（優(yōu)選）同濟大學混凝土橋主梁截面幾何特性計算ppt講解當前第1頁\共有28頁\編于星期五\4點內(nèi)容介紹各階段截面幾何特性及受力特點T形截面有效翼緣寬度各階段截面幾何特性計算第二部份主梁截面幾何特性計算當前第2頁\共有28頁\編于星期五\4點各階段截面幾何特性及受力特點：第二部份主梁截面幾何特性計算后張法預應(yīng)力砼梁在不同受力階段參與受力的截面不同，因此截面特性應(yīng)分別計算階段1

主梁預制并張拉預應(yīng)力1-6號鋼束(小截面)預制主梁砼達設(shè)計強度90%后,進行1-6號鋼束張拉,此時管道尚未壓漿,故其對應(yīng)的受力截面是扣除全部預應(yīng)力管道的小截面的凈截面承受的荷載：預制構(gòu)件自重本例主梁從施工到運營經(jīng)歷了三個主要階段當前第3頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算階段2

灌漿封錨,主梁吊裝就位,現(xiàn)澆橋面板濕接頭1)1-6號鋼束張拉完成后進行管道壓漿封錨,預應(yīng)力筋能參與截面受力；7號束張拉時管道尚未壓漿,要扣除其面積2)主梁吊裝就位后現(xiàn)澆900mm濕接頭,但此時這部份橋面板還不能參與受力；故此階段對應(yīng)的受力截面是1-6號鋼束與混凝土組成的換算截面,注意須扣除7號束管道,同時不計現(xiàn)澆橋面板部份。承受的荷載（增加部分）：現(xiàn)澆濕接頭當前第4頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算階段3

二期恒載施工和運營階段橋面板現(xiàn)澆濕接頭結(jié)硬后,主梁即為全截面參與受力,故其截面應(yīng)是計入全部預應(yīng)力鋼束面積的大截面的換算截面承受的荷載（增加部分）：二期恒載、活載當前第5頁\共有28頁\編于星期五\4點翼緣有效寬度計算第二部份主梁截面幾何特性計算預應(yīng)力砼梁在計算預加力引起的砼應(yīng)力時,預加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力可按實際翼緣全寬計算預加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力可按翼緣有效寬度計算（公預規(guī)條）

當前第6頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算概念

在彎曲荷載作用下，按照平截面假定，彎曲正應(yīng)力沿梁寬方向是均勻分布的。當前第7頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算實際上，由于“剪力滯效應(yīng)”，受壓翼緣上的壓應(yīng)力隨著離梁肋的距離增加而減小。

當前第8頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算實用方法為了使平截面假定能用于T梁這類寬翼緣的分析，一般采取“翼緣有效(分布)寬度”的方法處理：翼緣某寬度內(nèi)法向應(yīng)力不變,均等于按照平截面假定計算得到的最大應(yīng)力；而此寬度內(nèi)法向應(yīng)力的合力與原來相等。當前第9頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算計算公式對于簡支T梁翼緣有效寬度（公預規(guī)條）時,當前第10頁\共有28頁\編于星期五\4點特殊規(guī)定公預規(guī)“條”條文說明中特別指出：無論使用有效寬度及等代法向應(yīng)力，或采用全寬度及實際法向應(yīng)力，在正常使用極限狀態(tài)（彈性階段）兩者應(yīng)是同一中性軸。所以當用有效寬度截面計算等代法向應(yīng)力時，中性軸應(yīng)取用原全寬截面的中性軸。因此計算步驟應(yīng)為：1.按全寬截面計算形心軸位置；2.計算有效寬度；3.按全寬截面計算截面面積（與軸力相關(guān)）；4.按有效寬度計算抗彎慣矩（與彎矩有關(guān)）。當前第11頁\共有28頁\編于星期五\4點區(qū)分幾個概念形心軸（重心軸）：截面的幾何特性，全寬換算截面的形心軸。重心軸到上緣距離中性軸：彈性受力階段截面上正應(yīng)力為0的軸。

普通鋼筋混凝土構(gòu)件：不計受拉區(qū)混凝土，假定中性軸位置，受壓區(qū)混凝土的凈距等于受拉鋼筋換算面積的凈距，是個二次方程

全預應(yīng)力混凝土構(gòu)件：截面全部受壓，因此嚴格講沒有中性軸。有時也用來指僅考慮彎矩時正應(yīng)力為0的軸，由于不需要扣除中性軸以下的混凝土，因此中性軸就是形心軸。受壓區(qū)高度：承載能力極限狀態(tài)下截面受壓的范圍，不考慮受拉區(qū)混凝土，由下式求解：（配筋已知時，直接得到）（配筋未知時，與有關(guān)，是二次方程）本設(shè)計中全部采用“形心軸”當前第12頁\共有28頁\編于星期五\4點一.階段一截面幾何特性計算第二部份主梁截面幾何特性計算當前第13頁\共有28頁\編于星期五\4點小截面凈截面圖：第二部份主梁截面幾何特性計算毛截面形心軸凈截面形心軸管道面積當前第14頁\共有28頁\編于星期五\4點計算公式：第二部份主梁截面幾何特性計算式中——小截面的毛截面面積凈截面面積——預留管道面積為束數(shù)為管道直徑（外徑）式中——小截面的毛截面形心至下緣距離對梁下緣靜矩——預應(yīng)力鋼束重心至下緣距離當前第15頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算式中——形心軸至下緣距離凈截面形心軸式中——小截面（考慮有效寬度）的毛截面對其形心軸慣性矩凈截面慣性矩——預留管道截面對其形心軸慣性矩——形心軸至上緣距離——截面高度當前第16頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算式中——凈截面對下緣彈性抵抗矩凈截面抵抗矩——凈截面對上緣彈性抵抗矩鋼束重心至凈截面形心偏心距當前第17頁\共有28頁\編于星期五\4點二.階段二截面幾何特性計算第二部份主梁截面幾何特性計算當前第18頁\共有28頁\編于星期五\4點小截面組合性截面圖：第二部份主梁截面幾何特性計算毛截面形心軸組合性截面形心軸當前第19頁\共有28頁\編于星期五\4點計算公式：第二部份主梁截面幾何特性計算式中——小截面的毛截面面積組合性截面面積——7號鋼束預留管道面積為管道直徑——1-6號鋼束換算為砼而增加的面積當前第20頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算式中——形心軸至下緣距離組合性截面形心軸——形心軸至上緣距離——截面高度式中——小截面的毛截面形心至下緣距離——1-6號鋼束重心至下緣距離對梁下緣靜矩——7號鋼束重心至下緣距離當前第21頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算式中——小截面（考慮有效寬度）的毛截面對其形心軸慣性矩組合性截面慣性矩——7號鋼束預留管道截面對其形心軸慣性矩——1-6號鋼束換算截面對其形心軸慣性矩當前第22頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算式中——換算截面對下緣彈性抵抗矩組合性截面抵抗矩——換算截面對上緣彈性抵抗矩1-6號鋼束重心至組合性截面形心偏心距7號鋼束重心至組合性截面形心偏心距當前第23頁\共有28頁\編于星期五\4點三.階段三截面幾何特性計算第二部份主梁截面幾何特性計算當前第24頁\共有28頁\編于星期五\4點大截面換算截面圖：第二部份主梁截面幾何特性計算毛截面形心軸換算截面形心軸當前第25頁\共有28頁\編于星期五\4點計算公式：第二部份主梁截面幾何特性計算式中——大截面的毛截面面積換算截面面積——預應(yīng)力鋼束換算為砼而增加的面積式中——大截面的毛截面形心至下緣距離對梁下緣靜矩——預應(yīng)力鋼束重心至下緣距離當前第26頁\共有28頁\編于星期五\4點第二部份主梁截面幾何特性計算式中——形心軸至下緣距離換算截面形心軸式中——大截面（考慮有效寬度）的