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1、预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 30m组合箱梁计算书目 录1 计算依据与基础资料11.1 标准及规范11.1.1 标准11.1.2 规范11.1.3 参考资料11.2 主要材料11.3 设计要点22 横断面布置22.1 横断面布置图22.2跨中计算截面尺寸33 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算33.1 汽车荷载横向分布系数计算33.1.1 刚性横梁法33.1.2 刚接梁法63.1.3 铰接梁法103.1.4 比拟正交异性板法（G-M法）133.1.5 荷载横向分布系数汇总163.2 剪力横向分布系数163.3 汽车荷载冲击系数值计算173.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数173.3.2
2、 汽车荷载的局部加载的冲击系数174 主梁纵桥向结构计算174.1箱梁施工流程174.2 有关计算参数的选取184.3 计算程序194.4 持久状况承载能力极限状态计算194.4.1 正截面抗弯承载能力计算194.4.2 斜截面抗剪承载能力计算194.5 持久状况正常使用极限状态计算204.5.1 抗裂验算204.5.2 挠度验算224.6 持久状况和短暂状况构件应力计算234.6.1 使用阶段正截面法向应力计算234.6.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算244.6.3 施工阶段应力验算254.7 中支点下缘配筋计算264.8 支点反力计算274.9 其他275 桥面板配筋计算285.
3、1 荷载标准值计算（弯矩）285.1.1 预制箱内桥面板弯矩计算285.1.2 现浇段桥面板弯矩计算305.1.3 悬臂段桥面板弯矩计算325.2 荷载标准值计算（支点剪力）345.2.1 预制箱内桥面板支点剪力计算345.2.2 现浇段桥面板支点剪力计算345.3 持久状况承载能力极限状态计算355.3.1 预制箱内桥面板承载能力极限状态计算355.3.2 现浇段桥面板承载能力极限状态计算375.3.3 悬臂段桥面板承载能力极限状态计算385.4 持久状况抗裂计算415.4.1 预制箱内桥面板抗裂计算415.4.2 现浇段桥面板抗裂计算425.4.3 悬臂段桥面板抗裂计算446 横梁计算46
4、6.1 跨中横隔板计算466.2 端横梁、中横梁计算507 附图51中交第一公路勘察设计研究院 2预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 30m组合箱梁计算书预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算书（30m装配式预应力混凝土连续箱梁）1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准 跨径：桥梁标准跨径30m；跨径组合530m(正交)； 设计荷载：公路级； 桥面宽度：（路基宽28m，高速公路），半幅桥全宽13.5m， 0.5m(护栏墙)+12.0m(行车道)+ 1.0m波型护栏)13.5m； 桥梁安全等级为一级，环境条件类。1.1.2 规范 公路工程技术标准JTG B01-20
5、03 公路桥梁设计通用规范JTG D60-2004（简称通规） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004（简称预规）1.1.3 参考资料公路桥涵设计手册桥梁上册（人民交通出版社2004.3）1.2 主要材料1）混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40；2）预应力钢绞线：采用钢绞线，3）普通钢筋：采用HRB335，1.3 设计要点1）本计算示例按后张法部分预应力混凝土A类构件设计，桥面铺装层80mmC40混凝土不参与截面组合作用；2）根据组合箱梁横断面，采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚（铰）接
6、梁法和比拟正交异性板法（G-M法）计算，取其中大值进行控制设计。3）预应力张拉控制应力值，混凝土强度达到90时才允许张拉预应力钢束;4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d;5）环境平均相对湿度RH=80;6）存梁时间为60d。2 横断面布置2.1 横断面布置图单位：m2.2跨中计算截面尺寸单位：mm 边、中梁毛截面几何特性 表2梁号边梁中梁几何特性面积抗弯弹性模量截面重心到顶板距离面积抗弯弹性模量截面重心到顶板距离1.28530.39460.5501.27290.3940.5533 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算3.1 汽车荷载横向分布系数计算3.1.1 刚性横梁法1
7、） 抗扭惯矩计算宽跨比B/L13.5/300.450.5,可以采用刚性横梁法。荷载横向分布系数计算时考虑主梁抗扭刚度的影响，抗扭刚度采用公式 计算，计算采用以下简化截面（单位mm）： 计算得边梁抗扭惯矩，中梁抗扭惯矩，计算结果表明：悬臂对主梁抗扭惯矩贡献很小，为简化计算，可以忽略悬臂影响；同时边、中梁截面几何特性相差不到1，按主梁截面均相同计算对结果影响不大，以下计算按主梁截面均相同考虑。抗扭系数。2） 荷载横向分布影响线计算影响线坐标按公式计算，计算结果见表3-1。影响线坐标表 表31梁位影响线坐标k1k2k3k41号梁0.3880.2960.2040.1122号梁0.2960.2650.2
8、350.2043） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。 二列车 三列车 二列车 三列车计算表明，1号梁（边梁）和2号梁（中梁）均在布三列车时汽车分布系数最大，=0.696 ，=0.622 。4） 采用桥梁结构计算程序桥梁博士v3.0计算输入原始数据见下图：计算结果如下表：影响线坐标表 表32梁位影响线坐标k1k2k3k41号梁0.3880.2960.2040.1122号梁0.2960.2650.2350.204 汽车荷载横向分布系数表 表33项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.6780.6950
9、.5590.6223.1.2 刚接梁法1） 荷载横向分布影响线计算计算刚度参数 , 参见“公路桥涵设计手册梁桥上册” 人民交通出版社1996.3,查表2-2-2计算如下： 1号梁影响线坐标计算表 表340.010.03123412340.060.3760.2800.1990.1460.4000.2790.1850.1350.080.4000.2860.1900.1240.4240.2840.1750.117一次内插0.07350.3920.2840.1930.1310.4160.2820.1780.123二次内插0.02112340.07350.4050.2830.1850.1272号梁影响线
10、坐标计算表 表350.010.03123412340.060.2800.2800.2410.1990.2790.2980.2380.1850.080.2860.2840.2400.1900.2840.3040.2370.175一次内插0.07350.2840.2830.2400.1930.2820.3020.2370.178二次内插0.02112340.07350.2830.2930.2380.1852） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。 二列车 三列车二列车 三列车计算表明，1号梁和2号梁均在布三列车时汽车分布
11、系数最大，=0.688 ，=0.633 。3） 采用桥梁结构计算程序桥梁博士v3.0计算输入原始数据见下图：计算结果如下：汽车荷载横向分布系数表 表36项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.6850.6810.5820.6463.1.3 铰接梁法1） 荷载横向分布影响线计算参数计算同前，先按0计算荷载横向分布影响线坐标，再考虑的影响，按公式， 进行修正。具体计算过程见下表：影响线坐标计算表 表371号梁2号梁11121314212223240.060.3950.2830.1820.1400.2830.2950.2400.1820.080.4100.2850.1750.1300
12、.2850.3000.2400.175一次内插0.07350.4000.2840.1800.1370.2840.2970.2400.180按0.021修正0.4120.2780.1760.1340.2780.3110.2350.1762） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。 二列车 三列车 二列车 三列车计算表明，1号梁在布二列车时汽车分布系数最大，=0.687 ； 2号梁在布三列车时汽车分布系数最大， =0.640 。3） 采用桥梁结构计算程序桥梁博士v3.0计算输入原始数据见下图：计算结果如下：汽车荷载横向分布系数表 表38项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.6900.6800.5940.653
