5.3.1　管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时，结构上的各种作用均应采用作用设计值。作用设计值应为作用代表值与作用分项系数的乘积。

5.3.2　管道按强度计算时，应采用下列极限状态计算表达式：

式中：γ0——管道的重要性系数，取1.1；当设计为双线或有调蓄设施时可取1.0；当用作排水管时可取1.0。

　　　S——作用效应组合的设计值。

　　　R——管道结构抗力的设计值。

5.3.3　作用效应的组合设计值，应按下式确定：

式中：γG1——管自重分项系数，当作用效应对管道结构不利时取1.2，有利时取1.0。

　　　γGi——除管自重外，第i个永久作用分项系数，当作用效应对管道结构不利时应取1.27；当有利时应取1.0。

　　　γQj——第j个可变作用分项系数，当作用效应对管道结构不利时，对地表水或地下压力应取1.27，对其他可变作用应取1.4；当有利时应取1.0。

　　　CG1——管自重的作用效应系数。

　　　CGi——除管自重外，第i个永久作用效应系数。

　　　CQj——第j个可变作用效应系数。

　　　G1k——自重标准值。

　　　Gik——除管自重外其他永久作用标准值。

　　　Qjk——第j个可变作用标准值。

　　　φc——可变作用的组合系数，取0.9。

注：作用效应系数为管道结构中作用产生的效应（内力、应力等）与该作用的比值，可按结构力学方法确定。

5.3.4　承载能力极限状态强度计算的作用组合，应根据顶管实际条件按表5.3.4的规定采用。

表5.3.4　承载能力极限状态强度计算的作用组合

5.3.5　施工期间管道纵向应对允许顶力进行验算，预应力钢筒混凝土顶管的传力面允许最大顶力可按下式计算：

式中：Fdc——管道允许最大顶力设计值（N）；

　　　φ1——混凝土材料受压强度折减系数，可取0.90；

　　　φ2——偏心受压强度提高系数，可取1.05；

　　　φ3——材料脆性系数，可取0.85；(www.daowen.com)

　　　φ5——混凝土强度标准调整系数，可取0.79；

　　　fc——混凝土受压强度设计值（N/mm2）；

　　　AP1——管道最小有效传力面（承口端面）的面积（m2）（图5.3.5）；

　　　γQd——顶力分项系数，可取1.3。

图5.3.5　承口端面示意图

1—承口外边线；2—承口内边线；3—内壁边线；4—端面全截面面积AP1

5.3.6　对埋设在地下水以下的管道，应根据设计条件计算管道结构的抗浮稳定。计算时各项作用应取标准值，并应满足抗浮稳定性抗力系数不低于1.10。

5.3.7　预应力钢筒混凝土顶管的预应力钢丝截面面积，应按下列公式计算：

式中：AP——环向预应力钢丝截面面积（mm2/m）。

　　　Nl——设计内水压力及管顶荷载作用下，管侧截面上的轴向拉力（N/m），以受拉为正。

　　　——在基本组合作用下，管侧截面上的最大弯矩（N·mm/m），计算结构为负值，表示管外壁受拉，代入本配筋公式时取正值。

　　　d0——预应力钢丝中心至管壁折算截面重心的距离（m），可按本标准附录第B.0.9条确定。

　　　fpy——预应力钢丝的强度设计值（N/mm2），按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定采用。

　　　Fsv，k——管道单位长度上管顶竖向土压力标准值（kN/m）。

　　　Gwk——管内水重标准值（kN/m）。

　　　λy——管径大于1600mm时，取0.9；管径小于或等于1600mm时，取1.0。

　　　r0——管壁截面的计算半径，取管中心至管壁截面重心的距离（mm）。

　　　kvm，khm，kwm，kgm——分别为竖向、侧向压力和管内水重、管自重作用下，管侧截面上弯矩的弯矩系数，kvm=-0.138，khm=0.125，kwm=-0.076，kgm=-0.076。

　　　D——管道外径（m）。

　　　γGi，γQi——第i个永久作用，第i个可变作用的分项系数。

　　　qvk——地面车辆传递至管顶处的竖向压力标准值（kN/m2），当小于地面堆积荷载qmk时，应取qmk计算。

　　　Asc——钢筒的截面面积（mm2/m）。

　　　f′——钢筒的材料抗拉强度设计值（N/mm2）。按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用。