预应力混凝土连续刚构桥(11)

图5.1 箱形截面梁翼缘有效宽度 图5.2 ?s、?f曲线图

表5-1 ?s、?f的应用位置和理论跨径li 结构体系 理论跨径li 简支梁 li=l 边支点或跨中部分梁段边跨 连续梁 中间跨 跨中部分梁段li=0.6l，中间支点li取0.2倍相邻跨径之和 li=0.8l 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bf：

此时为边跨跨中部分：li?0.8l bmi??bf

li=0.8?55=44m

b?0.75m b6?4m h? m2f?0.74b6b4m ??0.0909，查图1.23得m6?0.92，故bm6?0.92?4?3.68li44b6故翼缘有效宽度b?f??bm6?b??2?8.86m

?2.54m ap?69cm h0?3.23?0.6936

首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：

fpdAp?1260?106??139?10?6?363??10?3?63575.82kN

6?3?fcdb?h?24.4?10?8.86?0.742?10?160408.53kN ff?fh?f，所以属于第一类截面。 因为fpdAp?fcdb计算受压区的高度：

x?fpdApfcdb?f?1260??139?363?24.4?106?8.86?0.294m??bh0?0.38?2.54?0.965m

x??将x?0.294m代入Mud?fcdb?fx?h?0?计算截面承载能力。

2??x?0.294???6?3Mud?fcdb?xh??24.4?10?8.86?0.294?2.54?f?0????10

2?2??? ?152094.52kN?r0Md?1.0?117000?117000kN

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bf：

此时为支点部分：li?0.2(l1?l2) bmi??bs

li?0.2??120?55??35m

b?0.9m b6?3.8m5 h? m5f?1.28b63.85b?2.62m ??0.11，查图1.23得m6?0.68，故bm6?0.68?3.85li35b6故翼缘有效宽度b?f??bm6?b??2?7.04m

m ap?107cm h0?6?1.07?4.93首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：

fpdAp?1260?106??139?10?6?1101??10?3?192829.14kN

6?3?fcdb??220732.16kN fhf?24.4?10?7.04?1.285?10?fh?f，所以属于第一类截面。 因为fpdAp?fcdb计算受压区的高度：

x?fpdApfcdb?f?1260??139?1101?24.4?10?7.046?1.123m??bh0?0.38?4.93?1.873m

x??将x?1.123m代入Mud?fcdb?fx?h?0?计算截面承载能力。

2??x?1.123???6?3 Mud?fcdb?xh??24.4?10?7.04?1.123?4.93??10f?0???2?2???37

?842703.08kN?r0Md?1.0?658316?658316kN

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bf：

此时为主跨跨中部分：li?0.6l bmi??bf

li=0.6?120=72m

b?0.75m b6?4m h? m2f?0.80b6b4m ??0.056，查图1.23得m6?0.99，故bm6?0.99?4?3.96li72b6故翼缘有效宽度b?f??bm6?b??2?9.42m

?2.56m ap?98cm h0?3.54?0.98首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：

fpdAp?1260?106??139?10?6?549??10?3?96151.86kN

6?3?fcdb??188475.36kN fhf?24.4?10?9.42?0.802?10?fh?f，所以属于第一类截面。 因为fpdAp?fcdb计算受压区的高度：

x?fpdApfcdb?f?1260??139?549?24.4?10?9.426?0.418m??bh0?0.38?2.56?0.973m

x??将x?0.418m代入Mud?fcdb?fx?h?0?计算截面承载能力。

2??x?0.418???6?3 Mud?fcdb?xh??24.4?10?9.42?0.418?2.56??10f?0???2?2??? ?225875.77kN?r0Md?1.0?218279.20?218279.20kN

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b?f：

此时为主跨跨中部分：li?0.6l bmi??bf

li=0.6?120=72m

b?0.75m b1?4m b2?4m h? 43f?0.3mbb14m ??0.056，查图1.23得m1?0.99，故bm1?0.99?4?3.96li72b138

bb24m ??0.056，查图1.23得m2?0.99，故bm2?0.99?4?3.96li72b2故翼缘有效宽度b?f??bm1?b?bm2??2?17.34m

?2.1m ap?30cm ho?2.4?0.3首先按公式判断截面类型。代入数据计算得：

fpdAp?1260?106??139?10?6?468??10?3?81965.52kN

6?3?fcdb??145121.93kN fhf?24.4?10?17.34?0.343?10?fh?f，所以属于第一类截面。 因为fpdAp?fcdb计算受压区的高度：

x?fpdApfcdb?f?1260??139?468?24.4?106?17.34?0.194m??bh0?0.38?2.1?0.798m

x??将x?0.194m代入Mud?fcdb?fx?h?0?计算截面承载能力。

2??x?0.194???6?3Mud?fcdb?xh??24.4?10?17.34?0.194?2.1?f?0????10

2?2??? ?164407.49kN?r0Md?1.0?124740.16?124740.16kN

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

在公路桥涵的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求，采用作用（或荷载）的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过本规范规定的各相应限值。在上述各组合中，汽车荷载效应可不计入冲击系数。

6.1 全预应力混凝土构件抗裂验算理论

正截面抗裂验算以支点和中跨跨中截面受拉边的正应力控制。在荷载短期效应组合作用下应满足：

?st?0.85?pc?0 （6-1）

?st为在荷载效应组合作用下，截面受拉边的应力：

MS （6-2） Wn?st??pc为截面下边缘的有效预压应力：

39

?pc?NpAn?NpInepnyx （6-3）

Np??peAp （6-4）

?pe为张拉控制预应力扣除预应力损失后的有效预应力

6.2 截面全预应力混凝土构件抗裂验算

1. 对于边跨14号截面：

?st为在荷载效应组合作用下，截面受拉边的应力：

?st?MS91137.24??6454.48kNm2?6.45MPa Wn14.12Np??peAp?1193.98?139?363?10?3?60244.65kN

?pc为截面上边缘的有效预压应力：

?pc?NpAn?NpInepnyn?60244.6560244.65??0.94?1.63

14.8723.02?8061.3kNm2?8.06MPa

因为：?st?0.85?pc?6.45?0.85?8.06??所以11号截面的抗裂性满足要求 2. 对于边跨28号截面：

0.4MPa? 0?st为在荷载效应组合作用下，截面受拉边的应力：

?st?MS548950??17504.78kNm2?17.5MPa Wn31.36Np??peAp?1161.82?139?1101?10?3?177803.77kN

?pc为截面上边缘的有效预压应力：

?pc?NpAn?NpInepnyn?177803.77177803.77??2.49?3.55

22.94111.34?21867kNm2?21.9MPa

因为：?st?0.85?pc?17.5?0.85?21.9??所以28号截面的抗裂性满足要求 3. 对于边跨49号截面：

1.12MPa? 0?st为在荷载效应组合作用下，截面受拉边的应力：

?st?MS184740??9255.5kNm2?9.3MPa Wn19.96Np??peAp?1183.41?139?549?10?3?90307.2kN

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