体外预应力混凝土设计指南-典尚设计_W

1、 公路体外预应力混凝土桥梁设计指南（送审稿）公路体外预应力混凝土桥梁设计指南编写组二七年五月 目录1总则12术语和符号22.1 术语22.2 符号43预应力系统与结构类型73.1 体外预应力系统的基本组成73.2 体外预应力混凝土梁的类型8预应力材料9体外索9转向器10锚具105结构计算一般规定基本假定12结构整体计算12其它计算136持久状况承载能力极限状态计算6.4一般规定15抗弯承载力计算15抗剪承载力计算19其它计算237持久状况使用阶段应力和正常使用极限状态计算27.47.5一般规定25预应力损失计算

2、26应力计算28抗裂验算与裂缝宽度验算29挠度验算318短暂状况施工阶段应力和承载能力极限状态计算3一般规定32应力计算32干接缝抗剪承载力计算339构造规定39.4一般规定34梁体构造34接缝与剪力键构造37节段钢筋构造39i 9.5转向（定位）及锚固构造41ii 总测1总则1.0.1本指南为使公路体外预应力混凝土桥梁设计符合技术先进、安全可靠、耐 久适用、经济合理的要求而编制。 1.0.2本指南作为公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）（以下简称公路桥规）有关体外预应力混凝土桥梁设计的补充指南。1.0.3本指南的基本术语、

3、符号，除特殊要求外均按照工程结构设计基本术语 和通用符号（GBJ 132-90）和道路工程术语标准（GBJ 124-88）的规定采用。1.0.4本指南总则的其它规定同公路桥规第 1 章。1 术语和符号2术语和符号2.1术语2.1.1体外预应力 External prestressing在混凝土梁体截面之外布置预应力钢束、施加预应力。混凝土梁采用体外预 应力后称为体外预应力混凝土梁。 2.1.2全体外预应力 Whole external prestressing仅在混凝土梁体截面之外布置预应力钢束、施加预应力。混凝土梁全部采用体外预应力后称为全体外预应力混凝土梁。 2.1.3体内外混合预应力 C

4、ombined internal and external prestressing在混凝土梁体截面内、外均布置预应力钢束、施加预应力。混凝土梁同时采用体内和体外预应力后称为体内外混合预应力混凝土梁。 2.1.4体外预应力钢束的极限应力 Ultimate stress of external prestressing tendon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。 2.1.5体外预应力二次效应 Second-order effects of external prestressing体外预应力钢束侧向无约束段，梁体变形时钢束合力相对位置变化而引起

5、的附加预应力效应。 2.1.6体外预应力钢束的转向装置 Deviator of external prestressing tendon用于体外预应力钢束集中弯转（上弯、下弯或平弯）的装置。转向装置由直接支承钢束的转向器及相配的混凝土构造组成。 2.1.7整体式梁和节段式梁 Monolithic girder and segmental girder采用现场整体浇筑施工或整体预制施工的（整体式）体外预应力混凝土梁和采用预制节段现场拼装施工或现场节段浇筑施工的（节段式）体外预应力混凝土梁。 2.1.8干接缝与胶接缝 Dry joint and epoxy joint节段式体外预应力混凝土梁预制节

6、段的拼接缝，采用直接拼接的接缝（干接缝）和涂以环氧树脂胶体后再拼接的接缝（胶接缝）。 2.1.9复合剪力键 Multiple shear key体外预应力混凝土梁体节段拼接缝两侧表面，用于抵抗剪力、凹凸密接匹配 2 术语和符号的多重键块（槽）。2.1.10其它术语规定同公路桥规第 2 章。3 术语和符号2.2 符号2.2.1 材料性能有关符号fpk,i 、fpk,e 、fpd,i 体内预应力钢束的抗拉强度标准值、设计值； fpd,e 体外预应力钢束的抗拉强度标准值、设计值； fp d,e 体外预应力钢束的极限应力设计值； fpy,e 体外预应力钢束材料的抗拉条件屈服强度； s c 持久状况极限

7、承载能力状态剪压区混凝土压应力的设计值；t k 持久状况极限承载能力状态干接缝剪切破坏面上键块混凝土剪应力的设计值； t 短暂状况施工阶段剪切面上键块混凝土的极限剪应力。 tk2.2.2作用和作用效应有关符号 o pe,e 体外预应力钢束的永存预应力； s pu,e 体外预应力钢束的极限应力增量； o pe,i 体内预应力钢束的永存预应力； st短暂状况承受施工荷载时接缝截面的平均有效预压应力；pco pc 接缝截面的平均永存预压应力； o cc.d 转向器与混凝土之间承压面混凝土的容许压应力； Vd 接缝截面剪力的组合设计值； Vpe 接缝截面体内、外预应力钢束永存预加力的竖向抗剪分力；Vp

8、e,e 接缝截面体外预应力钢束永存预加力的竖向分力； V t 短暂状况施工荷载标准值（考虑动力系数）产生的剪力；kTpe,e 体外预应力钢束的永存拉力； Tsd 体内外受拉钢筋拉力的设计值； Td 锚固块和锚固横梁拉杆拉力的组合设计值；Nd 转向块竖向拉力的组合设计值； Fp,e 穿过转向器的体外预应力钢束的计算拉力。2.2.3几何参数有关符号 Ap,e 体外预应力钢束或体外直线预应力钢束的截面面积；Ap,i 体内预应力钢束或体内直线预应力钢束的截面面积；Apb,i 斜裂缝范围内体内弯起预应力钢束的截面面积； 4 术语和符号Apb,e 斜裂缝范围内体外弯起预应力钢束的截面面积； Ac 梁的混凝

9、土截面面积； As 内环筋或拉杆钢筋的抗拉截面面积； Asv 穿过剪切面的钢筋截面面积； Asm 剪切面上接缝受压接触面的面积； Ak,i 剪切面上一个键块的剪切面积； hpu,e 体外预应力钢束合力点至截面受压区边缘的极限距离；hp,e 体外预应力钢束至截面受压边缘的初始距离； hp,i 体内预应力钢束至受压区边缘的距离； L1 计算跨体外预应力钢束的长度； L2 锚具间预应力筋的总长度； C 斜裂缝的水平投影长度； Sd 计算截面处转向构造的间距； C1 、C2 接缝类型影响参数； qi 、qe 分别为体内、体外弯起预应力钢束与梁轴线的夹角； hh 承托或加腋范围内受压翼板的平均厚度； b

10、f 受压翼板的抗剪有效宽度； bh 腹板内侧受压翼板的承托或加腋宽度； R 体外预应力钢束的弯曲半径； bd 转向器与混凝土之间承压面的横向宽度。 2.2.4计算系数及其它有关符号 体外预应力钢束极限应力增量的折减系数；rp 预应力配筋指标； 体内有粘结受拉钢筋比率； 连续梁体外预应力二次效应的修正系数； 节段式梁体外预应力二次效应的修正系数；b施工方法对抗剪承载力影响系数；l 体内外预应力配筋对抗剪承载力的影响系数； f 截面形状对抗剪承载力的影响系数； kf 受压翼板抗剪有效宽度范围内剪力键剪切面积与接缝面积之比； kw 腹板高度范围内剪力键剪切面积与接缝面积之比； 光滑混凝土表面或整体浇

11、筑混凝土剪切面之间的摩阻系数。5 术语和符号2.2.5其它符号规定同公路桥规第 2 章。6 预应力体系与结构类型3预应力系统与结构类型3.1体外预应力系统的基本组成3.1.1体外预应力系统由四个基本部分组成：体外预应力索（简称体外索）、锚固系统、转向装置及防腐系统。体外预应力系统的基本组成如图 3.1.1 所示。 图 3.1.1体外预应力系统的基本组成3.1.2 体外索由体外预应力钢束及其外护套等组成。其中，体外预应力钢束常用钢绞线束或钢丝束，外护套采用高密度聚乙烯（简称 HDPE）管或钢管。根据需要外护套与钢束之间可灌注防腐材料（简称灌注料），灌注料的选用与钢束是否 需要更换或更换方式有关。

12、体外索也可采用热挤 HDPE 钢绞线或钢丝成品索。 3.1.3 体外预应力钢束锚固系统的选用与钢束可更换和不可更换有关。对钢束与结构离散粘结（钢束在转向装置处粘结）、不可更换的情况，可选用一般体内预应力锚具；对钢束与结构无粘结、需要更换的情况，可选用可更换的体外预应力 锚具。 3.1.4 体外预应力钢束的转向装置由转向构造及转向器组成。转向构造为混凝土结构的一个特殊构造，转向器为直接支承体外预应力钢束的器件。根据钢束是否可更换、是否需单股（单根钢绞线）更换，以及灌注料的种类等，转向器具有不 同的构造。 3.1.5体外预应力钢束的防腐系统由钢束自身防腐措施、外护套及灌注料组成， 锚固区段还有特殊

13、的防腐措施。钢束的自身防腐，主要指钢束材料的防腐涂层或 护套；外护套及灌注料是对钢束整体防腐与防护的措施。根据钢束是否可更换选用灌注料，但锚具内腔和外导管内均需要灌注防腐材料。 对钢束、外护套及灌注料的选择，主要考虑环境条件和体外索暴露程度，如： 处于干燥状态、处于潮湿的环境中、长期处于湿润或干湿交变的环境中，以及处 于严重侵蚀性的恶劣环境中四种。 7 预应力体系与结构类型3.2体外预应力混凝土梁的类型3.2.1 体外预应力混凝土梁按其施工（成型）方法分为两类：整体式梁，即采用现场整体浇筑施工或整体预制施工的梁，也称为现浇整体式梁或预制整体式梁； 节段式梁，即采用预制节段拼装施工或现场节段浇筑

14、施工的梁，也称为预制节段 式梁或现浇节段式梁。 3.2.2体外预应力混凝土梁按其体内、体外预应力配置方式分为两类：体内外混合预应力梁，即部分采用体内预应力、部分采用体外预应力的梁；全体外预应力梁，即全部采用体外预应力的梁。 3.2.3预制节段式体外预应力混凝土梁的节段连接缝分为三类：胶接缝，接缝结合面涂以环氧树脂胶体；干接缝，接缝结合面直接密贴；湿接缝，接缝采用现浇混凝土结合。 8 预应力材料4预应力材料4.1体外索4.1.1 体外预应力钢束常用光面钢绞线束、镀锌钢绞线束、环氧涂层钢绞线束和无粘结钢绞线束，也用外包高密度聚乙烯（简称 HDPE）的成品钢绞线束或钢丝束等。见图 4.1.1。钢束选

15、料与其是否需要更换和多次张拉、灌注料及转向器的 构造有关。 图 4.1.1体外索的组成示意钢束材料标准见预应力混凝土用钢丝（GB/T 5223-2002）和预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）；无粘结钢绞线标准见无粘结预应力钢绞线 （JG 161-2004）；成品拉索标准见斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝索技术条件（GB/T 18365-2001）。 4.1.2非成品索的外护套通常采用 HDPE 管或钢管（图 4.1.1），但钢管较贵且本身有防腐的问题故采用较少。高密度聚乙烯管材料标准见建筑缆索用高密度聚 乙烯塑料（CJ/T 3078-1998）。 4.1.3 外护套与钢束之间的灌注材

16、料通常采用水泥浆、油脂和石蜡。当钢束采用具有防腐涂层的无粘结钢绞线时也可不灌浆。水泥浆主要适用于钢束与结构离散粘结（如钢束在转向和锚固段与钢管粘结）、不更换的情况；油脂和石蜡常用于钢束可更换的情况。油脂材料标准见无粘结预应力筋专用防腐润滑脂（JG 3007-93）；石蜡材料标准见半精练石蜡（GB 254-1998）。 对需要多次拉张的钢束，其与结构之间必须是无粘结的。采用无粘结钢绞线 的钢束能够进行多次张拉，不管灌注料如何选用。 4.1.4为便于检查和可能的更换体外索之间的净距应不小于 100mm。9 预应力材料4.2转向器4.2.1根据体外索的构造、钢束材料及设计要求，钢束可采用整束式转向器

17、或分 散式转向器。 4.2.2 对不需要更换的钢束，可用无缝钢管作为转向器，钢束整束转向，钢管内灌注水泥浆防腐、定位（图 4.2.2b）。如果钢束需要整束更换或多次张拉，则钢管内灌注油脂防腐（图 4.2.2b）。如果转向器采用双层无缝管构造，不管采用何 种钢束和灌注料都可以进行钢束更换（图 4.2.2c）。 a）b） 图 4.2.2整束式转向器示意c）4.2.3钢绞线束也可采用分散式转向器，钢绞线按一定次序、间距分散在转向器的截面上（图 4.2.3）。若钢束不需要更换，可采用光面钢绞线或环氧涂层钢绞线，外护套内灌注水泥浆防腐；若需要单根钢绞线多次张拉但不更换，可采用一般或环氧涂层无粘结钢绞线，

18、外护套内灌注水泥浆防腐；若需要单根钢绞线更换及多 次张拉，可采用任一种钢绞线，但外护套内的灌注料应采用油脂或石蜡。 A导向管隔板端板A图 4.2.3钢绞线束分散式转向器示意A A4.3锚具4.3.1若钢束一次张拉且不更换，可采用一般体内预应力锚具（图 4.3.1），并与锚具内腔、连管等管道内灌注水泥浆的防腐措施配合使用；若钢束需多次张拉但不更换，仍可选用一般体内预应力锚具但配以无粘结钢绞线束，锚具内腔和连管 内 PE 剥去部分钢绞线灌油脂防腐，其它部分灌注水泥浆。 10 预应力材料14523 图 4.3.1不可换钢束式锚具 1保护罩；2锚板；3锚垫板；4连管；5钢束套管4.3.2 若钢束需更换

19、但不多次张拉，可选用锚垫板喇叭腔内带隔离层的一般体内预应力锚具（图 4.3.2a），并与锚具内腔、连管等管道内灌注水泥浆的防腐措施配合使用，但钢束更换需要整束进行；若需要单根钢绞线更换与多次张拉，可采用体外预应力专用锚具（图 4.3.2b），并与锚具内腔和导管内灌注油脂或石蜡的防腐措施配合使用；若需要单根钢绞线更换与整束多次张拉，可选用锚板外设螺帽的体外预应力专用锚具（图 4.3.2c），并与锚具内腔和导管内灌注油脂或石蜡 的防腐措施配合使用。 图 4.3.2可换钢束式锚具 1保护罩；2锚板；3连管；4锚垫板；5导管；6喇叭管；7钢束套管；8张拉预留段；9螺帽 对于可更换和多次张拉的锚具，要求

20、钢束预留能够再次张拉的长度，否则钢束是无法放松的。 对于采用成品钢丝索的情况，锚具与一般斜拉桥拉索的锚具类似，故其能满 足更换及多次张拉的要求。 4.3.3体外预应力锚具标准参见预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2000）。11 结构计算一般规定5结构计算一般规定5.1基本假定体外预应力混凝土梁结构计算可以采用如下假定： （1） 梁的正截面应力和抗弯承载力计算时，应变沿梁高按线形规律变化； （2） 体内普通钢筋和预应力钢筋与混凝土粘结良好，满足应变协调条件； （3） 梁在施工和正常使用阶段的变形，对结构受力的影响（包括体外预应力的二次效应）忽略不计，满足弹性小位移理论； （4）

21、 节段式梁的接缝对施工和正常使用阶段结构整体受力的影响忽略不5.2结构整体计算5.2.1 计算内容 体外预应力混凝土梁整体设计计算应包括如下内容： （1） 持久状况承载能力极限状态计算 根据梁的设计安全等级，采用可能出现的各种作用（或荷载）效应的组合设计值，计算体外预应力混凝土梁正截面的抗弯承载力、斜截面及节段接缝的抗剪承载力。 （2） 持久状况使用阶段应力和正常使用极限状态计算 作为对承载能力极限状态的补充，对可能出现的各种作用（或荷载）按标准值组合，计算体外预应力混凝土梁正截面和斜截面的应力、体内和体外预应力钢束的应力。 对可能出现的各种作用（或荷载）按短期效应组合、长期效应组合或考虑长期

22、影响的短期效应组合，计算体外预应力混凝土梁的抗裂性、裂缝宽度和挠度。（3） 短暂状况施工阶段应力和承载能力极限状态计算 将制作、运输及安装等施工阶段的结构自重和可能出现的荷载按标准值组 合，计算体外预应力混凝土梁正截面的应力，计算节段式梁接缝的抗剪承载力。5.2.2 结构计算模型 由于体外预应力钢束与混凝土梁组成了一个内部超静定的结构体系，一般应采用平面杆系结构有限单元分析软件进行计算，必要时采用空间结构有限元分析软件计算。 采用平面杆系结构有限单元分析软件计算时，体外预应力混凝土梁计算模型如图 5.2.2 所示。体外预应力钢束单元在转向器处固结，计算图线至固结点之间采用刚臂表示转向构造。 1

23、2 结构计算一般规定混凝土构件节点 混凝土构件单元 混凝土构件轴线 混凝土构件节点 体外预应力钢束节点 体外预应力钢束节点 刚臂刚臂刚臂刚臂体外预应力钢束单元 体外预应力钢束单元 体外预应力钢束单元 体外预应力钢束节点 图 5.2.2体外预应力混凝土梁计算模型示意5.2.3 结构计算规定 （1） 结构的各种作用（或荷载）效应均按线弹性理论计算。 （2） 在进行结构整体弹性受力计算时，体外预应力混凝土梁翼板（T 梁翼板或箱梁顶、底板及悬臂板）的有效宽度按实际尺寸选用。在进行截面抗弯承载力计算时，体外预应力混凝土梁翼板的有效宽度按公路桥规4.2.3 条规定取用。 （3） 体外预应力结构的混凝土徐变

24、效应按线性徐变理论计算，超静定结构的徐变效应计算应考虑施工过程的影响。 （4） 各种作用（或荷载）效应计算时，不管钢束和转向器之间是否粘结， 均按不滑动考虑。 （5） 其它结构计算规定同公路桥规第 4.2 节。 5.3 其它计算5.3.1 计算内容 体外预应力混凝土梁非整体的设计计算应包括如下内容： （1）短暂状况施工阶段节段接缝承载能力极限状态计算 将节段吊装拼接施工阶段的节段自重和施工可能出现荷载的标准值组合，计算接缝截面的抗剪承载力。 （2）持久状况转向构造承载能力极限状态计算 根据梁的设计安全等级，采用可能出现的各种作用（或荷载）效应的组合设 计值，计算体外预应力钢束转向块、转向肋或横

25、梁的承载力。 （3）持久状况锚固构造承载能力极限状态计算 根据梁的设计安全等级，采用可能出现的各种作用（或荷载）效应的组合设 计值，计算体外预应力钢束锚固块、锚固横梁的承载力。 5.3.2计算方法 （1）短暂状况接缝截面的剪切应力 基于混凝土材料剪压强度准则，考虑接缝剪压及剪切摩阻影响，计算接缝破 坏时的极限剪应力（剪力）。 13 结构计算一般规定（2）转向和锚固构造的承载力按照钢筋混凝土结构设计方法，采用拉杆压杆分析模型或其它简化模型计算拉杆承载力。 14 持久状况承载能力极限状态计算6持久状况承载能力极限状态计算6.1一般规定6.1.1 体外预应力混凝土梁应根据公路桥规有关破坏可能产生后果

26、的严重程度选定设计安全等级，按承载能力极限状态要求对体外预应力混凝土梁进行承载力计算。在进行承载能力极限状态计算时，作用（或荷载）（汽车荷载应计入冲 击系数）效应采用其组合设计值，结构材料强度取其设计值。 6.1.2 体外预应力混凝土梁正截面抗弯承载力计算，以正截面弯曲破坏时的受力状态为基础。在平面假定及体内配筋与梁体混凝土应变协调的条件下，截面受压区混凝土极限压应变取为 0.0033，压应力达到抗压强度设计值，体内受力钢筋达到其强度设计值，体外预应力钢束达到其极限应力设计值，考虑体外预应力钢束 竖向无约束段与梁体挠度不一致引起的二次效应。 6.1.3 体外预应力混凝土梁抗剪承载力的计算，以斜

27、截面或接缝截面剪切破坏时的受力状态为基础。采用斜截面或接缝截面破坏时的脱离体建立极限平衡方程， 与裂缝相交的箍筋、弯起预应力钢束达到强度设计值，体外预应力钢束达到其极 限应力设计值。 6.1.4体外预应力钢束的转向块、转向肋（横梁），以及锚固块和锚固横梁的承载力计算，以相应构造破坏时的受力状态为基础。采用拉杆压杆简化分析模型 或其它简化模型建立极限平衡方程。 6.1.5体外预应力混凝土梁持久承载能力极限状态计算的其它一般规定同公路 桥规第 5.1 节。 6.2抗弯承载力计算6.2.1受压区高度小于或等于翼板厚度的矩形受压截面（图 6.2.1）体外预应力混凝土梁，正截面抗弯承载力计算应符合下列规

28、定：Asfcdfsd As fcd bx Ap,efpd,e Ap,e fpd,i Ap,i fsd As Ap,iAsb 图 6.2.1矩形受压截面抗弯承载力计算图式15hshp,i hpu,ex hs 持久状况承载能力极限状态计算(h- x ) + A f(h- x ) + A f (h - x ) + A f ( x - h)g M Af0dp,e pd,epu,ep,i pd,ip,is sdss sds2222（6.2.1-1）截面混凝土受压区高度 x 应按下式计算：Ap,e fpd,e + Ap,i fpd,i + As fsd式中： g 0 结构重要性系数； = As fsd +

29、 fcdbf x（6.2.1-2）M d 计算截面弯矩的组合设计值； Ap,e 体外预应力钢束的截面面积； fpd,e 体外预应力钢束的极限应力设计值，按 6.2.2 条取值； hpu,e 体外预应力钢束合力点至截面受压区边缘的极限距离，按 6.2.3 条取值； x 截面混凝土受压区（矩形分布应力）高度； Ap,i 体内预应力钢束的截面面积； fpd,i 体内预应力钢束的抗拉强度设计值； hp,i 体内预应力钢束合力点至受压区边缘的距离； As 体内纵向受拉普通钢筋的面积； fsd 体内纵向受拉普通钢筋的抗拉强度设计值； hs 体内纵向受拉普通钢筋至截面受压区边缘的距离； As 体内纵向受压普

30、通钢筋的面积； fsd 体内纵向受压普通钢筋的抗压强度设计值； hs 体内纵向受压普通钢筋至截面受压边缘的距离； fcd 混凝土的抗压强度设计值； bf 受压翼板的有效宽度，按公路桥规第 4.2.2 条规定取用。以上符号意义参见图 6.2.1。 截面受压区高度限制条件、受压区配筋时设计应力的计算规定均同公路桥 规第 5.2.2 条。 6.2.2体外预应力钢束的极限应力设计值按如下规定取值：1简支梁(s+ s)1f=（6.2.2-1a）pd,epe,epu,e1.25(407 -1480r - 531w + 492w)- 92 （6.2.2-1b） 22s=a2.25-2pu,epL / hp,

31、e 0 s pu,e fpy,e - s p e,e（6.2.2-1c）16 持久状况承载能力极限状态计算Ap,es pe,e + Ap,is pe,ir =（6.2.2-2）pA fc ckAp,i fpk,i + As fskw =（6.2.2-3）Ap,i fpk,i + Ap,e fpk,e + As fsk式中：s pe,e 体外预应力钢束的永存预应力； s pu,e 体外预应力钢束的极限应力增量； fpy,e 体外预应力钢束材料的抗拉条件屈服强度，取= 0.85 fpk,e ；fpy,e体外预应力钢束极限应力增量的折减系数：整体式和现浇节段式梁 =1.0，胶接缝节段式梁 =0.82

32、，干接缝节段式梁 =0.79； L 梁的计算跨径； hp,e 体外预应力钢束合力点至截面受压边缘的初始距离，按 6.2.5 条取值； rp 预应力配筋指标； 体内有粘结受拉钢筋与体内外受拉钢筋之比； fpd,e 体外预应力钢束材料的抗拉强度设计值； o pe,i 体内预应力钢束的永存预应力； Ac 梁的混凝土截面面积； fck 混凝土的抗压强度标准值； fpk,i 体内预应力钢束的抗拉强度标准值； fsk 体内纵向受拉普通钢筋的抗拉强度标准值； fpk,e 体外预应力钢束的抗拉强度标准值。 2连续梁L1 1s pe,e + 0.92s pu,eL2 fpd,e =（6.2.2-4a）1.25

33、0 s pu,e fpy,e - s p e,e式中： L1 计算跨体外预应力钢束的长度（ L1 L2 ）； L2 锚具间预应力筋的总长度； 其余符号意义同前。 （6.2.2-4b）6.2.3体外预应力钢束合力点至截面受压区边缘的极限距离按下列公式计算：h=hg 1 .29 - 0.006 L - 0.746 Sd + 0.483w- 0.469 w h（6.2.3-1）2pu,ep,ehLp,e17 持久状况承载能力极限状态计算hpu,e hp,e（6.2.3-2）式中： 连续梁体外预应力二次效应的修正系数：简支梁 1.0；连续梁 1.07； 节段式梁体外预应力二次效应的修正系数：整体式和现

34、浇节段式梁 g = 1.0 ；胶接缝节段式梁g = 1.02 ；干接缝节段式梁g = 1.08 ； L 梁的计算跨径； 体内有粘结受拉钢筋与体内外受拉钢筋之比，按（6.2.2-3）计算；hp,e 体外预应力钢束合力点至截面受压边缘的初始距离，按 6.2.5 条取值； Sd 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。 当计算截面在转向（或定位）或锚固构造位置并有钢束穿过该构造，则相应钢束至截面受压区边缘的极限距离取为： hpu,e hp,e（6.2.3-3）符号意义同前。6.2.4受压区高度大于受压翼板厚度的、T 形受压截面（图 6.2.4）的体外预应力混

35、凝土梁，正截面抗弯承载力计算应符合下列规定： fcdAsfsd As fcd bx Ap,efpd,e Ap,e fpd,i Ap,i fsd As Ap,iAsb图 6.2.4T 形受压截面抗弯承载力计算图式 g 0 M d Ap,e fpd,e (hpu,e - ac ) + Ap,i fpd,i (hp,i - ac ) + As fsd (hs - ac ) + As fsd (ac - hs)（6.2.4-1）截面混凝土受压区高度 x 应按下式计算： = As fsd + fcd bx + (bf - b)hf Ap,e fpd,e + Ap,i fpd,i + As fsd式中：

36、hf 受压翼板的厚度； b 梁肋或腹板的宽度； （6.2.4-2）ac 受压混凝土合力至截面受压区边缘的距离：18hs hp,ihpu,e xhs 持久状况承载能力极限状态计算1 bx + h (b - b)22acc =ff（6.2.4-3）2 bx + hf (bf - b)其余符号意义和规定同 6.2.1 条及参见图 6.2.4。6.2.5体外预应力钢束合力点至截面受压边缘的初始距离，应按表 6.2.5 对钢束转向引起的合力偏移进行修正。 表 6.2.5钢束转向合力偏移修正值6.3抗剪承载力计算6.3.1体外预应力混凝土梁斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定：Vc Sv fsv Asvfp

37、d,e Ap,efpd,i Ap,i fsd As图 6.3.1斜截面抗剪承载力计算图式fcu,k (C2 + P)bh0Cg V 0.6510 C a blf-3+ 0.7510-3f A0 d1 1sv sv（6.3.1）msvA sinq + 0.7510-3ssinq+ 0.7510-3 fApd,ipb,iipe,epb,ee式中：g 0 结构重要性系数； Vd 斜截面剪压端剪力的组合设计值； C1 整体式和现浇节段式梁取 0.06，胶接缝和干接缝节段式梁取 0.72；a1 异号弯矩影响系数，按公路桥规第 5.2.7 条取值； b施工方法影响系数：整体式和现浇节段式梁取 1.0，胶接

38、缝节段式梁取 1.0，干接缝节段式梁取 0.94； l体内外预应力配筋影响系数：全体外配筋取 1.0，体内外混合配筋取 1.1； f 截面形状影响系数：f = (bh + 2h2 ) / bh ， h 为受压翼板的厚度； 0f0ffcu,k 边长为 150mm 的混凝土立方体抗压强度标准值（ MPa ），即混凝19 Dxh pu,e hp,i hs转向器和钢束种类 合力偏移修正值 注 钢管或 HDPE 管穿光面钢绞线束 0.45 RR 为转向管的内半径； r 为成品钢束的外半径。 钢管穿无粘结钢绞线束 0.4 R钢管穿钢绞线或钢丝成品束 R - r钢绞线束分散式转向器 0 持久状况承载能力极限

39、状态计算土的强度等级； C2 整体式和现浇节段式梁取 12.8，胶接缝和干接缝节段式梁取 0.11；P 纵向配筋率： P = 100r ， r = ( As + Ap,i + Apb,i + Ap,e + Apb,e ) / bh0 ，预制节段式梁不考虑 As 的作用； b 、h0 分别为腹板宽度与截面有效高度（按普通钢筋和体内有粘结预应力筋计算）（mm）； m 剪跨比， m = M d /(Vd h0 ) ， M d 为与Vd 对应的弯矩组合设计值； C 斜裂缝的水平投影长度：整体式和现浇节段式梁取C 0.6 mh0 ，胶接缝和干接缝节段式梁取一个节段长度和C 0.6 mh0 的较小者； s

40、v 斜裂缝范围内的箍筋间距； fsv 箍筋的抗拉强度设计值； Asv 斜裂缝范围内一个间距内箍筋各肢的总截面面积； fpd,i 体内预应力钢束的抗拉强度设计值； Ap,i 体内直线预应力钢束的截面面积； Apb,i 斜裂缝范围内体内弯起预应力钢束的截面面积； qi 、qe 分别为体内、体外弯起预应力钢束与梁轴线的夹角； o pe,e 体外预应力钢束的永存预应力； Ap,e 体外直线预应力钢束的截面面积； Apb,e 斜裂缝范围内体外弯起预应力钢束的截面面积。以上符号意义参见图 6.3.1。 6.3.2预制节段式体外预应力梁环氧胶接缝截面的抗剪承载力应按下列规定进 行计算： 1当符合下列条件时h

41、hTsd（6.3.2-1）h0s c bfh0其中：Tsd0.22 mf+cd2bho c = f 0（6.3.2-2）1 + 0.12 m - 0.8m VpeTsd环氧胶接缝截面的抗剪承载力应满足：fcdg 0Vd 0.95T0.22- 0.12 + 0.75Vpe（6.3.2-3）ssdc20 持久状况承载能力极限状态计算2当不符合式（6.3.2-1）的条件时，仍采用式（6.3.2-3）计算环氧胶接缝 截面的抗剪承载力，但式（6.3.2-3）中s c 按下式求解：o + Fo + G = 02E（6.3.2-4）ccb h2 b E = h h 1- h 2h0bbh hh F = 0.

42、8mVpe -Tsd 1+ 0.12m +T 2（6.3.2-5）bh0 G = 0.22mfcdTsd + sd 2bh0式中： hh 承托或加腋范围内受压翼板的平均厚度； h0 接缝截面预应力钢束合力至受压边缘的距离，其中体外预应力钢束按 6.2.5 条规定取值； = Ap,i fpd,i + 0.8Ap,es pe,e ，其中 Tsd 接缝截面预应力钢束合力设计值：Tsdfpd,i、s pe,e 分Ap,i、Ap,e 分别为体内、体外预应力钢束的截面面积；别体内预应力钢束的抗拉强度设计值和体外预应力钢束的永存预应力； o c 剪压区混凝土压应力设计值； bf 受压翼板的抗剪有效宽度： b

43、f = b + bh ，其中： b 为腹板的（总）宽度； bh 为腹板内侧承托或加腋的（总）宽度，与腹板外侧悬臂板的（总）计算宽度（取与内侧承托或加腋同宽）之和； m 剪跨比， m = M d /(Vd h0 ) ， M d 为与Vd 对应的弯矩组合设计值； fcd 混凝土抗压强度设计值； Vpe 接缝截面体内、体外预应力钢束永存预加力的竖向抗剪分力； g 0 结构重要性系数； Vd 接缝截面剪力设计值。 6.3.3预制节段式体外预应力梁干接缝截面抗剪承载力应按下列规定进行计算：1剪跨比1 m 6（1）当符合下列条件时hh 0.8Tpe, e（6.3.3-1）h0s c bfh0其中：21 持

44、久状况承载能力极限状态计算0.8Tpe, e0.22 mk f+f cd2bho c =（6.3.3-2） f 0Vpe, e1 + 0.12 mk - mm (1 - k ) - mffTpe, e干接缝截面的抗剪承载力应满足：- 0.12) + m(1- k ) + 0.75Vfcdg V 0.75T(0.22pe,e f k（6.3.3-3）f s0 dpe,ec（2）当不符合式（6.3.3-1）的条件时，按下列公式计算干接缝截面的抗剪 承载力： - s bh )0.22k- k (0.12 + m)+ mg V 0.95(0.8Tfcdpe,ec f h s0 dwwfcdc（6.3.

45、3-4）- k(0.12+ m)+ m+0.75V+ 0.95s b hc0.22k c f h sffpe,ec其中s c 满足：Eo + F o + G = 02（6.3.3-5）ccbb h2E = mbfhh (0.12 + m )(kw - kf )+ f h h 2bh0F = 0.22mbfhh fcd (kf - kw )- 0.8mTpe,e kw (0.12 + m )- m bh hh （6.3.3-6）+0.8mVpe,e -0.8Tpe,e1+bh0 T 2G = 0.18mk f T+ 0.32pe,ew cd pe,ebh0式中： hh 承托或加腋范围内受压翼板的

46、平均厚度； h0 接缝截面体外预应力钢束合力至受压边缘的距离，按 6.2.5 条规定取值； Tpe,e 体外预应力钢束的永存拉力； o c 剪压区混凝土压应力设计值； bf 受压翼板的抗剪有效宽度： bf = b + bh ，其中： b 为腹板的（总）宽度； bh 为腹板内侧承托或加腋的（总）宽度，与腹板外侧悬臂板的（总）计算宽度（取与内侧承托或加腋同宽）之和； m 剪跨比， m = M d /(Vd h0 ) ， M d 为与Vd 对应的弯矩组合设计值； kf 受压翼板抗剪有效宽度范围内剪力键剪切面积与接缝面积之比； fcd 混凝土抗压强度设计值； 光滑混凝土表面之间的摩阻系数，取 0.6；

47、 22 持久状况承载能力极限状态计算kw 腹板高度范围内剪力键剪切面积与接缝面积之比；b 腹板的（总）宽度； Vpe,e 接缝截面体外预应力钢束永存预加力的竖向分力；g 0 结构重要性系数； Vd 接缝截面剪力设计值。 2剪跨比1 m 时干接缝截面的抗剪承载力计算应满足：g 0Vd 0.75ms pc Asm 0.95t k Ak,i（6.3.3-7）ispcpcst0.005261 + 0.051292- 0.034982f=（6.3.3-8）kffcdcdcd式中： 光滑混凝土表面之间的摩擦系数，取 0.6； o pc 接缝截面的平均永存预压应力； Asm 剪切破坏面上接缝受压接触面的面积

48、，其中：顶板、底板的计算宽度以承托或加腋为限，腹板外侧悬臂板取内侧承托同宽； t k 剪切破坏面上键块混凝土剪应力的设计值； Ak,i 剪切破坏面上一个键块的剪切面积； 其余符号意义同前。6.4其它计算6.4.1体外预应力钢束的转向块应进行上拔抗拉承载力计算，在采用拉杆压杆 模型计算时钢筋的抗拉承载力计算应符合下列规定： g 0 Nd 式中： g 0 结构重要性系数，取 1.1； Nd 竖向拉力的组合设计值； fsd 内环筋的抗拉强度设计值，取公路桥规3.2.3 条规定值的 0.6 倍， fsd 值大于 330MPa 时取 330MPa； As 内环筋的抗拉截面面积。 fsd As（6.4.1

49、） 压杆 拉杆 内环筋剪切面 内环筋外封闭箍筋外封闭箍筋23 持久状况承载能力极限状态计算图 6.4.1转向块的拉杆压杆计算模型图 6.4.2转向块开裂面抗剪承载力计算模型6.4.2定：体外预应力钢束转向块的开裂面应进行抗剪承载力计算，并符合下列规 g 0Vd m( fsd Asv - Nd )（6.4.2）式中： g 0 结构重要性系数，取 1.1； Vd 横向剪切力的组合设计值； 摩阻系数，整体浇筑混凝土剪切面取 1.4； fsd 穿过剪切面的钢筋的抗拉强度设计值，取公路桥规3.2.3 条规定值的 0.6 倍， fsd 值大于 330MPa 时取 330MPa； Asv 穿过剪切面的钢筋截面面积； Nd 与Vd 对应的竖向拉