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1、10.7.110.7.1张拉控制应力10.7公路桥涵预应力混凝土构件混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构进行超张拉时，对钢丝、钢铰线不能超过：进行超张拉时，对钢丝、钢铰线不能超过：0.80fpk，对于精轧，对于精轧螺纹钢筋不能超过螺纹钢筋不能超过0.95fpk 。对于钢丝、钢绞线对于钢丝、钢绞线:对于精轧螺纹钢筋对于精轧螺纹钢筋:精110.7.2 10.7.2 预应力损失预应力损失x从张拉端至计算截面的长度，可以近似取该从张拉端至计算截面的长度，可以近似取该 管道在构件轴线上的投影长度，管道在构件轴线上的投影长度，m。 预应力钢筋与管道壁之间的摩擦系数，预应
2、力钢筋与管道壁之间的摩擦系数， 按表按表9-8采用；采用； 张拉端曲线管道法线与计算截面曲线管道张拉端曲线管道法线与计算截面曲线管道 法线间的夹角。法线间的夹角。 管道每管道每m局部偏差对摩擦的影响系数，局部偏差对摩擦的影响系数， 按表按表9-8采用；采用；1.预应力钢筋与管道壁之间的摩擦损失预应力钢筋与管道壁之间的摩擦损失 l1混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精22.锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩产生的预应力损失锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩产生的预应力损失 l2直线配筋：直线配筋：后张法构件后张法构件曲线配筋：曲线配筋：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原
3、理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精3反摩擦影响长度反摩擦影响长度lf按下式计算：按下式计算：如如xlf，表示处预应力钢筋不受反摩擦的影响。，表示处预应力钢筋不受反摩擦的影响。当当lfl时，在离张拉端处，考虑反向摩擦影响后的预应力时，在离张拉端处，考虑反向摩擦影响后的预应力损失为：损失为：当当lfl时，预应力钢筋离张拉端时，预应力钢筋离张拉端x处考虑反摩擦后的预应力处考虑反摩擦后的预应力损失为：损失为：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精43.温差损失温差损失 l3张拉钢筋时，场地的温度，张拉钢筋时，场地的温度，；混凝土加热养护时，钢筋的最高温度，混凝
4、土加热养护时，钢筋的最高温度，。式中：式中：4. 混凝土弹性压缩损失混凝土弹性压缩损失 l4 在计算截面重处，由全部钢筋预加应力产在计算截面重处，由全部钢筋预加应力产 生的混凝土法向应力，生的混凝土法向应力，MPa。先张法构件：先张法构件：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精5 对于曲线配筋的分批张拉（分为对于曲线配筋的分批张拉（分为m批），可取批），可取l/4截截面作为全梁的平均截面进行简化计算：面作为全梁的平均截面进行简化计算：在在计计算算截截面面先先张张拉拉完完毕毕的的钢钢筋筋重重心心处处，由由后后张拉的各批钢筋产生的混凝土法向应力，张拉的各批钢筋产
5、生的混凝土法向应力，MPa。式中：式中：预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；后张法构件：后张法构件：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精6传力锚固时的钢筋应力：传力锚固时的钢筋应力： 对于后张法构件，对于后张法构件， ； 对于先张法构件，对于先张法构件， 。 超张拉系数，一次张拉时，超张拉系数，一次张拉时， ； 超张拉时，超张拉时， ；钢筋松弛系数，钢筋松弛系数，I级松弛（普通松弛），级松弛（普通松弛）， ； II级松弛（低松弛），级松弛（低松弛）， ；5. 预应力钢筋松驰损失预应力钢筋松驰损失 l5预应力钢丝、
6、钢铰线：预应力钢丝、钢铰线：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精7v精轧螺纹钢筋：精轧螺纹钢筋：一次张拉：一次张拉：超张拉：超张拉：6. 混凝土的收缩和徐变损失混凝土的收缩和徐变损失 l6 由由混混凝凝土土收收缩缩和和徐徐变变引引起起的的构构件件受受拉拉区区和和受受压压区区预应力钢筋的预应力损失，可按下列公式计算：预应力钢筋的预应力损失，可按下列公式计算：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精8混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精9构构件件受受拉拉区区和和受受压压区区全全部部纵纵向向
7、钢钢筋筋截截面面重重心心处处由由预预应应力力（扣扣除除相相应应阶阶段段的的预预应应力力损损失失）和和结结构构自自重重产产生生的的混混凝凝土土法法向向应应力力（Mpa），都都不不得得超超过过预预应应力力钢钢筋筋传传力力锚锚固固时时混混凝凝土土立立方方强强度度之之半半，当当为为拉拉应力时，取其为零；应力时，取其为零；预应力钢筋传力锚固龄期为预应力钢筋传力锚固龄期为 ，计算考虑的，计算考虑的 龄期为龄期为 时的混凝土收缩应变，时的混凝土收缩应变， 其终极值其终极值 按表按表9-11采用。采用。加载龄期为时加载龄期为时 ，计算考虑的龄期为，计算考虑的龄期为 时的混时的混 凝土徐变系数，其终极值凝土徐变
8、系数，其终极值 按表按表9-11采用。采用。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精1010.7.3 10.7.3 预应力损失组合预应力损失组合 先先张张法法和和后后张张法法预预应应力力混混凝凝土土构构件件的的各各阶阶段段预预应力损失值按下表进行组合。应力损失值按下表进行组合。各个阶段预应力损失值的组合各个阶段预应力损失值的组合预应力损失值的组合预应力损失值的组合先先 张张 法法后后 张张 法法传力锚固时的预应力损失传力锚固时的预应力损失（第一批损失）（第一批损失）传力锚固后的预应力损失传力锚固后的预应力损失（第二批损失）（第二批损失）混凝土结构设计原理混凝土
9、结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精1110.7.4 10.7.4 预应力混凝土受弯构件预应力混凝土受弯构件1使用阶段正截面承载力计算使用阶段正截面承载力计算（1）极限状态时截面应力状态）极限状态时截面应力状态 适筋预应力混凝土受弯构件达到极限状态的适筋预应力混凝土受弯构件达到极限状态的标志是；受拉钢筋屈服，受压区外边缘混凝土达标志是；受拉钢筋屈服，受压区外边缘混凝土达到极限压应变。到极限压应变。 对于后张法构件对于后张法构件 对于先张法构件对于先张法构件 其它简化和假定与一般受弯构件相同，但应其它简化和假定与一般受弯构件相同，但应注意预应力受压钢筋的应力状态：注意预应力受压钢筋
10、的应力状态：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精12（2）基本计算公式及适用条件）基本计算公式及适用条件矩形截面构件矩形截面构件 受压区高度受压区高度 应满足：应满足： 当当受受压压区区配配有有普普通通受受压压钢钢筋筋和和预预应应力力钢钢筋筋，而而且且极极限限状态时预应力钢筋受压（即状态时预应力钢筋受压（即 ）时，还应满足：）时，还应满足：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精13 当当不不满满足足公公式式的的适适用用条条件件时时，应应按按下下列列公公式式进进行行承承载力计算：载力计算：受受压压区区配配有有普普通通受受压
11、压钢钢筋筋和和预预应应力力钢钢筋筋，而而且且极极限限状状态态时时预应力钢筋受压时：预应力钢筋受压时：受受压压区区配配有有普普通通受受压压钢钢筋筋和和预预应应力力钢钢筋筋，而而且且极极限限状状态态时时预应力钢筋受拉时：预应力钢筋受拉时：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精14T形截面和工字形截面构件形截面和工字形截面构件T形形截截面面和和工工字字形形截截面面受受弯弯构构件件中中和和轴轴位位置置的的差差别别与与普普通通钢钢筋筋混混凝凝土土构构件件相相同同，只只需需在在判判别别中中和和轴轴位位置置时时把把预预应应力力钢钢筋筋的作用考虑进去。的作用考虑进去。当中和
12、轴位于受压翼缘以内（即当中和轴位于受压翼缘以内（即 ）时，基本公）时，基本公 式与宽度为式与宽度为 的矩形截面构件相同；的矩形截面构件相同； 当中和轴位于腹板内（即当中和轴位于腹板内（即 ）时，基本公式为：）时，基本公式为：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精15受弯构件正截面计算公式的适用条件同前。受弯构件正截面计算公式的适用条件同前。2使用阶段斜面承载力计算使用阶段斜面承载力计算 （1）斜截面抗剪承载力计算）斜截面抗剪承载力计算 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精16其中：其中：式中，式中， 为异号弯矩影响系数；
13、为异号弯矩影响系数； 为预应力提高为预应力提高系数；系数； 为受压翼缘的影响系数。为受压翼缘的影响系数。（2）斜截面抗弯承载力计算）斜截面抗弯承载力计算 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精173使用阶段抗裂验算与应力控制使用阶段抗裂验算与应力控制 （1）抗裂验算）抗裂验算 正截面抗裂验算正截面抗裂验算 A全预应力混凝土构件全预应力混凝土构件 预制构件：预制构件：分段浇筑构件：分段浇筑构件：B部预应力混凝土部预应力混凝土A类构件类构件 在长期效应组合下：在长期效应组合下：在短期效应组合下：在短期效应组合下：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应
14、力 混 凝 土 结 构精18斜截面抗裂验算斜截面抗裂验算 A全预应力混凝土构件全预应力混凝土构件 B部分预应力混凝土构件部分预应力混凝土构件A类构件类构件 和和B 类构件类构件预制构件：预制构件：现场浇筑构件：现场浇筑构件：预制构件：预制构件：现场浇筑构件：现场浇筑构件：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精19（2）应力控制）应力控制 钢筋拉应力钢筋拉应力 混凝土法向压应力和钢筋拉应力混凝土法向压应力和钢筋拉应力 混凝土法向压应力混凝土法向压应力 对于钢绞线、钢丝对于钢绞线、钢丝 对于精轧螺纹钢对于精轧螺纹钢 未开裂构件未开裂构件允许开裂构件允许开裂构件未
15、开裂构件未开裂构件允许开裂构件允许开裂构件未开裂构件未开裂构件允许开裂构件允许开裂构件混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精20主拉应力和主压应力控制主拉应力和主压应力控制 混凝土的主压应力混凝土的主压应力 混凝土的主拉应力混凝土的主拉应力在在 的区段，按构造配置箍筋；的区段，按构造配置箍筋；在在 的区段，按计算配箍筋。的区段，按计算配箍筋。 4施工阶段计算施工阶段计算 施工阶段混凝土应力控制施工阶段混凝土应力控制 压应力压应力 控制控制 拉应力拉应力 控制控制 根据拉应力在不同的范围，预拉区有相应的纵根据拉应力在不同的范围，预拉区有相应的纵向钢筋配筋率的要
16、求。拉应力要保证向钢筋配筋率的要求。拉应力要保证 。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精215端部锚固区的计算端部锚固区的计算 与建筑工程中的原理和公式基本相同，只是一些与建筑工程中的原理和公式基本相同，只是一些符号的表示方法不同。符号的表示方法不同。6变形验算变形验算 （1 1）预应力混凝土构件的刚度）预应力混凝土构件的刚度 对于全预应力混凝土构件和对于全预应力混凝土构件和A A类预应力混凝土构件：类预应力混凝土构件：对于允许开裂的对于允许开裂的B B类预应力混凝土构件：类预应力混凝土构件：在开裂弯矩在开裂弯矩 作用下：作用下：在在 作用下：作用下：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精22（2 2）预应力力产生的反拱）预应力力产生的反拱 （4 4）预应力混凝土受弯构件的总挠度）预应力混凝土受弯构件的总挠度 （3 3）荷载产生的挠度）荷载产生的挠度 在长期荷载作用下的构件抗弯刚度按下式确定：在长期荷载作用下的构件抗弯刚度按下式确定：公式中长期刚度影响系数公式中长期刚度影响系数取值为：取值为： 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理10.预 应 力 混 凝 土 结 构精23
