预应力钢-混凝土组合梁桥受弯极限承载能力计算
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算受弯构件（bendingmember）是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。
钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板（Slab）和梁（beam）,它们是组成工程结构的基本构件，在桥梁工程中应用很广。
在荷载作用下，受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。
因此设计受弯构件时，一般应满意下列两方面的要求：（1）由于弯矩M的作用，构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏，当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时，破坏截面与构件轴线垂直，称为正截面破坏。
故需进行正截面承载力计算。
（2）由于弯矩M和剪力V的共同作用，构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏，破坏截面与构件的轴线斜交，称为沿斜截面破坏，故需进行斜截面承载力计算。
为了保证梁正截面具有足够的承载力，在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外，必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋，以承受因弯矩作用而产生的拉力；为了防止梁的斜截面破坏，必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋，以承受由于剪力作用而产生的拉力。
第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上（长、宽）尺度很大，而在另一方向上（厚度）尺寸相对较小的构件。
钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。
在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋，然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。
通常这种板的截面宽度较大，在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。
预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板，板宽度一般掌握在Inl左右，由于施工条件好，预制板不仅能采纳矩形实心板，还能采纳矩形空心板，以减轻板的自重。
板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算，但是为了保证施工质量及耐久性的要求，《大路桥规》规定了各种板的最小厚度；行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度，就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。
空心板桥的顶板和底板厚度，均不宜小于80mm。
公路桥涵设计通用规范-JTG-D60-2004
1 总则1.0.1 为使公路桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于公路桥涵的一般钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的设计，不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土桥涵结构构件的设计。
1.0.3 本规范按照国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283规定的设计原则编制。
基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132和国家标准《道路工程术语标准》GBJ 124的规定采用。
1.0.4 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行设计。
本规范采用的设计基准期为100年。
1.0.5 公路桥涵应进行以下两类极限状态设计：1 承载能力极限状态：对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态；2 正常使用极限状态：对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。
1.0.6 公路桥涵应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计：1 持久状况：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态和正常使用极限状态设计；2 短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态设计，必要时才作正常使用极限状态设计；3 偶然状况：在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。
该状况桥涵仅作承载能力极限状态设计。
1.0.7 公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。
结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1.0.7的规定。
表1.0.7 结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量（%）最大碱含量Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境；与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55 275 C25 0.30 3.0 Ⅱ严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境；滨海环境0.50 300 C30 0.15 3.0Ⅲ海水环境0.45 300 C35 0.10 3.0Ⅳ受侵蚀性物质影响的环境0.40 325 C35 0.10 3.0注：1 有关现行规范对海水环境结构混凝土中最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定时，可参照执行；2 表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率；3 当有实际工程经验时，处于Ⅰ类环境中结构混凝土的最低强度等级可比表中降低一个等级；4 预应力混凝土构件中的最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为350kg/m3，最低混凝土强度等级为C40或按表中规定Ⅰ类环境提高三个等级，其他环境类别提高二个等级；5 特大桥和大桥混凝土中的最大碱含量宜降至1.8kg/m3，当处于Ⅲ类、Ⅳ类或使用除冰盐和滨海环境时，宜使用非碱活性骨料。
桥博中组合对应规范
一、预应力混凝土梁1.持久状况正常使用极限状态计算（结构抗裂验算，第六章）参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（以下简称桥规）条，对预应力混凝土受弯构件进行正截面和斜截面抗裂验算。
(1)、正截面拉应力要求a.全预应力构件短期效应组合预制构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σσpc≤0分段浇筑构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σσpc≤0即短期效应组合下不出现拉应力。
类构件（短期效应组合）短期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-σpc≤长期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合I）σlt-σpc≤0即长期组合不出现拉应力，短期组合不超过限值。
(2)、斜截面主拉应力要求a. 全预应力构件（短期效应组合）预制构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤b. A类构件短期效应组合预制构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤2、持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况）持久状况预应力混凝土构件应力计算参照《桥规》条的规定加以考虑。
计算使用阶段正截面混凝土的法向压应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过规定限值。
考虑预加力效应，分项系数取，并采用标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。
（1）正截面验算：标准组合下(对应桥梁博士正常使用组合III）构件受压区边缘混凝土法向压应力σkc+σpt≤（2）斜截面验算：标准组合下构件边缘混凝土主压应力(对应桥梁博士正常使用组合III）σcp≤3、持久状况和短暂状况构件的应力计算（短暂状况）(对应桥梁博士施工阶段应力）短暂状况预应力混凝土应力验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘的法向应力。
（1）法向压应力：σcct≤’（2）法向拉应力：（拉应力σctt不应超过’）a．当σctt≤’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于%b．当σctt＝’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于%c．当’＜σctt＜’，预拉区纵向钢筋配筋率线性内插4、持久状况承载能力极限状态验算(1)、正截面抗弯承载能力(对应桥梁博士承载能力组合I）根据《桥规》条，按基本组合进行持久状况正截面抗弯承载能力极限状态计算。
30+45+30m预应力连续梁计算书
30+45+30米连续梁计算书一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书（一）工程概况：本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。
桥宽为9.5m，采用单箱单室，单侧翼板长2.5米；梁高为1.6~2.3米，梁底按二次抛物线型变化。
箱梁腹板采用斜腹板，腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大，箱梁边腹板厚度为50~70cm。
箱梁顶板厚22cm。
为了满足支座布置及承受支点反力的需要，底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大，厚度为22～35cm。
其中跨跨中断面形式见图1.1，支承横梁边的截面形式见图1.2。
结构支承形式见图1.3。
主梁设纵向预应力。
钢束采用Øj15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa，弹性模量为1.9X105 MPa，公称面积为140mm2。
预应力钢束采用真空吸浆工艺，管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。
纵向钢束采用大吨位锚。
钢束为19Øs15.24的钢绞线，均为两端张拉，张拉控制应力为1339MPa。
图1.1 中跨跨中截面形式图1.2 横梁边截面形式图1.3 结构支承示意图（二）设计荷载结构重要性系数：1.0设计荷载：桥宽9.5米，车道数为2，城-A汽车荷载。
人群荷载：没有人行道，所以未考虑人群荷载。
设计风载：按平均风压1000pa计，地震荷载：按基本地震烈度7度设防，温度变化：结构按整体温升200C，整体温降200C计，桥面板升温140C，降温70C。
基础沉降：桩基础按下沉5mm计算组合。
其他荷载：（三）主要计算参数材料：C50砼；预应力钢束：高强度低松弛钢绞线，抗拉标准强度fpk=1860MPa，抗拉设计强度fpd=1260MPa，抗压设计强度fpd=390Mpa。
一期恒载 容重325/kN m γ=；二期恒载:防撞墙砼重量为0.34722517.35/kN m ⨯⨯=，花槽填土重量为0.419208.38/kN m ⨯=；桥面铺装:沥青砼323/kN m γ=，计算每延米重量为7.750.092316.04/kN m ⨯⨯=；（四）计算模型结构计算、施工模拟分析以设计图纸所示跨度、跨数、断面尺寸及支承形式为基础，有关计算参数和假定以现行国家有关设计规范规程为依据。
桥梁工程课程设计--预应力混凝土简支梁桥
桥梁工程课程设计――预应力混凝土简支梁桥设计计算书目录第1章设计依据 (2)1.1 设计规范 (4)1.2 方案简介及上部结构主要尺寸 (4)1.3 基本参数 (5)1.3.1 设计荷载： (5)1.3.2 跨径及桥宽 (5)1.3.3 主要材料 (5)1.3.4 材料参数 (5)1.4 计算模式及主梁内力计算采用的方法 (6)1.4.1 计算模式 (6)1.4.2 计算手段 (6)1.5 计算截面几何特征................................................................ 错误!未定义书签。
第2章荷载横向分布系数计算 (8)2.1 梁端的荷载横向分布系数计算 (9)2.2 主梁跨中的荷载横向分布系数计算 (10)2.3 计算成果汇总........................................................................ 错误!未定义书签。
第3章边梁内力计算.. (14)3.1 计算模型................................................................................ 错误!未定义书签。
3.2恒载作用效应计算................................................................ 错误!未定义书签。
3.2.1 恒载作用集度.............................................................. 错误!未定义书签。
3.2.2 恒载作用效应.............................................................. 错误!未定义书签。
3.3活载作用效应 (15)3.3.1 冲击系数和车道折减系数 (16)3.3.2 车道荷载及车辆荷载取值 (17)3.3.3 活载内力计算 (17)3.4活载作用效应 (20)3.4.1 承载能力极限状态下荷载效应组合（考虑冲击作用） (20)3.4.2 正常使用极限状态下荷载短期效应组合（不计冲击作用） (20)3.4.3 正常使用极限状态下荷载长期效应组合（不计冲击作用） (20)3.4.4 持久状况应力计算时的荷载效应组合（考虑冲击作用） (20)3.4.5 短暂状况应力计算的荷载效应组合 (21)3.4 本章小结................................................................................ 错误!未定义书签。
混凝土承载能力极限状态计算
混凝土承载能力极限状态计算混凝土结构在使用过程中会受到外界荷载的作用，因此需要保证结构的安全性和承载能力。
为了评估混凝土结构的承载能力，在设计和施工阶段需要进行一系列的计算，其中包括极限状态计算。
极限状态指的是结构在荷载作用下达到或超过规定的极限情况，如弯曲、剪切、压缩和拉伸等。
混凝土承载能力的极限状态计算主要包括弯曲极限承载力、剪切极限承载力、压缩极限承载力和拉伸极限承载力的计算。
弯曲极限承载力计算是评估结构在受到弯曲荷载作用时的能力。
一般采用弯矩-曲率法进行计算，通过计算截面的应力和应变分布，确定截面的极限弯矩。
常用的方法有弯矩系数法和受拉区受压区应变平衡法。
弯曲极限承载力计算要考虑混凝土的强度、受压钢筋的强度和配筋率等因素。
剪切极限承载力计算是评估结构在受到剪切力作用时的能力。
常用的方法有剪力平衡法和剪力延性法。
剪力平衡法是基于混凝土截面内的剪应力等于剪力作用的基本原理，通过计算剪应力分布和抗剪承载力来确定截面的极限剪力。
剪力延性法是基于结构的整体性能，通过计算结构的延性系数和剪切滑移的特性曲线来确定截面的极限剪力。
压缩极限承载力计算是评估结构在受到压力作用时的能力。
一般采用受压区受拉区应变平衡法进行计算，通过计算截面的受压和受拉钢筋应变平衡的条件，确定截面的极限压力。
压缩极限承载力计算要考虑混凝土的强度、受压钢筋的强度和配筋率等因素。
拉伸极限承载力计算是评估结构在受到拉力作用时的能力。
一般采用混凝土截面的抗拉强度和钢筋的抗拉强度进行计算，通过计算截面的抗拉强度和抵抗拉伸力的能力来确定截面的极限拉力。
拉伸极限承载力计算要考虑混凝土的抗拉强度和受拉钢筋的强度等因素。
在实际计算中，需要根据具体结构的几何形状，荷载形式和受力边界条件等因素，选择合适的计算方法和假设条件。
同时，还需要根据设计准则和规范的要求，进行弯曲、剪切、压缩和拉伸等极限状态计算，确保结构的承载能力和安全性。
总之，混凝土承载能力的极限状态计算是评估结构在受到荷载作用时的能力，涉及到弯曲、剪切、压缩和拉伸等方面的计算。
用新规范计算预应力混凝土连续梁
用新规范计算预应力混凝土连续梁预应力混凝土连续梁是一种常用的结构形式，它可以有效地分担荷载，并具有较好的变形性能和挠度控制能力。
本文将以新规范为依据，介绍预应力混凝土连续梁的计算方法。
一、材料强度的计算首先，根据新规范的要求，需要计算混凝土的强度。
混凝土的强度主要包括抗压强度和抗拉强度。
按照规范中的公式，可以得到混凝土的抗压强度和抗拉强度的数值。
对于预应力混凝土连续梁中的预应力钢筋，需要计算其抗拉强度。
根据规范，预应力钢筋的抗拉强度可以根据材料的特性进行计算。
二、截面性能的计算预应力混凝土连续梁的截面性能是指梁的承载能力和变形性能。
承载能力包括极限弯矩和抗剪承载力，变形性能主要包括挠度和裂缝的控制。
1.极限弯矩的计算极限弯矩是指在梁截面的一侧产生最大应力时，梁截面的承载能力。
根据新规范，可以采用一系列公式和计算方法来计算极限弯矩。
2.抗剪承载力的计算抗剪承载力是指连续梁在承受剪力荷载时的承载能力。
根据规范中的要求，可以采用不同的计算方法来计算抗剪承载力。
3.挠度和裂缝的控制挠度和裂缝的控制是预应力混凝土连续梁设计中的重要问题。
通常，可以采用一系列方法来控制梁的挠度和裂缝，如增加截面高度、增加预应力等。
三、校核计算和验算在进行预应力混凝土连续梁的计算时，需要进行校核和验算，以保证梁的安全性和可靠性。
校核计算主要是检查计算结果的合理性和一致性，验算是指将计算结果与规范中要求的标准进行比较，以确定梁是否满足规范的要求。
总结起来，预应力混凝土连续梁的计算要考虑材料强度、截面性能、挠度和裂缝的控制等因素，需要根据新规范进行计算和校核验算。
通过合理的计算和设计，可以确保梁具有较好的承载能力和变形性能，从而满足工程的要求。
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第一节钢筋砼受弯构件的构造一、钢筋砼板的构造二、钢筋砼梁的构造一、钢筋砼板(reinforced concreteslabs)的构造1、钢筋砼板的分类：整体现浇板、预制装配式板。
2、截面形式小跨径一般为实心矩形截面。
跨径较大时常做成空心板。
如图所示。
3、板的厚度：根据跨径(span)内最大弯矩和构造要求确定，其最小厚度应有所限制：行车道板一般不小于100mm；人行道板不宜小于60mm(预制板)和80mm(现浇筑整体板)。
4、板的钢筋由主钢筋(即受力钢筋)和分布钢筋组成如图。
钢筋混凝土板桥构造图（1）主筋布置：布置在板的受拉区。
直径：行车道板：不小于10mm；人行道板：不小于8mm。
间距：间距不应大于200mm。
主钢筋间横向净距和层与层之间的竖向净距，当钢筋为三层及以下时，不应小于30mm，并不小于钢筋直径；当钢筋为三层以上时，不应小于40mm，并不小于钢筋直径的1.25倍。
净保护层：保护层厚度应符合下表规定。
序号构件类别环境条件ⅠⅡⅢ、Ⅳ1 基础、桩基承台⑴基坑底面有垫层或侧面有模板（受力钢筋）⑵基坑底面无垫层或侧面无模板465756852 墩台身、挡土结构、涵洞、梁、板、拱圈、拱上建筑（受力主筋）34453 人行道构件、栏杆（受力主筋）22534 箍筋22535 缘石、中央分隔带、护栏等行车道构件34456 收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋15225梁构件，在不同环境条件下，保护层厚度值注：请点击<按扭Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ&Ⅳ>，以查看不同保护层厚度值（2）分布钢筋(distribution steel bars)：垂直于板内主钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋作用：A、将板面上荷载更均匀地传递给主钢筋B、固定主钢筋的位置C、抵抗温度应力和混凝土收缩应力(shrinkage stress)布置：A、在所有主钢筋的弯折处，均应设置分布钢筋B、与主筋垂直C、设在主筋的内侧数量：截面面积不小于板截面面积的0.1%。
对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》若干问题
•荷载组合Ⅰ，
；
•荷载组合Ⅱ或Ⅲ ，
。（式中 相当于 ）。
•荷载组合Ⅱ或Ⅲ，对钢绞线、钢丝，
；
•
对冷拉粗钢筋，
。
•
• 《桥规JTJ023-85》中的荷载组合Ⅱ，系指基本可 •变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种与永 •久荷载的一种或几种与其他可变荷载的一种或几种相 •组合的情况；《桥规JTJ023》在计算预应力混凝土构 •件使用阶段应力时，将荷载组合Ⅱ或Ⅲ作用下的混凝 •土最大压应力限值提高12%，预应力钢筋最大拉应力 •限值提高10.7%。这样处理粗略地反应了多种可变荷 •载组合作用的影响。
• 响系数； 为与斜裂缝相交的竖向预应力钢筋的截面面积
• （mm2）； 为竖向预应力钢筋的抗拉强度设计值（ MPa）
。
•
•
二 使用阶段应力验算时荷载效用组 合的探讨
《桥规JTG D62》7.1.5和7.1.6条规定，使 用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的 压应力﹑预应力钢筋的拉应力和斜截面的主压 应力，应符合下列规定：
9.1.12）对于预应力混凝土最小配筋的要求，其性质与上
述钢筋混凝土受弯构件类似，可表达为
”。
•
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002对这一问题 的解释是规范9.5.3条规定了预应力构件中各类预应力筋的 最小配筋率，其基本思路为截面开裂后受力钢筋不致立即 失效的原则，目的是为了使构件具有起码的延性性质，避 免无预兆的脆性破坏。
•
4、解决这一问题的积极办法是适当降低 预压应力水平，优先采用混合配筋方案。
由于受传统的全预应力设计思想的影响，很多设计者 习惯于“从正截面承载力需要出发（即强度条件），选择 预应力筋的数量，然后进行抗裂性及使用阶段的应力验算 的设计方法，只要抗裂性及使用阶段的应力满足规范要求 ，不够有多大的富余量，即认为可以保证结构安全工作。
预应力盖梁计算
预应力盖梁计算在桥梁建设中，预应力盖梁是一种常见的结构形式，它具有高强度、高刚性和良好的耐久性。
预应力盖梁可以显著提高桥梁的性能，包括抵抗车辆载荷、温度变化和地震等。
为了确保预应力盖梁的结构安全和稳定，进行准确的计算和设计是至关重要的。
预应力盖梁的计算步骤1、确定设计参数首先需要确定预应力盖梁的设计参数，包括跨度、宽度、高度、材料类型、预应力钢绞线的规格和数量等。
这些参数将直接影响结构的性能和成本。
2、建立数学模型根据盖梁的结构特点，建立合适的数学模型。
常用的有限元分析软件如ANSYS、ABAQUS等可以用于模拟盖梁的受力状态和变形情况。
3、施加荷载和边界条件根据桥梁的使用要求和实际工况，施加相应的荷载和边界条件。
例如，车辆载荷、风载荷、温度变化等都需要考虑。
4、计算内力和变形通过有限元分析软件，可以计算出盖梁在不同工况下的内力和变形。
根据计算结果，可以评估结构的强度和稳定性。
5、调整设计根据计算结果，如果结构的强度或稳定性不足，需要对设计进行调整。
例如，改变材料的类型或规格、增加预应力钢绞线的数量等。
重复进行计算和调整，直到得到满意的结果。
6、施工监控在盖梁的施工过程中，需要对关键部位进行监控，以确保施工质量和安全。
监控内容包括变形、应力、温度等参数。
通过实时监测数据，可以及时发现问题并采取相应的措施。
结论预应力盖梁计算是桥梁设计中的重要环节。
通过准确的计算和合理的调整，可以确保预应力盖梁的结构安全和稳定。
施工监控也是保证施工质量的关键措施。
通过这些措施的实施，可以进一步提高桥梁的性能和使用寿命。
预应力盖梁计算书6一、引言预应力盖梁是一种广泛应用于桥梁工程中的结构形式，具有高强度、高刚度、耐久性强等特点。
本计算书旨在为预应力盖梁的设计提供计算依据和指导，以确保其结构安全性和稳定性。
本计算书适用于一般桥梁工程中的预应力盖梁设计，不适用于特殊桥梁或特殊工况下的预应力盖梁设计。
二、计算目的本计算书的主要目的是确定预应力盖梁在承受荷载作用下的内力、位移和应力分布情况，以及评估其结构安全性和稳定性。
桥博计算书中组合对应规范
一、预应力混凝土梁1.持久状况正常使用极限状态计算（结构抗裂验算，第六章）参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（以下简称桥规）6.3.1条，对预应力混凝土受弯构件进行正截面和斜截面抗裂验算。
(1)、正截面拉应力要求a.全预应力构件短期效应组合预制构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.85σpc≤0分段浇筑构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.80σpc≤0即短期效应组合下不出现拉应力。
b.A类构件短期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-σpc≤0.7ftk长期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合I）σlt-σpc≤0即长期组合不出现拉应力，短期组合不超过限值。
(2)、斜截面主拉应力要求a. 全预应力构件短期效应组合预制构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.6ftk现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.4ftkb. A类构件短期效应组合预制构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.7ftk现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.5ftk2、持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况）持久状况预应力混凝土构件应力计算参照《桥规》7.1条的规定加以考虑。
计算使用阶段正截面混凝土的法向压应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过规定限值。
考虑预加力效应，分项系数取1.0，并采用标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。
（1）正截面验算：标准组合下(对应桥梁博士正常使用组合III）构件受压区边缘混凝土法向压应力σkc+σpt≤0.5fck（2）斜截面验算：标准组合下构件边缘混凝土主压应力(对应桥梁博士正常使用组合III）σcp≤0.6fck3、持久状况和短暂状况构件的应力计算（短暂状况）(对应桥梁博士施工阶段应力）短暂状况预应力混凝土应力验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘的法向应力。
（1）法向压应力：σcct≤0.70fck’（2）法向拉应力：（拉应力σctt不应超过1.15ftk’）a．当σctt≤0.70ftk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.2%b．当σctt＝1.15ftk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.4%c．当0.70ftk’＜σctt＜1.15ftk’，预拉区纵向钢筋配筋率线性内插4、持久状况承载能力极限状态验算(1)、正截面抗弯承载能力(对应桥梁博士承载能力组合I）根据《桥规》5.1.5条，按基本组合进行持久状况正截面抗弯承载能力极限状态计算。
(40+60+40)m预应力钢-混凝土组合梁桥结构动力特性分析
１
４ ０ ７ ５
ｌ
４ ０ ７ ５
１
３ ０ ５ ０
图 １ 横 断 面 图
７ ８ Ｉ 交 通 标 准 化
桥隧工程 Ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ＆ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
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[工学]4-钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算
![[工学]4-钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算](https://img.taocdn.com/s3/m/c2811922964bcf84b8d57b02.png)
一.基本假定 前已述及，受弯构件沿斜截面可能发生斜拉、斜压及剪压三
种剪截破坏形态，而斜拉、斜压破坏将通过构造要求来予以 避免，剪压破坏则通过计算来避免。因此，下面的计算公式 是用来计算剪压破坏时斜截面承载能力的。 影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，而且受剪破 坏都是脆性的。《规范》是根据大量的试验结果，取具有一 定可靠度（95%）的偏下限经验公式来计算受弯构件抗剪承 载力。
桥梁工程系－杨 剑
Vc ft bh0
¼ô ¿ç ±È
(a) ¼¯ ÖÐ ºÉ ÔØ
桥梁工程系－杨 剑
Vc ft bh0
0.7
ô¼ ¿ç ± È =L0/(4h)
(b) ¾ù ²¼ ºÉ ÔØ
桥梁工程系－杨 剑
三.混凝土强度等级 ◆ 剪切破坏是由于剪压区应力达到复合应力（剪压）状态下 强度而发生的，故混凝土强度对受剪承载力有很大影响。 ◆ 试验表明，随着混凝土强度的提高，Vu与 ft 近似成正比。 ◆ 事实上，斜拉破坏取决于ft ，剪压破坏也基本取决于ft，只 有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。 ◆ 而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。
桥梁工程系－杨 剑
Vc/bh0(MPa)
fcu(Mpa)
桥梁工程系－杨 剑
三. 纵筋配筋率 纵筋配筋率越大，受压区面积越大，受剪面积也越大， 并使纵筋的销栓作用也增加。同时，增大纵筋面积还可限 制斜裂缝的开展，增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。
Vc f c¢
s
桥梁工程系－杨 剑
四. 箍筋的配筋强度 sv fsv
P
斜拉破坏
f
桥梁工程系－杨 剑
无腹筋斜拉破坏试验录像
桥梁工程系－杨 剑
二. 剪压破坏
6承载能力极限状态计算
f cu,k ——系数，当计算的n值大于2.0时，取为2.0。
4 纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01； 5 纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其值 应符合下列要求。
f y si f y
pi fpy p0i fpy
(6.2.1-6) (6.2.1-7)
c fc 下降段 （ 0 c cu） 根据国内中、低强度混凝土和高强度混凝土偏心受压短柱 的试验结果，在条文中给出了有关参数的取值，与试验结果较 为接近。
3 纵向受拉钢筋的极限拉应变 纵向受拉钢筋的极限拉应变本规范规定为0.01，作为构件达 到承载能力极限状态的标志之一。对有物理屈服点的钢筋，该值 相当于钢筋应变进入了屈服台阶；对无屈服点的钢筋，设计所用 的强度是以条件屈服点为依据的。极限拉应变的规定是限制钢筋 的强化强度，同时，也表示设计采用的钢筋的极限拉应变不得小 于0.01，以保证结构构件具有必要的延性。对预应力混凝土结构 构件，其极限拉应变应从混凝土消压时的预应力筋应力处开始算 起。 对非均匀受压构件，混凝土的极限压应变达到0.0033或者受 拉钢筋的极限拉应变达到0.01，即这两个极限应变中只要具备其 中一个，就标志着构件达到了承载能力极限状态。
6.1.1 本章适用于钢筋混凝土、预应力混凝土构件的承载能 力极限状态计算；素混凝土结构构件设计应符合本规范附 录D的规定。 深受弯构件、牛腿、叠合式构件的承载力计算应符合 本规范第9章的有关规定。
条文说明：
钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件一般均可按本章的规 定进行正截面、斜截面及复合受力状态下的承载力计算（验 算）。 素混凝土结构构件在房屋建筑中应用不多，低配筋混凝土 构件的研究和工程实践经验尚不充分。因此，本次修订对素混 凝土构件的设计要求未作调整，其内容见本规范附录D。 02版规范已有的深受弯构件、牛腿、叠合构件等的承载力 计算，仍然独立于本章之外给出，深受弯构件见附录G，牛腿 见第9.3节，叠合构件见第9.5节及附录H。 有关构件的抗震承载力计算（验算），见本规范第11章的 相关规定。
预应力钢轻骨料混凝土简支组合梁承载能力试验研究
应变／雌
图６
两片梁梁底跨中附近应变变化
跨中流动到了加载点。 ２．２．５破坏状态分析
万 方数据
一２８一
公
路
２００９年第３期
观察发现，两片梁的破坏现象是不同的，１号梁 是上翼缘混凝土压坏而使整个结构破坏，而２号梁 是混凝土翼缘板在剪力连接件处沿纵向剪切破坏而 使整个结构破坏。这就说明２号梁在破坏的时候， 其上翼缘混凝土还没有达到破坏应力，因为预应力 的作用使组合梁的应力分布更加合理，降低了混凝 土板上表面和钢梁下翼缘的最大应力，但是却不能 降低混凝土翼缘板在剪力连接件处的纵向剪应力。 这样，控制组合梁承载力的因素就从梁顶和梁底的 最大应力转移到了混凝土翼缘板在剪力连接件处的 纵向剪应力，这就提醒我们，剪力连接件也是控制组 合机构承载力的一个很重要的因素，这也是今后进 行研究的一个侧重点。
３５ ２．ＯＯ ３４５ ２．１０ １ １ ８６０ １．９５
（２）极限状态挠度计算。
钢束
钢
由于剪切连接件的柔性以及混凝土的压缩变 形，导致钢梁与混凝土板之间的相互作用不充分，产 生相对滑移，从而引起附加曲率和挠度，使得原方法 计算值偏小，所以截面刚度采用折减刚度计算，计算 公式如下：
１
２
３５
２．ＯＯ
３４５
ｍｉｔｔ，
万 方数据
２００９年
第３期
代艳杰等：预应力钢一轻骨料混凝土简支组合梁承载能力试验研究
弛Ｏ 如Ｏ 勰Ｏ 拍０ ＭＯ ｚ芒耱撂 乜０ 加０ 他Ｏ №Ｏ ＭＯ
１７５ １８０ １８５ １９０ １９５ ２００ ２０５
Ｎ）Ｉ／糕娼
钢束拉力／ｋＮ 图４两片梁预应力束的拉力变化
两片梁的极限荷载分别为３７８．５ ｋＮ和４０６．５ ｋＮ，两 片梁施加的预应力分别为１６３．８５ ｋＮ和１９３．５６
完整版立交桥匝道现浇箱梁预应力施工参数计算
完整版立交桥匝道现浇箱梁预应力施工参数计算立交桥匝道现浇箱梁预应力施工是指在钢筋混凝土现浇箱梁结构中，通过预应力钢束的施加，改变其应力状态，以增加结构的承载能力和使用寿命。
在进行预应力施工时，需要计算一系列参数，以确保施工的安全性和可靠性。
一、预应力钢束的计算1.张拉力计算当计算两侧预应力钢束的张拉力时，首先需要确定梁的设计跨度和悬臂长度。
根据设计要求和加载情况，计算出最大的活荷载，并在梁的最不利截面上，进行应力和挠度的计算。
根据计算结果，确定预应力钢束的截面尺寸和数量。
2.锚固力计算根据已经确定的预应力钢束的截面和数量，计算出每个预应力钢束锚固部位的锚固长度和锚固力。
根据锚固力大小和锚固长度，选择合适的承载锚具和锚固装置。
3.张拉应变计算根据已经确定的预应力钢束的长度、直径和材质，计算出预应力钢束的伸长量和相应的应变。
分别计算张拉之前和张拉之后的应变，以检验预应力钢束的可靠性。
二、传力系统的计算1.钢束对箱梁的传力计算当预应力钢束段与箱梁接触时，需要计算出传力的方式和大小。
根据预应力钢束的几何形状和箱梁的几何形状，计算出传力面积和传力方式。
同时，根据传力面积和传力方式，计算出传力的大小和作用点位置。
2.钢筋对钢束的传力计算在预应力施工中，由于外力的作用，钢筋也会对预应力钢束产生作用力。
根据钢筋布置和预应力钢束的位置，计算出钢筋对预应力钢束的传力大小和作用点位置。
三、施工工艺参数的计算1.砼配合比计算根据梁的设计要求和使用环境，确定砼的配合比。
根据配合比，计算出水灰比、砂率、密实度和流动性等参数，以满足现场施工的需要。
2.浇筑施工工艺参数的计算根据梁的几何形状和现场施工条件，计算出浇筑施工的工艺参数。
包括浇筑速度、浇筑顺序、施工温度和外界环境等。
3.预应力钢束张拉参数的计算根据预应力钢束的几何形状和现场施工条件，计算出预应力钢束的张拉参数。
包括预应力钢束的张拉力大小、张拉的步骤和张拉的持续时间等。
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①当 ＋Ｌ ≤ Ｔ 丁 ＝０ ，ｌ 时， 塑性 中 和 轴 位 于 混 凝 土翼 缘 板
内（ 钢梁部分全部为受拉区， 见图 ３ ． ）判断条件：
＋ ≤Ｔ
（） ２
Ｍ ＝Ｔ ＋ ｃ 号 ＋ Ｈ 互一 ） ２ Ｈ一 ） （ 一２ （
分解 为Ｍ ｎ 和 。
３ 部分见图 １ 图 ２ 。 ．
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吉 林
建
筑 工 程 学 院 学
报
第２ ３卷
Ｍ
＋Ｔ ｚ＋
（） １
式中。 ＝口 ｃ ｚ２ ｚ＝ 一 一 ，Ｔ＝∑ Ｖ（ 表 个剪 接件的 抗剪 载力） ｚ ＋Ｈ — ／， 日 示单 力连 极限 承 ，
．
当最大弯矩截面到零弯矩截面之间剪力连接件个数 小于 ， 时， ｚ ， 称为部分剪力连接［ 无论是完全剪力连 ． 接， 还是部分剪力连接 。 均可将其受弯极限承载力
收穑 日期 ：ｏ ５ ４—２ ２ｏ 一ｏ ７． 作 者 简 介 ： 力 强 （９ ３ ） 女 ， 李 １６ ￣ 。 吉林 省 长春 市 人 。 副教 授
图 ４ 盟性中和轴位于钢粱上翼 缘 内截面 的应变 、 应力计算模型
Ｊ ｎ．０ ６ ｕ ２０
预应力钢 一混凝土组合梁桥 受弯极 限承载 能力计算
李力强 刘 文会２ 张云龙２ 张宏斌３
（： １ 长春工程学院 ， 长春 １０ １ ； ２ 吉林建筑工程学 院交通科学与工程学院 ， ３０２ ： 长春 １０２ ； ３ ０ １ ３ 吉林省交通基本建设质量监督站 ， ： 长春 １ ０ ０ ） ３ ０ ０
式 中 。 为混 凝 土 受 压 区高 度 ，ｚ ｚ
＝
（ ２＋ Ｔ ） ； 为 钢 梁 拉力 Ｔ ／
合 力 作 用 点 至 钢 一混 凝 土 交 界 面 距离； Ａ 为钢 梁 的截 面 面 积 ； 为 钢 粱 的抗 拉设 计强 度 ； 为混 凝 土 允
的抗压设 计 强度 ．
布， 且均达到材料的设计强度 ； 不考虑体外索的摩阻损失 ， ③ 并设体外索达到
极 限状态 时 的应 力 沿其 长度 方 向为 其设 计 强 度 ； 构件 不 发 生 剪 切失 效 ； ④ ⑤
不考虑混凝土受拉 ； 混凝土翼缘中的压应力不大于剪力连接件所传递的纵 ⑥
向剪力 之和 ； 剪力 连接 件有 充分 的塑性 变形 能力 ． ⑦ １２ 预应 力钢 一混凝 土组 合粱 承载 能力计 算公 式 ． 通常情 况下 ， 预应 力组 合梁 受 弯 极 限承 载力 Ｍｕ主要 取 决 于组 合梁 内甥
１ 极 限状态法的基本原 理和计算公式
１ １ 基 本假定 ．
近 似地认 为 ， 钢 一混凝 土组 合 梁 达 到 极 限状 态 时 。 面 达 到 了完 全 塑 在 截 性。 并根 据截 面等 效 矩 形 应 力 图 计 算 弯 矩ｎ ． 本 假 定 如 下 ： 变形 为 平 截 】基 ①
面。 中。 其 混凝 土翼 缘部 分考 虑剪 力滞影 响 ； 临界 截 面 的应 力呈 矩 形应 力分 ②
且 Ｔ≤ （ ＝Ｂ ６ ／ 为混凝 土翼 缘 板 的有效 宽度 ； 为剪力滞 系 数［ ． ）
当截面达 到极 限状态时， 根据
剪力连 接 件 的 多 少 ， 分 为 以下 几 可 种情况 ：
（）当 ∑ Ｖ ≥ ６ 时。 １ 为完
全剪 力连接 ， Ｔ ＝ 取 ．
图 １ 组合梁各部分尺寸标注
性中和轴位置。 中和轴位置又与混凝土翼缘板、 而 钢粱和
预应力 钢束 位置 的相 互关 系决 定 ． 同时 。 塑性 中和轴位 置
还与剪力连接件布置的个数有关 ． 当在最大弯矩截面到 零弯矩截面之间（ 剪跨） 全部剪力连接件的抗剪能力大 。 于或等于由极限平衡条件 （ 设两者相等时剪力连接件个 目 ２ 顼应力钢 一混凝土组合粱受 弯承蛾能力 计算模型 ｆ ） 个 确定的交界面的剪力时， 称为完全剪力连接 ； 数为 ｎ
摘要 ： 集中讨论 了预应力组合 槊桥的极 限承载力 的设计计算方 法。 并通过试验验 证． 出了具 有实际意义 的工程按 给 极 限状 态法设计体 外预应力钢 一混凝土组合槊的合理筒 化公 式 ， 目前‘ 在 公路 钢筋混凝土及 预应 力混凝土桥 涵设
计规 范＞ 只给 出了容许应力法设计规范的情况下， 中。 具有较 强的工程指导意义 ．
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第２ ３卷第 ２期 吉 林建筑 工
程 学 院 学 报
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ ２ 【２ ．
２０ ０６年 ６月
Ｊ ｕｎ ｌ ｆＪｌ ｒ ｈｔｃｕａ ｎ ｖｌ ｇｎ ｅｉｇＩｓｉ ｔ ｏ ｒ ａ ｏ ｉｎ Ａ ｃ ｉ ｔ ｒｌ ｄ ＣｉｉＥｎ ｉｅ ｒ ｎ ｔ ｕｅ ｉ ｅ ａ ｎ ｔ
关■讶 ： 极限状 态； 体外预应力 ； 组合 粱； 限承 戴力 极 中田分类号 ； ４ ．３ Ｕ４ ８ ２ １ 文献标识码 ： Ａ 文章一号 ：０ ９１ ８ （０ ６ ０ —０ ７０ １０ ．２ ８ ２ ０ ）２０ ２ 。４
预应力钢 一 混凝土组合梁是指钢筋混凝 土顶板和钢梁通过剪力连接件结合成一个整体的受弯构件 。 其 具有强度高、 塑性好 、 刚度大、 整体性、 稳定性 、 耐久性和抗疲劳性能好， 以及施工方便 、 养护和维修费用少等 优点． 目前在桥梁工程设计中， 但 体外预应力钢 一 混凝土组合梁承载能力的计算仍然采用容许应力法。 在计 算过程中使材料的极 限强度不能得到充分发挥 ， 必然会造成材料的浪费 ． 而体外预应力钢 一 混凝土组合梁 。 综合了预应力混凝土结构和钢结构的许多优点 ， 具有广阔的应用前景． 因此 。 进行体外预应力钢 一混凝土组 合梁极限承载能力的研究 ， 已成为桥梁设计 当中的一个亟待解决的科研课题．