截面几何特性计算

①截面几何特性计算后张法预应力混凝土梁主梁截面几何应根据不同的受力阶段分别计算。本设计中的T形梁从施工到运营经历如下三个阶段。1）主梁预制并张拉预应力根据主梁混凝土达到设计强度的90%后，进行预应力的张拉，此时管道尚未压浆，所以其截面特性为计入非预应力钢筋影响（将非预应力钢筋换算为混凝土）的净截面，该截面的截面特性计算中应扣除预应力管道的影响。边梁翼板宽度为1900mm，中梁翼板宽度为1700mm。2）灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇400mm湿接缝预应力钢筋张拉完成后并进行管道压浆、封锚后，预应力钢筋能够参与截面受力。主梁吊装就位后现浇400mm湿接缝，但湿接缝还没有参与截面受力，所以此时的截面特性计算采用计入非预应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面，边梁翼板宽度为1900mm，中梁翼板宽度为1700mm。3）桥面及防护栏施工和运营阶段此时主梁即为全截面参与工作，此时截面特性计算采用计入非预应力钢筋和预应力钢筋影响的换算截面，边梁与中梁翼板宽度为2100mm。截面几何特性计算可以列表进行，以第一阶段边梁跨中截面为例列表于2-16.表2-16边梁第一阶段跨中截面几何特性计算表分块名称分块面积iA（2mm）310重心至梁顶距离iy()mm对梁顶边的面积矩iiiyAS（3mm）610自身惯性矩iI（4mm）910isyy()mm2)(isixyyAI（4mm）910截面惯性矩iuIII（4mm）混凝土全截面816.467738.9603.287410.275-1.90.003非预应力钢筋换算面积sESA)1(=9.103194017.6590-120313.174预留管道面积-11.5451819.8-21.0090-1082.8-13.536净截面面积814.025ninsAsy/=737.00936.599is-0.359409.916注：54/2.010/3.45105.797ESSCEE。同理，可求得其它受力阶段控制截面几何特性如表2-17所示。表2-17边梁、中梁各控制截面不同阶段的截面几何特性汇总表主梁受力阶段计算截面A2mm310symmxymmpemmI4mm910W(3mm）810suyIW/xbyIW/ppeIW/边梁阶段1：孔道压浆前跨中814.025731.71268.31088.3407.9165.5753.2163.7484/L814.025732.71267.3992.3407.9125.5673.2194.111变化点814.025734.91265.1860.1411.0745.5943.2494.779支点1249.581822.91177.1260.1509.0506.1864.32519.570阶段2：管道结硬后至湿接缝结硬前跨中881.325814.81185.21005.2480.7335.94.0564.7824/L881.325810.01198.0923.0473.9345.8513.9565.135变化点881.325799.71200.3795.3461.0855.7663.8415.798支点1318.337834.51165.5248.5523.1136.2694.48821.050阶段3：湿接缝结硬后跨中913.708789.51210.51030.5497.9706.3074.1144.8324/L913.708784.41215.6940.6490.4556.2534.0355.214变化点913.708774.81225.2820.2477.4956.1633.8975.822支点1350.358816.71183.3266.3540.9946.6244.57220.320中梁阶段1：孔道压浆前跨中778.627754.21246.81066.8397.6975.2733.193.7284/L778.627754.81245.2970.2389.6295.1623.1294.016变化点778.627756.51243.5838.5391.8465.183.1514.673支点1215.649839.41160.6243.6488.4215.8194.20820.050阶段2：管道结硬后至湿接缝结硬前跨中845.842838.01162.0982.0458.5175.4723.9464.6694/L845.842833.41166.6891.6452.5465.433.8795.076变化点845.842822.21177.8772.8439.4705.3453.7315.687支点1282.95850.41149.6232.6500.3575.8844.35221.51阶段3：湿接缝结硬后跨中909.754784.51215.51035.5492.7276.2814.0544.7584/L909.754779.91220.1945.1485.9056.233.9835.141变化点909.754770.11229.9824.9472.5096.1363.8425.728支点1346.980813.91186.1269.1536.7126.5944.52519.940注：pe为计算截面上钢束重心到截面净矩的距离，pxpeya，其中pa值见表2-14示。