結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（第2版）

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理于輝北京理工大學(xué)出版社目錄0前言下一頁(yè)返回目錄124335第一章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)第二章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造及正截面承載力計(jì)算第四章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算第五章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算下一頁(yè)返回上一頁(yè)目錄6793810第六章鋼筋混凝土梁的施工預(yù)制第七章軸心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求及計(jì)算第八章偏心受壓構(gòu)件第九章鉆孔灌注樁施工第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料上一頁(yè)返回目錄11121431315第十一章預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)第十二章預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝第十三章圬工結(jié)構(gòu)的基本概念與材料第十四章圬工結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算第十五章石砌墩臺(tái)施工上一頁(yè)返回前言為了適應(yīng)２１世紀(jì)國(guó)家建設(shè)對(duì)交通土建類(lèi)高職人才的需求，滿(mǎn)足高職院校教學(xué)改革對(duì)教材建設(shè)的需要，北京理工大學(xué)出版社于２００８年組織知名專(zhuān)家、學(xué)者及企業(yè)一線(xiàn)路橋設(shè)計(jì)施工人員進(jìn)行反復(fù)研討，確定了“以學(xué)生就業(yè)所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能為著眼點(diǎn)，緊跟最新的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用，在理論知識(shí)夠用的前提下，著重講解應(yīng)用型人才培養(yǎng)所需的技能，突出實(shí)用性和可操作性”的思路，編寫(xiě)了高等職業(yè)教育特色精品課程系列規(guī)劃教材。自２００９年第１版教材出版以來(lái)，橋梁建設(shè)有了很大的發(fā)展，各種新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)相繼頒布，同時(shí)我們收到了很多讀者和一線(xiàn)教師的有關(guān)教材的反饋意見(jiàn)，為了適應(yīng)社會(huì)需求，我們于２０１３年秉承“理論夠用，加強(qiáng)實(shí)踐，以能力培養(yǎng)為主線(xiàn)”的思想對(duì)教材進(jìn)行了再版。本次再版主要更換了原書(shū)部分內(nèi)容，并增補(bǔ)了部分內(nèi)容，引用了目前施工中的新技術(shù)、新工藝、新案例。下一頁(yè)返回前言第２版教材特點(diǎn)如下：１．先進(jìn)性與科學(xué)性：新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范內(nèi)容及時(shí)在教材中更新和體現(xiàn)，以更加貼近工程實(shí)踐需要；根據(jù)本課程特點(diǎn)，淘汰過(guò)時(shí)的、落后的舊內(nèi)容，以社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的新近成果充實(shí)、更新教材內(nèi)容。２．實(shí)用性：根據(jù)交通土建專(zhuān)業(yè)工程生產(chǎn)特點(diǎn)和應(yīng)用型人才的發(fā)展方向，結(jié)合注冊(cè)監(jiān)理工程師、注冊(cè)建造師、注冊(cè)造價(jià)工程師等考試大綱要求修訂，增強(qiáng)教材實(shí)用性。３．設(shè)置更適合教學(xué)的架構(gòu)：在每章前增加學(xué)習(xí)任務(wù)單，包括“知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)、教學(xué)方式、單項(xiàng)考核、教師技能、學(xué)生技能”等項(xiàng)目，供學(xué)生及教師在教學(xué)過(guò)程中做預(yù)習(xí)及教學(xué)參考。4．教材具備完善的立體化教學(xué)體系：圍繞教材形成了在教學(xué)過(guò)程中以“工作過(guò)程引領(lǐng)”作為授課的主導(dǎo)思想，以文字圖片、影音、網(wǎng)絡(luò)課程為主的教學(xué)方式，并且另配備輔導(dǎo)教材《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題指導(dǎo)》供學(xué)生使用。下一頁(yè)返回上一頁(yè)前言５．素質(zhì)培養(yǎng)的拓展性：教材編寫(xiě)注重工程實(shí)踐的應(yīng)用。教材理論闡述簡(jiǎn)明，涉及廣泛的工程應(yīng)用問(wèn)題，在保留原教材各章思考題的基礎(chǔ)上，在每個(gè)項(xiàng)目后增加了能力訓(xùn)練，突出實(shí)踐技能訓(xùn)練，滿(mǎn)足了培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的要求參與本書(shū)編寫(xiě)人員有：吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院于輝、崔巖、陳立春、申建、郭梅、王東杰、慕平、錢(qián)雪松、姜仁安、閆淑杰、朱春鳳、陳晴，吉林省交通基本建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站謝守軍、張宏斌、李春風(fēng)。本書(shū)由于輝、崔巖擔(dān)任主編，陳立春、申建擔(dān)任副主編。具體分工如下：于輝編寫(xiě)總說(shuō)明和項(xiàng)目一中的第一章、第二章、第三章、第四章、第五章、第六章，崔巖編寫(xiě)項(xiàng)目一中的第七章、第八章、第九章，陳立春編寫(xiě)項(xiàng)目二中第十章和全書(shū)復(fù)習(xí)思考題及習(xí)題，申建編寫(xiě)項(xiàng)目二中第十一章，郭梅、姜仁安編寫(xiě)項(xiàng)目二中第十二章，王東杰、慕平、錢(qián)雪松編寫(xiě)項(xiàng)目三中第十三章，閆淑杰、朱春鳳、陳晴、謝守軍、張宏斌、李春風(fēng)編寫(xiě)項(xiàng)目三中第十四、十五章及全書(shū)的能力訓(xùn)練。全書(shū)由于輝、崔巖統(tǒng)稿，由吉林大學(xué)劉寒冰教授主審。在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，得到了兄弟院校的幫助和支持，在此表示深深的謝意，并對(duì)本書(shū)所參考論著和資料的編者表示感謝！由于編者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，教材中難免出現(xiàn)不足和欠妥之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。編者下一頁(yè)返回上一頁(yè)謝謝觀(guān)賞第十五章石砌墩臺(tái)施工一、石料、砂漿與腳手架石砌墩臺(tái)是用片石、塊石及粗料石由水泥砂漿砌筑的，石料與砂漿的規(guī)格要符合有關(guān)規(guī)定。漿砌片石一般適用于高度小于６ｍ的墩臺(tái)身、基礎(chǔ)、鑲面以及各種墩臺(tái)身填腹；漿砌粗料石則用于磨耗及沖擊嚴(yán)重的分水體及破冰體的鑲面工程以及有整齊美觀(guān)要求的橋墩、臺(tái)身等。將石料吊運(yùn)并安砌到正確位置是砌石工程中比較困難的工序。當(dāng)重量小或距地面不高時(shí)，可用簡(jiǎn)單的馬凳跳板直接運(yùn)送；當(dāng)重量較大或距地面較高時(shí)，可采用固定式動(dòng)臂吊機(jī)或桅桿式吊機(jī)或井式吊機(jī)，將材料運(yùn)到墩臺(tái)上，然后再分運(yùn)到安砌地點(diǎn)。用于砌石的腳手架應(yīng)環(huán)繞墩臺(tái)搭設(shè)，用以堆放材料，并支持施工人員砌筑鑲面定位行列及勾縫。腳手架一般常用固定式輕型腳手架（適用于６ｍ以下的墩臺(tái)）、簡(jiǎn)易活動(dòng)腳手架（能用在２５ｍ以下的墩臺(tái)）以及懸吊式腳手架（用于較高的墩臺(tái)）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第十五章石砌墩臺(tái)施工二、墩臺(tái)砌筑要點(diǎn)１墩臺(tái)砌筑的一般要求（１）砌塊在使用前必須澆水濕潤(rùn)，表面如有泥土、水銹，應(yīng)清洗干凈。（２）砌筑基礎(chǔ)的第一層砌塊時(shí)，如基底為巖層或混凝土基礎(chǔ)，應(yīng)先將基底表面清洗、濕潤(rùn)，再坐漿砌筑；如基底為土質(zhì)，可直接坐漿砌筑。（３）砌體應(yīng)分層砌筑，砌體較長(zhǎng)時(shí)，可分段分層砌筑，但兩相鄰工作段的砌筑差一般不宜超過(guò)１．２ｍ；分段位置宜盡量設(shè)在沉降縫或伸縮縫處，各段水平砌縫應(yīng)一致。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第十五章石砌墩臺(tái)施工（４）各砌層應(yīng)先砌外圈定位行列，然后砌筑里層，外圈砌塊應(yīng)與里層砌塊交錯(cuò)連成一體。砌體外露面鑲面種類(lèi)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，位于流冰或有嚴(yán)重漂流物河中的墩臺(tái)，宜選用較堅(jiān)硬的石料或高強(qiáng)度混凝土預(yù)制塊進(jìn)行鑲砌。砌體里層應(yīng)砌筑整齊，分層應(yīng)與外圈一致，應(yīng)先鋪一層適當(dāng)厚度的砂漿再安放砌塊和填塞砌縫。砌體外露面應(yīng)進(jìn)行勾縫，并應(yīng)在砌筑時(shí)靠外露面預(yù)留深約２０ｍｍ的空縫備作勾縫之用。砌體隱蔽面砌縫可隨砌隨刮平，不另勾縫。（５）各砌層的砌塊應(yīng)安放穩(wěn)固，砌塊間應(yīng)砂漿飽滿(mǎn)，粘結(jié)牢固，不得直接貼靠或脫空。砌筑時(shí)，底漿應(yīng)鋪滿(mǎn)，豎縫砂漿應(yīng)先在已砌石塊側(cè)面鋪放一部分，然后于石塊放好后填滿(mǎn)搗實(shí)。用小石子混凝土塞豎縫時(shí)，應(yīng)以扁鐵搗實(shí)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第十五章石砌墩臺(tái)施工（６）砌筑上層砌塊時(shí)，應(yīng)避免振動(dòng)下層砌塊。砌筑工作中斷后恢復(fù)砌筑時(shí)，已砌筑的砌層表面應(yīng)加以清掃和濕潤(rùn)。２砌筑方法砌石順序?yàn)橄冉鞘勹偯?，后填腹。填腹石的分層厚度?yīng)與鑲面相同；圓端、尖端及轉(zhuǎn)角形砌體的砌石順序，應(yīng)自頂點(diǎn)開(kāi)始，按丁順排列接著砌鑲面石。砌筑圖例如圖１５-１所示，圓端形橋墩的圓端頂點(diǎn)不得有垂直灰縫，砌石應(yīng)從頂端開(kāi)始先砌石塊①［圖１５-１（ａ）］，然后應(yīng)丁順相間排列，安砌四周鑲面石；尖端形橋墩的尖端及轉(zhuǎn)角處不得有垂直灰縫，砌石應(yīng)從兩端開(kāi)始，先砌石塊①［圖１５-１（ｂ）］，砌側(cè)面轉(zhuǎn)角②，然后丁順相間排列，安砌四周的鋪面石。上一頁(yè)返回圖１５-１橋墩的砌筑返回謝謝觀(guān)賞第十四章圬工結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算12第一節(jié)圬工受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第二節(jié)砌體結(jié)構(gòu)受彎、受剪構(gòu)件的計(jì)算返回第一節(jié)圬工受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算受壓構(gòu)件是圬工結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的構(gòu)件，如橋梁的重力式墩臺(tái)、圬工拱橋的拱圈等。受壓構(gòu)件按軸向壓力在截面上的作用位置的不同，可分為軸向受壓、單向偏壓和雙向偏壓；按構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比的不同，可分為短柱和長(zhǎng)柱。理想的軸向受壓構(gòu)件在軸心力作用下截面產(chǎn)生均勻的壓力。但構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)，由于構(gòu)件實(shí)際軸線(xiàn)的偏移、材料的不均勻性、軸心力的實(shí)際作用點(diǎn)偏離截面的幾何重心軸等原因使構(gòu)件產(chǎn)生側(cè)向變形，會(huì)在截面內(nèi)引起相當(dāng)大的附加應(yīng)力，使構(gòu)件的承載力大大降低。下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算一、砌體受壓構(gòu)件承載力計(jì)算對(duì)于砌體受壓構(gòu)件，可以采用一個(gè)系數(shù)φ來(lái)綜合考慮縱向彎曲和軸向力的偏心距對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響。在《橋規(guī)》中規(guī)定的受壓偏心距限值范圍內(nèi)，砌體（包括砌體與混凝土組合）受壓構(gòu)件的承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：式（１４-１）適用于砌體軸向受壓和偏心受壓。砌體偏心受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)φ，按下列公式計(jì)算：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算不同物體材料構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比修正系數(shù)，按表１４-１的規(guī)定采用；構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度，見(jiàn)表１４-２；二、混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果表明，若軸向力作用點(diǎn)的偏心距較大，當(dāng)軸向力增加致使截面受拉邊緣的應(yīng)力大于圬工砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件的受拉邊會(huì)出現(xiàn)水平裂縫，截面的受壓區(qū)逐漸減小，截面的剛度相應(yīng)的削弱，縱向彎曲的不利影響隨之增加，進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件的承載力顯著降低。這樣，結(jié)構(gòu)就不安全，而且材料強(qiáng)度的利用率很低，也不經(jīng)濟(jì)。為控制受拉區(qū)水平裂縫的過(guò)早出現(xiàn)與開(kāi)展，既為了保證結(jié)構(gòu)的正常使用狀態(tài)，也為了保證截面的穩(wěn)定性，應(yīng)該對(duì)軸向力作用的偏心距e有所限制。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范，《橋規(guī)》建議砌體和混凝土的單向和雙向偏心受壓構(gòu)件，其受壓偏心距e的限值應(yīng)符合表１４-３的規(guī)定。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算１單向偏心受壓受壓區(qū)高度hｃ，應(yīng)按下列條件確定（圖１４-２）：矩形截面的受壓承載力可按下列公式計(jì)算：彎曲平面內(nèi)受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)，按表１４-４采用；２雙向偏心受壓受壓區(qū)高度和寬度，應(yīng)按下列條件確定［圖１４-２（ｂ）］：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算三、偏心距e超過(guò)限值時(shí)構(gòu)件承載力計(jì)算當(dāng)軸向力的偏心距e超過(guò)表１４-３中偏心距限值時(shí)，構(gòu)件承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算。單向偏心：上一頁(yè)返回第二節(jié)砌體結(jié)構(gòu)受彎、受剪構(gòu)件的計(jì)算一、受彎構(gòu)件承載力計(jì)算在彎矩作用下，砌體可能沿通縫截面或齒縫截面產(chǎn)生彎曲受拉而彎曲破壞。對(duì)受彎構(gòu)件正截面的承載力，要求截面的受拉邊緣最大計(jì)算拉應(yīng)力必須小于彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，考慮到結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)，計(jì)入橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，《橋規(guī)》規(guī)定按下式計(jì)算：二、受剪構(gòu)件承載力計(jì)算下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體結(jié)構(gòu)受彎、受剪構(gòu)件的計(jì)算砌體構(gòu)件的試驗(yàn)表明，砌體沿水平向縫的抗剪承載能力為砌體沿通縫的抗剪承載能力及作用在截面上的壓力所產(chǎn)生的摩擦力的總和。這是由于隨著剪力的加大，砂漿產(chǎn)生很大的剪切變形，一層砌體對(duì)另一層砌體開(kāi)始移動(dòng)，當(dāng)有壓力時(shí)，內(nèi)摩擦力將抵抗滑移。因此，構(gòu)件正截面通縫直接受剪時(shí)，《橋規(guī)》規(guī)定砌體構(gòu)件或混凝土構(gòu)件直接受剪時(shí)其承載力按下式計(jì)算：上一頁(yè)返回表１４-１長(zhǎng)細(xì)比修正系數(shù)γβ返回表１４-２構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度l０返回表１４-３受壓構(gòu)件偏心距限值返回圖１４-１受壓構(gòu)件偏心距返回圖１４-２混凝土構(gòu)件偏心受壓返回表１４-４混凝土受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)返回謝謝觀(guān)賞第十三章圬工結(jié)構(gòu)的基本概念與材料12第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形返回第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)一、石材砌體石材是無(wú)明顯風(fēng)化的天然巖石，經(jīng)過(guò)人工開(kāi)采和加工后，外形規(guī)則的建筑用材。它具有強(qiáng)度高、抗凍與抗氣性能好等優(yōu)點(diǎn)，在有開(kāi)采和加工能力的地區(qū)，石材廣泛應(yīng)用于建造橋梁基礎(chǔ)、墩臺(tái)、擋土墻等。橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇質(zhì)地堅(jiān)硬、均勻、無(wú)裂縫，且不易風(fēng)化的石材。常用天然石材的種類(lèi)主要有花崗石、石灰石等。石材根據(jù)開(kāi)采方法、形狀、尺寸及清鑿加工程序的不同，可分為下列幾類(lèi)：１片石砌體片石是由爆破開(kāi)采、直接炸取的不規(guī)則石材。使用時(shí)形狀不受限制，但厚度不得小于１５０ｍｍ，卵形和薄片不得采用。下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)２塊石砌體塊石是按巖石層理放炮或鍥劈而成的石材。要求形狀大致方正，上下面大致平整，厚度為２００～３００ｍｍ，寬度為厚度的１．０～１．５倍，長(zhǎng)度為厚度的１．５～３．０倍。塊石一般不修鑿加工，但應(yīng)敲去尖角凸出部分。３細(xì)料石砌體細(xì)料石是由巖層或大塊石材開(kāi)劈并經(jīng)粗略修鑿而成。要求外形方正，成六面體，表面凹陷深度不大于１０ｍｍ，其厚度為２００～３００ｍｍ，寬度為厚度的１．０～１．５倍，長(zhǎng)度為厚度的２．５～４．０倍。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)４半細(xì)料石砌體半細(xì)料石砌體同細(xì)料石砌體，但砌縫寬度不大于１５ｍｍ。５粗料石砌體粗料石砌體同半細(xì)料石砌體，但粗料石凹陷深度不大于２０ｍｍ，砌縫寬度不大于２０ｍｍ。橋涵結(jié)構(gòu)中所用的石材強(qiáng)度等級(jí)有ＭＵ１２０、ＭＵ１００、ＭＵ８０、ＭＵ６０、ＭＵ５０、ＭＵ４０、ＭＵ３０。石材強(qiáng)度等級(jí)采用邊長(zhǎng)為７０ｍｍ含水飽和的立方體試件的抗壓強(qiáng)度（ＭＰａ）。不同強(qiáng)度等級(jí)石材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和不同尺寸的石材試件強(qiáng)度的換算系數(shù)分別見(jiàn)表１３-１和表１３-２上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)二、混凝土圬工（１）混凝土預(yù)制塊：是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造與施工要求，預(yù)先設(shè)計(jì)成一定形狀和尺寸，然后澆筑而成。其尺寸要求不低于粗料石，且其表面應(yīng)較為平整。應(yīng)用混凝土預(yù)制塊，可節(jié)省石材的開(kāi)采加工工作，加快施工進(jìn)度；對(duì)于形狀復(fù)雜的塊材，難以用石材加工時(shí)，更可顯示出其優(yōu)越性；另外，由于混凝土預(yù)制塊形狀、尺寸統(tǒng)一，因而砌體表面整齊美觀(guān)。（２）整體澆筑的混凝土：整體澆筑的素混凝土結(jié)構(gòu)，由于收縮應(yīng)力較大，受力不利，故較少采用。對(duì)于大體積混凝土，為了節(jié)省水泥，可在其中分層摻入含量不多于２０％的片石，這種混凝土稱(chēng)為片石混凝土。其中片石強(qiáng)度等級(jí)不低于表１３-３規(guī)定的最低強(qiáng)度等級(jí)且不低于混凝土強(qiáng)度等級(jí)。（３）小石子混凝土：是由膠結(jié)料（水泥）、粗集料（細(xì)卵石或碎石，粒徑不大于２０ｍｍ）、細(xì)料石（砂）加水拌合而成。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)在砌筑片石、塊石砌體時(shí)，若用小石子混凝土代替砂漿，則砌體稱(chēng)為小石子混凝土砌體。小石子混凝土砌體的抗壓強(qiáng)度比同強(qiáng)度等級(jí)的砂漿砌體的抗壓強(qiáng)度高。對(duì)大體積結(jié)構(gòu)如墩身等可采用片石混凝土砌體。該砌體是在混凝土中分層加入片石，但要求片石含量控制在砌體體積的５０％～６０％，片石強(qiáng)度等級(jí)不低于表１３-３中規(guī)定的石材最低強(qiáng)度等級(jí)，且不低于混凝土強(qiáng)度等級(jí)（表１３-４），片石凈距４０～６０ｍｍ。三、砂漿砂漿是由膠結(jié)料（如水泥、石灰和黏土等）、粒料（砂）及水拌制而成。砂漿在砌體結(jié)構(gòu)中的作用是將塊材粘結(jié)成整體，并在鋪砌時(shí)抹平塊材不平的表面而使塊材在砌體受壓時(shí)能比較均勻地受力，此外，因砂漿填滿(mǎn)了塊材間隙，減少了砌體的透氣性，從而提高了砌體的密實(shí)性、保溫性與抗凍性。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)由于石灰砂漿及混合砂漿的強(qiáng)度較低，使用性能較差，故在橋梁工程中大都采用水泥砂漿。砂漿的物理力學(xué)性能指標(biāo)主要有砂漿的強(qiáng)度、和易性和保水性。橋涵結(jié)構(gòu)中采用的砂漿的強(qiáng)度等級(jí)有Ｍ２０、Ｍ１５、Ｍ１０、Ｍ７．５、Ｍ５。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)采用邊長(zhǎng)為７．０７ｃｍ的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件２８ｄ抗壓強(qiáng)度（ＭＰａ）表示。設(shè)計(jì)時(shí)，砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與塊材強(qiáng)度等級(jí)相配合，如塊材強(qiáng)度高，應(yīng)配用強(qiáng)度較高的砂漿，如塊材強(qiáng)度低，宜配用強(qiáng)度低的砂漿。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)圬工結(jié)構(gòu)砌體的種類(lèi)砂漿的保水性是指砂漿在運(yùn)輸和使用過(guò)程中保持其均勻程度的能力。它直接影響砌體的砌筑質(zhì)量，保水性好，砂漿在塊材上能鋪設(shè)均勻，若砂漿保水性差，砂漿易發(fā)生離析現(xiàn)象，新鋪在塊材上砂漿的水分很快散失或被塊材吸去，使砂漿難抹平，從而降低砌體的砌筑質(zhì)量，同時(shí)，砂漿因失去過(guò)多水分而不能進(jìn)行正常的硬化作用，因而會(huì)大大降低砌體的質(zhì)量，因此，在砌筑砌體前必須對(duì)吸水性很大的干燥塊材灑水濕潤(rùn)其砌筑表面。上一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形一、砌體的抗壓強(qiáng)度１砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)砌體是由單塊塊材用砂漿粘結(jié)而成，它受壓時(shí)的工作性能與單一均質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)有很大的差別，而且砌體的抗壓強(qiáng)度一般低于單塊塊材的抗壓強(qiáng)度。砌體在受壓破壞時(shí)，一個(gè)重要的特征是單塊塊材先開(kāi)裂，且砌體的抗壓強(qiáng)度總是低于它所用的塊件的抗壓強(qiáng)度，致使砌體的抗壓強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。這是由于砌體雖然承受軸向均勻壓力，但砌體中塊材并不是均勻受壓，而是處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，其原因如下：下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形（１）砂漿層的非均勻性及塊材表面的不平整。由于在砌筑時(shí)，砂漿的鋪砌不可能很均勻，又由于砂漿拌合不均勻，使砌縫砂漿層各部位成分不均勻，砂子多的部位收縮小，而砂子少的部位收縮大；另外，由于塊材表面的不平整等，這些都導(dǎo)致了塊材與砂漿層并非全面接觸。因此，塊材在砌體受壓時(shí)，實(shí)際上處于受彎、受剪與局部受壓等復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。（２）砌體橫向變形時(shí)塊材和砂漿的相互作用。砌體受壓后，若塊材和砂漿的變形為自由變形，一般塊材的橫向變形小，而砂漿的變形大，但是由于塊材和砂漿間的粘結(jié)力和摩擦阻力約束了它們彼此的橫向自由變形，只能有橫向約束變形。這樣，塊材因砂漿的影響而增大了橫向變形，砂漿因塊材的影響又使其橫向變形減小，因此，塊材會(huì)受到橫向拉力作用，而砂漿則處于三向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度將提高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形２影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素（１）塊材的強(qiáng)度、尺寸和形狀的影響。塊材是砌體的主要組成部分，在砌體中處于復(fù)雜的受力狀態(tài)，因此，塊材的強(qiáng)度對(duì)砌體強(qiáng)度起主要的作用。（２）砂漿的物理力學(xué)性能。除砂漿的強(qiáng)度直接影響砌體的抗壓強(qiáng)度外，砂漿等級(jí)過(guò)低將加大塊材和砂漿的橫向差異，從而降低砌體強(qiáng)度，但應(yīng)注意單純提高砂漿等級(jí)并不能使砌體強(qiáng)度有很大的提高。（３）砌筑質(zhì)量的影響。砌筑質(zhì)量的標(biāo)志之一是灰縫的質(zhì)量，包括灰縫的均勻性和飽滿(mǎn)程度。砂漿鋪砌得均勻、飽滿(mǎn)，可以改善塊材在砌體內(nèi)的受力性能，使之比較均勻地受壓，提高砌體抗壓強(qiáng)度；反之，則降低砌體強(qiáng)度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形３砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值《橋規(guī)》對(duì)砂漿砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值規(guī)定如下：（１）混凝土預(yù)制塊砂漿砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fｃｄ應(yīng)按表１３-５的規(guī)定采用。（２）塊石砂漿砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fｃｄ應(yīng)按表１３-６的規(guī)定采用。（３）片石砂漿砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fｃｄ應(yīng)按表１３-７的規(guī)定采用。二、砌體的抗拉、抗彎與抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)證明，在多數(shù)情況下，砌體的受拉、受彎以及受剪破壞一般發(fā)生于砂漿與塊材的連接面上，因此，砌體的抗拉、抗彎與抗剪強(qiáng)度取決于砌縫強(qiáng)度，亦取決于砌縫間塊材與砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度，而只有在砂漿與塊材間的粘結(jié)強(qiáng)度很大時(shí)，才可能產(chǎn)生沿塊材本身的破壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形砂漿與塊材間的粘結(jié)強(qiáng)度按照砌體受力方向的不同分為兩類(lèi)：一類(lèi)是作用力平行于砌縫時(shí)［圖１３-１（ａ）］的切向粘結(jié)強(qiáng)度；一類(lèi)是作用力垂直于砌縫［圖１３-１（ｂ）］時(shí)的法向粘結(jié)強(qiáng)度。在正常情況下，粘結(jié)強(qiáng)度和砂漿強(qiáng)度有關(guān)，由于法向粘結(jié)強(qiáng)度不易保證，所以，在實(shí)際工程中不允許設(shè)計(jì)成利用法向粘結(jié)強(qiáng)度的軸心受拉構(gòu)件。１軸心受拉強(qiáng)度在平行于水平砌縫的軸心拉力作用下，砌體的破壞有兩種情況：一是砌體沿齒縫截面發(fā)生破壞，破壞面成齒狀，如圖１３-２（ａ）所示，其強(qiáng)度主要取決于砌縫與塊材之間切向粘結(jié)強(qiáng)度；二是砌體沿豎向砌縫和塊材破壞，如圖１３-２（ｂ）所示，其強(qiáng)度主要取決于塊材的抗拉強(qiáng)度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形當(dāng)拉力作用方向與水平砌縫垂直時(shí)，砌體可能沿通縫截面發(fā)生破壞，如圖１３-２（ｃ）所示，其強(qiáng)度主要取決于砌縫與塊材的法向粘結(jié)強(qiáng)度。２彎曲抗拉強(qiáng)度砌體處于彎曲狀態(tài)時(shí)，可能沿圖１３-３（ａ）所示的通縫截面發(fā)生破壞。此時(shí)砌體彎曲抗拉強(qiáng)度主要取決于砂漿與塊材間的法向粘結(jié)強(qiáng)度。亦可能沿如圖１３-３（ｂ）所示的齒縫截面發(fā)生破壞，其強(qiáng)度主要取決于砌體中砌塊與砂漿間的切向粘結(jié)強(qiáng)度。３受剪強(qiáng)度砌體可能發(fā)生如圖１３-４（ａ）所示的通縫截面受剪破壞，其強(qiáng)度主要取決于灰縫的粘結(jié)強(qiáng)度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形砌體在發(fā)生如圖１３-４（ｂ）所示的齒縫截面破壞時(shí)，其抗剪強(qiáng)度與塊材的抗剪強(qiáng)度以及砂漿的切向粘結(jié)強(qiáng)度有關(guān)，隨砌體種類(lèi)而不同。片石砌體齒縫抗剪強(qiáng)度采用通縫抗剪強(qiáng)度的兩倍。規(guī)則塊材砌體的齒縫抗剪強(qiáng)度，取決于塊材的直接抗剪強(qiáng)度，不計(jì)灰縫的抗剪強(qiáng)度，見(jiàn)表１３-８?！稑蛞?guī)》規(guī)定的各類(lèi)砂漿砌體的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fｔｄ、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fｔｍｄ和直接抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fｖｄ應(yīng)按表１３-８的規(guī)定采用。小石子混凝土砌塊石、片石砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別按表１３-９～表１３-１１的規(guī)定采用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形三、砌體變形１砌體的彈性模量由砌體的應(yīng)力－應(yīng)變曲線(xiàn)可知，砌體的受壓變形模量ｄσ/ｄε是一個(gè)變量，因而砌體的受壓變形模量也有三種表示方法，即初始彈性模量、割線(xiàn)彈性模量以及切線(xiàn)彈性模量。由于在工程實(shí)際中，砌體的實(shí)際壓力不超過(guò)（０．３～０．４）fｃｄ，而在此范圍內(nèi)，應(yīng)力－應(yīng)變曲線(xiàn)與割線(xiàn)較接近，因此，《橋規(guī)》中取σ＝０．４３fｃｄ處的割線(xiàn)模量作為圬工砌體的彈性模量，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)砌體的強(qiáng)度與變形《橋規(guī)》規(guī)定的砌體彈性模量按表１３-１２和表１３-１３取值。２圬工砌體的溫度變形圬工砌體的溫度變形在計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)溫度變化所引起的附加內(nèi)力時(shí)應(yīng)予以考慮。溫度變形的大小隨砌筑塊材與砂漿的不同而不同。設(shè)計(jì)中把溫度每升高１℃，單位長(zhǎng)度砌體的線(xiàn)性伸長(zhǎng)稱(chēng)為該砌體的溫度膨脹系數(shù)，又稱(chēng)線(xiàn)膨脹系數(shù)。上一頁(yè)返回表１３-１石材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值返回表１３-２石材試件強(qiáng)度的換算系數(shù)返回表１３-３圬工材料的最低強(qiáng)度等級(jí)返回表１３-４混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值返回表１３-５混凝土預(yù)制塊砂漿砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd返回表１３-６塊石砂漿砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd返回表１３-７片石砂漿砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd返回圖１３-１粘結(jié)強(qiáng)度返回圖１３-２軸心受拉砌體的破壞形式返回圖１３-３受彎砌體的破壞形式返回圖１３-４剪切破壞位置返回表１３-８砂漿砌體軸心抗拉、彎曲抗拉和直接抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值返回表１３-９小石子混凝土砌塊石砌體軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cd設(shè)計(jì)下一頁(yè)表１３-１０小石子混凝土砌片石砌體軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd下一頁(yè)表１３-１１小石子混凝土砌塊石、片石砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉和直接抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值返回表１３-１２混凝土的受壓彈性模量Ec返回表１３-１３各類(lèi)砌體受壓彈性模量Em返回謝謝觀(guān)賞第十二章預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝12第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝第二節(jié)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝后張法預(yù)應(yīng)力是先預(yù)留孔道、澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，穿筋、張拉、壓漿、封錨，形成預(yù)應(yīng)力混凝土梁。后張法施工工藝流程如圖１２-１所示。一、張拉前的準(zhǔn)備工作張拉前需完成梁內(nèi)預(yù)留孔道、制索、制錨等準(zhǔn)備工作。（一）預(yù)應(yīng)力鋼筋伸長(zhǎng)值的計(jì)算與要求在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)張拉施工時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)采用雙控，即張拉應(yīng)力和伸長(zhǎng)值控制?？刂埔詮埨瓚?yīng)力為主，同時(shí)校核預(yù)應(yīng)力鋼筋的伸長(zhǎng)值，若張拉過(guò)程中張拉伸長(zhǎng)值超過(guò)規(guī)范偏差范圍，應(yīng)立即停止操作檢查原因，待采取措施并排除故障后才能繼續(xù)張拉。實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值要控制在６％以?xún)?nèi)，下面就理論伸長(zhǎng)值與實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行量算。１后張預(yù)應(yīng)力鋼筋理論伸長(zhǎng)值及預(yù)應(yīng)力平均值的量測(cè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝（二）預(yù)留孔道工藝為了能在梁體混凝土內(nèi)形成鋼束管道，應(yīng)在澆筑混凝土前安置制孔器。按照制孔的方式不同，可分為預(yù)埋式制孔器和抽拔式制孔器兩大類(lèi)。預(yù)埋式制孔器按預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計(jì)位置和形狀固定在鋼筋骨架中，本身便是孔道。抽拔式制孔器是按設(shè)計(jì)位置固定在鋼筋骨架中，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，再將制孔器抽拔出以形成孔道。１預(yù)埋式制孔器上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝預(yù)埋式制孔器包括金屬波紋管、塑料波紋管等。金屬波紋管由制管機(jī)卷制而成，橫向剛度大，縱向也便于制成各種線(xiàn)性，與混凝土梁的粘結(jié)較好，故較適用。塑料波紋管是一種新型成孔材料，與金屬波紋管相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：（１）塑料波紋管為連續(xù)擠出成型，密封性好，無(wú)滲水漏漿現(xiàn)象。（２）塑料波紋管原材料為高密度聚乙烯（簡(jiǎn)稱(chēng)為“ＨＤＰＥ”），耐酸堿腐蝕，耐老化，永不生銹。（３）塑料波紋管與鋼絞線(xiàn)的摩擦系數(shù)小，能有效地減小張拉過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力摩擦損失。（４）塑料波紋管柔韌性好，環(huán)向剛度高，不怕踩壓。（５）塑料波紋管不導(dǎo)電，可以防止雜散電流腐蝕。（６）塑料波紋管彎曲度大，連接方便，可以大力提高施工效率。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝２抽拔式制孔器為了增加橡膠管的剛度和控制位置的準(zhǔn)確，需在橡膠管內(nèi)設(shè)置圓鋼筋（又稱(chēng)芯棒），以便在先抽出芯棒之后，橡膠管易于從梁體內(nèi)拔出。（三）錨具的種類(lèi)錨具是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的一種裝置。對(duì)錨具的要求是：受力安全可靠；預(yù)應(yīng)力損失??；構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，用鋼量少，價(jià)格低廉；施工設(shè)備簡(jiǎn)便，張拉錨固方便迅速。１錐塞式錨具其工作原理是通過(guò)張拉鋼束時(shí)頂壓錨塞，將預(yù)應(yīng)力鋼絲卡在錨圈與錨塞間，當(dāng)張拉千斤頂放松預(yù)應(yīng)力鋼絲后，鋼絲向梁內(nèi)回縮時(shí)帶動(dòng)錨塞向錨圈內(nèi)緊，這樣預(yù)應(yīng)力鋼絲通過(guò)摩擦阻力將預(yù)應(yīng)力傳到錨圈，然后由錨圈承壓，將預(yù)加力傳到混凝土構(gòu)件上，如圖１２-２所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝２夾片式錨具夾片式錨具主要用于錨固鋼絞線(xiàn)筋束。由于鋼絞線(xiàn)與周?chē)佑|面積小，且強(qiáng)度高，硬度大，所以對(duì)錨具性能要求高。ＪＭ錨（圖１２-３）是我國(guó)２０世紀(jì)６０年代研制的鋼絞線(xiàn)夾片錨具。之后我國(guó)又先后研制出ＸＭ錨具、ＱＭ錨具、ＹＭ錨具及ＯＶＭ錨具系列等。３鐓頭錨具鐓頭錨具工作原理：先將鋼絲逐一穿過(guò)錨杯的蜂窩眼，然后用專(zhuān)門(mén)的鐓頭機(jī)將鋼絲端頭鐓粗，借鐓粗頭直接承壓將鋼絲固定于錨杯上（圖１２-４）。錨杯的外圈軋有螺紋，穿束后，在固定端將錨圈（螺帽）擰上，即可將鋼束錨固于梁端上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝。在張拉端則先將與千斤頂連接的拉桿旋入錨杯內(nèi)進(jìn)行張拉，待錨杯帶動(dòng)鋼筋或鋼絲伸長(zhǎng)到設(shè)計(jì)需要時(shí)，將錨圈沿錨杯外的螺紋旋緊頂在構(gòu)件表面，再慢慢放松千斤頂，退出拉桿，于是鋼絲束的回縮力就通過(guò)錨圈、墊板，傳到梁體混凝土上而獲得錨固。（四）千斤頂（１）錐錨式千斤頂。圖１２-５所示是ＴＤ—６０型錐錨式三作用千斤頂?shù)臉?gòu)造和張拉裝置簡(jiǎn)圖。這種千斤頂具有張拉、頂錨和退楔塊三種功能，適用于錐形錨具的鋼絲束。千斤頂?shù)墓ぷ骺扛邏河捅玫倪M(jìn)油與回油來(lái)控制，施加預(yù)應(yīng)力的大小靠油表讀值及力筋延伸率大小來(lái)控制。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝（２）拉桿式千斤頂。拉桿式千斤頂構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，適用于張拉常用螺桿式和墩頭式錨、夾具的單根粗鋼筋、鋼筋束或碳素鋼絲束。圖１２-６所示為常用的ＧＪＺＹ—６０Ａ型拉桿式千斤頂?shù)臉?gòu)造示意圖。張拉前先用連接器將預(yù)應(yīng)力鋼筋和張拉桿連接。（３）穿心式千斤頂。這種千斤頂主要用于張拉帶有夾片式錨、夾具的單根鋼筋、鋼筋束和鋼絞線(xiàn)束。圖１２-７所示為ＧＪＺＹ—６０型穿心式千斤頂?shù)臉?gòu)造簡(jiǎn)圖。張拉前先將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過(guò)千斤頂，在其后端用錐銷(xiāo)式工具錨將力筋錨住，然后借助高壓油泵完成張拉工作。（４）千斤頂應(yīng)在下列情況下進(jìn)行標(biāo)定：１）新千斤頂初次使用前。２）壓力表受到碰撞或出現(xiàn)失靈現(xiàn)象，油壓表指針不能退回零點(diǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝３）千斤頂、油壓表和油管進(jìn)行過(guò)更換或維修后。４）張拉１００～２００次或連續(xù)張拉１～２個(gè)月后。５）停放三個(gè)月不用后重新使用前。６）張拉過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼筋突然發(fā)生成束破斷。二、預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后才可進(jìn)行穿束張拉；設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，應(yīng)在梁體混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的８０％以上，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于１４ｄ時(shí)，才可進(jìn)行穿束張拉。穿束前用空壓機(jī)吹風(fēng)等方法清理孔道內(nèi)的污物和積水，以確?？椎罆惩ǎū恚保?１）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝三、孔道壓漿、真空灌漿與封端１孔道壓漿壓漿的目的是防護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋免予銹蝕，使之與構(gòu)件相粘結(jié)而形成整體，減輕錨具受力，提高梁承載力、耐久性、抗裂性能。壓漿是用壓漿機(jī)將水泥漿壓入孔道，要使孔道從一端到另一端充滿(mǎn)，并且不使水泥漿在凝結(jié)前漏掉；需設(shè)帶閥壓漿嘴的接口和排氣孔。二次壓漿時(shí)，第一次從甲端壓入直至乙端流出濃漿時(shí)將乙端的閥關(guān)閉，待灰漿壓力達(dá)到要求且各部再無(wú)漏水現(xiàn)象時(shí)，再將甲端的閥關(guān)閉。待第一次壓漿后３０ｍｉｎ，打開(kāi)甲、乙端的閥，自乙端再進(jìn)行第二次壓漿，重復(fù)上述步驟，待第二次壓漿完成經(jīng)３０ｍｉｎ后，卸除壓漿管，壓漿工作便告完成。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝２真空灌漿真空灌漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項(xiàng)新技術(shù)，其基本原理是：在孔道的一端采用真空泵對(duì)孔道進(jìn)行抽真空，使之產(chǎn)生０．０８～０．１ＭＰａ的真空度，然后用灌漿泵將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端灌入，直至充滿(mǎn)整條孔道，并加以０．５～０．７ＭＰａ的正壓力，持壓１～２ｍｉｎ，以提高預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的飽滿(mǎn)度和密實(shí)度。采用真空灌漿工藝是提高后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)安全度和耐久性的有效措施。３封端孔道壓漿后，應(yīng)立即將梁端水泥漿沖洗干凈，并將端面混凝土鑿毛。在綁扎端部鋼筋網(wǎng)和安裝封端模板時(shí)，要妥善固定，以免在灌筑混凝土?xí)r因模板走動(dòng)而影響梁長(zhǎng)。封端混凝土的強(qiáng)度應(yīng)不低于梁體的強(qiáng)度。澆完封端混凝土并靜置１～２ｈ后，按一般規(guī)定進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。封錨混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般不低于梁體混凝土強(qiáng)度的８０％，并不宜低于Ｃ３０上一頁(yè)返回第二節(jié)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝先張法是在澆筑混凝土構(gòu)件前把張拉后的預(yù)應(yīng)力鋼筋（絲）臨時(shí)錨固在臺(tái)座（在固定的臺(tái)座上生產(chǎn)時(shí)）或鋼模（機(jī)組中流水生產(chǎn)時(shí)）上，然后澆筑混凝土構(gòu)件，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)放松預(yù)應(yīng)力，借助混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋（絲）之間的粘結(jié)，對(duì)混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。先張法施工設(shè)備包括臺(tái)座、張拉機(jī)具和夾具等。先張法施工工藝流程如圖１２-８所示。一、臺(tái)座１墩式臺(tái)座墩式臺(tái)座是靠自重和土壓力來(lái)平衡張拉力所產(chǎn)生的傾覆力矩，并靠土壤的反力和摩擦力來(lái)抵抗水平位移。臺(tái)座由臺(tái)面、承力架、橫梁和定位鋼板等組成，如圖１２-９所示。下一頁(yè)返回第二節(jié)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝２槽式臺(tái)座當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件較差，臺(tái)座又不很長(zhǎng)時(shí)，可以采用由臺(tái)面、傳力柱、橫梁、橫系梁等構(gòu)件組成的槽式臺(tái)座，如圖１２-１０所示。傳力柱和橫系梁一般用鋼筋混凝土做成，其他部分與墩式臺(tái)座相同。二、張拉為了避免臺(tái)座承受過(guò)大的偏心力，應(yīng)先張拉靠近臺(tái)座截面重心處的預(yù)應(yīng)力鋼筋（見(jiàn)表１２-２）。放張時(shí)，混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的放張強(qiáng)度，若設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定，則不得低于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的８０％。從臺(tái)座上將預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力放松，逐漸將此力傳遞到混凝土構(gòu)件上。放松的方法有多種，下面僅介紹常用的兩種方法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝（１）千斤頂放松：首先要在臺(tái)座上重新安裝千斤頂，先將力筋稍張拉至能夠逐步扭松端部固定螺帽的程度，然后逐漸放松千斤頂，讓鋼筋慢慢回縮完畢為止（圖１２-１１）。（２）砂筒放松：在張拉預(yù)應(yīng)力之前，在承力架和橫梁之間各放一個(gè)灌滿(mǎn)被烘干過(guò)的細(xì)砂子的砂筒（圖１２-１２）。張拉時(shí)筒內(nèi)砂子被壓實(shí)。當(dāng)需要放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，可將出砂口打開(kāi)，使砂子慢慢流出，活塞徐徐頂入，直至張拉力全部放松為止。本法易于控制放松速度，應(yīng)用較廣。上一頁(yè)返回圖１２-１后張法施工工藝流程返回圖１２-２錐塞式錨具返回圖１２-３ＪＭ１２型夾片式錨返回圖１２-４鐓頭錨具返回圖１２-５ＴＤ—６０型錐錨式三作用千斤頂?shù)臉?gòu)造和張拉裝置簡(jiǎn)圖返回圖１２-６ＧＪＺＹ—６０Ａ型拉桿式千斤頂?shù)臉?gòu)造示意圖返回圖１２-７ＧＪＺＹ—６０型穿心式千斤頂?shù)臉?gòu)造簡(jiǎn)圖返回表１２-１后張法預(yù)應(yīng)力張拉程序返回圖１２-８先張法施工工藝流程返回圖１２-９墩式臺(tái)座構(gòu)造示意圖返回圖１２-１０槽式臺(tái)座構(gòu)造示意圖返回表１２-２先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉程序返回圖１２-１１千斤頂放松示意圖返回圖１２-１２砂筒放松示意圖返回謝謝觀(guān)賞第十一章預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)12433第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造一、預(yù)應(yīng)力混凝土梁常用截面形式（１）預(yù)應(yīng)力混凝土空心板［圖１１-１（ａ）］。其挖空部分采用圓形、圓端形、矩形等形式，跨徑較大的后張法空心板則做成薄壁箱形截面，僅在頂板做成拱形?？招陌宓慕孛娓叨扰c跨度有關(guān)，一般取高跨比h／L＝１／１５～１／２０，板寬一般取１１００～１４００ｍｍ，頂板和底板的厚度均不宜小于８０ｍｍ。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板一般采用預(yù)制工廠(chǎng)預(yù)制直線(xiàn)配筋的生產(chǎn)方式，適用跨徑為８～２０ｍ；后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的適用跨徑為１６～２２ｍ。下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造（２）預(yù)應(yīng)力混凝土Ｔ形梁［圖１１-１（ｂ）］。Ｔ形梁是我國(guó)應(yīng)用最廣泛的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋截面形式，為了布置鋼絲束的要求，常將下緣加寬成馬蹄形。預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支Ｔ梁橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑為２５～５０ｍ。Ｔ形梁的高跨比一般為h／L＝１／１５～１／２５。下緣加寬部分的尺寸，根據(jù)布置鋼筋束的構(gòu)造要求確定，腹板一般?。保叮啊玻埃埃恚?。（３）預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁現(xiàn)澆整體組合式截面梁［圖１１-１（ｃ）］。這種梁是在預(yù)制工字梁安裝定位后，再現(xiàn)澆橫梁和橋面混凝土使截面整體化。其受力性能如同Ｔ形截面，但橫向聯(lián)系較Ｔ形梁好，構(gòu)件吊裝重量相對(duì)較輕。特別是它能較好地適用于各種斜橋，平面布置較容易。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造（４）預(yù)應(yīng)力混凝土槽形截面梁［圖１１-１（ｄ）］。槽形梁屬于組合式截面，預(yù)制主梁采用開(kāi)口槽形截面。槽形梁架設(shè)就位后，再橫向鋪設(shè)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土板或鋼筋混凝土板，最后再澆筑混凝土鋪裝層，將全橋連接成整體。（５）預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面梁［圖１１-１（ｅ）］。箱形截面為閉口截面，其抗扭剛度比一般開(kāi)口截面（如Ｔ形截面）大得多，可以使荷載分布更加均勻，跨越能力大，材料利用合理，結(jié)構(gòu)自重輕，所以，預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面梁常用在連續(xù)梁及Ｔ形剛構(gòu)等大跨徑橋梁中。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造二、預(yù)應(yīng)力鋼筋的選擇及布置原則１預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿(mǎn)足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求（如承載力、抗裂性、裂縫寬度、撓度及應(yīng)力等）。在這些控制條件中，最重要的是滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)對(duì)達(dá)到承載能力極限狀態(tài)具有一定的安全儲(chǔ)備。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)使用性能要求包括抗裂性、裂縫寬度、撓度和反拱等項(xiàng)限制。一般情況下，以抗裂性及裂縫寬度限制控制設(shè)計(jì)。在截面尺寸已定的情況下，結(jié)構(gòu)的抗裂性及裂縫寬度主要與預(yù)加力的大小有關(guān)，而構(gòu)件的承載力則與預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的總量有關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造因此，預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋數(shù)量估算的一般方法是：首先根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用性能要求（即正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值）確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，然后再由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求，確定普通鋼筋的數(shù)量。換句話(huà)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋數(shù)量估算的基本原則，是按結(jié)構(gòu)使用性能要求確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量，極限承載力的不足部分由普通鋼筋來(lái)補(bǔ)充２預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置原則（１）大部分預(yù)應(yīng)力鋼筋在靠近支點(diǎn)時(shí)，均需逐步彎起。只有這樣，才能保證構(gòu)件無(wú)論是在施工階段，還是在使用階段，其任意截面上、下緣混凝土的法向應(yīng)力都不致超過(guò)規(guī)定的限制值。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起將產(chǎn)生預(yù)剪力，這對(duì)抵消支點(diǎn)附近較大的外荷載剪力也是非常有利的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造此外，從構(gòu)造上來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎起，可使錨固點(diǎn)分散，有利于錨具的布置，使梁端部承受的集中力也相應(yīng)地分散，從而可改善局部承壓的受力情況。（２）預(yù)應(yīng)力鋼筋束的起彎點(diǎn)一般設(shè)在距支點(diǎn)L／４～L／３之間，彎起角度一般不宜大于２０°。對(duì)于彎出梁頂錨固的鋼筋束，彎起角度常在２５°～３０°之間，以免摩擦應(yīng)力損失過(guò)大。鋼束彎起的曲線(xiàn)可采用圓弧線(xiàn)、拋物線(xiàn)或懸鏈線(xiàn)三種形式。在矢跨比較小的情況下，這三種曲線(xiàn)的坐標(biāo)值相差不大。但從施工角度來(lái)說(shuō)，選擇懸鏈線(xiàn)比較方便，懸鏈線(xiàn)彎起不急；從滿(mǎn)足彎起角度來(lái)說(shuō)，圓弧線(xiàn)比較好，施工放樣也比較方便。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造３非預(yù)應(yīng)力鋼筋的選擇預(yù)應(yīng)力混凝土Ｔ形梁的配筋（橫斷面）如圖１１-２所示。（１）箍筋的設(shè)置。預(yù)應(yīng)力混凝土Ｔ形截面梁或箱形截面梁應(yīng)設(shè)置直徑不小于１０ｍｍ和１２ｍｍ的箍筋，且應(yīng)采用帶肋鋼筋，其間距不宜大于２５０ｍｍ，自支座中心起，長(zhǎng)度不小于一倍梁高的范圍內(nèi)，應(yīng)采用閉合式箍筋，其間距不宜大于１００ｍｍ。（２）縱向水平防收縮鋼筋。設(shè)置在腹板兩側(cè)的縱向水平防收縮鋼筋，其直徑為６～８ｍｍ，鋼筋的截面面積宜為（０．００１～０．００２）bh，其中b為腹板寬度，h為梁的高度。其間距在受拉區(qū)不應(yīng)大于腹板寬度，且不應(yīng)大于２００ｍｍ，在受壓區(qū)不應(yīng)大于３００ｍｍ，在支點(diǎn)附近剪力較大區(qū)段和預(yù)應(yīng)力混凝土梁的錨固區(qū)段，腹板兩側(cè)縱向鋼筋截面面積應(yīng)予增加，縱向鋼筋間距宜為１００～１５０ｍｍ。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的構(gòu)造（３）局部加強(qiáng)鋼筋———在集中力作用處（如錨具底面），需布置鋼筋網(wǎng)或螺旋筋進(jìn)行局部加固，以加強(qiáng)局部抗壓和抗剪強(qiáng)度。在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力鋼筋端部周?chē)鷳?yīng)采用以下局部加強(qiáng)措施：后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的端部錨固區(qū)，在錨具下面應(yīng)設(shè)置厚度不小于１６ｍｍ的墊板或采用具有喇叭管的錨具墊板，錨具后設(shè)置螺旋筋，錨具墊板下應(yīng)設(shè)間接鋼筋，其體積配筋率ρｖ不應(yīng)小于０．５％。上一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算一、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件各受力階段分析預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，從預(yù)加應(yīng)力到承受外荷載，直至最后破壞，可分為三個(gè)主要階段，即預(yù)加應(yīng)力階段、使用階段和破壞階段。這三個(gè)階段有各自不同的受力過(guò)程。１第一階段———預(yù)加應(yīng)力階段鋼筋張拉錨固后，梁受到預(yù)加力的作用，將向上撓曲，梁就自然地脫離底模而變?yōu)閮啥酥С?，梁的自重隨即參加工作。換句話(huà)說(shuō)，在預(yù)加應(yīng)力階段梁將受到預(yù)加力和自重的共同作用，此時(shí)的預(yù)加力應(yīng)扣除第一批應(yīng)力損失，對(duì)后張法構(gòu)件，因管道尚未灌漿，計(jì)算截面應(yīng)力時(shí)應(yīng)采用扣除管道影響的凈截面幾何特征值。預(yù)加應(yīng)力階段梁處于彈性工作階段。下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算預(yù)加應(yīng)力階段是指從預(yù)加應(yīng)力開(kāi)始，至預(yù)加應(yīng)力結(jié)束（即傳力錨固）的受力階段。構(gòu)件所承受的作用主要是偏心預(yù)壓力（即預(yù)加應(yīng)力的合力）犖ｐ；對(duì)于簡(jiǎn)支梁，偏心力Nｐ將使構(gòu)件產(chǎn)生向上的反拱，形成以梁兩端為支點(diǎn)的簡(jiǎn)支梁，因此，梁的一期恒載（自重）G１和Nｐ一起同時(shí)參加作用（圖１１-３）。２第二階段———使用階段使用階段是指橋梁建成至營(yíng)運(yùn)通車(chē)的整個(gè)工作階段。在該階段，構(gòu)件除承受偏心預(yù)加力Nｐ和梁的一期恒載G１外，還要承受橋面鋪裝、人行道、欄桿等后加的二期恒載G２和車(chē)輛、人群等活荷載犙。試驗(yàn)研究證明，在該階段預(yù)應(yīng)力混凝土梁基本處于彈性工作階段，截面應(yīng)力狀態(tài)如圖１１-４所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算本階段各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失將相繼發(fā)生并全部完成，最后的預(yù)應(yīng)力鋼筋中建立相對(duì)不變的預(yù)拉應(yīng)力（即扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后所存余的預(yù)應(yīng)力）σｐｅ，稱(chēng)之為永存預(yù)應(yīng)力。顯然，永存預(yù)應(yīng)力要小于施工階段的有效預(yù)應(yīng)力值。（１）整體工作階段。構(gòu)件僅在永存預(yù)加力Nｐ作用下，其下邊緣混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力為σｐｃ。當(dāng)構(gòu)件加載至某一特定荷載，其下邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力σｐｃ恰被抵消為零，此時(shí)在控制截面上所產(chǎn)生的彎矩M０稱(chēng)為消壓彎矩［圖１１-５（ｂ）］，則有：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算一般把在犕０作用下控制截面上的應(yīng)力狀態(tài)稱(chēng)為消壓狀態(tài)。（２）加載至受拉區(qū)裂縫即將出現(xiàn)。構(gòu)件到達(dá)消壓后繼續(xù)加載，并使受拉區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度f(wàn)ｔｋ，這時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)稱(chēng)為裂縫即將出現(xiàn)狀態(tài)［圖１１-５（ｃ）］。構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時(shí)的理論臨界彎矩稱(chēng)為開(kāi)裂彎矩Mｃｒ。如果把受拉區(qū)邊緣混凝土應(yīng)力從零增加到應(yīng)力為犳ｔｋ所需的外彎矩用Mｃｒ，ｃ來(lái)表示，則Mｃｒ等于M０與Mｃｒ，ｃ之和，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算（３）帶裂縫工作階段。當(dāng)荷載繼續(xù)增加時(shí)，梁的下緣就會(huì)出現(xiàn)裂縫。裂縫的出現(xiàn)，標(biāo)志著混凝土中用以抵消拉應(yīng)力的預(yù)壓應(yīng)力的儲(chǔ)備大部分已被抵消。隨著荷載的增加，裂縫進(jìn)一步向縱深發(fā)展，混凝土受壓區(qū)逐漸縮小。裂縫寬度不斷擴(kuò)大，梁的變形不斷加大，此階段和鋼筋混凝土梁的受力狀態(tài)基本一致。３第三階段———破壞階段梁開(kāi)裂后，再繼續(xù)增加荷載，混凝土的壓應(yīng)力和鋼筋中的拉應(yīng)力均增長(zhǎng)很快，受壓區(qū)混凝土進(jìn)入塑性狀態(tài)。隨著荷載的增加，鋼筋應(yīng)力進(jìn)一步加大，當(dāng)鋼筋應(yīng)力接近和達(dá)到其抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)，裂縫繼續(xù)向上擴(kuò)展，混凝土受壓高度迅速減少，最后混凝土應(yīng)力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度極限值，導(dǎo)致梁的破壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算破壞時(shí)，截面的應(yīng)力狀態(tài)與鋼筋混凝土梁相似，計(jì)算方法可以參照鋼筋混凝土梁的計(jì)算。二、預(yù)應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算由于受施工因素、材料性能和環(huán)境條件等的影響，預(yù)應(yīng)力鋼筋在拉伸時(shí)所建立的預(yù)拉應(yīng)力（稱(chēng)為張拉控制應(yīng)力）將會(huì)有所降低，這些減少的應(yīng)力稱(chēng)為預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)際存余的預(yù)應(yīng)力稱(chēng)為有效預(yù)應(yīng)力，其數(shù)值取決于張拉時(shí)的控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算１預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁摩擦引起的應(yīng)力損失σl１在后張法構(gòu)件中，由于張拉鋼筋時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間接觸而產(chǎn)生摩擦阻力，此項(xiàng)摩擦阻力與張拉力方向相反，因此，鋼筋中的實(shí)際拉力較張拉端拉力計(jì)中的讀數(shù)要小，即造成鋼筋中的應(yīng)力損失σl１。摩擦阻力引起的預(yù)應(yīng)力損失與很多因素有關(guān)，例如鋼筋表面形狀、管道材料、管道形狀和施工質(zhì)量等?！稑蛞?guī)》給出的后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失σl１的計(jì)算表達(dá)式為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算２錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失σl２在后張法中，當(dāng)鋼筋張拉結(jié)束并進(jìn)行錨固時(shí)，錨具將受到巨大的壓力作用，在先張法及后張法中由于錨具本身的變形、鋼絲滑動(dòng)、墊板縫隙壓密以及分塊拼裝時(shí)的接縫壓縮等因素，均會(huì)使已錨固好的鋼筋略有松動(dòng)，造成應(yīng)力損失。此項(xiàng)錨具變形的數(shù)值，因錨具形式而異，為１～６ｍｍ。由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失σl２的計(jì)算表達(dá)式為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算３預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的應(yīng)力損失σl３在先張法中，鋼筋的張拉和臨時(shí)錨固是在常溫下進(jìn)行的。當(dāng)采用蒸汽或其他加熱方法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r，鋼筋將因受熱而伸長(zhǎng)，而加力臺(tái)座不受升溫的影響，設(shè)置在兩個(gè)加力臺(tái)座上的臨時(shí)錨固點(diǎn)間的距離保持不變，這樣將使鋼筋松動(dòng)，使鋼筋應(yīng)力減小。等降溫時(shí)，鋼筋與混凝土已經(jīng)粘結(jié)為一體，無(wú)法恢復(fù)到原來(lái)的應(yīng)力狀態(tài)，于是產(chǎn)生了應(yīng)力損失σl３。４混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失σl４預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在受到預(yù)加力的作用后，混凝土將產(chǎn)生彈性壓縮變形，造成預(yù)應(yīng)力損失。（１）先張法構(gòu)件的彈性壓縮損失。在先張法中，構(gòu)件受壓時(shí)鋼筋與混凝土粘結(jié)，兩者共同變形，由混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算（２）后張法構(gòu)件分批張拉引起的彈性壓縮損失。在后張法中，如果所有的預(yù)應(yīng)力鋼筋一次同時(shí)張拉，預(yù)加力是在混凝土彈性壓縮完成后量出的，故無(wú)須考慮此項(xiàng)損失。但是事實(shí)上，由于受張拉設(shè)備的限制，鋼筋往往需分批張拉。這樣先張拉的鋼筋就要受到后張拉者所引起的混凝土彈性壓縮產(chǎn)生的應(yīng)力損失。第一批張拉的鋼筋此項(xiàng)應(yīng)力損失最大，以后逐批減小，最后一批無(wú)此項(xiàng)應(yīng)力損失。分批張拉引起的各批預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性壓縮，可按下列通式計(jì)算：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件多為曲線(xiàn)配筋，鋼筋在多個(gè)截面位置不斷變化，按式（１１-１２）計(jì)算此項(xiàng)應(yīng)力損失相當(dāng)麻煩，當(dāng)同一截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋逐束張拉時(shí)，由混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，一般可按下列公式計(jì)算：５預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛（徐舒）引起的應(yīng)力損失σl５鋼筋或鋼筋束在一定拉力作用下，長(zhǎng)度保持不變，則其應(yīng)力將隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸降低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鋼筋的應(yīng)力松弛，亦稱(chēng)徐舒。鋼筋的松弛將引起預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力損失，這種損失稱(chēng)為鋼筋應(yīng)力松弛損失σl５。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算試驗(yàn)研究指出，鋼筋的應(yīng)力松弛（徐舒）與鋼的成分、加工方式、張拉應(yīng)力的大小及時(shí)間等因素有關(guān)?！稑蛞?guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力鋼筋由于鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失極值，可按下列規(guī)定計(jì)算：（１）預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線(xiàn)。（２）精軋螺紋鋼筋。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線(xiàn)當(dāng)需分階段計(jì)算鋼筋應(yīng)力松弛損失時(shí)，其中間值與終極值的比值應(yīng)根據(jù)建立預(yù)應(yīng)力的時(shí)間按表１１-３確定。６混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失σl６由于混凝土收縮和徐變的影響，會(huì)使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生變形，因而引起預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失?！稑蛞?guī)》規(guī)定，由混凝土收縮、徐變引起的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失，可按下式計(jì)算：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算對(duì)于受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的情況，由混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失，亦可參照式（１１-１７）計(jì)算，但式中有關(guān)符號(hào)的意義及取值方法，應(yīng)改為以受壓區(qū)的有關(guān)參數(shù)表示。減少混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失的措施有：（１）采用高強(qiáng)度水泥，減少水泥用量，降低水灰比，采用干硬性混凝土。（２）采用級(jí)配較好的集料，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的密實(shí)性。（３）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土的收縮。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失在不同的施工方法中所考慮的也不同。從損失完成的時(shí)間上看，有些損失出現(xiàn)在混凝土預(yù)壓完成以前，有些損失出現(xiàn)在混凝土預(yù)壓后；有些損失很快就完成，有些損失則需要延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。通常按損失完成的時(shí)間將其分為兩組：第一批損失σl，Ⅰ

，即傳力錨固時(shí)的損失，損失發(fā)生在混凝土預(yù)壓過(guò)程完成以前，即預(yù)加應(yīng)力階段；第二批損失σl，Ⅱ

，即傳力錨固后的損失，損失發(fā)生在混凝土預(yù)壓過(guò)程完成以后的若干年內(nèi)，即使用荷載作用階段。不同施工方法所考慮的各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合情況見(jiàn)表１１-５。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算三、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件承載力計(jì)算包括正截面承載力計(jì)算和斜截面承載力計(jì)算兩部分。斜截面承載力計(jì)算又分斜截面抗剪承載力計(jì)算和斜截面抗彎承載力計(jì)算兩種情況。１正截面承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞時(shí)的受力狀態(tài)和普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件類(lèi)似，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的含筋量適當(dāng)時(shí)，其正截面破壞形態(tài)一般為適筋梁破壞。由靜力平衡條件，得出計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算公式。（１）矩形截面受彎構(gòu)件。矩形截面（包括翼緣板位于受拉邊的Ｔ形截面）受彎構(gòu)件，按下列步驟計(jì)算正截面承載力（圖１１-７）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算（２）Ｔ形截面受彎構(gòu)件。同普通鋼筋混凝土梁一樣，先按下列條件判斷屬于哪一類(lèi)Ｔ形截面（圖１１-８）。截面復(fù)核時(shí)：２斜截面承載力計(jì)算（１）斜截面抗剪承載力計(jì)算。對(duì)配置箍筋和彎起預(yù)應(yīng)力鋼筋的矩形、Ｔ形和Ｉ形截面的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，斜截面抗剪承載力計(jì)算的基本表達(dá)式為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算１）斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載力設(shè)計(jì)值（Vｃｓ）。構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力能夠阻滯斜裂縫的發(fā)生和發(fā)展，使混凝土的剪壓區(qū)高度增大，從而提高了混凝土所承擔(dān)的抗剪能力，《橋規(guī)》采用的斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載力（Vｃｓ）的計(jì)算公式為（２）斜截面抗彎承載力計(jì)算。當(dāng)縱向鋼筋較少時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件也有可能發(fā)生斜截面的彎曲破壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算圖１１-９所示為配有受拉預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎承載力計(jì)算圖式。此時(shí)，與斜裂縫相交的縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋、縱向普通鋼筋、箍筋和彎起預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力均達(dá)到其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，受壓混凝土的應(yīng)力達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。斜截面抗彎承載力計(jì)算的基本方程式可由所有力對(duì)受壓區(qū)混凝土合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件求得：上一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算一、短暫狀況的應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按短暫狀況計(jì)算時(shí)，應(yīng)計(jì)算其在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段，由預(yù)應(yīng)力作用、構(gòu)件自重和施工荷載等引起的正截面和斜截面的應(yīng)力，并不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的應(yīng)力限值。施工荷載除有特別規(guī)定外，均采用標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)有組合時(shí)，不考慮荷載組合系數(shù)。構(gòu)件短暫狀況的應(yīng)力計(jì)算，實(shí)屬施工階段的強(qiáng)度計(jì)算。除非有特殊要求，短暫狀況一般不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)計(jì)算。１預(yù)加應(yīng)力階段的正應(yīng)力計(jì)算（１）由預(yù)加力Nｐ產(chǎn)生的混凝土法向壓力σｐｃ和法向拉應(yīng)力σｐｔ。對(duì)于先張法構(gòu)件：下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算式中Nｐ———先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力（圖１１-１０），按下式計(jì)算：（２）由構(gòu)件一期恒載犌１產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力σＧ１：先張法構(gòu)件上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算（３）預(yù)加應(yīng)力階段的總應(yīng)力。將式（１１-３７）、式（１１-３９）、式（１１-４１）和式（１１-４２）分別相加，則可得預(yù)加應(yīng)力階段截面上、下緣混凝土的正應(yīng)力σtｃｔ、σtｃｃ：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算２運(yùn)輸、吊裝階段的正應(yīng)力計(jì)算此階段構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算方法與預(yù)加應(yīng)力階段相同。唯應(yīng)注意的是預(yù)加力Nｐ已變??；計(jì)算一期恒載作用時(shí)產(chǎn)生的彎矩應(yīng)考慮計(jì)算圖式的變化，并考慮動(dòng)力系數(shù)。３施工階段混凝土的限制應(yīng)力由預(yù)加力和自重或施工荷載算得的混凝土正應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：（１）混凝土壓應(yīng)力。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算二、持久狀況的應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按持久狀況計(jì)算時(shí)，應(yīng)計(jì)算使用階段截面混凝土的法向壓應(yīng)力、混凝土的主應(yīng)力和受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力，并不得超過(guò)規(guī)定的限值。１正應(yīng)力計(jì)算在配有非預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中（圖１１-１１），混凝土的收縮和徐變使非預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生與預(yù)壓力相反的內(nèi)力，減少了受拉區(qū)混凝土的法向預(yù)壓應(yīng)力，降低了構(gòu)件的抗裂性能，計(jì)算時(shí)應(yīng)加以考慮。為簡(jiǎn)化計(jì)算，非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力值均取混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失來(lái)計(jì)算。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算（１）先張法構(gòu)件。對(duì)于先張法構(gòu)件，使用荷載作用效應(yīng)仍由鋼筋與混凝土共同承受，其截面幾何特征也采用換算截面計(jì)算。此時(shí)，由作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值和預(yù)加力在構(gòu)件截面上緣產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力為（２）后張法構(gòu)件。后張法受彎構(gòu)件，在其承受二期恒載及可變荷載作用時(shí)，一般情況下構(gòu)件預(yù)留孔道均已壓漿凝固，認(rèn)為鋼筋與混凝土已成為整體，并能有效地共同工作，故二期恒載與活荷載作用時(shí)均按換算截面計(jì)算。預(yù)加應(yīng)力作用時(shí)，因孔道尚未壓漿，所以由預(yù)加力犖ｐ和梁的一期恒載犌１作用產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力，仍按混凝土凈截面特性計(jì)算，由作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值和預(yù)應(yīng)力在構(gòu)件截面上緣混凝土壓應(yīng)力σｃｕ為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算２混凝土主應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在斜截面開(kāi)裂前，基本上處于彈性工作狀態(tài)，所以，主應(yīng)力可按材料力學(xué)方法計(jì)算。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值和預(yù)加力作用產(chǎn)生的混凝土主壓應(yīng)力σｃｐ、主拉應(yīng)力σｔｐ可按下列公式計(jì)算，即：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算３持久狀況的鋼筋和混凝土的應(yīng)力限值對(duì)于按全預(yù)應(yīng)力混凝土和Ａ類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)的受彎構(gòu)件，《橋規(guī)》中對(duì)持久狀況應(yīng)力計(jì)算的限值規(guī)定如下。（１）使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的最大壓應(yīng)力應(yīng)滿(mǎn)足：（２）使用階段受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力限值。在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中的鋼筋與混凝土經(jīng)常承受著反復(fù)應(yīng)力，而材料在較高的反復(fù)應(yīng)力作用下，將使其強(qiáng)度下降，甚至造成疲勞破壞。為了避免這種不利影響，《橋規(guī)》對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力限值具體規(guī)定為：對(duì)鋼絞線(xiàn)、鋼絲上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算（３）使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件混凝土主應(yīng)力限值?；炷恋闹鲏簯?yīng)力應(yīng)滿(mǎn)足：上一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算一、抗裂性驗(yàn)算的內(nèi)容及控制條件預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的抗裂性驗(yàn)算包括正截面抗裂性驗(yàn)算和斜截面抗裂性驗(yàn)算兩部分。（１）正截面抗裂性是通過(guò)正截面混凝土的法向拉應(yīng)力來(lái)控制的。（２）斜截面的抗裂性是通過(guò)斜截面混凝土的主拉應(yīng)力來(lái)控制的。１）全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下二、全預(yù)應(yīng)力混凝土及部分預(yù)應(yīng)力混凝土犃類(lèi)構(gòu)件正截面抗裂性驗(yàn)算１荷載在截面受拉邊緣產(chǎn)生的法向拉應(yīng)力計(jì)算荷載在抗裂驗(yàn)算截面受拉邊緣產(chǎn)生的法向拉應(yīng)力按下式計(jì)算（以預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁為例）：下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算２預(yù)加力在截面邊緣產(chǎn)生的有效預(yù)壓應(yīng)力計(jì)算預(yù)加力在截面邊緣產(chǎn)生的有效預(yù)壓應(yīng)力，按材料學(xué)給出的偏心受壓構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算。預(yù)加力應(yīng)扣除全部預(yù)應(yīng)力損失，對(duì)先張法構(gòu)件采用凈截面幾何性質(zhì)，對(duì)后張法構(gòu)件采用換算截面幾何性質(zhì)。對(duì)先張法構(gòu)件上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算三、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗裂性驗(yàn)算斜截面抗裂性驗(yàn)算的實(shí)質(zhì)是選取若干最不利截面（如支點(diǎn)附近截面、梁肋寬度變化處截面等），驗(yàn)算其上的主拉應(yīng)力。對(duì)于配有縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，由預(yù)應(yīng)力和荷載短期效應(yīng)組合產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力，按下式計(jì)算（以預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁為例）：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算

混凝土法向應(yīng)力σ犮狓σｃｘ為在預(yù)加力（扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后）和作用（或荷載）短期效應(yīng)組合彎矩作用下，計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力。２混凝土豎向壓應(yīng)力σcy由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力，按下式計(jì)算：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算３混凝土剪應(yīng)力τ8τｓ為由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋預(yù)加力的豎直分力（又稱(chēng)預(yù)剪力）Vｐ和按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合剪力Vｓ產(chǎn)生的計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)處的混凝土剪應(yīng)力。四、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的撓度驗(yàn)算１變形的計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的變形由兩部分組成：一部分是由預(yù)加力產(chǎn)生的反撓度；另一部分是由荷載產(chǎn)生的撓度。由于這兩部分撓度方向相反，可以互相抵消一部分，所以預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的總撓度值一般是很小的。但總撓度值的大小不能反映結(jié)構(gòu)的剛度大小，因此，用撓度值來(lái)控制預(yù)應(yīng)力混凝土的變形是沒(méi)有意義的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算為了保證構(gòu)件在使用過(guò)程不致產(chǎn)生過(guò)大變形，應(yīng)對(duì)使用荷載作用階段梁的撓度值加以限制?！稑蛞?guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在使用荷載作用階段的長(zhǎng)期撓度值（按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算，乘以撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)），在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后，不應(yīng)超過(guò)以下規(guī)定的限值：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)可按下列規(guī)定取用：采用Ｃ４０以下混凝土?xí)r，ηθ＝１．６０；采用Ｃ４０～Ｃ８０混凝土?xí)r，ηθ＝１．４５～１．３５；中間等級(jí)強(qiáng)度混凝土按直線(xiàn)內(nèi)插取值。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按上述計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重及恒載產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后，應(yīng)滿(mǎn)足《橋規(guī)》規(guī)定的撓度限值。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算２預(yù)拱度的設(shè)置《橋規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)拱度可按下列規(guī)定設(shè)置：（１）當(dāng)預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。（２）當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值小于按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，其值應(yīng)按該項(xiàng)荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期反拱值之差采用。五、端部錨固區(qū)計(jì)算１先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度與錨固長(zhǎng)度上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的兩端，一般不設(shè)置永久性錨具，而是通過(guò)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用來(lái)達(dá)到錨固的要求。在預(yù)應(yīng)力鋼筋放張時(shí)，端部鋼筋將向構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)縮、滑移，但鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力將阻止鋼筋內(nèi)縮。當(dāng)鋼筋達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋將達(dá)到其抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。此時(shí)鋼筋將繼續(xù)內(nèi)縮（因fｐｄ＞σｐｅ），直到內(nèi)縮長(zhǎng)度達(dá)到lａ時(shí)才會(huì)完全停止。于是把鋼筋從應(yīng)力為零的端面至鋼筋應(yīng)力為fｐｄ的截面的這一長(zhǎng)度lａ稱(chēng)為錨固長(zhǎng)度，這一長(zhǎng)度可保證鋼筋應(yīng)力達(dá)到fｐｄ時(shí)不致被拔出。預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度見(jiàn)表１１-６，錨固長(zhǎng)度見(jiàn)表１１-７。２后張法構(gòu)件錨下局部承壓計(jì)算上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算局部承壓是指構(gòu)件表面僅有部分面積承受壓力的受力狀態(tài)。后張法構(gòu)件，在端部或其他布置錨具的地方，巨大的預(yù)加壓力犖ｐ將通過(guò)錨具及其下面不大的墊板傳遞給混凝土。因此，錨下的混凝土將承受著很大的局部應(yīng)力，它可能使構(gòu)件出現(xiàn)縱向裂縫，甚至破壞。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)須進(jìn)行錨下局部承壓計(jì)算。（１）局部承壓的承載力計(jì)算上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算Aｂ———局部承壓時(shí)的計(jì)算底面積，可按圖１１-１３確定；方格網(wǎng)［圖１１-１４（ａ）］螺旋筋［圖１１-１４（ｂ）］上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算k———間接鋼筋影響系數(shù)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為Ｃ５０及以下時(shí)，取k＝２．０；為Ｃ５０～Ｃ８０時(shí)，取k＝２．０～１．７０，中間直接插值取用，見(jiàn)表１１-８；s———方格網(wǎng)或螺旋形間接鋼筋的層距。（２）局部承壓區(qū)的抗裂性計(jì)算。為了防止局部承壓區(qū)段出現(xiàn)沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的裂縫，對(duì)于在局部承壓區(qū)中配有間接鋼筋的，局部承壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)滿(mǎn)足：上一頁(yè)返回圖１１-１預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋常用截面形式返回圖１１-２預(yù)應(yīng)力混凝土Ｔ形梁

的配筋（橫斷面）返回圖１１-３預(yù)加應(yīng)力階段截面應(yīng)力分布返回圖１１-４使用階段各種作用下的截面應(yīng)力分布返回圖１１-５梁使用及破壞階段的截面應(yīng)力圖返回表１１-１計(jì)算摩阻損失的系數(shù)k和μ值返回圖１１-６摩阻損失計(jì)算圖式返回表１１-２錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值返回表１１-３鋼筋應(yīng)力松弛損失中間值與終極值的比值返回表１１-４混凝土收縮應(yīng)變終極值和徐變系數(shù)終極值返回表１１-５各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合返回圖１１-７矩形截面預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖返回圖１１-８預(yù)應(yīng)力混凝土Ｔ形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖式返回圖１１-９斜截面抗彎、抗剪承載力計(jì)算圖式返回圖１１-１０預(yù)加應(yīng)力階段預(yù)應(yīng)力鋼筋和非心返回圖１１-１１使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力及其偏心距返回圖１１-１２先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固返回表１１-６預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度ltr返回表１１-７預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固長(zhǎng)度la返回圖１１-１３局部承壓時(shí)的計(jì)算底面積Aｂ的示意圖返回圖１１-１４局部承壓的配筋返回表１１-８混凝土局部承壓計(jì)算系數(shù)ηs與間接鋼筋影響系數(shù)k返回謝謝觀(guān)賞第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料1233第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念與特點(diǎn)第二節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的分類(lèi)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念與特點(diǎn)一、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理由于對(duì)鋼筋混凝土的受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力，使之建立一種人為的應(yīng)力狀態(tài)，這種應(yīng)力的大小和分布規(guī)律，能有利于抵消使用荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力，因而使鋼筋混凝土構(gòu)件在使用荷載下允許出現(xiàn)拉應(yīng)力而不致開(kāi)裂，或推遲開(kāi)裂，或者限制裂縫寬度大小。下面通過(guò)一個(gè)鋼筋混凝土梁的例子，進(jìn)一步說(shuō)明鋼筋混凝土預(yù)加應(yīng)力的原理。如圖１０-１（ａ）所示，設(shè)一矩形簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨徑為L(zhǎng)，截面為b×h，承受均布荷載q（含自重在內(nèi)），則該矩形簡(jiǎn)支梁由均布荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為M＝qL２／８；跨中截面應(yīng)力為下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念與特點(diǎn)在預(yù)加力Nｐ和均布荷載q共同作用下，將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下緣的總應(yīng)力為（１）由于預(yù)先給混凝土梁施加了預(yù)壓力Nｐ，使混凝土梁在均布荷載q作用下，下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力完全或部分被預(yù)壓應(yīng)力所抵消，因而可以避免混凝土出現(xiàn)裂縫或推遲裂縫出現(xiàn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念與特點(diǎn)（２）必須針對(duì)荷載作用下可能產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)來(lái)施加預(yù)應(yīng)力。所需施加的預(yù)壓應(yīng)力Nｐ，不僅與荷載（或者說(shuō)彎矩犕）值的大小有關(guān)，而且與Nｐ的作用位置（即偏心距犲的大?。┯嘘P(guān)。預(yù)加力Nｐ所產(chǎn)生的反彎矩與偏心距犲成正比，為了節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋的用量，設(shè)計(jì)中常常盡量減小Nｐ值，所以，在彎矩較大的跨中截面，必須盡量加大偏心距犲值；而在外彎矩較小的截面，則需將犲值也相應(yīng)地減小，以免由于預(yù)應(yīng)力彎矩過(guò)大，使梁的上緣出現(xiàn)拉應(yīng)力，甚至出現(xiàn)裂縫。二、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有下列主要優(yōu)點(diǎn)：（１）提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力后，使構(gòu)件在使用荷載作用下可不出現(xiàn)裂縫，或可使裂縫大大推遲出現(xiàn)，有效地改善了構(gòu)件的使用性能，提高了構(gòu)件的剛度，增加了結(jié)構(gòu)的耐久性。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念與特點(diǎn)（２）可以節(jié)省材料，減少自重。預(yù)應(yīng)力混凝土由于采用高強(qiáng)材料，因而可減小構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材與混凝土用量，降低結(jié)構(gòu)物的自重。這對(duì)自重比例很大的大跨徑橋梁來(lái)說(shuō)，更有著顯著的優(yōu)越性。大跨度和重荷載結(jié)構(gòu)，采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一般是經(jīng)濟(jì)合理的。（３）可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線(xiàn)鋼筋（束），可使梁中支座附近的豎向剪力減??；又由于混凝土截面上預(yù)壓應(yīng)力的存在，使荷載作用下的主拉應(yīng)力相應(yīng)減小。這有利于減小梁的腹板厚度，使預(yù)應(yīng)力混凝土梁的自重可以進(jìn)一步減小。（４）結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，鋼筋（束）與混凝土都同時(shí)經(jīng)受了一次強(qiáng)度檢驗(yàn)。如果在張拉鋼筋時(shí)構(gòu)件質(zhì)量表現(xiàn)良好，那么在使用時(shí)也可以認(rèn)為是安全可靠的。（５）預(yù)應(yīng)力可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連