03预应力计算基础
预应力混凝土T形刚构桥
01
施工流程
该桥施工流程包括预制桥墩和桥 面、运输、拼装、张拉预应力筋 等步骤。
施工难点
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质量控制
由于该桥跨越高速公路，施工难 度较大，需要采取相应的安全措 施和交通导改方案。
采用高强度混凝土和高品质预应 力筋，确保桥梁的耐久性和承载 能力。
某跨海大桥的T形刚应力混凝土T形 刚构桥，具有结构简单、受力明 确、施工方便等优点。
预应力混凝土的优点
提高结构的承载能力
预应力能够提高结构的承载能力，减少结构 变形和裂缝的产生。
改善结构的受力性能
通过施加预应力，可以改善结构的受力性能， 提高结构的稳定性和安全性。
节约材料
预应力混凝土可以减少混凝土和钢材的使用 量，从而节约材料成本。
提高耐久性
预应力混凝土具有较好的耐久性，能够抵抗 自然环境和化学物质的侵蚀。
施工方法
T形刚构桥的施工方法通常采 用预制拼装施工，即将桥梁 的各个部分在预制场进行预 制，然后在施工现场进行拼 装。
施工时需要采用高强度预应 力筋和高性能混凝土等材料 ，以确保桥梁的质量和安全
性。
施工过程还需要考虑环境保 护和施工安全等因素，以减 少对周围环境和人员的影响 。
桥墩与桥台设计
01
预应力混凝土的设计与施工
预应力混凝土的设计需要考虑多种因素，包括结构的受力情况、材料的性能、施 工条件等。设计时需要采用专业的计算和分析软件，以确保结构的安全性和稳定 性。
预应力混凝土的施工需要专业的施工队伍和技术人员，施工过程需要严格控制， 确保施工质量。施工方法包括先张法和后张法等，根据具体情况选择合适的施工 方法。
桥墩和桥台是T形刚构桥的重 要组成部分，其设计需要根据 桥梁的结构特点和地质条件进 行。
Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件
MIDAS软件是一款功能强大的有限元 分析软件，可以对预应力混凝土连续 箱梁进行精确的建模和分析，为桥梁 设计提供可靠的技术支持。
预应力混凝土连续箱梁的设计和施工 需要综合考虑多种因素，包括结构形 式、材料特性、施工方法等，以确保 桥梁的安全性和经济性。
展望
随着科技的不断进步和工程实 践的积累，预应力混凝土连续 箱梁的设计和施工将不断得到
预应力体系
通过在混凝土浇筑前施加 预压应力，改善了结构的 受力性能，提高了梁的承 载能力和稳定性。
横向联系
连续箱梁采用横隔板和横 梁等横向联系构件，确保 了结构的整体稳定性。
预应力混凝土连续箱梁的设计原理
力学分析
根据结构力学原理，对连 续箱梁进行受力分析，确 定各截面的弯矩、剪力和 扭矩等。
预应力设计
特殊情况处理
针对模型中可能出现的特殊情况， 如施工阶段、预应力张拉等，说明 处理方法。
计算结果分析
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变形分析
分析模型在受力后的变形情况 ，包括挠度、转角等。
应力分析
分析模型中的应力分布和大小 ，包括正应力和剪应力。
预应力张拉分析
针对预应力张拉的情况，分析 张拉后的应力分布和损失。
结果对比
优化和完善。
未来可以进一步研究新型材料 和结构形式在预应力混凝土连 续箱梁中的应用，以提高桥梁
的性能和耐久性。
有限元分析软件的功能和精度 将不断提升，为预应力混凝土 连续箱梁的分析和设计提供更 加可靠的技术支持。
未来可以通过加强科研合作和 技术交流，推动预应力混凝土 连续箱梁领域的创新和发展， 为我国桥梁事业的发展做出更 大的贡献。
05 参考文献
CHAPTER
管桩桩身的竖向极限承载力标准值设计值与特征值的关系
管桩桩身的竖向极限承载力标准值设计值与特征值的关系标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]管桩桩身的竖向极限承载力标准值、设计值与特征值的关系（一）、计算公式：管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算：1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的确定：根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.5条的计算式可以计算出桩身竖向承载力设计值Rp：Rp=AfcΨc。
式中Rp—管桩桩身竖向承载力设计值KN；A—管桩桩身横截面积mm2；fc—混凝土轴心抗压强度设计值MPa；Ψc—工作条件系数，取Ψc=0.70 。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的确定：根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.6条的计算式可以计算出单桩竖向承载力最大特征值Ra：Ra= Rp/1.35。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的确定：第一种确定方法：根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》附录中单桩竖向桩身极限承载力标准值Qpk=2 Ra。
第二种确定方法：根据以下公式计算Qpk=（0.8fck-0.6σpc）A。
式中Qpk—管桩桩身的竖向极限承载力标准值KN； A—管桩桩身横截面积mm2；fck—混凝土轴心抗压强度标准值MPa；σpc—桩身截面混凝土有效预加应力。
管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk相当于工程施工过程中的压桩控制力。
4、综合以上计算公式，管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的关系如下：Ra= Rp/1.35；Qpk=2 Ra=2 Rp/1.35约等于1.48 Rp。
（二）、举例说明：一、例如，根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集标准，现对PC —A500（100）的管桩分别计算管桩桩身的单桩竖向极限承载力标准值、设计值与特征值如下，以验证以上公式的正确性：1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算：Rp=AfcΨc=125660 mm2×27.5 MPa×0.7=2419KN；03SG409《预应力混凝土管桩》中为2400 KN，基本相符。
《体外预应力加固》课件
施工过程
对住宅楼进行必要的支撑和加固 ，安装钢绞线、锚具和转向器等 ，进行预应力张拉，最后进行楼 板修复和涂装。
加固效果
加固后房屋结构稳定性得到显著 提高，墙体开裂和楼板下沉等问 题得到有效解决，保证了房屋的 安全性和居住性。
确定加固方案
根据桥梁的实际情况和加固需 求，选择合适的体外预应力加 固方案。
预应力索设计
根据计算结果，设计合理的预 应力索，包括规格、长度、数 量等。
施工监控系统设计
为确保施工安全和质量，设计 合理的施工监控系统。
施工工艺
施工准备
清理桥梁表面，确定 施工区域和范围，准 备施工设备和材料。
安装锚固系统
与粘钢加固法相比，体外预应力加固技术能够提供更大的承 载能力，减小结构的变形和裂缝发展，同时预应力筋的防腐 性能优于粘钢加固。
03 体外预应力加固的设计与 施工
设计流程
建立计算模型
根据桥梁的结构形式和受力特 点，建立计算模型，进行结构 分析和计算。
锚固系统设计
设计安全可靠的锚固系统，确 保预应力索的有效固定和传递 。
锚固系统
选择安全可靠的锚固系统 ，如挤压锚或粘结锚等， 确保预应力索的有效固定 和传递。
防护材料
为保护预应力索和锚固系 统，选择耐腐蚀、耐磨损 的材料进行表面防护。
04 体外预应力加固的工程实 例
桥梁加固实例
加固效果
加固后桥梁承载力得到显著提高，裂缝得 到有效控制，保证了桥梁的安全性和耐久 性。
体外预应力加固技术的发展历程
起源
初步发展
体外预应力加固技术起源于20世纪50年代 ，最初用于桥梁工程加固。
浙江建筑预算定额(03版)中系数需要换算的规定
附墙柱:附墙柱包括砖柱和混凝土柱.附墙柱一般是指凸出墙面的柱,作用是与墙一起整体受力,加强墙体的刚度.与剪力墙连一起的框架柱不算附墙柱,因框架柱是主要承力构件,荷载通过剪力墙传给框架柱.附墙柱计算：附在钢筋混凝土外墙的柱，其凸出墙体部分合并外墙计算;附在钢筋混凝土内墙上的柱，如单面凸出部分超过墙厚的柱可按柱单独计算;单面凸出小于墙厚及附于转角墙的柱，凸出墙外部分合并内墙计算;双面凸出墙面的，不论凸出多少，均可按柱单独计算，根据墙柱的形式、规格分别套用相应的墙、柱定额子目。
檐沟，天沟，泛水，挑檐1、檐沟:屋檐下面横向的槽形排水沟，用于承接屋面的雨水，然后由竖管引到地面。
2、天沟:屋面排水分有组织排水和无组织排水（自由排水），有组织排水一般是把雨水集到天沟内再由雨水管排下，集聚雨水的沟就被称为天沟，天沟分内天沟和外天沟，内天沟是指在外墙以内的天沟，一般有女儿墙；外天沟是挑出外墙的天沟，一般没女儿墙。
天沟多用白铁皮或石棉水泥制成。
3、泛水:泛水是建筑上的一种防水工艺，通俗的说其实就是在墙与屋面，也就是在所有的需要防水处理的平立面相交处进行的防水处理，说白了就是用防水材料把墙角包住。
和散水不同其构造要点及做法为：（1）降屋面的卷材继续铺至垂直墙面上，形成卷材防水，泛水高度不小于250mm。
（2）在屋面与垂直女儿墙面的交接缝处，砂浆找平层应抹成圆弧形或45度斜面，上刷卷材胶粘剂，使卷材胶粘密实，避免卷材架空或折断，并加铺一层卷材。
（3）做好泛水上口的卷材收头固定，防止卷材在垂直墙面上下滑。
一般做法是：在垂直墙中凿出通长的凹槽，降卷材收头压入凹槽内，用防水压条钉压后再用密封材料嵌填封严，外抹水泥砂浆保护。
凹槽上部的墙体亦应做防水处理。
通俗解释：泛水是指屋面女儿墙、挑檐或高低屋面墙体的防水做法，其主要作用就是保证女儿墙、挑檐、高低屋面墙不受雨水冲刷，以及保护屋面其余地方的防水层（不至于进水）。
4、挑檐：楼顶平面凸出墙体的部分，主要是为了方便做屋面排水。
云南省建筑工程消耗量定额说明及计算规则 2003
第一分部土石方工程说明一、人工土石方1.土壤及岩石分类：详见“土壤、岩石分类表”。
表列Ⅰ、Ⅱ类为定额中一、二类土壤（普通土）；Ⅲ类为定额中三类土壤（坚土）；Ⅳ类为定额中四类土壤（砂砾坚土）。
沟槽、基坑定额，其深度按6m 以内编制。
2.本分部定额按天然密实干土编制，如挖湿土时，人工定额量乘以系数1.18。
干湿土的划分，以地下常用水位为准，地下常水位以上为干土，以下为湿土，稀粘或易流者，为淤泥或流砂。
采用井点降水的土方应按干土计算。
3.本分部定额未包括地下水位以下施工的排水费用，发生时另行计算；挖土方时如有地表水需要排除时，根据施工组织设计计算。
4.挖地槽、地坑已按比例进行综合，在施工中无论是挖地槽或地坑均执行本定额，不再作调整。
5.支挡土板定额项目分为密撑和疏撑，密撑是指满支挡土板，间距不大于30cm，疏撑是指间隔支挡土板，间距不大于150cm。
实际间距不同时，不作调整。
6.在有挡土板支撑下挖土方时，人工定额量乘以系数1.43。
7.桩间挖土方时扣除钻（冲）孔桩、人工挖孔桩体积（其余桩种不扣除）。
因打桩挤密土壤而不得改变土壤的类别。
8.场地竖向布置挖填土方时，不再计算平整场地的工程量。
9.石方爆破定额是按炮眼松动爆破编制，不分明炮、闷炮，但，闷炮的覆盖材料按实计算。
10.石方爆破定额是按电雷管导电起爆编制的。
如采用火雷管爆破时，雷管应换算，数量不变，扣除定额中的胶质导线，换为导火索，导火索的长度按每个雷管2.21m计算。
二、机械土石方1.岩石及岩石分类，详见“土壤、岩石分类表”。
表列Ⅴ类为定额中松石；Ⅵ~Ⅷ类为定额中次坚石；Ⅸ~Ⅹ类为定额中普坚石；Ⅺ~ⅩⅥ类为定额中特坚石。
2.推土机推土、推石渣，铲运机铲土重车上坡时，坡度大于5%时，先坡度和坡长分别折算运距，然后按运距套用相应的定额，其运距按坡度区段斜长乘下列系数计算。
3.汽车、人力车重车上坡降效因素，已综合在相应的运输定额项目中，不再另行计算。
4.机械挖土工程量，可按施工组织设计规定计算。
悬浇梁预应力张拉计算书(完整版)
40+70+40m悬浇箱梁预应力张拉油表读数计算计算依据：山东省交通规划设计院《济南至徐州公路济宁至鱼台（鲁苏界）段两阶段施工图设计》第三册第二分册《公路桥涵施工技术规范》《千斤顶校验实验报告》山东省公路检测中心BG-2014-QJD-01-037已知条件：1、预应力钢束锚下张拉控制应力为1339.2MPa。
2、精轧螺纹钢筋锚下张拉控制应力为837MPa。
3、预应力筋截面积：（1）19sΦ15.24:19×140=2660㎜²（2）22sΦ15.24:22×140=3080㎜²（3）1sΦ15.24:1×140=140㎜²（4）JL32预应力筋：16²×π=804.2㎜²4、顶表校验曲线公式计算过程：张拉力计算表见下表附件：《试验报告》山东省公路检测中心BG-2014-QJD-01-037济鱼高速四标段一分部40+70+40m悬浇梁张拉油表读数计算表2014年12月30日序号预应力筋类型张拉控制应力截面积张拉力15%油表读数1张拉力30%油表读数2张拉力100%油表读数3表-顶编号顶表校验曲线公式1 1-Ф15.241339.2140 28.12 5.7 56.25 12.0 187.49 41.5 27吨1#顶-表91393 Y=0.2251X-0.6581 2 1-Ф15.241339.2140 28.12 5.7 56.25 11.9 187.49 41.0 27吨2#顶-表91271 Y=0.2214X-0.55523 19-Ф15.241339.2 266534.34 6.9 1068.68 13.3 3562.27 43.2450吨3#顶-表091233Y=0.012X+0.48814 22-Ф15.241339.2 308618.71 7.9 1237.42 15.3 4124.74 50.0精品资料5 19-Ф15.241339.2 266534.34 7.0 1068.68 13.4 3562.27 43.4450吨4#顶-表91392 Y=0.012X+0.61566 22-Ф15.241339.2 308618.71 8.0 1237.42 15.5 4124.74 50.17 19-Ф15.241339.2 266534.34 6.8 1068.68 13.3 3562.27 43.7450吨1#顶-表91390Y=0.0122X+0.24388 22-Ф15.241339.2 308618.71 7.8 1237.42 15.3 4124.74 50.69 19-Ф15.241339.2 266534.34 7.0 1068.68 13.5 3562.27 44.0450吨2#顶-表91232Y=0.0122X+0.508310 22-Ф15.241339.2 308618.71 8.1 1237.42 15.6 4124.74 50.811 JLФ32 837 804 100.97 4.3 201.93 9.0 673.12 31.0 100吨04#顶-表Y=0.0466X-0.3748精品资料91235100吨03#顶-表12 JLФ32 837 804 100.97 4.3 201.93 8.9 673.12 30.5Y=0.0458X-0.359691231计算：复核：精品资料济鱼高速公路LQSG-4标一分部40+70+40m悬浇梁预应力张拉计算书计算复核二O一四年十二月三十一日Welcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
预应力混凝土桥梁用塑料波纹管(中国版) pc15-001-03
球形台座 顶出治具
位移测量仪
灌浆
混凝土
塑料波纹管
开孔承压板 荷载计 承压板
图 4.3.9-1 附着性能试验装置的例子
6
顶出治具
塑料波纹管内径+4mm
塑料波纹管内径-4mm
开孔承压板 图 4.3.9-2 顶出治具和开孔承压板的例子 d）因损坏而无法确认随着位移增加而增大的荷载时，结束负载。 4.3.10 计算 计算，如下。 a）附着应力按照式（4.3.10）计算，四舍五入保留 3 位有效数字。 式（4.3.10） 在此， τ：附着应力度（N/mm ） P:负载荷载（N） D：塑料波纹管的内径（mm） h：试样的高度（mm） 4.3.11 报告 4.3.11.1 必须报告的事项 a）试验年月日 b）试验室的温度 c）荷载计和位移测量仪或指示表的名称，型号和最大测量能力 d）试验装置的精确度 e）塑料波纹管的材质，塑料波纹管的内径，塑料波纹管的外径（波纹状的最外径） ， 形状以及品牌 f）试样的个数以及号码 g）试样的尺寸以及方形钢管的截面尺寸 h）混凝土的配合，塌落度（cm）以及压缩强度 i）预应力灌浆的使用材料，配合，流动时间以及压缩强度 j）荷载-位移曲线 k）最大附着应力度和试样的破损状况 4.3.11.2 必要时报告的事项 a）试验机构名称
3
4.试验 4.1 外观试验 按照表 3.3.2 所规定的要求事项，成品通过目视或手摸检验外观。 试样的数量为 3 个以上。 4.2 尺寸试验 按照表 3.2 和表 3.3.2 所规定的要求事项，成品通过适当的测量器具检验尺寸。 试样的数量为 3 个以上。 4.3 附着性能上试验 4.3.1 试验室的状态 试验室的温度，无特殊的情况下，以 23±5℃为标准。湿度无规定。 4.3.2 试样 a）试样按照表 4.3.2 和图 4.3.2 的要求，根据塑料波纹管的内径决定边长 a，高 h 的长方 体。塑料波纹管的内径超过表 4.3.2 所规定的大小，塑料波纹管和方形钢管之间的空 隙（ ）不能保证的情况下，酌情设定 a，选定方形钢管的截面尺寸。 表 4.3.2 附着性能试验试样的尺寸 塑料波纹管的内径 80mm 以下 大于 80mm
预应力风机基础与风机机组塔架连接
pling 方式耦合到塔筒壁上，参考点 RP-1 作为外荷载加载的点； 而
参考点 RP-2 位于高度为 1 m 的塔筒段的顶端圆心处，并与塔筒
段上表面耦合，参考点 RP-2 用来计算塔筒在外荷载作用下的倾
斜角度。
图 5 显示的是在极限荷载作用下 T 形法兰与基础连接的整
体 Mises 应力云图，锚杆中施加的预紧力为 500 kN，图形显示的变
2 矿区概况
1） 地形地貌、地质构造及地震。地势总体表现为南部高，北 部低。最高处位于矿区南部的麻木沟南侧，标高 1 510． 0 m，最低 点在北部麻峪沟与矿区界线上，为 980． 0 m，最大高差 530 m。按 形态和成因分类，区 内 地 貌 可 分 为 两 大 类，分 别 为 秦 岭 山 区 和 沟 谷两种地貌，其中以秦岭山区为主。矿区位于小秦岭金矿田大月 坪—金罗斑复式 背 斜 南 翼，基 本 构 造 形 态 为 向 西 倾 斜 的 单 斜 构 造。矿区内构 造 主 要 为 南 北 走 向 控 矿 断 裂，次 为 东 西 向 断 裂 构 造。主要断裂构造为 Q315，总体走向 180°，倾向为： 250° ～ 280°， 倾角： 75° ～ 85°，矿体严格受断裂控制 Q315 断裂构造在南段被一 东西向断裂构造错断，该断裂为一后期活动断裂。具韧性变形性 质，规模较小，为脆韧性剪切带，以多级线形片麻状糜棱岩带； 片 理化带、脆韧性剪切带构成。矿区地处在渭河盆地内故市凹陷南 侧梯度带上，活动 断 裂 从 境 内 通 过，南 侧 黄 土 原 边 发 育 一 组 东 西 向活动断裂，为系 列 向 北 阶 梯 状 迭 落 的 正 断 层 组 成，新 构 造 运 动 活跃，地层遭受切割破坏，加之关中东部一带地幔显示上涌活动， 致使盆地中部凹 陷，两 侧 相 对 抬 升，形 成 了 发 生 中 强 地 震 的 地 质 构造背景，是 我 国 东 部 又 一 个 强 烈 地 震 活 动 带。据 GB 183062001 中国地震参数区划图、GB 50011-2001 建筑抗震设计规范，矿 区地震烈度为 8 度区，设计基本地震加速度值为 0． 20g，反应谱特 征周期为 0． 35 s。
结合桥梁实际影响线信息的预应力识别方法
第 36 卷第 3 期2023 年6 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 3Jun. 2023结合桥梁实际影响线信息的预应力识别方法王宁波，王灿，沈伟，黄天立（中南大学土木工程学院，湖南长沙 410075）摘要: 预应力技术广泛应用于桥梁工程领域，对于在役桥梁结构，随着服役时间延长不可避免地存在预应力损失。
准确识别桥梁预应力有助于了解其实际承载能力，保证桥梁长期安全稳定运营。
本文研究预应力导致影响线的变化机理，建立预应力与桥梁影响线之间的对应关系（预应力梁影响线微分方程），并给出解析与数值求解方法，通过与仿真计算结果比较验证微分方程的正确性。
研究预应力筋线形对挠度影响线（Deflection Influence Line，简写为DIL）的影响，在此基础上将影响线微分方程进行简化，提出结合实际影响线的预应力识别方法。
开展预应力梁桥车⁃桥耦合数值仿真试验，进行桥梁动力响应计算和影响线提取，验证本文结合桥梁实际影响线进行预应力识别方法的正确性与可行性。
关键词: 预应力识别；桥梁影响线；移动荷载；影响线微分方程；基函数中图分类号: U441； U448.35 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）03-0688-10DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.03.011引言预应力可改善桥梁结构的受力状态，使其具有跨度大、自重小、经济实用等优点［1］，已广泛应用于桥梁工程领域。
在桥梁服役期间，由于混凝土徐变、预应力筋松弛等诸多因素，不可避免地发生预应力损失，从而出现梁体底面开裂、桥梁线形变化、结构响应增大等现象，导致桥梁结构承载能力下降、使用寿命缩短，严重时造成灾难性事故［2］。
当前中国桥梁事业发展方向已从大举建设转向结构长期安全稳定运营，如何快速、经济、准确地评估、识别在役桥梁结构实际预应力状态具有重要意义。