标准规范下载简介和部分内容预览:
先张法预应力混凝土简支梁反拱计算在先张法中,预应力筋张拉后锚固于台座上,待混凝土达到设计强度后再放松预应力筋。由于预应力的作用,梁体会产生弹性压缩和徐变变形,同时自重和外荷载也会导致挠度变化。因此,合理计算反拱值对于控制桥梁的最终线形至关重要。
反拱计算通常基于以下步骤:首先确定梁体在自重、预应力及恒载作用下的理论挠度;其次考虑材料的收缩徐变效应以及长期荷载的影响;最后根据设计规范要求,设定适当的反拱值以平衡上述挠度。一般情况下,反拱值取为恒载产生的挠度与部分活载挠度之和,具体比例依据工程经验或规范规定选取。
计算时需注意以下因素:(1)预应力损失对有效预应力的影响;(2)混凝土弹性模量随龄期的变化;(3)环境条件对收缩徐变的影响。此外,现代设计常借助有限元分析软件进行精确模拟,以提高计算结果的可靠性。
总之,合理的反拱计算不仅能保证桥梁的美观性有粘结预应力混凝土工程施工方案,还能提升其耐久性和安全性,是先张法预应力混凝土简支梁设计的核心内容之一。
式中fye为Pye产生的挠度,代入式(1)有:
式(2)即为计算挠度的基本公式。
4.1梁在自重作用下的挠度fg计算 梁在自重作用下产生挠度fg及时刻t在梁自重作用下由于混凝土徐变产生挠度△fg计算,对于跨长简支梁,其自重作用下的跨中挠度为:
fg=5gl4/384EI
△fg=fg·(t,τ)
4.2 梁在预应力筋弯矩作用下的挠度fy计算
由图2,根据虚功原理,梁在预应力Py作用下引起的跨中挠度为:
4.3 时刻t考虑松驰、收缩和徐变引起的预应力损失后的有效拉力Pye的计算
预应力损失内容中,力筋与台座间的温差引起的应力损失仅当构件采用蒸汽或其它方法加热养护砼时才予以计算,一般可不考虑。这里考虑如下三项应力损失。 4.3.1 力筋松驰引起的应力损失σ1 现在先张法预应力砼梁多采用低松驰的钢绞线作为预庆力筋,松驰率约为3.5%,本文取σ1=0.035σk,σk为张拉力筋时控制应力。 先张法构件在预加庆力阶段中,考虑其持荷时间较短,一般按松驰损失终值的一半计算,其余一半则认为在随后的使用阶段中完成。 4.3.2 砼弹性压缩引起的应力损失σ2计算 放松力筋时,砼产生的全部弹性压缩量引起力筋的预应力损失为(按一次放松力筋考虑):
σ2=εyEy=εh·Ey=σh·Ey/Eh=ny·δh
4.4 时刻t在持续压力下由于混凝土徐变产生的挠度△fy2计算
根据假定d有:
将上述各项计算结果代入式(2)即可得到t时刻梁跨中挠度计算式为:
(4)
公式中fyp、fye根据式(3)计算。 需要指明的是,由于梁内力筋长度不同,故应先将不同长度的力筋进行编号,逐号计算,最后叠加得到总挠度值。 4.5 混凝土徐变系数φ(t,τ)的取值 混凝土徐变系数φ(t,τ)可参阅《公桥规》附录四计算,但其计算公式稍复杂,且要查阅许多图表为了适应编程的需要,这里推荐采用应用于老化理论的狄辛格方法求解。狄辛格计算混凝土徐变系数的函数式为:
(5)
徐变增长速度系数β值表 表1
注:持荷时间指自建立预应力开始至计时时止的时间间隔。
基本计算公式仍为公式2,式中经一、二项计算同前。 5.1 计算公式2第三项fye 力筋按平均工作长度计算,My图在lc段简化为直线,力筋有效工作长度取ly+lc,则
(6)
对于先张法预应力砼空心梁,本文将力筋有效应力σy看成是σk乘以一折减系数k而得,即σy=kσk,k取0.65~0.8(存梁时间越长,取值越小),则上式中Pye=kAyσk。
5.2 计算公式2第四项△fy2 根据假定e有:
将上述计算代入式2得简化计算公式:
式中fye根据式6计算。
预应力筋工作参数及fy计算表 表2
解一:用精确公式4计算 (1)计算恒载自重产生挠度fg 恒载集度g=10.62kN/m,
故损失二:σ2=ny·σh=5.9×16.96=100.1MPa 根据《公桥规》附录九计算损失三:
σ3=[ny·σh·φ(t,τ)+Ey·ε(t,τ)]/(1+10μ·ρA)
式中各符号意义见规范。这里,ny=5.9,σh=16.96MPa,μ=0.46%,ρA=1+e02(I0/A0)=2.794,φ(t,τ)=1.31,ε(t,τ)=0.00015。 各参数代入计算得σ3=142.1MPa 每根力筋的跨中有效应力视为相同,则其有效张拉力为
新世纪广场流溪影剧院消防工程消防施工组织设计 (3)最终挠度
本文介绍的称张法预应力混凝土梁反拱计算公式,计算结果准确可靠,公式中没有需查表计算的参数,故可方便地编程计算。提供的简化公式仅供参考,正式设计应以精确公式计算。由于混凝土徐变系数对反拱影响较大,故为了提高计算精度,对混凝土徐变系数建议仍采用《公桥规》中的公式计算。但一般情况下,文中提供的计算公式精度已足以满足实际工程需要。