田野

摘要：通常預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋數(shù)量的一般估算方法是，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)正截面抗裂性確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，然后再由構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求確定非壓應(yīng)力鋼筋的數(shù)量。預(yù)應(yīng)力鋼筋截面數(shù)量估算時(shí)截面特性可取全截面特性。本文以此為基礎(chǔ)，對(duì)鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力的計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：鐵路設(shè)計(jì) 鐵路橋梁 建筑設(shè)計(jì) 基理計(jì)算

在本設(shè)計(jì)中高速列車活載采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載，計(jì)算中參照規(guī)范《京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》將其換算成均布荷載。其中，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTM A416—97a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線（1×7標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，公稱直徑15.24mm，公稱面積139mm2，彈性模量；錨具采用夾片式群錨，預(yù)埋金屬波紋管后張法施工。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：HRB335級(jí)鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量?；炷粒褐髁翰捎肅50混凝土，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量。

一、預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算

估算公式：（11）

（12）

式中：Ms——按作用（荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；

w——構(gòu)件全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣彈性抵抗矩；

ep——預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至截面形心軸的距離；

A——構(gòu)件全截面面積；

——預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力；

作用（荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值Ms計(jì)算如下：

其中：——列車豎向靜活載（不計(jì)動(dòng)力系數(shù)）；

構(gòu)件全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣彈性抵抗矩W計(jì)算結(jié)果如下：

預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至截面形心軸的距離計(jì)算結(jié)果如下：

預(yù)壓力鋼筋合力作用點(diǎn)至下緣距離

則預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)至截面形心軸的距離 為

將、、及的值代入公式（4-1）求出

按照規(guī)范預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力MPa；則

所以，預(yù)應(yīng)力鋼筋選用和兩種規(guī)格，5根鋼束布置在底板中間位置，其余布置在底板兩側(cè)及腹板內(nèi)。預(yù)應(yīng)力鋼束面積

二、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算

（一）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失

計(jì)算公式：（2-1）

式中：—張拉控制應(yīng)力，（按照規(guī)范）；

—鋼筋與管道間的摩擦系數(shù)，按照《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表2-5取值為0.25；

—預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起角度；

—管道每米長(zhǎng)度的局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，按《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表2-5取為0.0045；

—從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度在構(gòu)件縱軸上的投影長(zhǎng)度，以m計(jì)；

（二）管道摩阻在跨中截面引起的預(yù)應(yīng)力損失

跨中截面預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算：k=0.0015 L/2=15.75m

（三）預(yù)應(yīng)力損失組合及匯總

傳力錨固階段的預(yù)應(yīng)力損失：

使用階段的預(yù)應(yīng)力損失：

各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總?cè)缦卤?-8所示：

三、非預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算

參照《鐵路橋涵鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，換算T形截面翼板有效寬度 取下列三項(xiàng)中的最小值：

（1）對(duì)于簡(jiǎn)支梁為計(jì)算跨徑的1/3；

（2）相鄰兩梁軸線間的距離；

（3）（b為換算腹板厚度，c為梗腋寬度，為換算翼板厚度）；

故取=5764 mm

參考文獻(xiàn)：

[1]葉見曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理-2版[M].北京：人民交通出版社，2005

[2]李開言.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁制造技術(shù)及工藝[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2002

[3]朱玉爾，劉磊.現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008