25米预应力简支T梁毕业设计.doc

25米预应力简支T梁毕业设计目录第一章 鲁溪桥桥型设计方案比选说明11.1工程设计概述11.1.1 地形11.1.2 地质描述21.1.3 当地气象情况21.2设计技术标准和规范31.2.1 设计采用的主要规范及标准31.2.2 主要设计技术指标31.3桥梁结构设计方案比选41.3.1 桥型选取的原则41.3.2 桥型方案的提出及结构介绍41.3.3 推荐方案说明6第二章 鲁溪桥计算书82.1 设计资料82.1.1桥面宽度82.1.2荷载82.1.3跨径及梁长82.1.4材料82.1.5 施工工艺92.1.6设计规范92.2 桥梁尺寸拟定92.3 截面特性计算102.3.1计算截面几何特征102.3.1检验截面效率指标122.4主梁恒载内力计算122.4.1 永久作用集度122.4.2永久作用效应142.5 桥面板内力计算152.5.1悬臂板荷载效应计算152.5.2连续板荷载效应计算162.6主梁荷载横向分布系数计算202.7主梁活载内力计算232.7.1冲击系数232.8 主梁内力组合28 2.9 主梁钢筋配置282.9.1预应力筋配置292.9.2预应力钢筋布置322.9.3 计算主梁截面几何特性372.10钢束预应力损失计算402.10.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失402.10.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失412.10.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失422.10.4由钢束应力松弛引起的预应力损失432.10.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失442.10.6钢束预应力损失汇总472.11 主梁验算472.11.1持久状况承载能力极限状态承载力验算472.11.2持久状况下正常使用极限状态抗裂验算512.11.3持久状况构件的应力验算552.12 刚度验算602.12.1由荷载引起的跨中挠度602.12.2 结构刚度验算602.13 锚固区局部承压计算612.13.1局部承压区尺寸要求612.13.2 局部承压力计算622.14 主梁挠度及预拱度计算632.14.1汽车荷载引起的跨中挠度632.14.2 恒载引起的跨中挠度642.15支座设计652.15.1选定支座的平面尺寸652.15.2确定支座的厚度652.15.3验算支座的偏转662.15.4验算支座的抗滑性67第三章 鲁溪桥施工组织方案683.1编制依据683.2编制说明683.3工程概况683.4施工组织683.4.1施工目标683.4.2现场施工组织机构693.5施工方案693.5.1桥梁墩桩基的施工组织方案693.5.2 T梁施工方法713.6预应力简支T梁施工方法拟定773.7确保工程质量和工期的措施813.7.1质量管理措施813.7.2保证工程进度的措施853.8安全施工措施863.8.1安全施工措施863.8.2安全保证措施873.8.3安全生产技术措施893.8.4施工现场及临时工程安全保证措施903.9 文明施工措施913.9.1文明施工方案913.9.2文明施工措施913.10 环境保护措施953.10.1环保、水保总体方案953.10.2组织措施953.10.3技术措施953.10.4绿色植被、土地作业和现有公用实施的保护措施98毕业设计总结99致谢100参考资料101附录1022016届土木工程毕业设计第一章 鲁溪桥桥型设计方案比选说明1.1工程设计概述1.1.1 地形 里程桩号 地面高程 设计高程 K0+088.253 200.555 200.000 100.000 200.000 200.000 102.400 199.800 200.000 127.046 178.726 200.000 128.246 173.226 200.000 150.246 165.226 200.000 152.746 161.326 200.000 158.146 160.326 200.000 162.396 161.326 200.000 166.646 162.326 200.000 172.610 158.345 200.000 180.700 162.799 200.000 182.280 166.551 200.000 184.480 166.851 200.000 193.051 185.104 200.000 204.709 194.908 200.000 213.718 199.008 200.000 241.736 206.435 200.000 地形图1.1.2 地质描述 地面表层为强风化砂岩2.54米，下层为中风化砂岩。1.1.3 当地气象情况 多年平均气温为15.5，极端最高气温39，极端最低气温-21.2设计技术标准和规范1.2.1 设计采用的主要规范及标准 1.公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015） 2.公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）3公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2012）4公路桥涵地基及基础设计规范（JTGD63-2007）5.公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器（JTT329-2010）6.公路桥涵设计手册（拱桥上下册）、（梁桥上下册）、（基本资料）、（墩台基础）1.2.2 主要设计技术指标 设计荷载：公路级 桥面布置：净9m（行车道）+2x1.75m（人行道）=12.5m 平曲线：直线桥1.3桥梁结构设计方案比选 1.3.1 桥型选取的原则 本设计桥梁的形式可考虑预应力混凝土简支T梁桥、上承式拱桥、下承式拱桥三种形式。从实用、安全、经济、美观、环保以及工期多方面比选。 比选原则：（1）实用性。桥梁必须实用，要有足够的承载力。能保证行车的畅通、舒适和安全。既满足当前的需要，又要考虑今后的发展。要能满足交通运输本身的需要，也要考虑到支援农业等等。 （2）安全性。桥梁的设计要能满足施工及运营阶段的受力需要，能够保证其耐久性和稳定性以及在特定地区的抗震需求。 （3）经济性。在社会主义市场经济体制的今天，经济性是不得不考虑的重要因素。在能够满足桥两个方面需求的情况下要尽量考虑是否经济，是否以最少的投入获得最好的效果。 （4）美观性。在桥梁设计中应尽量考虑桥梁的美观性。桥梁的外形要优美，要与周围环境相适应，合理的轮廓是美观的主要因素。 （5）环保性。随着经济的发展，生活水平的不断提高，人们对环境保护提出了更高的要求，在建筑领域，一个工程的建设不能以牺牲环境作代价，在保证顺利工的前提下要尽量避免对环境的破坏以实现经济的可持续发展。应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。1.3.2 桥型方案的提出及结构介绍方案一：装配式预应力简支T梁桥（1） 桥型介绍 本设计采用装配式简支T梁结构，其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板，桥面部分和支座等组成，显然主梁是桥梁的主要承重构件。其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体，使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。（2） 尺寸拟定 桥跨布置:本桥型有4跨，采用25m的后张法装配式预应力混凝土简支梁桥的标准设计，初步确定桥跨布置为：425m，全长为100m。 截面尺寸:采用5片主梁，梁高1.75m,间距2.4m。预制时中梁宽1.8m，留0.6m后浇缝以减轻吊装重量,翼板端厚18cm,翼板根部厚28cm,肋宽18cm,马蹄全宽42cm。 下部结构：本桥墩身采用圆柱式实心墩，墩直径2.2m,中系梁高1.8m,宽1.5m，基础采用钻孔灌注桩,桩直径2.5m,地系梁高2.2m，宽2m。桥台采用U型桥台，桥台前墙顶宽1.84m，桥台高10.35m,台帽出檐0.1m,基础b=0.61,h=0.8,刚性角37.3。（3）施工方法设计 本桥由于桥梁较高且处于无水峡谷，故采用上导梁式架桥机。方案二：上承式钢筋混凝土拱桥（1）桥型介绍拱桥是我国公路上使用较广泛的一种桥型。拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者的受力性能有较大的差别。由力学知，拱桥结构在竖向荷载作用下，两端将产生水平推力。正是这个水平推力，使拱内产生轴向压力，从而大大减小了拱圈的截面弯矩，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为均匀。因此，可以充分发挥主拱截面材料强度，使跨越能力增大。上承式桥优点是：桥面系构造简单、施工方便，桥跨主要承重结构的宽度可以做得小一些（也可以密排），因而节省墩台圬工；另外，桥上视野开阔。（2） 尺寸拟定 桥跨布置：本桥设计为1100m的上承式拱桥,总长100m，计算矢高14.28m,矢跨比1/7。拱上建筑为1010m的混凝土空心板梁。截面尺寸：主拱圈采用双肋式拱圈，拱肋高1.8m,拱肋宽1.5米，横系梁高0.9m，拱上建筑为1010m的混凝土空心板梁，为空腹式拱桥。下部结构：桥台顶宽3.69m，高17.2m ,基础b=0.3m,h=0.8,刚性角20。 （3） 施工方法对于主拱圈的施工，常见的施工方法有悬臂浇筑法、悬臂拼装法、转体施工法，对于此桥，考虑到施工环境的影响，采用缆索吊装拼装法。拱上建筑空心板梁采用预制安装法，以缩短工期。方案三：下承式钢筋混凝土拱桥（1）桥型介绍桥面铺装层支承在上部结构的下面，即桥梁上部结构完全处于桥面高程之上的桥被称为下承式桥，下承式桥有开式和穿式两种，其桥面净空必须满足有关规定，一般在桥梁建筑高度受到严格控制时考虑。（2） 尺寸拟定 桥跨布置：本桥设计为1100m的下承式拱桥,总长100m，计算矢高14.28m,矢跨比1/7。截面尺寸：主拱圈采用双肋式拱圈，拱肋高2.0m,拱肋宽1.6米，横系梁高0.9m，拱上简支梁的跨径为1010m，拟定采用钢筋混凝土板。下部结构：桥台顶宽7.38m，高11m ,承台厚0.9m,下部桩长6.7m。（3）施工方法对于主拱圈的施工，常见的施工方法有悬臂浇筑法、悬臂拼装法、转体施工法，对于此桥，考虑到施工环境的影响，采用缆索吊装拼装法。拱上建筑简支T梁采用预制安装法，以缩短工期1.3.3 推荐方案说明三个方案可以分为梁式桥（方案一）、上承式拱桥（方案二）和下承式拱桥（方案三）三种类型。方案序号设计方案一 设计方案二设计方案三桥型简支梁桥 上承式拱桥下承式拱桥主跨跨径25m 100m100m桥长100m 100m100m桥型特点结构造型灵活整体性好，刚度较大，变性较小。受力明确，理论计算较简单空腹式拱桥轻巧，节省材料，外形美观，还有助于泄洪；拱肋，桥面板等可在预制场预制，可同时施工基础等下部结构，构件精度高，节省施工时间。其桥面净空必须满足有关规定，一般在桥梁建筑高度受到严格控制时考虑。行车安全好较好较好功能及受力好好好造价低较低高工期较短较短较短养护与维护费用较低较高较高美观好好差经过对技术、经济、桥梁结构性能、施工难易、环境保护、美观要求等多方面的综合考虑，梁式桥主桥线条流畅，与周边环境协调，制作简单，施工技术成熟，所以推荐为鲁西桥最终设计方案。第二章 鲁溪桥计算书2.1 设计资料2.1.1桥面宽度 总宽12.5m，其中行车道宽度9.0，两侧人行道宽度各1.75m。2.1.2荷载 汽车荷载：公路级 人群荷载：3.0kN/m2 人行道荷载：每侧重4.0kN/m2.1.3跨径及梁长 标准跨径 Lb=25m 计算跨径 L =24.5m 主梁全长 =24.96m2.1.4材料（1）钢筋与钢材预应力筋：采用15.2mm钢绞线 标准强度 =1860MPa 设计强度 =1260MPa钢板：Q345或Q235钢锚具：锚具为夹片群锚（2）混凝土主梁：C50人行道及栏杆：C30桥面铺装：总厚度18cm，其中下层10cm为C40混凝土，上层为8cm沥青混凝土2.1.5 施工工艺 主梁采用预制安装施工，预应力筋采用后张法施工2.1.6设计规范 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015） 公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2012）2.2 桥梁尺寸拟定1 主梁高度：h=1.75m2 梁间距：采用5片主梁，间距2.4m。预制时中梁宽1.8m，留0.6m后浇缝以减轻吊装重量，并能加强横向整体性，中间桥面板按连续板设计。3 横隔梁：采用六片横隔梁，间距为4.6m+35.0m+4.6m。4 梁肋：跨中厚度为18cm，在梁端一个横隔梁间距内逐渐加厚，由18cm加厚至42cm。5 桥面横坡：车行道采用双向向外1.5%横坡，人行道采用向内1%横坡。图2-1 T梁中部和端部立面图及截面尺寸(尺寸单位：cm)图2-2 单幅桥横截面尺寸(尺寸单位：cm)图2-3 半纵剖面图(尺寸单位：cm)2.3 截面特性计算2.3.1计算截面几何特征 将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性列表见表3.1。表3.1跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积分块面积形心至上缘距离分块面积对上缘静距分块面积的自身惯性矩分块面积对截面形心的惯性矩（1）（2）(3) =(1)(2)(4)(5)(6)(7) =(4)+(6)大毛截面翼板432093888011664043.1018025437.0938142077.093三角承托40021.3338533.22222.22230.768378680.455380902.6775腹板243085.52077653690562.5-33.3982710565.8786401128.378下三角144149214561152-96.8981352061.7321353213.732马蹄92416415153637268-111.89811569655.6211606923.628218428170.227884245.5小毛截面翼板32409291608748049.6227978277.6328065757.632三角承托40021.3338533.22222.22237.289556214.4053558436.6273腹板243085.52077653690562.5-26.8771755380.8675445943.367下三角144149214561152-90.3771176195.1291177347.129马蹄92416415153637268-105.37710260405.5210297673.527138418450.225545158.28注：大毛截面形心至上缘距离： 式（2.1）小毛截面形心至上缘距离： 式（2.2） 2.3.1检验截面效率指标：上核心距： 式（2.3）下核心距： 式（2.4）截面效率指标： 式（2.5）由此表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。2.4主梁恒载内力计算2.4.1 永久作用集度一期恒载：预制梁重力密度取 （1） 跨中截面段主梁自重（五分点截面至跨中截面，长7.58m）：（2） 马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长4.3m）：（3） 支点段梁的自重（长0.6m）：（4） 边主梁半跨的横隔梁自重： 预制T梁上一片横隔梁的面积为，厚度为16cm,半跨内一共有（5） 预制梁一期恒载：二期恒载： （1）现浇T梁翼板集度： （2）横隔梁现浇部分集度： （3）铺装： 混凝土铺装： 8cm沥青混凝土铺装： 平分给每根主梁： （4）人行道及护栏（平分给每根主梁）： （5）二期荷载：2.4.2永久作用效应 式（2.6） 式（2.7）表4.1恒载内力作用效应表作用效应跨中=0.5四分点=0.25支点=0.0一期弯矩1583.911187.930剪力0129.30258.30二期弯矩1096.96822.720剪力089.55179.10弯矩2760.42010.650剪力0218.85437.402.5 桥面板内力计算2.5.1悬臂板荷载效应计算（1）永久作用桥面板可看成91cm的单向悬臂板，计算图式见图5-1。图5-1 悬臂板计算图式（尺寸单位：mm） 表5-1 板结构自重计算 混凝土板自重人行道板KN/mKN/m每米宽板条的恒载内力：弯矩:剪力:（2） 可变作用人群荷载弯矩:剪力:（3） 内力组合 承载能力极限状态内力组合计算表基本组合弯矩剪力2.5.2连续板荷载效应计算此T梁,即主梁抗扭能力较大，取跨中弯矩：；支点弯矩：。对于剪力，可不考虑板和主梁的弹性固结作用，认为简支板的支点剪力即为连续板的支点剪力。计算图式如下图5-1所示，图5-1 简支板计算图示主梁架设完毕时，桥面板可以看成长81cm的悬臂单向板。（2） 二期荷载计算弯矩:；即计算剪力： （3） 总永久作用效应支点断面永久作用弯矩：支点断面永久作用剪力：跨中断面永久作用弯矩： 可变作用后轮着地长度为及宽度 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：则取 车轮在板的支撑处时：，取a=0.8计算支点剪力时，车轮应尽量靠近梁肋边缘布置。支点断面可变作用弯矩：支点断面可变作用剪力：跨中断面可变作用弯矩：内力组合承载能力极限状态内力组合计算表支点断面永久作用弯矩跨中断面永久作用弯矩支点断面永久作用剪力2.6主梁荷载横向分布系数计算由于本桥各T梁之间采用混凝土湿接缝刚性连接，故其荷载横向分布系数在两端可按“杠杆原理法”计算、在跨中按“偏心压力法”计算。设单位荷载P=1作用在号梁轴上()，则任意号主梁所分担的荷载的一般公式为：式中 主梁的片数； 号梁距桥横断面中心线的距离； 号梁距桥横断面中心线的距离，所求出的影响线即为号梁的横向分布影响线； ，对于已经确定的桥梁横断面，它是一常数。式中 号主梁的荷载横向分布影响线在号梁处的竖标值。以计算1号梁的荷载横向分布影响线为例。其他梁的横向分布影响线的竖标值计算方法同上，考虑结构的对称性，计算结果见下表6-1表6-1各梁的横向分布影响线的竖标值梁号P=1的位置(主梁梁轴)1510.6000-0.200020.40000.000030.20000.2000 计算出本桥1、2、3号梁的荷载横向分布系数在各主梁轴下的竖坐标值后，对该影响线进行最不利的加载即可求出T梁的荷载横向分布系数，计算的加载详见图6-1，计算的加载图详见图6-2，计算结果如表6-2所示图6-1 计算的加载图 (尺寸单位：mm)图6-2 计算的加载图 (尺寸单位：mm)表6-2 梁的荷载横向分布系数主梁编号 梁端跨中汽车人群汽车人群10.3331.240.6580.64820.8130.0000.5290.41930.8540.0000.4000.2002.7主梁活载内力计算2.7.1冲击系数简支梁桥的基频采用下列公式估算：其中： 根据本桥基频，可算出汽车荷载的冲击系数为：（1）车道荷载取值根据桥规4.3.1条，公路级的均布荷载和集中荷载标准值为： 计算弯矩时： 计算剪力时：（2）活载作用效应的计算 在活载作用效应计算中，支点处横向分布系数取，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从过渡到，其余梁段均取。求跨中截面的最大弯矩和最大剪力图7-1 跨中截面作用效应计算图式 计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求活载作用效应，图5-3示出跨中截面作用效应计算图式，计算公式为：式中：S所求截面汽车标准荷载弯矩或剪力； 车道均布荷载标准值； 车道集中荷载标准值； 影响线上同号区段的面积； 影响线最大坐标值。可变作用（汽车）标准效应：可变作用(汽车)冲击效应：可变作用(人群)效应：求四分点截面的最大弯矩和最大剪力图5-4为四分点截面作用效应的计算图示。可变作用（汽车）标准效应:可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：KN.m图7-2 四分点截面作用效应计算图示求支点截面的最大剪力图5-5为支点截面作用效应的计算图示可变作用（汽车）标准效应:可变作用（汽车）冲击效应：可变作用（人群）效应：图7-3 支点截面作用效应计算图示2.8 主梁内力组合 据桥规4.1.64.1.8规定，根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利的效应组合：短期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表8-1。表8-1主梁作用效应组合序号荷载类别跨中截面四分点截面支点MmaxVmaxMmaxVmaxVmaxkN.mkNkN.mkNkN（1）一期永久作用1583.9101187.93129.30258.30（2）二期永久作用1096.960822.7289.55179.10（3）总永久作用=（1）+（2）2680.8702010.65218.85437.4（4）可变作用（汽车）公路-级1168.6595.5876.53150.30186.62（5）可变作用（汽车）冲击350.6028.65262.9645.0955.97（6）可变作用（人群）262.1710.70199.3523.5247.89（7）标准组合=（3）+（4）+（5）+（6）4462.29134.853349.49437.76727.88（8）短期组合=（3）+0.7（4）+（6）3761.1077.552823.57347.58615.92（9）极限组合=1.2（3）1.4（4）+（5）+1.12（6）5637.62185.804231.34562.51918.142.9.1预应力筋配置（1）预应力钢筋截面估算 全应力混凝土梁按作用短期效应组合进行正截面抗裂性控制设计。以下就跨中截面在作用短期效应组合情况下计算主梁预应力筋，计算公式如下所示： 式（2-8）式中的为正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的弯矩值；由表8-1可得设预应力筋截面重心距截面下缘为：形心至下缘距离为：预应力钢筋的合力作用但至截面重心轴的距离为：T梁跨中毛截面面积为：惯性矩为：截面弹性抵抗矩为： 式（2-9）则有效预加力为： 式（2-10）现取,预应力损失总和近似假定为20%张拉预应力来估算，则所需预应力钢筋截面积为： 式（2-11）采用3束7钢绞线，单根钢绞线公称面积。预应力钢筋的面积为：满足要求。 采用夹片群锚，内径70mm,外径77mm的金属波纹管成孔。在确定预应力钢筋的数量后，应按构件正截面承载能力极限状态的要求来确定非预应力钢筋数量。计算受压区高度x设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a=80mm,假设是第一类T形截面 式（2-11）式中：桥梁结构的重要性系数，按“公预规”5.1.5取用，本算例按二级公路桥梁设计，取1.0；跨中截面上的弯矩组合设计值；=5637.62KNm；混凝土轴心抗压强度设计值；x按等效矩形应力图的计算受压区高度；L/3=24.5/3=8.17m.2.4m,=0.42+6*0.07+12*0.18=3m.取=2.4m；截面有效高度；所以，整理得到：x=64（mm)计算普通钢筋 式（2-12）计算说明只需要按构造配置非预应力钢筋。2.9. 2预应力钢筋布置 根据公预规规定，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm及管道直径的0.5倍，水平净距不应小于4cm及管道直径的0.6倍，在竖直方向可以层叠。根据以上规定跨中截面的细部构造如9-1图所示。 a) b) c) 9-1 端部及跨中预应力钢筋布置图（尺寸单位：mm）a) 预制梁端部：b）钢束在端部的锚固位置 c)跨中截面钢束位置跨中截面预应力筋重心至梁底距离：锚固端重心至梁底距离为校核上述布置的钢束群重心位置，需计算锚固截面的几何特性。如下表9-1所示表9-1 锚固截面的几何特性分块名称(cm)翼缘432093888011664052.1311739759.4111856399.41三角承托19620.333984.681600.6740.8326269.44327870.11腹板659496.563632113544625.5-35.378699710.622244336.111110679185.6834428605.62 式（2-13）=113.87cm 式（2-14）, 式（2-15） 式（2-16） 说明钢束重心处于截面的核心范围（1）预应力钢筋半跨布置形式 此桥采用直线段中间接圆弧曲线段的方式弯曲；N1，N2,N3弯起角均取值；各预应力束的弯曲半径为：；。以上单位为（mm）表9-2 各钢束弯曲控制要素表 钢束号升高值（mm）弯起角(。)弯起半径R(mm)斜直线段水平投影长度(mm)曲线段水平投影长度(mm)水平线段长度(mm)11460825000773834331089212108200006073288333443940815000452921625642表9-3钢束长度表钢束号123长度（mm）248402474024780表9-4各截面钢束位置及其倾角表截面距跨中距离（mm）钢束编号预应力筋形式钢束形心距梁顶距离（mm）弯起角度图示跨中截面0N1水平直线1630N2水平直线N3水平直线L/4截面6240N1倾斜直线963N2倾斜直线1237N3曲线1516支点截面12250N1倾斜直线289N2倾斜直线544N3倾斜直线8262.9.3 计算主梁截面几何特性 以跨中截面为例进行计算。（1） 截面面积及惯性矩计算净截面几何特性计算在预加应力阶段，只需计算小截面的几何特性。计算公式如下： 截面积 式（2-17）截面惯矩 式（2-18）计算结果见表。换算截面几何特性计算在使用荷载阶段需要计算大截面(结构整体化以后的截面)的集合特性，计算公式如下：截面积 式（2-19）截面惯矩 式（2-20）计算结果列于表9-6。以上式中： ，分别为混凝土毛截面面积和惯矩； ，分别为一根管道截面积和钢束截面积； ，分别为净截面和换算截面重心到主梁上翼缘的距离； 分面积重心到主梁上缘的距离； 计算面积被所含的管道(钢束)数； 钢束与混凝土的弹性模量比值，表9-5跨中翼缘全宽截面面积和惯性矩计算表截面分块名称分块面积分块面积至上缘距离分块积对上缘静矩全截面重心至上缘距离分块面积的自身惯距分块面积对截面形心的惯性矩b1=180cm净面积毛截面713852.10371889.849.825545158.3-2.2235135.63695扣管道面积-140.0163.0-22820-113.12-1791415.54725580293.54总和6998.0349069.8-1756279.91b1=240cm换算面积毛截面821858.62481739.1675.227884245.516.612268929.728钢束换算面积136.7163.022282.1-87.761052933.55131206108.78总和8354.7504021.263321863.279计算数据 3根 截面几何特性汇总 其他截面特性值均按上述方法计算，下面将结果一并列于表9-6中。表9-6主梁截面特性值总表名 称截 面符号单位跨中四分点支点混凝土净截面净面积6998.0 6998.0 9890.0净惯矩23989317.224936615.330678548.0净轴到截面上缘距离56.557.366.9净轴到截面下缘距离118.5 117.7108.1 混凝土换算截面换算面积8354.78354.711246.7换算惯矩29537984.228577436.133981542.7换轴到截面上缘距离67.2 66.462.6换轴到截面下缘距离107.8 108.6112.4 2.10钢束预应力损失计算 根据JTG D62-2012第6.2条规定，对于后张法预应力混凝土构件需要计算预应力损失值，包括、。预应力损失值因梁截面位置不同而有差异，现以四分点截面为例进行计算，“其他截面用相同方法计算，其计算结果均列入钢束预应力损失一览表内。2.10.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失按JTG D62-2012第6.2.2条的规定，计算公式为： 式（2-21）式中：张拉钢束时锚下的控制力；根据JTG D62-2012第6.1.3条的规定，对于钢绞线取张拉控制应力为：MPa； 钢束与管道壁的摩擦系数，对于预埋波纹管取0.2； 从张拉端到计算截面曲线管道部分切线的夹角之和(rad)； 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015； 从张拉端到计算截面的管道长度(m)，可近似取其在纵轴上的投影长度，当四分点位计算截面时，。其计算结果如下表10-1所示。表10-1 四分点截面管道摩擦损失计算表钢束号radmMPaN1006.020.009030.0089912.54N2006.060.009090.0090512.62N35.7870.1016.0930.02933950.0289140.332.10.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 按JTG D62-2012第6.2.3条的规定，对曲线预应力筋，在计算锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失时，应考虑锚固后反向摩擦的影响。根据JTG D62-2012附录D，计算公式如下：反向摩擦长度： 式（2-22）式中：锚具变形、钢束回缩值(mm)，按JTG D62-2012第6.2.3条采用；对于夹片锚mm； 单位长度由管道摩擦引起的预应力损失，按下列公式计算：其中：张拉端锚下控制应力，本设计取1395MPa， 预应力钢筋扣除沿途摩擦损失后锚固端应力，即跨中截面扣除后的钢筋应力， 张拉端至锚固端的距离。张拉端锚下预应力损失：；在反摩擦影响长度内，距张拉端x处的锚具变形、钢筋回缩损失：在反摩擦影响长度内外，锚具变形、钢筋回缩损失：四分点截面的计算结果见表10-2表10-2 四分点截面计算表钢束号(MPa/mm)影响长度(mm)锚固端(MPa)距张拉端距离x(mm)MPaN10.0050590913107.151178.5284986562.589.14N20.0050654813109.203178.5005556569.489.05N30.0050712913088.91178.7772956512.589.832.10.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失后张法梁当采用分批张拉时，先张拉的钢束由于张拉后批钢束产生的混凝土弹性压缩引起的应力损失，根据JTG D62-2012第6.2.5条规定，计算公式为： 式（2-23）式中：在先张拉钢束重心处，由后张拉各批钢束而产生的混凝土法向应力，可按下式计算： 式（2-24） 其中：，分别为钢束锚固时预加的纵向力和弯矩， 计算截面上钢束重心到截面净轴的距离，本设计采用逐根张拉，张拉顺序为N3，N2，1N。计算时从最后张拉的一束逐步向前推进。计算结果见表10-42.10.4由钢束应力松弛引起的预应力损失按JTG D62-2012第6.2.4条规定，钢绞线由松弛引起的应力损失的终极值，按下式计算： 式（2-25）式中：张拉系数，本设计采用一次张拉，； 钢筋松弛系数，对低松弛钢筋取0.3； 传力锚固时钢筋应力。表10-3 四分点截面计算表计算数据 钢束号锚固时预加纵向力(0.1kN)(cm)预加弯矩锚固时钢束应力 (0.1kN)N11249.4710495.55110495.5510495.55110.7311621721162172N21199.2910074.04110074.0420569.59110.7311154982277670N31137.269552.9840.99869539.6130109.2095.859143723192042表10-4四分点截面计算表2.10.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失按JTG D62-2012第6.2.7条规定，由混凝土收缩和徐变引起的应力损失可按下式计算： 式（2-26）式中：全部钢束重心处由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失值； 钢束锚固时，全部钢束重心处重心处由预加应力(扣除相应阶段的应力损失)产生的混凝土法向应力，并根据张拉受力情况，考虑主梁重力影响； 配筋率，； 本设计为钢束锚固时相应的净截面面积； 本设计即为钢束群重心至截面净轴的距离； 截面回转半径，本设计为；加载龄期为、计算龄期为时的混