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1、个人收集整理资料， 仅供交流学习， 勿作商业用途公路预应力混凝土空心板桥设计书目录摘要3前言5第一章概述61.1概述61.2 主要技术指标6第二章设计资料和结构尺寸92.1 设计资料92.2 结构尺寸102.3、毛截面几何特性11第三章内力计算133.1 恒载作用内力计算133.2活载作用内力计算14第四章预应力钢筋设计224.1 预应力钢筋数量的确定及布置224.2 换算截面几何特性计算244.3 预应力损失计算25第五章截面强度与应力计算295.1、按极限状态承载能力的计算295.2、正常使用极限状态计算315.3、持久状况应力验算375.4、短暂状态应力验算41结论89摘要第一章 概述1
2、.1 设计资料1）标准跨径：20.00m2）计算跨径：19.60m3）设计荷载：汽车荷载：公路级4）桥面净空：净宽7m，本桥为直线桥，路拱横坡坡度为2.0%。5）桥面纵坡：桥面纵坡取0.4%6）主要材料1、混凝土：空心板、铰接缝，桥面混凝土铺装层C40；防撞护墙为C25；桥面面层为沥青混凝土。混凝土技术指标表 表21种 类设计强度标准强度弹 性 摸 量轴心抗压轴心抗拉轴心抗压轴心抗拉C25MPa）11.51.2316.71.78C40MPa）18.41.6526.82.402、预应力钢绞线： 预应力钢绞线技术指标表 表22种类直径弹性模量抗拉设计强度抗压设计强度标准强度MPa1260MPa39
3、0MPa1860MPa7）、计算方法：极限状态法。8）、设计依据1.中华人民共和国交通部部标准：公路工程技术标准JTG B01-2003）2. 中华人民共和国交通部部标准：公路桥涵设计通用规范JTGD602004）3. 中华人民共和国交通部部标准：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 5. 中华人民共和国交通部部标准：公路抗震设计规范(JTJ004-986. 中华人民共和国交通部部标准：公路工程勘测桥涵施工技术规范 JTJ0412000）7.姚玲森：桥梁工程，人民交通出版社，19858. 公路桥涵设计手册：梁桥上、下册），人民交通出版社，19919. 公路桥涵设计手册：基本资料，人民交通出
4、版社，199110.易建国：桥梁计算示例集，199111.叶见曙：结构设计原理，人民交通出版社，19971.2 结构尺寸本桥按三级公路桥梁设计，桥面净宽7M，两侧为防撞护墙。全桥采用8块预制的预应力混凝土空心板，每块板的宽度为0.99M，采用先张法施工。桥梁横断面布置如下图21。 图11 桥梁横断面L (mM(kN.mQ(kN跨中1/4跨Q支点Q1/4点单块板重10.607519.60557.3922418.0441113.753556.8768全部恒载19.641119.60943.1656707.3742192.482896.24143.2活载作用内力计算对于用现浇混凝土众向企口缝铰接的装
5、配式板桥，可利用交接板法来计算跨中的荷载横向分布，其支点处的荷载横向分布可利用杠杆原理法进行计算。1、 计算刚度参数式中：为板截面的抗扭刚度，板的截面简化如图31所示。按单箱截面计算：；其中：图31板断面尺寸简化 单位：cm2、 荷载横向分布影响线3、 根据横向共8块板，由梁桥上册）附表二）“铰接板桥荷载横向分布系数表”，梁81至梁84，得到1号至4号各块板的横向影响线坐标值如表32，并据以绘制成的横向分布影响图如图32。影响线竖标值表32板号横向影响线坐标载位1号2号3号4号5号6号7号8号1号0.0100.1940.1700.1420.1210.1060.0950.0880.0842号0.
6、0100.1700.1670.1490.1270.1100.0990.0910.0883号0.0100.1420.1490.1510.1380.1200.1070.0990.0954号0.0100.1210.1270.1380.1440.1340.1200.1100.106图32 各板梁荷载横向分布影响线尺寸单位：cm）4、 计算车道荷载横向分布系数5、 公路桥涵设计通用规范规定沿横向确定最不利荷载位置后，就可计算各板跨中横向分布系数。车道荷载横向分布系数按设计车道数，布置车辆荷载进行计算，其中。本桥净宽7M，按规定考虑两车道加载。计算如下：板号1：板号2：板号3：板号4：由计算结果可得，板号
7、2,3车道荷载横向分布系数最大，。为了设计和施工方便，将各块板设计成同一规格，即以2,3号板进行设计。4、支点处荷载横向分布系数 支点处荷载横向分布系数按杠杆法进行计算， 算得。将3号板的荷载横向分布系数汇总如表33 3号板荷载横向分布系数表 表33荷载跨中四分点支点两行车0.2620.500计算图见图33：图33 3号板支点荷载横向分布影响线尺寸单位：cm）荷载横向分布系数沿桥跨的变化按跨中到四分点处保持不变的，从四分点到支点处的区段内荷载横向分布系数呈直线变化，如图34图34 沿桥纵向m值的变化尺寸单位：cm）5、活载作用内力计算1）弯矩 车道荷载作用在一块板上的内力数值，可以按截面内力一
8、般公式计算，即：式中：为冲击系数；由公路桥涵设计通用规范计算得因此，故；是多车道桥涵的车道荷载横向折减系数，按桥规规定横向布置设计车道数为2 条时取1.00；是沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数；为车道荷载的值；沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。跨中弯矩计算： 图35 跨中弯矩计算尺寸单位：cm）1/4跨弯矩计算： 图36 1/4跨弯矩计算尺寸单位：cm）2）、剪力由车道荷载作用而产生的内力仍可按截面内力的一般公式进行，即 跨中剪力： 图37 跨中剪力计算尺寸单位：cm）1/4跨处的剪力： 图38 1/4跨剪力计算尺寸单位：cm）支点处的剪力： 图39 支点剪力计算尺寸单位：cm
9、）3）、内力组合根据公路桥涵设计通用规范JTG D602004规定，按承载能力极限状态设计时，查得相关系数从而得如下效应组合式：将以上所得结果列表计算，以便得出控制设计的计算内力，具体计算见表34计算内力汇总表 表34序号荷载类别弯矩KNm）剪力KN）跨中L/4点支点跨中L/4点1）恒载895.09671.32182.67091.342）公路级汽车荷载409.03309.04159.8247.4767.673）1.21）1074.11805.58219.200109.614）1.42）572.64432.66223.7566.4694.745）1646.751238.24442.9566.46
10、204.35根据公路桥涵设计通用规范JTG D602004规定，公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，分为短期效应组合和长期效应组合两种情形。查得相关系数从而得如下效应组合式：短期效应组合；长期效应组合将以上所得结果列表计算，以便得出控制设计的计算内力，具体计算见表35计算内力汇总表 表35序号荷载类别弯矩KNm）剪力KN）跨中L/4点支点跨中L/4点1）恒载895.09671.32182.67091.342）公路级汽车荷载409.03309.04159.8247.4767.673）0.72）/237.41179.3892.7627.5539.284）0.42）/135.67102.5053.
11、0115.7422.445）短期1132.50850.70275.4327.55130.626）长期1030.76773.82235.6815.74113.78第四章 预应力钢筋设计4.1 预应力钢筋数量的确定及布置设计按全预应力混凝土梁进行设计。根据跨中截面正截面的不出现拉应力的要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为Ms为荷载短期效应弯矩组合设计值，由表查得Ms=1132.50 kNm；估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质：为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离，。 假设，则由此得到拟采用钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积-，抗拉强度标准值，张拉控制应力取，预应力损失按张拉控制预应力的20%估算。 所需预应力钢绞线的根数为：，取14根 根据计算每块板选用14根钢绞线，
