构件正截面的承载能力应按下列基本假定进行计算:1构件弯曲后,其界面仍保持平面。2截面受压混凝土的应力图形简化为矩形,其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值𝑓𝑐𝑑;截面受拉混凝土的抗拉强度不予考虑。3极限状态计算时,受拉区钢筋应力取其抗拉强度设计值𝑓sd或𝑓𝑝𝑑(小偏压构件除外);受压区或受压较大边钢筋应力取其抗压强度设计值𝑓′sd或𝑓′𝑝𝑑。4钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。5.1.5桥梁构件的承载能力极限状态,应采用下列表达式:𝛾0𝑆≤𝑅(5.1.5-1)𝑅=𝑅(𝑓𝑑,𝑎𝑑)(5.1.5-2)𝛾0——桥梁结构的重要性系数,按公路桥涵的设计安全等级,一级、二级、三级分别取用1.1、1.0、0.9;桥梁抗震设计不考虑结构的重要性系数;𝑆——作用(或荷载)效应(其中汽车荷载应计入冲击系数)的组合设计值,当进行预应力混凝土连续梁等超静定结构的承载极限状态计算时,公式(5.1.5-1)中的作用(或荷载)效应项应改为𝛾0𝑆+𝛾𝑝𝑆𝑝,其中𝑆𝑝为预应力(扣除全部预应力损失)引起的次效应;𝛾𝑝为预应力分项系数,当预应力效应对结构有利时,取𝛾𝑝=1.0;对结构不利时,取𝛾𝑝=1.2;𝑅——构件承载力设计值;𝑅(∙)——构件承载力函数𝑓𝑑——材料强度设计值𝑎𝑑——几何参数设计值,当无可靠数据时,可采用几何参数标准值𝑎𝑘,即设计文件规定值。5.1.6计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面抗弯承载力时,锚固区内预应力钢筋的抗拉强度设计值,在锚固起点处取为零,在锚固终点处取为𝑓𝑝𝑑,两点之间按直线内插法取值。预应力钢筋的锚固长度𝑙𝑎应按表5.1.6采用。表5.1.6预应力钢筋锚固长度𝑙𝑎(mm)预应力钢筋种类混凝土强度等级C40C45C50C60≥C65钢绞线1×2,1×3,𝑓𝑝𝑑=1170Mpa115d110d105d95d90d1×7,𝑓𝑝𝑑=1170Mpa130d125d120d115d105d螺旋肋钢丝,𝑓𝑝𝑑=1170Mpa95d90d85d83d80d刻痕钢丝,𝑓𝑝𝑑=1170Mpa125d115d105d103d100d注:(1)当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,锚固长度应从离构件末端00.25𝑙lr处开始,𝑙lr为预应力钢筋的预应力传递长度,按本规范表6.1.7采用;(2)当预应力钢筋的抗拉强度设计值𝑓𝑝𝑑与表值不同时,其锚固长度应根据表值按强度比例增减。5.2.1受弯构件的纵向受拉钢筋和截面受压区混凝土同时达到其强度设计值时,构件的正截面相对界限受压区高度𝜉𝑏应按表5.2.1采用。表5.2.1相对界限受压区高度𝜉𝑏C50及以下C55、C60C65、C70C75、C80R2350.620.600.58—HRB3350.560.540.52—HRB400、KL4000.530.510.49—钢绞线、钢丝0.400.380.360.35精轧螺纹钢筋0.400.380.36—注:(1)截面受拉区内配置不同种类钢筋的受弯构件,其𝜉𝑏值应选用相应于各种钢筋的较小者;(2)𝜉𝑏=𝑥𝑏ℎ0⁄,𝑥𝑏为纵向受拉钢筋和受压区混凝土同时达到其强度设计值时的受压区高度。5.2.2矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面受压构件,其正截面抗弯承载力计算应符合下列规定(图5.2.2)𝛾0𝑀𝑑≤𝑓𝑐𝑑𝑏𝑥(ℎ0−𝑥2)+𝑓′𝑠𝑑𝐴′𝑠(ℎ0−𝑎′𝑠)+(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)𝐴′𝑝(ℎ0−𝑎′𝑝)(5.2.2-1)图5.2.2矩形截面受弯构件正截面承载力计算混凝土受压区高度𝑥应按下式计算:𝑓𝑠𝑑𝐴𝑠+𝑓𝑝𝑑𝐴𝑝=𝑓𝑐𝑑𝑏𝑥+𝑓′𝑠𝑑𝐴′𝑠+(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)𝐴′𝑝(5.2.2-2)截面受压区高度应符合下列要求:𝑥≤𝜉𝑏ℎ0(5.2.2-3)当受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉即(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)为正值时𝑥≥2𝑎𝑠(5.2.2-4)当受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉即(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)为负值时𝑥≥2𝑎′𝑠(5.2.2-5)式中𝛾0——桥梁结构的重要性系数,按本规范第5.1.5条的规定采用;𝑀𝑑——弯矩组合设计值;𝑓𝑐𝑑——混凝土轴心抗压强度设计值,按本规范表3.1.4采用;𝑓sd、𝑓′sd——纵向普通钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值,按本规范表3.2.3-1采用𝐴𝑠、𝐴′𝑠——受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积;𝐴𝑝、𝐴′𝑝——受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积;𝑏——矩形截面宽度或T形截面腹板厚度;ℎ0——截面有效高度,ℎ0=ℎ−𝑎𝑎、𝑎′——受拉区、受压区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区边缘、受压区边缘的距离;𝑎′𝑠、𝑎′𝑝——受压区普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至受压区边缘的距离;𝜎′𝑝0——受压区预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时预应力钢筋的应力,先张法构件按本规范公式(6.1.5-2)计算;后张法构件按本规范公式(6.1.5-5)及第6.1.5条注2规定计算。注:当桥梁为预应力混凝土连续梁等超静定结构时,公式(5.2.2-1)中的𝑀𝑑,应改用本规范第5.1.5条的规定进行作用(或荷载)效应组合。5.2.3翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件,其正截面抗弯承载力应按下列规定进行计算:1当符合下列条件时𝑓sd𝐴𝑠+𝑓𝑝𝑑𝐴𝑝≤𝑓𝑐𝑑𝑏′𝑓ℎ′𝑓+𝑓′𝑠𝑑𝐴′𝑠+(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)𝐴′𝑝(5.2.3-1)应以宽度为𝑏′𝑓的矩形截面[图5.2.3a)],按本规范第5.2.2条公式计算正截面抗弯承载力。图5.2.3T形截面受弯构件正截面承载力计算2当不符合公式(5.2.3-1)的条件时,计算中已考虑截面腹板受压作用,其正截面抗弯承载力应按下列规定计算[图5.2.3b)]:𝛾0𝑀𝑑≤𝑓𝑐𝑑[𝑏𝑥(ℎ0−𝑥2)+(𝑏′𝑓−𝑏)ℎ′𝑓(ℎ0−ℎ′𝑓2)]+𝑓′𝑠𝑑𝐴′𝑠(ℎ0−𝑎′𝑠)+(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)𝐴𝑝(ℎ0−𝑎′𝑝)(5.2.3-2)此时,受压区高度应按下列公式计算,并应符合本规范公式(5.2.3-3)、(5.2.2-4)、(5.2.2-5)的要求。𝑓sd𝐴𝑠+𝑓𝑝𝑑𝐴𝑝=𝑓𝑐𝑑[𝑏𝑥+(𝑏′𝑓−𝑏)ℎ′𝑓]+𝑓′𝑠𝑑𝐴′𝑠+(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)𝐴′𝑝(5.2.3-3)式中ℎ′𝑓——T形或I形截面受压翼缘厚度;——T形或I形截面受压翼缘的有效厚度,按本规范第4.2.2条的规定采用。箱型截面受弯构件的正截面抗弯承载力可参照本条计算。注:图5.2.3截面内力作用方向与本规范图5.2.25相同。5.25.5当计算中考虑受压区纵向钢筋但不符合本规范公式(5.2.2-4)、(5.2.2-5)的条件时,受弯构件抗弯承载力的计算应符合下列规定(图5.2.2):1当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压时𝛾0𝑀𝑑≤𝑓𝑝𝑑𝐴𝑝(ℎ−𝑎𝑝−𝑎′)+𝑓sd𝐴𝑠(ℎ−𝑎𝑠−𝑎′)(5.2.5-1)2当受压区仅配有纵向普通钢筋或配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉时𝛾0𝑀𝑑≤𝑓𝑝𝑑𝐴𝑝(ℎ−𝑎𝑝−𝑎′)+𝑓sd𝐴𝑠(ℎ−𝑎𝑠−𝑎′)−(𝑓′𝑝𝑑−𝜎′𝑝0)𝐴′𝑝(𝑎′𝑝−𝑎′𝑠)(5.2.5-2)式中𝑎𝑠、𝑎𝑝——受拉区普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至受拉区边缘的距离。5.3受压构件5.3.1钢筋混凝土轴心受压构件,当配有箍筋(或螺旋筋或在纵向钢筋上焊有横向钢筋)时(图5.3.1),其正截面抗压承载力的计算应符合下列规定:𝛾0𝑁𝑑≤0.90𝜑(𝑓𝑐𝑑𝐴+𝑓′𝑠𝑑𝐴′𝑠)(5.3.1)式中𝑁𝑑——轴向力组合设计值;𝜑——轴压构件稳定系数,按表5.3.1采用;𝐴——构件毛面面积,当纵向钢筋配筋率大于3%时,应改用𝐴𝑛=𝐴−𝐴′𝑠𝐴′𝑠——全部纵向钢筋的截面面积图5.3.1配有箍筋的构件混凝土轴心受压构件截面图表5.3.1钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数注:(1)表中𝑙0为构件计算长度;𝑏为矩形截面的短边尺寸;𝑟为圆形截面的班级;𝑖为截面最小回转半径;(2)构件计算长度𝑙0,当构件两端固定时取0.5𝑙;当一端固定为不移动的铰时取0.7𝑙。当两端均为不移动的铰时取𝑙,当一端固定一端自由时取2𝑙;𝑙为构件支点间的长度。5.3.2钢筋混凝土轴心受压构件,当配置螺旋式或焊接式间接钢筋(图5.3.2),且间接钢筋的换算截面面积𝐴𝑠𝑜不小于全部纵向钢筋截面面积的25%;间距不大于80mm或𝑑cor5⁄,构件长细比𝑙0𝑖⁄≤48时,其正截面抗压承载力计算应符合下列规定:𝛾0𝑁𝑑≤0.90𝜑(𝑓𝑐𝑑𝐴cor+𝑓′𝑠𝑑𝐴′𝑠+𝑘𝑓′𝑠𝑑𝐴𝑠𝑜)(5.3.2-1)𝐴𝑠𝑜=𝜋𝑑cor𝐴𝑠𝑜𝑙𝑆(5.3.2-2)式中𝐴cor——构件核芯截面面积;𝐴𝑠𝑜——螺旋式或焊接环式间接钢筋的换算截面面积;𝑑cor——构件截面的核芯直径;𝑘——间接钢筋影响系数,混凝土强度等级C50及以下时,取𝑘=2.0;C50~C80取𝑘=2.0~1.70,中间值直线插入取用;𝐴𝑠𝑜𝑙——单根间接钢筋的截面面积;𝑆——沿构件轴线方向间接钢筋的螺距或间接。图5.3.2配置螺旋式间接钢筋的钢筋混凝土轴心受压构件截面图当间接钢筋的换算截面面积、间距及构件细长比不符合本条要求,或按公式(5.3.2-1)计算的抗压承载力小于按公式(5.3.1)算的抗压承载力时,不考虑间接钢筋的套箍作用,正截面抗压承载力应按第54.3.1条的规定进行计算。按公式(5.3.2-1)计算的抗压承载力设计值不应大于按本规范公式(5.3.1)计算的抗压承载力计算值的1.5倍。5.3.3偏心受压构件应以相对界限受压区高度𝜉𝑏作为判别大小偏压的条件,𝜉𝑏应按以下规定确定:1钢筋混凝土偏心受压构件,其𝜉𝑏值可按本规范表5.2.1取用;2预应力混凝土偏心受压构件,其𝜉𝑏值按下列公式计算:1)对精轧螺纹钢筋𝜉𝑏=𝛽1+𝑓𝑝𝑑−𝜎𝑝0𝐸𝑝𝜀cu(5.3.3-1)2)对钢丝和钢绞线𝜉𝑏=𝛽1+0.002𝜀cu+𝑓𝑝𝑑−𝜎𝑝0𝐸𝑝𝜀cu(5.3.3-2)式中𝛽——截面受压区矩形应力图高度与实际受压区高度的比值,按表5.3.3取用;𝜎𝑝0——截面受拉区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时,预应力钢筋中的应力,按本规范公式(6.1.5-2)或公式(6.1.5-5)计算;𝜀cu——截面非均匀受压时,混凝土的极限压应变,当混凝土强度等级为C50及以下时,取𝜀cu=0.0033;当混凝土强度等级为C80时,取𝜀cu0.003;中间强度等级用直线插入求得;𝑓𝑝𝑑——纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值;𝐸𝑝——预应力钢筋的弹性模量。表5.3.3系数𝛽值混凝土强度等级C50及以下C55C60C65C70C75C80𝛽0.800.790.780.770.760.750.745.3.4小偏心受压构件位于截面受拉边或受压较小边的纵向钢筋,其应力可按下列公式计算:对于普通钢筋𝜎si=𝜀cu𝐸𝑠(𝛽ℎ𝑜𝑖𝑥−1)(5.3.4-1)−𝑓′𝑠𝑑≤𝜎si≤𝑓sd(5.3.4-2)当𝜎si为拉应力且其值大于普通钢筋抗拉强度设计值𝑓sd