第4章-预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力计算ppt课件.ppt

《第4章-预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力计算ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力计算Chapter4EmploymentCapabilityofPrestressedConcreteStructures第4章预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力计算结构持久状况是指桥梁建成后承受自重、车辆荷载持续很长的状况。该状况的预应力混凝土结构除应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计外，还应进行构件应力验算，包括：（1）使用荷载作用阶段正截面混凝土的法向压应力；（2）受拉钢筋的拉应力；（3）斜截面混凝土主压应力。持久状况构件应力验算时，作

2、用（或荷载）取其标准值，不计分项系数，汽车荷载应考虑冲击系数影响。短暂状况应力计算指在制造，运输及安装等施工阶段，由预加力、构件自重及其他施工荷载引起的正截面法向应力。构件自重和施工荷载采用标准值，当有组合时不考虑荷载组合系数。第4章预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力计算4-1全预应力及部分预应力A类构件使用阶段应力验算4-2部分预应力混凝土B类构件开裂后的应力验算4-3预应力混凝土受弯构件短暂状况应力验算4-1全预应力及部分预应力混凝土A类构件使用阶段应力验算全预应力及部分预应力混凝土A类构件在使

3、用阶段，构件处于全截面参加工作的弹性工作状态，截面应力可按材料力学公式计算。这样，在2-1抗裂性验算中给出的正截面法向应力和斜截面主拉应力计算公式，原则上都可推广用于全预应力及部分预应力混凝土A类构件在使用阶段的应力验算。在预应力损失取值、构件截面几何性质的采用上两者完全相同，只是在荷载效应组合有所不同。抗裂性验算是计算荷载短期效应组合（汽车不计冲击系数）作用下的截面应力；应力验算是计算荷载效应标准值（汽车考虑冲击系数）作用下的截面应力。4-1全预应力及部分预应力混凝土A类构件使用阶段应力验算（一）混凝土受压

4、边缘的法向压应力在荷载标准效应组合Mk=MGK+(1+)MQ1K+MQ2K作用下：先张法构件：后张法构件：按上式计算的混凝土最大压应力，应满足cc≤0.5fck。4-1全预应力及部分预应力混凝土A类构件使用阶段应力验算（二）受拉区预应力钢筋的拉应力公式后一项为由荷载引起的钢筋应力的增量，kct为由荷载效应标准值引起的预应力截面钢筋重心处混凝土法向拉应力：先张法：后张法：钢筋应力应满足《桥规》规定的限制:对钢绞线、钢丝kp≤0.65fpk；对精轧螺纹钢筋kp≤0.8fpk4-1全预应力及部分预应力混凝

5、土A类构件使用阶段应力验算（三）斜截面主压应力验算斜截面主压应力验算的目的是防止构件腹板在预加力和使用阶段荷载作用下被压坏，作为斜截面抗弯承截能力的补充，过高的主压应力也会导致截面抗裂能力的降低。选取若干最不利截面（如支点附近截面、梁肋宽度变化处截面等），计算在荷载效应标准值作用下截面的主压应力，并控制其满足《桥规》规定限制条件：kcp0.6fck。由预加力和荷载效应标准值产生的混凝土主压应力和主拉应力，可按下式计算：4-1全预应力及部分预应力混凝土A类构件使用阶段应力验算kcx为在预加力（扣除全部预应

6、力损失后）和荷载效应标准组合Mk=MGK+MQ1K+MQ2K作用下，计算主应力点的混凝土法向应力对先张法构件对后张法构件由竖向预应力筋预加力产生的混凝土竖向压应力cy：4-1全预应力及部分预应力混凝土A类构件使用阶段应力验算混凝土剪应力k为：先张法后张法：根据计算的混凝土主拉应力ktp，按下列规定设置箍筋：在ktp0.5ftk的区段，箍筋可按构造要求设置；在ktp>0.5ftk的区段，箍筋间距Sv：按上述规定计算的箍筋用量，应与按斜截面承载能力计算的箍筋数量进行比较，取其中较多者。4-2部分预应力

7、混凝土B类构件开裂后的应力验算pcpe0=pe+pccp=0+p3全截面混凝土应力为零4-2部分预应力混凝土B类构件开裂后的应力验算计算特点：（1）在外力Mk为零时：钢筋混凝土偏心受压构件截面各点应力为零，即初始应力为零；部分预应力混凝土构件由于预加力的作用，截面上已经存在着初始应力：预应力筋pe、pe；预应力筋重心处混凝土应力pc、pc。（2）B类构件的开裂，是截面下缘混凝土从初始的压应力状态，由于外力Mk作用，压应力减小到零，再到出现拉应力的过程。因此，可将其分为三种受力状态：1

8、）预加力Np作用2）全截面消压状态（虚拟状态）3）使用荷载Mk作用4-2部分预应力混凝土B类构件开裂后的应力验算4-2部分预应力混凝土B类构件开裂后的应力验算完全消压虚拟状态的实现：在状态2中，混凝土应力为零，只有普通钢筋和预应力筋受力：Np0引起截面各点的应力，与各分力分别作用引起的应力是相同的。即若在Np0处施加与其大小相等方向相反的力，则截面各点应力为零4-2部分预应力混凝土B类构件开裂后的应