正常使用极限状态计算.doc

1、6 +正常使用极限状态计算6.1 抗裂性验算6.1.1 正截面抗裂性验算正截面抗裂性验算以跨中截面受拉边的正应力控制。在荷载短期效应组合作用下应满足： 085.0pcst上式中：荷载短期效应组合作用下，截面受拉边的法向拉应力；st xooQKKGoxmKGnxPKGst yIMIyMIy 332211 1/7.0查表 2236.58 ， =47040154.1956 ， 132.1121PN1nI4cmxn1cm264.53 ， =55811557.4045 ， 123.3379mKG1 2o oy2803.61 ， =63399576.0393 ， 133.4974M23I4cx3c3380

2、.18 ，QKN1.87 代入数据得： MPast 453.26.9834.15. 87287.1/0.1.06.09653.2458.23截面下边缘的有效预压应力。pcnxpnpcyIeNA 有效预压力，pKNApsconpe674.58 /105832.1750.2139 净截面面积，1nA21586.70cmn 净截面钢束群重心到形心轴的距离，pe cmepn250.13MPayIeNAnxpnpc 49.310357.62.7410785.264 ，结果表明，正截面抗裂9.4.3.045.28.0 MPapcst性满足要求。6.1.2 斜截面抗裂性验算斜截面抗裂性验算以主拉应力控制，取

3、变截面点分别计算截面上梗肋、形心轴和下梗肋处在荷载短期效应组合作用下的主拉应力，应满足： tktpf4.0上式中：为荷载短期效应组合作用下的主拉应力。tp22cxcztp由预加力和荷载短期效应组合作用下产生的混凝土法向应力；cx 332211 1/7.0ooQKKGomKGnPKGpccx yIMIyMIy 由预应力弯起钢筋的预加力和荷载短期效应组合作用下的剪力共同产生的混凝土剪应力。 1133221 sin1/7.0pepooQKGOomKGnPKG SbIASIVbISVI 上述公式中车道荷载产生的内力值，按最大剪力布置荷载，即取最大剪力对应的弯矩值。查表得，恒载内力值：534.2 ， 2

4、67.30PKGM1mNPKGV1N63.26 ， 31.61m191.94 ， 96.04KG2KG2活载内力值：806.71 ， QKMN280.35QKVN1.2387 变截面处的主要几何性质为：=10698.7850 ， =11440.0528 ， =12880.05281nA2cmoA2cm3oA2cm=57496716.8793 ， =60607035.1782 ， =70300480.0625I42I4I4变截面处的有效预加力 KNAApsconpep15.286 /1058172.908.5139 变截面处净截面钢束群重心到形心轴的距离， cmepn6.1预应力筋弯起角度分别为

5、：=0.2151， =0.2061， 0.1900， 0.08121sinN2sinN3sinN6siN7in， 045ia) 上梗肋处验算点到各阶段截面形心轴的距离：=635.419 ， 678.820 , =581.6851nym2oym3oym翼缘部分对各阶段截面形心轴的静矩：=317619.4240 , =334806.220 , =407463.41nS3c2oS3coS3cMPayIeNAnppc.685.4-8.03 280-915.40795461.8.2-10109.7 MPayIIyI ooQKKGomKGnKGpccx 4.1250.869.21.349.68510625

6、70348.15.9 75.793. /.4 66 332211 MPaSbIASIVbISVI nnpepooQKGOomKGnPKG148.06.2.185.0143. 208793.56114./.7.974.36. .0.379120.160.45 si/7. 23 11321 cxcztp.67.2. 4.2.2b) 第三阶段截面形心轴处验算点到各阶段截面形心轴的距离：=53.734 ， 97.135 , =01nym2oym3oy第三阶段形心轴以上部分对各阶段截面形心轴的静矩：=361715.0449 , =384455.8973 , =444682.6433 1nS3c2oS3c

7、oS3cmMPayIeNAnppc 7.560.43-8.16.5-95.4 0179.86.25-9. PayIIyIMooQKKGomKGnPKGpccx 7.060.32.147.56 1062570348.1978235.19.09.198. /. 44646 3221 MPaSbIASIVbISVI nnpepooQKGOomKGnPKG12.0.74-38.10.21.3 208793.546115.4/.07.8696574.65 8.2.391.4. si/. 223 113221 MPacxcztp 20.5.0.222 c)下梗肋处验算点到各阶段截面形心轴的距离：=224.

8、581 ， 181.18 , =278.3151nym2oym3oym马蹄部分对各阶段截面形心轴的静矩：=356391.1638 , =382176.6605 , =435978.78891nS3c2oS3coS3cMPayIeNAnppc0.3712.68.3 960-184.50795461.8.21098.65 PayIMII ooQKKGomKGnPKGpccx 9.410.6-.50.47-1.3 1062570348.7.315.9-782035.1.-39182. /.- 4466 32 MPaSbIASIVbISVI nnpepooQKGOomKGnPKG0.16.721.30

9、.21.8 208793.5416185.6/.7.89657498.65 0.2.33. si/7 224 113221 MPacxcztp 20.4.71-.5.0242计算结果汇总于表 2.7.1。表 2.7.1 变截面处不同计算点主应力汇总表计算点位置 正应力 ( )cxMPa剪应力 ( )Pa主拉应力 ( )tpa上梗肋处 4.125 0.148 -0.005形心轴处 7.706 0.112 -0.002下梗肋处 9.419 0.106 -0.002由上表可知，上梗肋处的主拉应力最大， -0.005 ，小于规范规tpMPa定的限制值 。MPaftk14.85.20.46.2 变形计算

10、6.2.1 使用阶段的挠度计算使用阶段的挠度值，按荷载短期效应组合计算，并考虑挠度长期影响系数，对 C60 混凝土， 。1.42.351.4 忽略支点附近截面尺寸及配筋的变化，近似按等截面梁计算，截面刚度按跨中截面尺寸及配筋情况确定。 2164430 08.21039.65710.950. mNIEBoC 荷载短期效应组合作用下的挠度值，近似按等效均布荷载作用情况计算： lMfss 6.1068.2.9481202自重产生的挠度值也按等效均布荷载的作用情况计算： mBlfGK 5384.21068.297345485202 消除自重产生的挠度，并考虑挠度长期影响系数后，使用阶段的挠度值为： f

11、fGsl 956.2438.6.41. m7860/2960/所以 ,说明使用阶段的挠度值满足规范要求。lf6.2.2 预加力引起的反拱计算及预拱度的设置预加力引起的反拱近似按等截面梁计算，截面刚度按跨中截面净截面确定，即 2164410 09.10956.7016.3950. mNIEBnC 反拱长期增长系数采用 2对等截面梁，跨中截面的反拱按下式计算： 02/1BMfpp上式中： 跨中截面作用单位力时所产生的 图在半跨范围内的面2/1 1M积，；16/2/1lM半跨范围 图重心（距支点 ）所对应的预加力引起的弯p 3/l矩图的纵坐标， mNeMp 91075.8 5.13280)4.197.23(由预加力产生的跨中反拱为： mBfpMp 15.93-10.698.7521/2.0-2 690/1 将预加力产生的反拱与按荷载短期效应组合作用下产生的长期挠度值相比较： mffsp 90.57368.4193.15由预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度值，故可不设预拱度。