理论教育 预应力钢筒混凝土顶管极限状态计算方法

预应力钢筒混凝土顶管极限状态计算方法

时间:2023-10-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:5.4.2正常使用极限状态按标准组合验算时,作用效应组合设计值应按下式计算:式中:Sd——变形、裂缝等作用效应的设计值。

预应力钢筒混凝土顶管极限状态计算方法

5.4.1 管道结构按正常使用极限状态进行验算时,各项作用效应均应采用作用代表值。

5.4.2 正常使用极限状态按标准组合验算时,作用效应组合设计值应按下式计算:

式中:Sd——变形、裂缝等作用效应的设计值。

5.4.3 正常使用极限状态按准永久组合验算时,作用效应组合设计值应按下式计算:

式中:φqj——第j个可变作用的准永久值系数,应按本标准第5.2节的规定采用。

5.4.4 预应力钢筒混凝土顶管在正常使用条件下,其环向预应力钢丝的截面面积应按下列公式计算:

式中:Mpms——在标准组合作用下,管壁顶、底截面上的最大弯矩(N·mm/m);

   Nps——在内水压力标准值作用下,管壁上的最大拉力(N/m);

   An——管壁截面(含钢筒、钢丝、混凝土保护层)折算面积(mm2/m);

   Wc2——管壁截面(含钢筒、钢丝)对管壁外侧截面受拉边缘的折算弹性抵抗矩(mm3/m),按本标准附录第B.0.4条计算;

   γ′——受拉区混凝土的塑性影响系数,取1.75;

   σpe——环向预应力钢丝扣除应力损失后的有效预应力(N/m2);

   σss——在作用效应标准组合下,管壁顶、底计算截面上的边缘最大拉应力(N/mm2)。

5.4.5 在标准组合作用下,外层混凝土层应力应按下列公式计算:(www.daowen.com)

式中——在作用效应标准组合下,管侧截面上的边缘最大拉应力(N/mm2);

   ——在作用效应标准组合下,管侧截面上的最大弯矩(N·mm/m),计算结果为负值,表示管外壁受拉,代入本应力公式时取正值;

   ———在作用效应标准组合下,管侧截面上的轴向拉力(N/m),以受拉为正;

   εct——外层混凝土层相当于抗拉强度的应变量

   αm——取5.0;

   Ec——管芯混凝土的弹性模量(Pa);

   ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm2)。

5.4.6 在准永久组合作用下,外层混凝土层应力应按下列公式计算:

式中:——在作用效应准永久组合下,管侧截面上的边缘最大拉应力(N/mm2);

   ——在作用效应准永久组合下,管侧截面上的最大弯矩(N·mm/m),计算结果为负值,表示管外壁受拉,代入应力公式时取正值;

   ———在作用效应准永久组合下,管侧截面上的轴向拉力(N/m),以受拉为正;

   ——取4.0。

5.4.7 管道承插口处应设置端部钢筋,钢筋直径不宜小于8mm,分布角度不宜大于7.5°。

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