公路桥预应力混凝土_P_C_梁斜截面抗剪强度计算
斜截面承载力计算
随P 裂缝数 ,W Va , 沿纵筋的混凝土保护层 也可能被撕裂,Vd ,其中一条斜裂缝发展为主要斜裂 缝----临界斜裂缝.无腹筋梁此时如同拱结构,纵筋成 拱的拉杆.
常见的破坏:临界斜裂缝的发展导致混凝土剪压区高 度的不断减小,最后在切应力和压应力的共同作用下, 剪压区混凝土被压碎(拱顶破坏),梁发生破坏.
的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件
h 当
w
4 时，
V 0.25 f bh
c c
b hw 6 时， V 0.20 c f c bh0 当 b hw < < 6 时，按直线内插法取用。 当4 b
0
上式表明梁的斜截面受剪 承载力的上限,相当于限制 了梁所必须具有的最小截 面尺寸,在只配有箍筋下也 限制了最大配筋率.如不满 足 ?
h 当
w
4 时，
V 0.25 f bh
c c
b hw 6 时， V 0.20 c f c bh0 当 b hw < < 6 时，按直线内插法取用。 当4 b
0
c为高强混凝土的强度折减系 数，当fcu,k ≤50N/mm2时，c =1.0，当fcu,k =80N/mm2时c
表 5-3 梁中箍筋最小直径(mm) 梁高 h(mm) h≤800 h >800 箍筋直径 6 8
5.2 受弯构件斜截面设计方法
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
2、截面限制条件 上限值---最小截面尺寸和最大配筋率 ◆ 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已 压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 ◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。
预应力混凝土梁规格尺寸
预应力混凝土梁规格尺寸一、引言预应力混凝土梁是建筑结构中常用的一种构件，具有高强度、耐久性好、使用寿命长等优点。
因此，预应力混凝土梁的规格尺寸的设计与选择对于建筑结构的安全性和稳定性具有重要的意义。
本文将就预应力混凝土梁的规格尺寸进行全面详细的介绍。
二、预应力混凝土梁的基本概念1. 预应力混凝土梁的定义：预应力混凝土梁是一种利用钢筋或钢束进行预应力加固的混凝土梁，其内部应力状态呈现出预先施加的压应力状态。
2. 预应力混凝土梁的分类：按照梁的受力性质可将预应力混凝土梁分为直梁、曲梁和框架梁三种。
3. 预应力混凝土梁的构造形式：预应力混凝土梁主要由混凝土、预应力钢筋或钢束、锚固件、压座、端板等构成。
三、预应力混凝土梁规格尺寸的设计1. 预应力混凝土梁规格尺寸的基本原则（1）预应力混凝土梁的规格尺寸应满足设计强度和刚度要求。
（2）预应力混凝土梁的规格尺寸应适应施工工艺和材料特性。
（3）预应力混凝土梁的规格尺寸应尽量节约材料和减少成本。
2. 预应力混凝土梁规格尺寸的计算方法（1）预应力混凝土梁的截面面积计算公式：A = N / (0.87f_c + P_t / A_s)其中，A为截面面积，N为轴向拉力，f_c为混凝土的抗压强度，P_t 为预应力钢筋或钢束的轴向拉力，A_s为钢筋或钢束的截面面积。
（2）预应力混凝土梁的受弯截面尺寸计算公式：（3）预应力混凝土梁的受剪截面尺寸计算公式：其中，V_u为截面受剪承载力，b为截面宽度，d为截面有效高度，f_y为预应力钢筋或钢束的抗拉强度。
3. 预应力混凝土梁规格尺寸的设计要点（1）预应力混凝土梁的截面应尽量为矩形或近似矩形截面，以便于施工和加固。
（2）预应力混凝土梁的受弯截面应满足弯矩和剪力的要求，应根据弯矩大小和作用位置确定受压区高度。
（3）预应力混凝土梁的受剪截面应满足剪力大小的要求，应考虑受剪钢筋和混凝土的抗剪强度。
（4）预应力混凝土梁的跨度应根据荷载大小、荷载形式、承载结构等因素确定，跨度较大时应采用双向预应力加固。
混凝土结构斜截面承载力计算
混凝土结构斜截面承载力计算1、矩形、T形和I形截面受弯构件的受剪截面应符合下列条件：当h w/b≤4时V≤0.25βc f c bh0（6.3.1-1）当h w/b≥6时V≤0.2βc f c bh0（6.3.1-2）当4＜h w /b＜6时，按线性内插法确定。
式中：V——构件斜截面上的最大剪力设计值；βc——混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，βc取1.0；当混凝土强度等级为C80时，βc取0.8；其间按线性内插法确定；b——矩形截面的宽度，T形截面或I形截面的腹板宽度；h0——截面的有效高度；h w——截面的腹板高度：矩形截面，取有效高度；T形截面，取有效高度减去翼缘高度；I形截面，取腹板净高。
注：1 对T形或I形截面的简支受弯构件，当有实践经验时，公式（6.3.1-1）中的系数可改用0.3；2 对受拉边倾斜的构件，当有实践经验时，其受剪截面的控制条件可适当放宽。
2、计算斜截面受剪承载力时，剪力设计值的计算截面应按下列规定采用：1支座边缘处的截面（图6.3.2a、b截面1-1）；2受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（图6.3.2a截面2-2、3-3）；3箍筋截面面积或间距改变处的截面（图6.3.2b截面4-4）；4截面尺寸改变处的截面。
注：1 受拉边倾斜的受弯构件，尚应包括梁的高度开始变化处、集中荷载作用处和其他不利的截面；2 箍筋的间距以及弯起钢筋前一排（对支座而言）的弯起点至后一排的弯终点的距离，应符合本规范第9.2.8条和第9.2.9条的构造要求。
3、不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：式中：βh——截面高度影响系数：当h0小于800mm时，取800mm；当h0大于2000mm时，取2000mm。
4、当仅配置箍筋时，矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合下列规定：式中：V cs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；V P——由预加力所提高的构件受剪承载力设计值；αcv——斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般受弯构件取0.7；对集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力的75％以上的情况）的独立梁，取αcv为，λ为计算截面的剪跨比，可取λ等于α/h0，当λ小于1.5时，取1.5，当λ大于3时，取3，α取集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离；A sv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，即nA svl，此处，n为在同一个截面内箍筋的肢数，A svl为单肢箍筋的截面面积；s——沿构件长度方向的箍筋间距；f yv——箍筋的抗拉强度设计值，按本规范第4.2.3条的规定采用；N p0——计算截面上混凝土法向预应力等于零时的预加力，按本规范第10.1.13条计算；当N p0大于0.3f c A0时，取0.3f c A0，此处，A0为构件的换算截面面积。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)工程应用案例详解
《2018新混规》工程应用案例详解北京迈达斯技术有限公司朱锋2018年11月沈阳35+55+35m预应力混凝土弯箱梁案例详解85+150+85m预应力连续刚构案例详解工程概况工程概况：本桥为35m+55m+35m变截面预应力混凝土连续梁桥。
主梁采用C50混凝土，单箱单室截面，桥宽10m，中跨跨中梁高2.0m，支点位置梁高3.2m，平面弯曲半径120m，采用公称直径为15.2mm张拉1860MPa钢绞线，纵向受力主筋为HRB400，设计荷载公路-I级。
标准断面示意图边跨端支点中跨等截面中支点断面钢束布置示意图左边跨一半中跨腹板束布置立面图左边跨一半中跨顶底板束布置立面图前处理建模要点与技巧1. 从CAD导入线型快速生成模型快速建模技巧：对于弯桥、梁格模型，可在CAD中绘制中心线，导入Civil实现快速建模。
思考与扩展2. 横隔梁位置截面建模要点端横梁模拟中横梁模拟说明：在端横梁和中横梁处，建议不要用实心截面进行模拟，用旁边的空心截面进行模拟，实心部分用等效荷载的方式代替；若用实心截面代替，则此处截面中性轴有较大的突变。
规范原文规范条文说明3. 定义材料与截面4. 定义收缩徐变注意：☐收缩徐变定义选择最新的18混凝土规范，不要输错混凝土的强度数值；☐对于掺加粉煤灰的混凝土的徐变系数，程序根据规范要求自动修正；5. 边界模拟要点注意要点：◆对于弯桥的节点支撑模拟，需要修改节点局部坐标，输出反力时候可以按节点坐标系方向输出；◆弹性连接是单元坐标系，Dx一般是竖向，不要定义成Dz方向；◆节点弹性支承是整体坐标系，满堂支架定义是Dz(-)，需要特别注意；◆刚度数值的定义？工况定义要点：◆普通梁桥荷载工况主要考虑：结构自重、二期铺装、护栏荷载、横梁自重、预应力、移动荷载、支座沉降、整体升降温，梯度升降温等荷载工况；◆混凝土容重为25KN/m3，一般预应力钢筋混凝土或者普通钢筋混凝土需要将其改成26KN/m3，可以在自重工况考虑-1.04的系数，或者在材料定义中手动修改；◆在定义整体升降温和梁截面温度时，为了防止出现一些误解，建议初始温度选择0℃；◆注意荷载工况类型，为了方便后面设计验算，对于施工过程中激活的，建议定义成施工阶段荷载类型；注意要点：◆定义钢束特征值时，特别注意导管直径定义，有很多工程师，把导管直径定义错误，比如9cm，经常定义成0.9m，导致计算中出现奇异，容易产生误导，检查边界条件，而不会注意到钢束特征值的问题；◆定义钢束坐标时候，灵活的用Excel，定义好坐标后直接导入，更加方便，或者用mct命令流；注意要点：◆新《通用规范》车道-I级的集中荷载Pk值，当小于5m 时，由原规范180KN提高至270KN；◆新《通用规范》的多车道折减系数，单车道由原规范的1.0提升至1.2；◆需要注意是，车道荷载计算时候当考虑剪力效应时候，集中荷载Pk值需要乘以放大系数1.2；思考题某高速公路一10m 长简支箱梁桥，按新《通规》布置单车道移动荷载，请问不考虑冲击系数，在单车道移动荷载作用下，结构端部最大反力是多少？R=1.2(51.2P )1.2(10.55+1.2280)=466.2KNk k q ⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=2017年一级注册结构工程师真题—下午卷第35题8. 移动荷载工况定义通过基频，计算冲击系数8. 移动荷载工况定义-冲击系数注意要点：◼一般的梁桥，第一阶振型往往是竖向，这时直接取竖向的一阶频率计算移动荷载冲击系数即可；但当定义支座横向刚度时候，第一阶振型可能为水平向，此时若取此频率值计算冲击系数就不合适了，因此为了避免求出水平向的振型，可将自重只转化为Z向质量；◼对于是否将“二期铺装”转换为质量加载在结构上，对于公路桥梁，按《公路桥梁设计规范答疑汇编》（中交公路规划设计院）P60的解释，不建议将二期铺装转换为质量加载结构上，质量较小，冲击系数较大，考虑偏安全设计；9. 支座沉降工况定义支座沉降有矢量性，数值为负值思考：对于4*30m，支点梁高5m，跨中1.6m，变截面现浇箱梁，会有什么问题？分析与结合规范验算要点1. 结构分析与规范验算流程⚫模型及结果导入⚫项目设计⚫结果查看⚫参数调整⚫数据更新⚫结果输出OKNG2. 荷载组合定义《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015》4.1.5规定3. 设计参数定义指定环境类别、设计安全等级等各项参数：考虑规范4.5.2耐久性要求支持按规范5.2.9，人为控制弯起钢筋对有效高度计算的影响按规范7.2.3调整施工阶段混凝土强度增加4.1.8抗倾覆验算4. 结构验算抗弯承载能力包络图正截面拉应力包络图主拉应力包络图主压应力包络图5. 调束小技巧调束基本流程：◼首先查看抗弯承载能力，尤其C截面，如果抗力不足，加大预应力的束数；抗剪主要通过箍筋与截面来控制；◼重点查看正截面的应力，如果A位置顶缘拉应力超标，可以考虑钢束位置上移，或者增加顶层腹板束数；如果是A位置的底缘拉应力超标，主要是腹板张拉力过大，可以减小束数或者钢束位置下移；◼再看主拉应力验算，有时B点位置的主拉应力超标，主要是B点剪应力过大造成，可以把腹板束变化段拉的平缓一些；主拉应力过大，关键是需要把剪应力减小下来；◼对于钢束的永久应力过大，主要可以通过降低钢束的张拉控制应力进行调整，可以考虑0.72fpk；◼对于连续梁配束，优先考虑腹板束布置，顶板与底板束作为配合；6. 箱梁应力验算指标空间网格模型：建立空间网格模型，顶底板按照横向0.5m间距划分网格，考虑预应力束定义，故腹板竖向不做划分，同时腹板与顶底板用刚臂相接，全桥定义自重，二期恒载，混凝土收缩徐变，温度梯度，移动荷载，支座沉降等数据，模型共计1838个节点，3394个单元。
建筑与公路混凝土设计规范中抗剪承载力计算差异
« LPM现浇预应力混凝土空心板实验学习报告计算书编制规定»建筑与公路混凝土设计规范中抗剪承载力计算差异Post time: 2008年4月4日一、截面控制1.1 建筑行业《混凝土结构设计规范》GB50010-2002（以下简称《建规》）中，第7.5.1条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其受剪截面应符合下列条件：当hw/b≤4时V≤0.25βcfcbh0 (7.5.1-1) 当hw/b≥6时V≤0.2βcfcbh0 (7.5.1-2)当4＜hw/b＜6时，按线性内插法确定。
式中V--构件斜截面上的最大剪力设计值；βc--混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，取βc=1.0；当混凝土强度等级为C80时，取βc=0.8；其间按线性内插法确定；fc--混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4采用；b--矩形截面的宽度，T形截面或I形截面的腹板宽度；h0--截面的有效高度；hw--截面的腹板高度：对矩形截面，取有效高度；对T形截面，取有效高度减去翼缘高度；对I形截面，取腹板净高。
1.2 交通行业《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004（以下简称《公规》）中，第5.2.9条矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列条件：(5.2.9)式中Vd—验算截面处由作用(或荷载)产生的剪力组合设计值；b—相当于剪力组合设计值处的矩形截面的宽度(mm)或T形或I形截面腹板宽度(mm)；h0—相应于剪力组合设计值处的截面有效高度,即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离；fcu,k—边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值(MPa),即为混凝土强度等级；1.3 以300X800梁，混凝土强度等级C35作为计算标准，按上面两种规范要求进行计算：《建规》得到的截面承载力=0.25X1.0X16.7X300X760=951.9kN 《公规》得到的截面承载力=0.51X350.5X300X760=687.92 kN两者相差较大，按照《公规》里C35的轴心抗拉强度16.1MPa值按照《建规》公式计算，截面承载力值也在917.7 kN，《公规》条文说明这样写道：以防止钢筋混凝土梁的斜裂缝开展过宽或出现斜压破坏，《建规》增加了一点：斜截面受剪破坏的最大配箍率条件，从条文说明来看出发点是一致的；《公规》结果大约为《建规》结果的70%左右，只能说明公路桥梁设计对截面抗剪能力要求更高，因为两者的抗弯计算公式是一样的，区别仅在材料强度设计值有差异，但所占比例很小。
第6章预应力混凝土构件正常使用极限状态计算
（1）预加力作用下构件边缘混凝土的预压应力计算 同前
（2）作用长期效应产生的构件边缘混凝土的拉应力计算
M l MG1 MG 2 MQl 先张法构件 lt W W0
M l MG1 MG 2 M Ql 后张法构件 lt W Wn W0
MQl 21 MQ1 22 MQ 2 0.4MQ1 0.4MQ 2
部分预应力混凝土B类构件：
在M≤Mcr的弯矩作用下： B0=0.95EcI0
在M≥Mcr的弯矩作用下： Bcr=EcIcr 开裂弯矩:
Mcr ( pc ftk )W0； 2S0 / W0
6.3.4 预应力混凝土梁的总挠度
1）作用短期效应组合下的总挠度
w s pe w Ms w Ms wG 1 wG 2 wQs wQs 11 wQ1 12 wQ 2 0.7 wQ1 1.0wQ 2
第6章 预应力混凝土构件 正常使用极限状态计算
6.1 预应力混凝土受弯构件应力计算
6.1.1 概述
预应力混凝土构件直至开裂前，基本处于弹性工作 状态，因此其各点应力均可按照材料力学公式计算。 1.截面正应力
预应力作用下： 使用弯矩作用下：
c ( y)
Np A
N p Leabharlann ep Iy
3）混凝土正应力的限值
（1）PC构件，在作用短期效应组合下
现 浇 st 0.8 pc 0 预 制 st 0.85 pc 0
（2）A类PPC构件，在作用短期效应组合下
st pc 0.7 f tk
但在作用长期效应组合下
lt pc 0
6.2.3 斜截面抗裂验算
04标准-公路钢筋混凝土及预应力溷凝土桥涵设计规范
1、制订04钢混规范的原则
6、按照《统一标准》，04规范规 定了在正常使用极限状态设计时， 作用（或荷载）取用短期效应组 合（频遇值效应组合）和长期效 应组合（准永久值效应组合）， 可变作用（或荷载）的频遇值和 准永久值在《公路桥涵设计通用 2004.6.28发布 规范》中均有规定
2004.10.1实施
1．设计基准期: 明确04规范以概率理论为基础的极限状态设计 原则，采用设计基准期为100年 2．耐久性设计: 规定公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久 性设计。给出结构混凝土耐久性基本要求的有 关具体指标。提出位处Ⅲ类（海水环境）或Ⅳ 类（受人为或自然侵蚀性物质影响的环境）环 境的桥梁，当耐久性确实需要时，其主要受拉 钢筋可配置环氧树脂涂层钢筋；预应力钢筋、 锚具及连接器也应采取专门防护措施
2004.6.28发布
2004.10.1实施
制订原则
1、制订04钢混规范的原则
《公路工程结构可 靠度设计统一标准》 GB/T50283-1999
作为制订04规范的指导性文件，表明已将85规范的 “经验极限状态设计法”改为04规范的
“概率极限状态设计法”
《统一标准》按可靠性理论进行编制，它与国标标准 化组织第98技术委员会主持制定的国际标准 ISO/DIS 2394较为贴近，该标准是目前通用于国际 的唯一具有普遍意义的标准
3、04规范与85规范的比较 --承载能力极限状态计算
3、受弯构件斜截面抗剪强度计算（04规范5.2.6-
5.2.8） 04规范将85规范预应力混凝土简支梁的两项和（混凝土 和箍筋分别抗剪）公式改为两项积（混凝土和箍筋共 同抗剪）公式，以便与钢筋混凝土的计算公式统一。 此外，在计算表达式中作了如下改动： （1）85规范考虑了纵向钢筋的抗剪作用，但与国内外有关 资料比较，其抗剪贡献率过大。04规范适当予以降低， 具体做法就是将公式中的(2+p)改为（2+0.6p） （2）04规范考虑了梁的受压翼缘对抗剪承载力的有利因素 3 1.1 采用提高系数 ，与试验数据比较，提高系数 是偏于安全的
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。
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。
斜截面抗剪(按新规)
普通钢筋混凝土斜截面抗剪验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.6-5.2.12条之规定计算一）、验算条件设计剪力V d ：300KN 结构重要性系数r 01截面尺寸 b:520mm h:2500mm a:220mm h 0:2280mm 混凝土强度等级25MPaf sv 280MPa 弯起钢筋抗拉设计强度fsd280MPa二）、截面尺寸验算截面（矩形、T 形、I 字形）尺寸应符合下式：公式右侧计算值为:3023.28KN公式左侧截面最大剪力：300KN满足截面条件。
三）、是否按构造配筋验算验算公式：预应力提高系数1Mpa): 1.39公式右侧计算值为：823.992KN 板式受弯构件，容许限值提高25％后为：1029.99KN公式左侧截面最大剪力：300KN故不需进行斜截面配筋设计。
四）、斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力Vcs 箍筋直径d 16mm 箍筋枝数n6枝100mm 0.0232斜截面内纵向受拉主筋直径：28斜截面内纵向受拉主筋根数：5斜截面内纵向受拉主筋面积：3079mm 2纵向受拉主筋配筋率p0.2597>2.5时取p ＝2.5调整后的受拉主筋配筋率p 0.260斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力V cs （KN ）11hk 五）、弯起普通钢筋的抗剪能力在一个弯起平面内弯起钢筋直径25在一个弯起平面内弯起钢筋根数15在一个弯起平面内弯起钢筋总截面面积A sb 7363.11cm 2弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角45度角度为弧度0.785375弯起钢筋的抗剪能力Vsb （KN ）：V sb =1093.340六）、配箍加弯起钢筋的共同抗剪能力＝6002.898KN>设计剪力值=300KN故抗剪承载能力满足设计要求。
预应力混凝土简支梁计算
全预应力混凝土简支梁设计算例一、设计资料1. 桥梁跨径及桥宽标准跨径：m L k 30=（墩中心距），主梁全长：L =29.96m ，计算跨径：f L =29.16m ，桥面净宽：净9+2×1m 。
2. 设计荷载公路—Ⅱ级车辆荷载，人群荷载3.5KN/m 2，结构重要性系数1.10=γ。
3. 材料性能参数 （1）混凝土强度等级为C40，主要强度指标为： 强度标准值 MPa f MPa f tk ck 4.2,8.26== 强度设计值 MPa f MPa f td cd 65.1,4.18== 弹性模量 MPa E c 41025.3⨯=⑵ 预应力钢筋采用1×7标准型_15.2_1860_II_GB/T 5224——1995钢绞线， 其强度 指标为：抗拉强度标准值 MPa f pk 1860= 抗拉强度设计值 MPa f pd 1260= 弹性模量 MPa E p 51095.1⨯= 相对界限受压区高度 4.0=b ξ⑶普通钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 MPa f sk 335= 抗拉强度设计值 MPa f sd 280= 弹性模量 MPa E s 5100.2⨯= 4.主梁纵横截面布置 各部分截面尺寸跨中截面毛截面几何性质为：截面面积c A =0.7018×106mm 2；截面重心至构件上缘的距离cs y =475.4mm ； 截面重心至构件下缘的距离cx y =824.6 mm ； 截面惯性矩c J =0.1548×1012 mm 4。
5.内力计算主梁内力计算的方法将在《桥梁工程》中进一步学习，在此仅列出内力计算的结果。
(1)恒载内力按预应力混凝土分阶段受力的实际情况，恒载内力按下列三种情况分别计算： ①预制主梁（包括横隔梁） m KN g /66.1635.13.151=+= ②现浇混凝土板自重 m KN g /25.22=③后期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆等） m KN g /51.624.027.63=+= 恒载内力计算结果如表1所示。
混凝土梁的预应力及计算方法
混凝土梁的预应力及计算方法一、前言混凝土结构中，梁是起承重作用的重要构件之一。
在设计混凝土梁时，为了提高其承载能力和抗震性能，通常会采用预应力技术，使其在荷载作用下能够具有足够的抗弯和抗剪能力。
本文将介绍混凝土梁的预应力及计算方法，以帮助读者深入了解和学习相关知识。
二、混凝土梁的预应力技术1.预应力的概念预应力是指在混凝土梁内部施加一定的拉应力，使其在负荷作用下能够更好地发挥其承载能力和抗震性能。
2.预应力的类型预应力分为内预应力和外预应力两种类型。
内预应力是通过在混凝土梁内部张拉预应力钢筋或钢束，使其产生预应力的作用。
内预应力的优点是可以提高混凝土梁的抗裂性能和承载能力，但需要在混凝土梁内部进行张拉工作，施工难度较大。
外预应力是通过在混凝土梁外部张拉预应力钢束或钢绞线，将预应力传递到混凝土梁内部，使其产生预应力的作用。
外预应力的优点是施工方便，但其抗裂性能和承载能力略低于内预应力。
3.预应力的作用原理预应力的作用原理是通过预应力钢筋或钢束产生的拉应力，使混凝土梁内部的压应力增大，从而提高混凝土梁的承载能力和抗震性能。
预应力钢筋或钢束的张拉应力与混凝土梁的荷载作用方向相反，可以抵消部分荷载的压应力，使混凝土梁的抗弯和抗剪能力大大提高。
4.预应力的设计原则预应力的设计原则是根据混凝土梁的受力特点和工程要求，确定预应力的大小和位置。
预应力大小的设计应满足混凝土梁的受力平衡条件和变形限制条件，预应力位置的设计应满足混凝土梁的受力合理分布和变形控制要求。
三、混凝土梁预应力计算方法1.混凝土梁的受力特点混凝土梁的受力特点是在荷载作用下，其上部产生拉应力，下部产生压应力。
混凝土梁的抗弯能力主要由混凝土的抗压强度和预应力钢筋或钢束的拉应力共同发挥。
2.混凝土梁预应力计算步骤混凝土梁预应力计算的步骤包括混凝土梁的截面分析、混凝土梁的受力平衡和混凝土梁的变形分析。
（1）混凝土梁的截面分析混凝土梁的截面分析是指根据混凝土梁的几何形状和材料参数，计算混凝土梁的截面面积、惯性矩和抗压强度等参数。
混凝土抗剪强度计算方法
混凝土抗剪强度计算方法一、概述混凝土抗剪强度是混凝土工程设计中重要的性能指标之一，计算混凝土抗剪强度需要考虑多个因素，如混凝土的配合比、混凝土的强度等级、构件尺寸、受力状态等。
本文将介绍混凝土抗剪强度计算的方法及其应用。
二、计算方法（一）混凝土抗剪强度计算公式混凝土抗剪强度的计算公式一般为：Vc = 0.17 fcu^(2/3) bw d其中，Vc为混凝土抗剪强度，fcu为混凝土的立方体抗压强度，bw为构件宽度，d为构件有效深度。
（二）计算步骤1. 确定混凝土的配合比和强度等级；2. 确定构件的尺寸和受力状态，计算构件的有效深度；3. 根据公式计算混凝土抗剪强度。
（三）配合比和强度等级的确定混凝土的配合比和强度等级是影响混凝土抗剪强度的重要因素。
1. 配合比的确定混凝土的配合比应符合设计要求。
一般来说，配合比中水灰比应小于0.5，粉料应保证充实度，砂率应控制在40%~50%之间。
2. 强度等级的确定混凝土的强度等级应符合设计要求。
根据不同的设计要求，应选用相应的强度等级。
一般来说，混凝土的抗剪强度与立方体抗压强度有关，因此应根据设计要求确定混凝土的立方体抗压强度等级。
（四）构件尺寸和受力状态的确定构件的尺寸和受力状态是影响混凝土抗剪强度的重要因素。
1. 构件尺寸的确定构件的尺寸应符合设计要求。
一般来说，构件的宽度和高度应满足规范的要求。
2. 构件受力状态的确定构件的受力状态应符合设计要求。
一般来说，混凝土结构构件的受力状态分为直剪、弯剪和扭剪等情况。
不同受力状态应采用不同的计算方法。
（五）有效深度的计算1. 直剪直剪情况下，构件的有效深度为构件的净高度。
2. 弯剪弯剪情况下，构件的有效深度为构件截面宽度之间的距离。
扭剪情况下，构件的有效深度为构件截面宽度之间的距离。
（六）计算实例以直剪情况为例，假设构件的尺寸为1000mm×300mm×300mm，混凝土的配合比为C30，立方体抗压强度为fcu=30 MPa。
抗剪强度计算范文
抗剪强度计算范文引言：抗剪强度是指材料在受到剪切力作用下的抵抗力，是材料力学性能的重要指标之一、本文将以混凝土梁为例，介绍抗剪强度的计算方法。
一、实验设备和试样制备本次实验中所需的设备有：混凝土梁试验机、剪力计、受力仪等。
试样制备要求：试样为长方体，长度为40cm，宽度和高度分别为15cm和15cm。
试样制备过程包括准备模具、搅拌混凝土、灌注试样、抹平表面等步骤。
二、实验步骤1.准备工作：检查设备是否运转正常，校准剪力计的零点。
2.试样制备：按照上述要求制备试样，确保试样的尺寸符合要求。
3.实验前的准备：将试样放在试验机上，调整试样的位置和方向，确保试样和试验机的支点与负载平台平行。
4.施加负荷：将试样固定在试验机上，并通过试验机施加负荷，逐渐增加荷载直到试样发生破坏。
5.记录数据：在试验过程中实时记录试样上的应力和位移数据，记录试样断裂的负荷值和位移值。
三、计算方法1.抗剪强度的计算：抗剪强度的计算公式为τ=P/(b×h)，其中P为试样破坏时的负荷值，b和h分别为试样的宽度和高度。
2.弹性模量的计算：弹性模量的计算公式为E=σ/ε，其中σ为试样破坏时的应力值，ε为试样的应变值。
四、实验结果及分析可将实验过程中记录的数据整理成表格或图表形式，以便直观地观察试验结果。
例如，可以绘制荷载与位移的折线图，观察荷载逐渐增加时位移的变化情况。
同时，根据计算方法计算出试样的抗剪强度和弹性模量。
五、结论通过实验数据的分析和计算，得出的抗剪强度和弹性模量结果可以反映出混凝土梁的力学性能。
抗剪强度的计算结果能够评估材料在受到剪切力作用下的抵抗能力，弹性模量的计算结果则能够评估材料的刚度。
六、实验注意事项1.在试验中要严格遵守安全操作规程，注意设备和试样的稳定性，防止发生意外事故。
2.试验样品的制备要注意保持一致性，尽量减小取样误差对结果的影响。
3.在实验过程中要及时记录数据，并根据需要进行数据处理和分析。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
本规范系根据中华人民共和国交通部交公路发[1996]1085号文《关于下达1996年度公路工程建设标准、规范、定额等编制、修订工作计划的通知》的要求，对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023--85)进行修订而成。
在修订过程中，规范修订组会同哈尔滨工业大学、同济大学和湖南大学等高等院校进行了科研工作，并吸取了国内其他单位的研究成果和实际工程设计经验，借鉴了国际先进的标准规范．与国内相关规范作了比较和协调。
在规范条文初稿编写完成以后，通过多种方式广泛地征求了有关单位和个人的意见．对规范的主要内容进行了试设计，经反复修改。
最后由交通部会同有关部门审查定稿。
本规范共分9章和7个附录。
修订的主要内容包括：按《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB／T 50283—1999)的规定，采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法；按《工程结构设计基本术语和通用符号》(GBJ 132---90)的规定，修改了符号并列出了基本名词术语；在材料方面，改变了强度的取值原则，将混凝土的强度等级提高到C80，钢筋品种也随现行国家标准的规定作了调整；全面改进和补充了棍种受力构件的正截面和受弯构件斜截面的承载力计算内容；改善r预应力混凝土受弯构件的抗裂限值、裂缝宽度和构件刚度的计算方法，以及预应力钢筋的几项预应力损失如钢丝和钢绞线的松弛损失、混凝土收缩和徐变损失等。
此外，本规范还增加了有关构件耐久性的规定，组合式受弯构件、墩台盖梁、桩基承台和箱梁翼缘有效宽度等方面的计算和构造的规定。
对桥梁上、下部构造，如钢筋的最小保护层厚度、最小锚旧K度、钢筋接头及钢筋最小配筋率等方面也作了较全面的补充和完善。
为了提高规范质量，请有关单位在执行本规范的过程中，随时将问题和建议函告中交公路规划设计院(北京市东四前炒面胡同33号，邮编100010)，以便再次修订时参考。
本规范主编单位：中交公路规划设计院本规范主要起草人：郑绍硅、袁伦一、鲍卫刚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/T50283—1999）规定的设计原则编制。
钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算
式中，0.75为考虑竖向预应力钢筋应力不均匀分布影响 系数； 为与斜裂缝相交的竖向预应力钢筋的截面面积 2 （ mm ）； 为竖向预应力钢筋的抗拉强度设计值 （MPa）。
五、变高度梁斜截面抗剪承载力计算 在桥梁工程中，经常遇到变高度的钢筋混凝土梁，例如， 连续梁、悬臂梁及刚架横梁等。目前国内外关于变高度梁斜 载面抗剪承载力研究较少，特别是有说服力的试验研究资料 不多。以往遇到这类问题，只能参照交通部1975年颁布的 《公路桥涵设计规范》，用以弹性理论分析为基础的允许应 力法计算。 新《桥JTG D62》，借助于变高度梁的弹性分析方法， 考虑了弯矩引起的附加剪力的作用，将过去针对等高度梁导 出的斜截面承载力计算公式，推广应用于变高度梁。 将前面介绍的等高度梁斜面抗剪承载力计算公式（5-1） 中，不等号左侧的最大剪力组合设计值 改为最大换算剪 力组合设计值 ，公式不等号右侧各项不变，即可用于变 高度钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载能力计算。
(kN) 应由第二排弯起钢筋承担的合成剪力设计值为（Vcd.1— V‘cs.2）(式中Vcd.1—为第二个斜截面顶端受压处对应的合成剪 力设计值)。第二排弯起钢筋的截面面积由公式（5-3）求得。 (mm2) 根据设计需要，依次计算以后各段的箍筋和弯起钢筋数 量。
二、抗剪强度上、下限值的规定，与老桥规《JTJ023》 的水平大体相当，并考虑了预加力对抗剪强度下限值的有利 影响。 计算截面的剪力组合设计值应满足下式要求： （5-5） 若不满足上式要求， 时，则需加大 截面尺寸或提高混凝土强度等级； 时，可 不进行斜截面抗剪承载力计算，按构造要求配置箍筋。 应特别指出，新《桥规JTG D62》明确指出了斜截面抗 剪承载力计算及抗剪强度上、下限复核时，梁的有效高度 为纵向受拉钢筋截面重心至截面受压边缘的距离，即在计算 时不应考虑弯起钢筋的影响。 笔者认为这里的 是反映梁高对抗剪承载力的影响。对 于在支点处所有预应力筋均弯起的情况，验算支点的附近斜 截面抗剪承载力和复核抗剪强度上、下限值时， 可从跨中 截面钢筋重心或底排纵向普通钢筋重心算起。
第四章 预应力砼构件承载能力计算
2、斜截面抗剪承载力计算
一般预应力受弯构件斜截面抗剪承载力的计算公式，是在普
通钢筋混凝土受弯构件计算公式的基础上，考虑预应力对抗
剪能力的提高作用而建立的。
（1）公式的基本形式
对配有箍筋和弯起预应力筋的受弯构件，斜截面抗剪承载力
计算计算基本表达式为
斜截面抗剪承载力
弯起钢筋抗剪承 载力
Vu = Vcs + Vb + Vp
二、基本假定
（1）平截面假定 （2）不考虑混凝土的抗拉强度 （3）变形协调假定 （4）混凝土的极限压应变和应力一应变本构关系
① 混 凝 土 的 极 限 压 应 变 ： 《 桥 规 》C50 取 0.0033 ， C80取0.003。
②应力一应变本构关系：
混凝土：实际抛物线加直线，简化采用
等效矩形应力图来代换。
一、斜截面抗剪承载力计算
1、预应力对斜截面抗剪承载能力的影响
有利影响：斜截面抗裂性好，有较高的抗剪承载力 原因： 开裂前，纵向预压应力减小了主拉应力并且改变了其作 用方向——预应力提高了斜裂缝出现时的荷载；斜裂缝 倾 角 减 少 —— 在 增 大 水 平 投 影 长 度 ， 提 高 腹 筋 抗 剪 作 用；弯起筋竖向分力——抵消荷载剪力 开裂后，预压力阻滞裂缝开展，减小裂缝宽度，减缓沿 截面高度方向发展，增大剪压区高度，加大骨料咬合作 用。
预应力筋提供的 抗剪承载力
混凝土和箍筋抗 剪承载力
斜截面受压端正截
弯起钢筋抗剪承 载力设计值
面上最大剪力组合
弯起预应力筋抗
剪承载力设计值
γ0Vd ≤ Vcs + Vsb + Vpb
混凝土和箍筋抗 剪承载力设计值
注：预应力混凝土超静定结构，作用效应取 Vd = γ0S + γpS p 上式同样适用于箱形截面