桥梁上部结构设计验算内容

桥梁上部结构设计验算内容

一、预应力混凝土梁

1.持久状况正常使用极限状态计算（结构抗裂验算，第六章）

参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（以下简称桥规）6.3.1条，对预应力混凝土受弯构件进行正截面和斜截面抗裂验算。

(1)、正截面拉应力要求

a.全预应力构件短期效应组合

预制构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.85σpc≤0

分段浇筑构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.80σpc≤0

即短期效应组合下不出现拉应力。

b.A类构件（短期效应组合）

短期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-σpc≤0.7f tk

长期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合I）σlt-σpc≤0

即长期组合不出现拉应力，短期组合不超过限值。

(2)、斜截面主拉应力要求

a. 全预应力构件（短期效应组合）

预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.6f tk

现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.4f tk

b. A类构件短期效应组合

预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.7f tk

现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.5f tk

2、持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况）

持久状况预应力混凝土构件应力计算参照《桥规》7.1条的规定加以考虑。计算使用阶段正截面混凝土的法向压应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过规定限值。考虑预加力效应，分项系数取1.0，并采用标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。

（1）正截面验算：标准组合下(对应桥梁博士正常使用组合III）

构件受压区边缘混凝土法向压应力σkc+σpt≤0.5f ck

（2）斜截面验算：标准组合下构件边缘混凝土主压应力

(对应桥梁博士正常使用组合III）σcp≤0.6f ck

3、持久状况和短暂状况构件的应力计算（短暂状况）(对应桥梁博士施工阶段应力）

短暂状况预应力混凝土应力验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘的法向应力。

（1）法向压应力：σcc t≤0.70f ck’

（2）法向拉应力：（拉应力σct t不应超过1.15f tk’）

a．当σct t≤0.70f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.2%

b．当σct t＝1.15f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.4%

c．当0.70f tk’＜σct t＜1.15f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率线性内插

4、持久状况承载能力极限状态验算

(1)、正截面抗弯承载能力(对应桥梁博士承载能力组合I）

根据《桥规》5.1.5条，按基本组合进行持久状况正截面抗弯承载能力极限状态计算。

γ0S≤R

(2)、斜截面抗剪承载能力(对应桥梁博士单独抗剪设计模块）

根据《桥规》5.2.6～5.2.11条，进行持久状况斜截面抗剪承载能力极限状态计算。

截面尺寸验算：γ0V d≤0.51*10-3*（f cu,k）0.5bh0，不满足时加大截面，

当γ0V d≤0.50*10-3*α2f td bh0时，可不进行斜截面抗剪承载能力极限状态计算，

仅需按照9.3.13条构造要求配置箍筋。

混凝土承载能力：不满足时需配箍筋，由混凝土和箍筋共同承担V d不少于60%。。

斜截面承载能力：由弯起钢筋承担不大于40%。

(3)、斜截面抗弯承载能力

受弯构件的纵向钢筋和箍筋，当符合《桥规》第9.1.4条、第9.3.9~9.3.13条之要求时，可不进行斜截面抗弯承载力验算。

5、挠度验算

根据《桥规》6.5.3条，受弯构件在使用阶段挠度（乘以长期增长系数)在消除结构自重的影响下不超过计算跨径的1/600。

6、预拱度设置

根据《桥规》6.5.4条，预应力产生的反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度时不设置预拱度，小于时取差值为预拱度。

7、钢铰线应力

根据《桥规》7.1.5条，使用阶段受拉区钢铰线、粗钢筋的最大拉应力（对应桥梁博士正常使用组合III)，其数值与施工阶段无关。

构件受拉区钢绞线、钢丝最大拉应力σkc+σpt≤0.65f ck

构件受拉区精轧螺纹钢筋最大拉应力σkc+σpt≤0.8f ck

8、最小配筋率

根据《桥规》9.1.12条，预应力受弯构件最小配筋率必须满足。

9、预应力管道最小保护层

预应力曲线平面内、平面外混凝土最小保护层厚度参照《桥规》9.4.8条进行计算。

10、对结构支撑反力，取正常使用极限状态荷载组合Ⅲ。

二、钢筋混凝土梁

1、持久状况承载能力极限状态验算 参见预应力混凝土梁。

2、裂缝宽度验算

根据《桥规》6.4条，钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下应按短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算。

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