公路桥涵工程预应力混凝土构件

公路桥涵工程预应力混凝土构件第1页，课件共40页，创作于2023年2月9.7公路桥涵工程预应力混凝土构件9.7.1张拉控制应力进行超张拉时，对钢丝、钢铰线不能超过：0.80fpk，对于精轧螺纹钢筋不能超过0.95fpk

。对于钢丝、钢绞线:对于精轧螺纹钢筋:第2页，课件共40页，创作于2023年2月9.7.2预应力损失1.预应力钢筋与管道壁之间的摩擦损失l1x——从张拉端至计算截面的长度，可以近似取该管道在构件轴线上的投影长度，m。——预应力钢筋与管道壁之间的摩擦系数，按表9-8采用；——张拉端曲线管道法线与计算截面曲线管道法线间的夹角。——管道每m局部偏差对摩擦的影响系数，按表9-8采用；第3页，课件共40页，创作于2023年2月2.锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩产生的预应力损失l2（1）直线配筋：（2）后张法构件曲线配筋：第4页，课件共40页，创作于2023年2月反摩擦影响长度lf按下式计算：σl—扣除管道沿途摩擦损失后的锚固端预拉应力。σ0—张拉端锚下控制张拉应力按9.7.1采用。第5页，课件共40页，创作于2023年2月如x≥lf，表示处预应力钢筋不受反摩擦的影响。当lf≤l时，在离张拉端处，考虑反向摩擦影响后的预应力损失为：第6页，课件共40页，创作于2023年2月当lf>l时，预应力钢筋离张拉端x’处考虑反摩擦后的预应力损失为：第7页，课件共40页，创作于2023年2月3.温差损失l3t1——张拉钢筋时，场地的温度，℃；t2——混凝土加热养护时，钢筋的最高温度，℃。式中：4.混凝土弹性压缩损失l4——在计算截面重处，由全部钢筋预加应力产生的混凝土法向应力，MPa。先张法构件：第8页，课件共40页，创作于2023年2月

对于曲线配筋的分批张拉（分为m批），可取l/4截面作为全梁的平均截面进行简化计算：Δσpc——在计算截面先张拉完毕的钢筋重心处，由后张拉的各批钢筋产生的混凝土法向应力，MPa。式中：——预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；后张法构件：第9页，课件共40页，创作于2023年2月——传力锚固时的钢筋应力：对于后张法构件，；对于先张法构件，。

ψ——超张拉系数，一次张拉时，ψ=1.0

；超张拉时，ψ=0.9

；ζ——钢筋松弛系数，I级松弛（普通松弛），ζ=1.0；

II级松弛（低松弛），ζ=0.3；5.预应力钢筋松驰损失l5预应力钢丝、钢铰线：第10页，课件共40页，创作于2023年2月精轧螺纹钢筋：一次张拉：超张拉：第11页，课件共40页，创作于2023年2月预应力钢丝、钢铰线应力松弛损失不同时段与最终值的比值按表9-10取用。时间2d10d20d30d40d比值0.50.610.740.871.00表9-10钢筋应力松弛损失中间值与最终值的比值第12页，课件共40页，创作于2023年2月6.混凝土的收缩和徐变损失l6

由混凝土收缩和徐变引起的构件受拉区和受压区预应力钢筋的预应力损失，可按下列公式计算：第13页，课件共40页，创作于2023年2月第14页，课件共40页，创作于2023年2月——构件受拉区和受压区全部纵向钢筋截面重心处由预应力（扣除相应阶段的预应力损失）和结构自重产生的混凝土法向应力（Mpa），都不得超过预应力钢筋传力锚固时混凝土立方强度之半，当为拉应力时，取其为零；——预应力钢筋传力锚固龄期为，计算考虑的龄期为时的混凝土收缩应变，其终极值按表9-11采用。——加载龄期为时，计算考虑的龄期为时的混凝土徐变系数，其终极值按表9-11采用。第15页，课件共40页，创作于2023年2月9.7.3预应力损失组合

先张法和后张法预应力混凝土构件的各阶段预应力损失值按表9-12进行组合。表9-12各个阶段预应力损失值的组合预应力损失值的组合先张法后张法传力锚固时的预应力损失（第一批损失）传力锚固后的预应力损失（第二批损失）第16页，课件共40页，创作于2023年2月9.7.4预应力混凝土受弯构件1．使用阶段正截面承载力计算（1）极限状态时截面应力状态

适筋预应力混凝土受弯构件达到极限状态的标志是；受拉钢筋屈服，受压区外边缘混凝土达到极限压应变。

对于后张法构件

对于先张法构件

其它简化和假定与一般受弯构件相同，但应注意预应力受压钢筋的应力状态：第17页，课件共40页，创作于2023年2月（2）基本计算公式及适用条件①矩形截面构件

'p'0p'pd's'sdcdppdssd)(AfAfbxfAfAfs-++=+第18页，课件共40页，创作于2023年2月受压区高度应满足：

当受压区配有普通受压钢筋和预应力钢筋，而且极限状态时预应力钢筋受压（即）时，还应满足：9-150第19页，课件共40页，创作于2023年2月

当受压区只配有普通受压钢筋，或者既配有普通受压钢筋，也配有预应力钢筋，但极限状态时预应力钢筋受拉（即）时，还应满足：

当不满足公式（9-150），（9-151）的适用条件时，应按下列公式进行承载力计算：受压区配有普通受压钢筋和预应力钢筋，而且极限状态时预应力钢筋受压时：9-151第20页，课件共40页，创作于2023年2月受压区配有普通受压钢筋和预应力钢筋，而且极限状态时预应力钢筋受拉时：第21页，课件共40页，创作于2023年2月②T形截面和工字形截面构件T形截面和工字形截面受弯构件中和轴位置的差别与普通钢筋混凝土构件相同，只需在判别中和轴位置时把预应力钢筋的作用考虑进去。第22页，课件共40页，创作于2023年2月当中和轴位于受压翼缘以内（即）时，基本公式与宽度为的矩形截面构件相同；

当中和轴位于腹板内（即）时，基本公式为：第23页，课件共40页，创作于2023年2月

受弯构件正截面计算公式的适用条件同矩形截面。第24页，课件共40页，创作于2023年2月2．使用阶段斜面承载力计算（1）斜截面抗剪承载力计算

第25页，课件共40页，创作于2023年2月矩形、T形和工形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求：第26页，课件共40页，创作于2023年2月其中：第27页，课件共40页，创作于2023年2月式中，α1为异号弯矩影响系数；α3为受压翼缘的影响系数。

计算公式的适用条件、计算步骤、验算位置与普通混凝土梁相同。α2为预应力提高系数；非预应力混凝土受弯构件α2=1.0，预应力混凝土受弯构件α2=1.25，当由钢筋的合力引起的截面弯矩与外弯矩的方向相同时或允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件取α2=1.0。第28页，课件共40页，创作于2023年2月（2）斜截面抗弯承载力计算

最不利斜截面水平投影长度：

第29页，课件共40页，创作于2023年2月3．使用阶段抗裂验算与应力控制

（1）抗裂验算

①正截面抗裂验算

预制构件：分段浇筑构件：A．全预应力混凝土构件

B．部预应力混凝土A类构件

在长期效应组合下：在短期效应组合下：第30页，课件共40页，创作于2023年2月预应力钢筋和普通钢筋合力及其偏心矩（a）先张法构件（b）后张法构件

1—换算截面重心2—净截面重心σ’l6A’sσl6Asσ’p0A’pσp0ApNp0ep0YsY’sYpY’Pσ’l6A’sσl6Asσ’peA’pσpeApepnYsnY’snYpnY’PnNp12（a）（b）第31页，课件共40页，创作于2023年2月σ’l6A’sσl6Asσ’p0A’pσp0ApNp0ep0YsY’sYpY’P1（a）对于先张法构件第32页，课件共40页，创作于2023年2月σ’l6A’sσl6Asσ’peA’pσpeApepnYsnY’snYpnY’PnNp2（b）对于后张法构件第33页，课件共40页，创作于2023年2月②斜截面抗裂验算

A．全预应力混凝土构件

B．部分预应力混凝土构件A类构件和B类构件预制构件：现场浇筑构件：预制构件：现场浇筑构件：第34页，课件共40页，创作于2023年2月第35页，课件共40页，创作于2023年2月（2）应力控制

钢筋拉应力

①混凝土法向压应力和钢筋拉应力

混凝土法向压应力

对于钢绞线、钢丝

对于精轧螺纹钢

未开裂构件允许开裂构件未开裂构件允许开裂构件未开裂构件允许开裂构件第36页，课件共40页，创作于2023年2月②主拉应力和主压应力控制

混凝土的主压应力

混凝土的主拉应力在的区段，按构造配置箍筋；在的区段，按计算配箍筋。第37页，课件共40页，创作于2023年2月5．端部锚固区的计算

与建筑工程中的原理和公式基本相同，只是一些符号的表示方法不同。4．施工阶段计算

施工阶段混凝土应力控制

压应力控制

拉应力控制

根据拉应力在不同的范围，预拉区有相应的纵向钢筋配筋率的要求。拉应力要保证。第38页，课件共40页，创作于2023年2月6．变形