使用阶段节段预制拼装预应力混凝土构件截面混凝土的式中：fek——混凝土的抗压强度标准值。6.3.2使用阶段节段预制拼装预应力混凝土构件预应力钢筋的拉应力，应符合下列规定：fpk,e—体外预应力钢筋的抗拉强度标准值。6.4抗裂验算与裂缝宽度验算6.4.1节段预制拼装预应力混凝土构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算：1构件正截面混凝土的拉应力应满足下列抗裂要求：1)预应力混凝土构件的接缝截面，在作用效应频遇组合下2)预应力混凝土构件的非接缝截面，在作用效应频遇组合下2构件斜截面混凝土的主拉应力应满足下列抗裂要求：1)预应力混凝土构件的接缝位置，在作用效应频遇组合下2)预应力混凝土构件的非接缝位置，在作用效应频遇组合下式中：0——作用(或荷载)频遇组合下截面边缘的混凝土拉0pe——永存预应力在截面边缘产生的混凝土压应力；fuk——混凝土抗拉强度标准值；Op-—作用(或荷载)频遇组合下的混凝土主拉应力。6.4.2节段预制拼装预应力混凝土梁中的非预应力构件的裂缝宽度，应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62的规定计算。6.5变形验算6.5.1节段预制拼装混凝土构件的截面刚度应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62的规定计算。6.5.2节段预制拼装混凝土受弯构件应考虑接缝对其挠度增大7短暂状况应力和承载能力极限状态计算7.1一般规定7.1.1节段预制拼装混凝土构件按短暂状况计算时，应根据实施的制作、运输、安装、维护等工况的结构自重和可能出现的荷载按标准值(除有特别规定外)组合(荷载分项系数取1.0),计算构件正截面和斜截面混凝土应力或承载力，使其不超过本标准规定的限值。预应力钢筋对混凝土构件施力作用对应的分项系数为1.0,当为超静定结构时尚应计入由预应力等引起的次效应。7.1.2当进行构件或节段运输和安装计算时，构件或节段的自重应乘以动力影响系数1.2或0.85。7.1.3预制节段由桥面输送安装时，应对已建结构部分进行极7.2应力计算7.2.1节段预制拼装混凝土构件，在自重和施工荷载作用下截面边缘混凝土的最大压应力应符合下列规定：1预应力混凝土构件的接缝截面2预应力混凝土构件的非接缝截面式中，f&k为施工阶段混凝土的轴心抗压强度标准值。7.2.2节段预制拼装预应力混凝土构件，在自重和施工荷载作用下截面边缘混凝土的最大拉应力应符合下列规定：1受拉区体内纵向连续钢筋的配筋率不少于0.2%时1)接缝截面o≤0.50fk(7.2.2-1)2)非接缝截面≤0.70fik(7.2.2-2)2受拉区体内纵向连续钢筋的配筋率大于0.4%时1)接缝截面o.≤0.80ftk(7.2.2-3)2)非接缝截面o.≤1.15ftk(7.2.2-4)3受拉区体内纵向连续钢筋的配筋率在0.2%和0.4%之间时容许的s+按以上规定的线性插值取用。受拉区体内纵向连续钢筋的配筋率少于0.2%时不得出现拉应力。式中，frk为施工阶段的混凝土轴心抗拉强度标准值。4全体外预应力混凝土构件的接缝截面不允许出现拉应力。7.3承载力计算7.3.1采用多重剪力键的箱梁，在接缝胶固化前应对剪力键较薄弱侧剪块进行(直接剪切)抗剪承载力验算，并应满足下列规定：式中：V-----施工荷载标准值(考虑动力系数)产生的剪力；Tk——施工阶段剪切破坏面上键块混凝土的剪应力；ope,a——承受施工荷载时接缝截面的平均有效预压应力(按全截面计算);i——剪力键较薄弱侧键块的序号；Ak,——第i个键块的剪切面积，位于顶板和底板中的键块考虑范围限于抗剪有效宽度之内(见本标准第5.2.9feck,——施工阶段接缝截面混凝土的轴心抗压强度标准值，fck,;=0.95fk,其中fk为混凝土的轴心抗压强度标8构造设计规定8.1一般规定8.1.1节段预制拼装预应力混凝土桥梁构造设计除应符合本标准外，尚应符合现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土8.1.2预制构件中钢筋及其金属连接构件的保护层应符合现行相关标准的要求。8.1.3预制节段接缝应采用环氧胶接缝或现浇混凝土接缝。8.1.4节段预制拼装预应力混凝土受弯构件的接缝截面，最小配筋率应满足下列条件：式中：M——受弯构件的正截面抗弯承载力设计值，按本标准第5.2.2、5.2.5条有关公式的不等号右边式计算；M——受弯构件的正截面开裂弯矩值；0ne——扣除全部预应力损失的预应力钢筋和普通钢筋的合力在接缝截面抗裂边缘产生的预压应力；对重心轴的静矩，W。为换算截面抗裂边缘的截面模量；f+----—-混凝土的抗拉强度标准值。8.2.1预制节段的划分尺寸和重量应根据吊装、运输等限制条件确定，构造设计应利于施工标准化。8.2.2节段预制拼装混凝土箱梁顶板、底板厚度及构造应满足纵向受力、横向受力及预应力布置要求，且厚度不应小于200mm。8.2.3节段预制拼装混凝土箱梁腹板厚度应符合下列要求：1腹板内不布置体内纵向和竖向预应力钢束时，腹板厚度不宜小于200mm。2腹板内只布置体内纵向或竖向预应力钢束时，腹板厚度不宜小于300mm。3腹板内布置体内纵向和竖向预应力钢束时，腹板厚度不宜小于380mm。8.2.4预制节段接缝处应设置多重剪力键(图8.2.4-1),剪力键的构造应满足下列规定：图8.2.4-1节段剪力键(键槽)布置示意1腹板内的剪力键应在腹板全高度范围布置(图8.2.4-2),剪力键的横向宽度宜为腹板宽度的75%。2键块(槽)应采用梯形或圆角梯形截面，倾角约45°,高度应大于混凝土最大骨料粒径的2倍且不应小于40mm;顶、底板及腹板内键块(槽)的高度与其平均宽度比可取为1:2(图8.2.4-2c)。3腹板与顶、底板结合区如无体内预应力钢筋通过，应设置剪力键(图8.2.4-1和图8.2.4-2a)。4顶板和底板内的剪力键应设在板中间(图8.2.4-1)。5采用环氧胶接缝时键槽应设置出胶槽(图8.2.4-1)。h₁≥40mm及2倍最大骨料粒径h;/b=1/2图8.2.4-2剪力键构造尺寸示意8.2.5承受正弯矩的预制节段接缝两侧顶板与腹板结合区内应设置固定于腹板箍筋的封闭箍筋(图8.2.5-1),承受负弯矩的预制节段接缝两侧底板与腹板结合区内应设置固定于腹板箍筋的封闭箍筋(图8.2.5-2)。封闭箍筋不应少于3层，直径不应小图8.2.5-1正弯矩区接缝两侧箱梁顶板与腹板结合区加强钢筋示意图8.2.5-2负弯矩区接缝两侧箱梁底板与腹板结合区加强钢筋示意8.2.6距离支座中心线3倍梁高范围内节段接缝旁腹板的竖向钢筋(箍筋)应加密布置，加密箍筋不应少于3层，间距不应大于150mm,并应保证其两端锚固可靠(图8.2.6)。中墩顶节段接缝旁箱梁腹板的加密钢筋示意8.2.7预制节段现浇混凝土接缝如不设纵向普通钢筋，其宽度不应大于200mm。8.3主梁体外预应力体系向装置及减振装置四个部分(图8.3.1)。图8.3.1体外预应力体系的基本组成8.3.2体外预应力钢束在转向处应设置转向构造。体外预应力钢束宜锚固在横梁上(图8.3.2-1)或顶、底板与腹板内角处凸块(图8.3.2-2)上，锚固横梁的厚度、锚固凸块的长度均不宜小于图8.3.2-1锚固横梁图8.3.2-2锚固凸块8.3.3体外预应力钢束的转向器可采用集束式转向器(图8.3.3a、b、c)或散束式转向器(图8.3.3d)。外护套外护套外护套钢管无粘结钢绞线引导管钢绞线钢绞线水泥浆附属构造水泥浆钢管图8.3.3转向器截面示意1灌注水泥浆的集束式转向器，应同时满足式(8.3.4-1)和表8.3.4的要求。式中：R——体外预应力钢束的弯曲半径；Fp,e——体外预应力钢束的计算拉力，取Fp,e=0.65Ap,efpk,e,其中Ape、fpk,e分别为体外预应力钢束的截面面积和钢绞线抗拉强度标准值；cc,d——转向器与混凝土之间承压面混凝土的容许压应力，b——转向器与混凝土之间承压面的计算宽度，取承压面投影宽度的0.75倍。中间转向器2散束式转向器应满足式(8.3.4-2)的要求。式中：R——体外预应力钢束的弯曲半径；d——预应力钢绞线中钢丝的最大直径；Ep——预应力钢绞线中钢丝的弹性模量；△fp,—预应力钢绞线的疲劳应力幅限值，无试验资料时可取195MPa;对锚固构造处的转向器，钢束的弯曲半径应在上述计算值的基础上增大1000mm。3成品体外索的集束式转向器，应同时满足式(8.3.4-1)、式(8.3.4-2)及表8.3.4的要求。8.3.5转向块内应设置内环筋和外封闭箍筋(图8.3.5),内环筋和外封闭箍筋沿转向器长度方向的间距不宜小于100mm;内环筋与转向器上缘之间的净距离不宜小于25mm、直径不宜大于20mm;外封闭箍筋在竖向与内环筋的净距不宜小于50mm。图8.3.5块式转向构造配筋示意(单位：mm)8.3.6布置体外预应力的结构应预留换索施工的空间。8.3.7体外索自由段索体与梁体的竖向自振频率(基频)之比小于5时，应设置减振装置。8.3.8体内预应力钢束管道在接缝处应采取密封措施。8.4其他构造及附属设施8.4.1箱梁每个箱室的最低处应设置排水孔。8.4.2箱梁各腹板应沿桥长方向均匀布置通气孔。8.4.3上部结构外边檐应设置滴水构造。并应符合现行行业标准《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》JT/T695的要求，涂装颜色宜与混凝土外表面颜色保持本标准用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的用词：3)对表示允许稍有选择，在条件许可时应首先这样做的用词：2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合引用标准名录1《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB1499.12《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.23《预应力混凝土用钢丝》GB/T52235《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB130146《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T2007《环氧涂层七丝预应力钢绞线》GB/T2108《单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线》GB/T258239《城市桥梁设计规范》CJJ1111《城市桥梁抗震设计规范》CJJ16613《环氧涂层预应力钢绞线》JG/T38716《无粘结钢绞线体外预应力束》JT/T85321《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62上海市工程建设规范节段预制拼装预应力混凝土桥梁设计标准—53— 3基本规定 57 604.4环氧树脂胶 605持久状况承载能力极限状态计算 615.1一般规定 615.2受弯构件 615.3其他计算 656持久状况正常使用极限状态和应力计算 6.1一般规定 686.2预应力损失计算 706.4抗裂验算与裂缝宽度验算 6.5变形验算 717短暂状况应力和承载能力极限状态计算 727.1一般规定 727.2应力计算 727.3承载力计算 728构造设计规定 74 748.2主梁构造 748.3主梁体外预应力体系 8.4其他构造及附属设施 —54— 656Stresscalculationand 6.2Lossofprestress 8.3Externalprestressingofgirders 8.4Otherdetai 1.0.1节段预制拼装混凝土桥梁因其具有施工快速、质量可靠和耐久、环保等优点，已经成为当今国内外桥梁技术发展的趋势。近年来，随着我国经济发展方式的转变和“以人为本”、“绿色环保”理念的倡导，预制拼装桥梁在一些经济发展较快的城市桥梁及国家重大工程跨江海桥梁建设中正逐渐推广应用。通过节段预制拼装混凝土桥梁技术的应用，在提高工程质量、提升桥梁结构的耐久性及全寿命经济性、加快建设速度、减少环境干扰、最大限度减少对交通的影响以及提升工程的社会效益、经济效益等方面取得了显著成效，同时也积累了一定的设计与实践经验。1.0.2本标准适用于上海地区城市道路与公路新建节段预制拼装预应力混凝土梁式桥上部结构，改建、扩建、维修桥梁可对比技术条件后参照本标准设计。桥梁节段预制拼装技术应用的工程实践及经验主要集中于中、低地震烈度区域，因此，本标准只适用于地震基本烈度7度以下(含7度)地区，上海地区属于此范围。本标准不适用轻骨料混凝土结构和超重、耐酸(碱)等特种混凝土结构的桥梁设计。1.0.3构建资源集约型、环境友好型社会是我国的基本国策。对于节段预制拼装桥梁可以通过设计的标准化，实现施工的标准化，提升桥梁建筑材料、设备及基地的重复利用效率，从而实现施工装备的高效集约利用，促进工程建设与环境的和谐，预期将产生显著的经济效益和社会效益。节段预制拼装桥梁技术正处于快速发展的时期，新技术、新工艺、新材料和新设备为此项技术的发展完善乃至走向成熟提供了必要的技术保障，反之，对于桥梁工程师也应将在工程研究和实践中获得的成熟技术和宝贵经验在行业内进行积极的推广。3.0.1本标准的编制遵循现行国家标准《工程结构可靠性设计应组合以及承载能力极限状态表达式和分项系数等均按现行行JTGD60取值。3.0.2按照国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153—2008极限状态设计原则，本标准桥梁结构设计分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态是结构发挥允许的最大承载能力的状态，体现了结构的安全性；正常使用极限状态是结构达到使用功能上允许的某个限值的状态，体现了结构的适用性和耐久性。本标准在第5章对桥梁结构的各种极限状态均规定了明确的限值，设计应对桥梁结构按照第3.0.3条所列的四种设计状况的不同极限状态分别进行计算或验算，且都符合规范要求时，才达到设计桥梁全部预定的功能要求。3.0.3国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153—2008在原92版标准规定结构设计在考虑持久设计状况、短暂设计状况和偶然设计状况等三种设计状况基础上，修订增加了地震设计状况。除地震设计状况外，其他偶然设计状况只需作承载能力极限状态设计，地震设计状况应按照现行行业标准《城市桥梁桥梁抗震设计细则》JTG/TB02—01进行抗震验算。节段预制拼装桥梁在预制、吊装、运输、安装等施工过程中，桥梁结构体系、所承受的荷载、支承条件等与使用阶段相比，都可能有所不同，此时，设计要根据实际情况进行短暂状况的极限状态设计，除需进行承载能力极限状态设计外，亦可根据需要进行正常使用极限状态设计。3.0.4桥梁结构安全等级是根据结构的重要性及结构破坏后果，即危及人的生命、造成经济损失、对社会或环境产生影响等的严重程度所确定的。本标准按照国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008附录A.3.1条规定划分了结构的三个安全等级以及对应的结构类型，在进行桥梁结构持久状况承载能力极限状态设计时，结构重要性系数对应不同设计安全等级分别取值。对于有特殊要求的桥梁，其设计安全等级可根据具体情况研究确定，但不能低于本标准所列等级要求。的特殊性和重要性考虑，对桥梁主体结构的设计使用年限统一采用表1是欧洲规范《结构设计基础》EN1990:2002给出的结构设计使用年限类别的示例。表1设计使用年限类别示例设计使用年限(年)1临时性结构23453.0.9本标准列出了节段预制拼装混凝土桥梁的耐久性设计应范GB/T50476和现行行业标准《公路工程混凝土结构防腐技术或多重防护策略。预制节段连接(拼接)节点是节段预制拼装桥4.4环氧树脂胶4.4.1目前广泛采用的用于节段拼装桥梁的结构胶为环氧树脂胶。由环氧基材料和固化剂组成的双组分环氧胶，其强度上升速度可通过材料组分的比例进行控制。合理控制环氧胶的固化时间是拼装施工的重要环节，既要确保有足够的涂抹、拼接可操作时间，也要保证拼装后的强度快速上升。节段预制拼装结构拼缝胶的国家标准尚在编制中，待国标正式发布后，本条文相关内容应按国标相关规定执行。5持久状况承载能力极限状态计算5.1一般规定5.1.2基于试验观察和测试结果，依据节段预制拼装混凝土构件接缝截面的破坏形态及各种材料的受力状态，采用与非节段预制拼装混凝土构件相似的方法建立承载力计算模型和极限平衡方程，各种材料的极限应力取相应规定的强度设计值。5.2受弯构件5.2.1受弯构件正截面的相对界限受压区高度规定参考行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62一2004的规定。5.2.3受弯构件破坏时体外预应力钢筋的极限应力一般低于或接近钢筋材料(钢绞线、钢丝)的名义屈服强的系列验证试验成果和经过验证的结构全过程非线性数值分析到极限受力状态时与同时配置的体内预应力钢筋相协调。设计预应力加50MPa取用。对于体外预应力钢筋全部或大部分区段位于截面受压区高度范围内的情况，考虑到截面受压区高度通常很小，可不考虑极限应力的负增量而取为0。5.2.4基于同济大学验证试验资料和结构全过程非线性数值模拟结果的回归分析，采用体外预应力钢筋至截面受压区边缘距离改变的方式考虑体外预应力的二次效应。体外预应力钢筋至截面受压区边缘的极限距离，可理解为钢筋至截面受压区边缘的初始距离与其偏心距的改变值之差。计算公式是由构件跨中截面处的数据回归分析得到的，其他截面可偏安全地使用，不再区分具体位置。5.2.2,5.2.5根据试验得到的节段预制拼装受弯构件正截面弯曲破坏形态，以破坏时的截面受力状态建立平衡方程，导出承载力计算公式。其中：混凝土材料和体内配筋的强度设计值的取值同非节段预制拼装构件，体外预应力钢筋的抗拉强度设计值采用其极限应力设计值。同济大学及国外的试验结果表明，节段预制拼装受弯构件的正截面破坏主要在接缝截面、破坏裂缝集中在接缝，加之节段端面部位的混凝土强度也可能低于其他部位，从而导致受压混凝土更早压溃、接缝截面承载力下降。因此，根据对比试验的统计结果，接缝对抗弯承载力的影响系数取φ=0.95。5.2.6体外预应力钢筋至截面受压边缘的初始距离，将因钢筋受拉作用在转向器的钢道内朝弯曲圆心方向偏移，需要进行修正。5.2.7采用行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设预应力钢筋以极限拉力设计值参与截面受力平衡。该公式由同济大学的系列验证试验成果和经过验证的结构全过程非线性数算。由于体外预应力钢筋的极限应力受剪切试验模型长度的影若构件采用竖向预应力钢筋，计算时可考虑其抗剪贡献。5.2.9,5.2.10节段预制拼装受弯构件接缝截面抗剪承载力计算的规定主要适合梁体结构。同济大学及国内外大量试验结果表明，在剪力和弯矩共同作用下，由于纵向普通钢筋不连续或拼接缺陷，节段预制拼装预应力混凝土梁在接缝消压后而集中开裂，接缝一旦开展到一定高度后，斜裂缝(即使之前已有的斜裂缝)就不再发生、发展而成为破坏裂缝。因此，节段预制拼装预应力混凝土梁可能以接缝开展的形式发生剪切(剪弯)破坏，在这种情况下剪弯区的混凝土将在剪压应力状态下达到其极限强度。针对可能发生接缝破坏的剪跨比大于1且小于5的区段，根据试验结果、坪井善胜的混凝土剪—压复合强度准则[公式(5.2.9-3),图1],采用图5.2.9和5.2.10两个图式进行接缝截面抗剪承载力计算方程推导，经试验验证后再按行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62—2004要求的设计可靠度提出了公式(5.2.9-1)～式(5.2.9-4)和式(5.2.10-1)～式地将体外预应力钢筋的极限应力设计值取为其永存预应力并不(1)假定σe,1=0.7fed。(2)取σ=σc,1代入式(5.2.9-3)求解T。图1混凝土剪-压复合强度准则曲线示意求解x或或5.3其他计算5.3.1荷载试验结果表明，转向块有三种受力机理：由体外预应力钢筋竖向转向力引起的上拔作用、由上拔作用在转向器以上混凝土中产生的梁作用，以及由体外预应力钢筋横向转向力在转向器下方混凝土可能开裂面上形成的剪切作用。转向块上拔抗拉承载力计算，根据转向块传力规律构建拉杆-压杆模型，其中拉杆按轴心受拉构件计算其钢筋抗拉承载力并考虑转向块裂缝控制的要求。由于体外预应力钢筋的极限应力是可以控制的，转向块的受力总体上比较明确，建立拉杆-压杆模型也比较简单，故设计的重点是在构造上确保受拉钢筋能够发挥设计要求的强度，并通过减小受拉钢筋抗拉强度设计值达到控制混凝土裂缝宽度、提高上拔抗拉承载力(使其破坏不先于梁体弯曲破坏)的目的。5.3.2将转向块可能开裂面作为剪切滑移的界面进行抗剪承载力计算。公式中的粘结力和摩擦系数，参考了美国AASHTO公路桥梁设计规范的有关规定，并按我国混凝土和钢筋的材料分项系数进行修正。式(5.3.2-2)和式(5.3.2-3)也是由AASHTO规范相关规定的转换过来的，以防止错误地采用多配置穿过开裂面的钢筋而不加大转向块尺寸的方式来提高计算承载力。为确保两次浇筑混凝土界面的结合性能，本规定中未给出界面未粗糙处理二次浇筑的摩阻系数，即界面必须进行粗糙处理。5.3.3非块式转向构造可根据钢束构造情况及可能出现的开裂面，按上述计算模型和方法进行承载力计算。5.3.4锚固凸块和锚固横梁按下列类似示意图建立拉杆-压杆模型后，对拉杆按轴心受拉构件计算其钢筋抗拉承载力。其他计算规定同上。底板图2锚固凸块可能发生的裂缝及相应的拉杆-压杆计算模型示意图3锚固横梁可能发生的裂缝及相应的拉杆-压杆计算模型示意他方法才能确定其主要传力路线，故本标准仅能给出式(5.3.4)6持久状况正常使用极限状态和应力计算6.1一般规定6.1.1～6.1.4节段预制拼装预应力混凝土桥梁应进行持久状况应力和正常使用极限状态计算的一般规定，是以行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62—2004中相应规定为基础给出的，但在抗裂性能、裂缝宽度等计算时应包含接缝截面。体外预应力作用的规定同体内预应力。6.1.5由于体外预应力钢筋的摩擦预应力损失和正常使用阶段的应力增量均较小，只有降低锚下张拉控制应力才能满足正常使用阶段最大拉应力的限值要求。本条给出的张拉控制应力为初步设计估算值，详细计算时若出现钢筋最大拉应力太大或过小，应根据实际受力情况进行适当调整。6.1.6体内预应力钢筋在构件截面特征的计算规定同行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62… 2004;体外预应力钢筋作为一种构件参与混凝土构件弹性阶段的受力，其不与混凝土构件截面组成换算截面。6.2预应力损失计算6.2.1节段预制拼装混凝土构件在正常使用极限状态计算中，考虑的预应力损失项目与一般后张预应力混凝土构件相同。另加的预应力钢筋与锚圈口之间的摩擦预应力损失计算简单，建议在张拉控制应力中考虑。6.2.2在有条件的情况下，宜采用试验确定管道摩擦系数。在没有针对性的试验数据时，体外预应力钢筋的摩擦系数可按表6.2.2取值。体外预应力钢筋在转向和锚固构造的管道内摩擦引起的预造的累计长度。由于管道的累计计算长度很短，摩擦系数k的影当体外预应力钢筋斜向转向时，可近似取用立面和平面偏转角的平方和之平方根作为计算偏转角。体外预应力钢筋转向器安装时偏转角的误差将引起附加预应力损失，若有必要考虑这一因素时，可将施工误差控制值作为偏转角的误差值，或参照美国《节段施工混凝土桥梁设计施工指南》将误差值取为0.04rad,计入到管道累计偏转角之中。6.2.3锚具变形、钢束回缩和接缝压密值，可根据预应力钢筋张拉时的具体情况按表6.2.3取用。体外预应力钢筋端部的反摩擦影响可忽略不计，但体外预应力钢筋受到离散的约束和摩阻作用，各段钢筋的预应力损失应分别计算，公式(6.2.3)中预应力钢筋的计算长度也应为计算段的长度。6.2.5预应力钢筋松弛引起预应力损失的计算方法同行业标准的规定。6.2.4,6.2.6行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵结构的近似计算公式，而体外预应力钢筋与梁体截面应变不协调采用有限元分析软件按预应力钢筋张拉次序和结构施工过程计—70—算混凝土弹性压缩和收缩徐变引起的预应力损失才能反映实际受力情况。本标准的公式仅作为静定结构构件计算或初步估算6.2.7本规定仅用于估算构件预应力钢筋的大致配置量和有效预应力的近似计算。6.3应力计算6.3.1根据试验结果，接缝部位混凝土的受力性能相比其他部位有所下降，其中抗拉性能影响较大但抗压性能影响较小。因此，本标准对使用阶段节段预制拼装预应力混凝土构件正、斜截面最大压应力的限值仍采用行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62—2004的规定。设计时若偏安全考虑，可将重要构件个别关键受力截面的最大压应力限值降6.3.2根据试验结果，接缝对正常使用阶段体内预应力钢筋的受力没有影响，故体内预应力钢筋最大拉应力的规定同行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62- 2004。体外预应力钢筋在弯曲段(转向器内)的弯曲半径较小，相应弯曲引起的应力增量较大，本标准采用钢筋的轴向应力和弯曲应力之和作为最大拉应力的控制指标，并以体外和体内预应力钢筋在弯曲段内最大拉应力(均取