城市轨道交通结构设计及施工4第四章.ppt

6.预应力混凝土受弯构件抗弯设计 预应力损失计算 预应力筋的应力松弛引起的损失 混凝土收缩和徐变引起的损失 在后拉法结构中，当分批张拉预应力钢筋时，对先张拉的钢筋应考虑混凝土的弹性压缩引起的应力损失 与 均参照《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）相关规定计算 6.预应力混凝土受弯构件抗弯设计 预应力混凝土受弯构件的计算方法 正截面承载力计算 参照《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）： 矩形截面受弯构件正截面强度 斜截面承载力计算 配有预应力、非预应力钢筋、弯起钢筋梁斜截面受剪承载力应按下式计算： 6.预应力混凝土受弯构件抗弯设计 预应力混凝土受弯构件的计算方法 使用阶段抗裂验算 对于轴心受拉、小偏心受拉或小偏心受压构件 对于受弯、小偏心受拉或大偏心受压构件 对不允许出现拉应力的构件，其正截面抗裂性按下面公式计算： 对不允许出现拉应力的构件，其斜截面抗裂性按下面公式计算： 6.预应力混凝土受弯构件抗弯设计 预应力混凝土受弯构件的计算方法 使用阶段最大裂缝宽度及变形验算 对允许开裂的预应力混凝土受弯构件在运营荷载作用下的特征裂缝宽度应符合： 对于主力组合，不得大于0.1mm 对于主力加附加力组合，不得大于0.15mm 对于特种超荷组合，不得大于0.25mm * * * * * * * * * * 城市轨道交通结构设计与施工 Structural Design and Construction of Urban Rail Transit 主讲：周顺华 教授 同济大学交通运输工程学院 第三章 限界 目录 第一节 材料的物理力学性质 第二节 钢筋混凝土受弯构建抗弯设计 第三节 受弯构件斜截面承载能力计算 第四节 钢筋混凝土受压构件计算 第五节 钢筋混凝土受弯构件的变 形计算及裂缝控制 第六节 预应力混凝土构件抗弯设计 概论 钢筋混凝土结构优点 耐久性和耐火性较好，维护费用低。 充分发挥了钢筋和混凝土两种材料的特点，其构件有较大的强度和刚度。 可模性好，可根据需要浇筑成各种形状的结构。 耐辐射、耐腐蚀性能较好。 混凝土材料中大部分为砂石，便于就地取材。 钢筋混凝土结构缺点 检查、加固、拆除等比较困难。 自重较大，使得结构的很大一部分承载能力消耗在承受其自身重量上。 概论 预应力混凝土结构优点 可以节省材料，减少自重。 提高了构件的抗裂强度和刚度，增加了结构的耐久性。 可以减小混凝土梁的竖向剪应力和主拉应力。 预应力可作为结构构件连接的手段，促进了新型大跨度结构体系与施工方法的发展。 结构质量安全可靠。 预应力混凝土结构缺点 需要有专门的设备如张拉机具、灌浆设备等。 施工工艺较复杂，对施工质量要求很高。 概论 预应力混凝土结构的施工费用较大。 预应力反拱度不易控制。 结构的功能要求 适用性。 安全性。 耐久性。 1.材料的物理力学性质 钢筋 钢筋分类 钢筋混凝土结构对钢筋的性能要求 钢筋的计算强度 钢筋的计算强度（Mpa） 表4-1 1.材料的物理力学性质 混凝土 立方体抗压强度 轴心抗压强度 和轴心抗拉强度 混凝土的徐变 混凝土的收缩 1.材料的物理力学性质 钢筋与混凝土的黏结 黏结力的作用 黏结力的组成 保证钢筋与混凝土之间黏结力的构造措施 满足钢筋的锚固长度 光圆钢筋端头做弯钩 保证钢筋的塔接长度 保证钢筋与砼共同作用，阻止钢筋在混凝土中滑移。 化学胶着力、摩擦力、机械咬合力、钢筋端部锚固力。 2.钢筋混凝土受弯构件抗弯设计 钢筋混凝土受弯构件的破坏形态 少筋梁破坏——梁的配筋率很低，属脆性破坏。 适筋梁破坏——梁的配筋率适当，属延性破坏。 超筋梁破坏——梁的配筋率很高，属脆性破坏。 （a)适筋梁弯矩-挠度关系曲线 （b) ）适筋梁弯矩-应变关系曲线 2.钢筋混凝土受弯构件抗弯设计 图4-2　矩形截面适筋梁受弯构件破坏的三个阶段的应力应变分布 适筋梁破坏过程 2.钢筋混凝土受弯构件抗弯设计 正截面受弯承载力计算基本假定 平截面假定。 不考虑受拉区的混凝土参与工作假定。 受压区混凝土应力-应变曲线采用抛物线加直线的曲线形式，如图4-3所示。钢筋应力-应变曲线采用两段直线的曲线形式，如图4-4所示。 图4-3　混凝土应力应变曲线 图4-4　钢筋应力应变曲线 2.钢筋混凝土受弯构件抗弯设计 受弯构件正截面受弯的应力图形 图4-6　矩形截面受弯构件正截面等效应力分布及受压区高度 图4-5　混凝土正截面理论应力应变分布图 2.钢筋混凝土受弯构件抗弯设计 基本计算公式