?pe?Np0A0?Np0ep0I0y0
Np0??p0Ap??l6As
?p0??con??l'
其中?l'——预应力钢筋传力锚固时的全部预应力损失值,由《公预规》6.2.8条,先张法构件传力锚固时的损失为:
?l'??l2??l3?0.5?l5?11.14?0?0.5?38.45?30.365MPa
则: ?p0??con?(?l2??l3?0.5?l5)?1302?30.365?1271.635MPa Np0??p0Ap??l6As?1271.635?1807?0?2297.84?103N
由前面计算的空心板换算截面面积A0?440111.108mm2,
?0?3.968?1010mm4,ep0?347.8mm,y0?347.8mm。
则
?pe?Np0A0?Np0ep0I02297.84?1032297.84?103?347.8y0???347.8?12.2MPa
440111.1083.968?1010?l4??Ep?pe?6?12.2?73.2MPa
(五)混凝土收缩、徐变引起的预应力损失?l6
?l6?0.9Ep?cs?t,t0???Ep?pc??t,t0?1?15??ps??
1807?1236.72 ?0.007;
440111.108式中:?——构件受拉区全部纵向钢筋的含筋率,??ApA0? ?ps——?ps?1?e2psi2;
eps——构件截面受拉区全部纵向钢筋截面重心的距离,epe?347.8mm;
I03.968?1010 i——构件截面回转半径,i???90159.1(mm2);
A0440111.1082 ?pc——构件受拉区全部纵向钢筋重心处,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拉应力,其值为
16
?pc?Np0A0?Np0ep0I0y0
Np0——传力锚固时,预应力钢筋的预加力,其值为
Np0??p0Ap??l6As???con???l2??l3??l4?0.5?l5??Ap?0 ???1302??11.14?73.2?0.5?39.07????1807 ?2165011.875N ep0——epo??poApYp??l6AsYsNpo?2160765.425?347.8?347.8(mm)
2160765.425 y0——构件受拉区全部纵向钢筋重心至截面重心的距离,由前面计算
y0?eps?347.8mm;
?cs?t,t0?——预应力钢筋传力锚固龄期t0,计算龄期为t时的混凝土收缩应变; ??t,t0?——加载龄期为t0,计算考虑的龄期为t时的徐变系数;
?pc?Np0A0?Np0ep0I0y0?2165011.8752165011.875?347.8??347.8?11.5MPa 10440111.1083.968?10347.82?ps?1?2?1??1.342
i90159.1e2psEp?1.95?105MPa
?Ep?6
考虑自重的影响,由于收缩徐变持续时间较长,采用全部永久作用,空心板跨中截面全部永久作用弯矩MGK,可由表1-6查得MGK?845kN?m,在全部钢筋重心处由自重产生的拉应力为:
MGK845?106跨中截面:?t?y0??347.8?7.41MPa
I03.968?1010634?106?347.8?5.56MPa l4截面:?t?3.968?1010 支点截面:?t?0 则全部纵向钢筋重心处的压应力为:
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跨中:?pc?11.5?7.41?4.09MPa
l4截面:?pc?11.5?6.56?5.94MPa
支点截面:?pc?11.5MPa
《公预规》6.2.7条规定,?pc不得不大于传力锚固时混凝土立方体抗压强度
?的0.5倍,设传力锚固时,混凝土达到C30,则fcu??30MP,0??0.5?30?15MPa,则跨中、l4截面、支点截面全部钢筋重fcua.5fcu??0.5?30?15MPa,心处的压应力4.09MPa、5.94MPa、11.5MPa,均小于0.5fcu满足要求。
设传力锚固龄期为20d,计算龄期为混凝土终极值90d,设桥梁所处环境的大气相对湿度为75%。由前面计算,空心板毛截面面积A?424704mm2,空心板与大气接触的周边长度为u,u?2?990?2?850?2??625?7607.0mm 理论厚度:
h?2A2?424704??111.66mm u7607.0查《公预规》表6.2.7直线内插得到:
?cs?t,t0??0.000228 ??t,t0??1.41
把各项数值代入?l6计算式中,得: 跨中:
?l6?t?? l4截面:
0.9??1.95?105?0.000228?6?4.09?1.41?1?15?0.007?1.342?62.37MPa
?l6?t?? 支点截面: ?l6?t??
0.9??1.95?105?0.000228?6?5.94?1.41?1?15?0.007?1.342?74.71MPa
0.9??1.95?105?0.000228?6?11.5?1.41?1?15?0.007?1.34218
?111.82MPa
(六)预应力损失组合
传力锚固时第一批损失?l,I
?l,I??l2??l3??l4??l5?11.14?0?73.2?0.5?39.07?103.875MPa 传力锚固后预应力损失总和?l 跨中截面:
12?l??l2??l3??l4??l5??l6?11.14?0?73.2?39.07?62.37?185.78MPa
l4截面:
?l??l2??l3??l4??l5??l6?11.14?0?73.2?39.07?74.71?198.12MPa
支点截面:
?l??l2??l3??l4??l5??l6?11.14?0?73.2?39.07?111.28?234.69MPa 各
截面的有效预应力:?pc??con??l。 跨中截面:
?pe?1302?185.78?1116.22MPa
l4截面:
?pe?1302?198.12?1103.88MPa
支点截面:
?pe?1302?234.49?1067.51MPa
正常使用极限状态计算
正截面抗裂性验算
正截面抗裂性计算是对构件跨中截面混凝土的拉应力进行计算,并满足《公预规》6.3条要求,对于本桥部分预应力A类构件,应满足两个要求:第一,在作用短期效应组合下,?st??pc?0.7ftk;第二,在荷载长期效应组合下,?lt??pc?0,即不出现拉应力。
式中:?st——在作用(或荷载)短期效应组合下,构件抗裂验算边缘的混凝土法
向拉应力;
由表3-6,空心板跨中截面弯矩
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Msd?1150.9kN?m?1150.9?106N?mm
由前面计算换算截面下缘弹性抵抗距W01l?102.426?106mm3
Msd1150.9?106则 ?st???11.236MPa 6W0102.426?10 ?pc——扣除全部预应力损失后的预加力,在构件抗裂验算边缘产生的预压应力,其值为:
?pc?Np0A0?Np0ep0I0y0
?p0??con??l??l4
?1302?185.78?73.2?1189.42MPa
Np0??p0Ap??l6As?1189.42?1807?62.37?1236.72?2072147.714(N)ep0??p0Apyp??l6AsYsNp0
1189.42?1807?347.8?62.37?1236.72?347.8 2072147.714?347.8mm?空心板跨中截面下缘的预压应力?pc为: ?pc?Np0A0?Np0ep0I0y0
2072147.7142072147.714?347.8??387.410 440111.1083.968?10?11.74(MPa)??lt——在荷载的长期效应组合下,构件抗裂验算边缘产生的混凝土法向拉应力,
?lt?Mld,由表3-6,跨中截面Mld?1019.8kN?m?1019.8?106N?mm。同样,W0ldW0ld?102.426?106mm3,代入?lt公式,则得:
Mld1019.8?106?lt???9.96(MPa)
W0ld102.426?106 由此得:
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