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1、预应力空心板计算书一、预应力空心板桥基本资料及设计原则1.1 设计基本资料跨 径：标准跨径m； 计算跨径m。 桥面净空：净m。设计荷载: 公路级。材 料：预应力钢铰线采用钢铰线； 非预应力钢筋采用热轧级和级钢筋； 空心板为50号混凝土； 铰缝为50号细石混凝土； 封头采用20号混凝土； 立柱、盖梁及桥头搭板采用30号混凝土； 基桩采用25号混凝土； 桥面铺装采用40号混凝土和AC-16沥青混凝土； 支座采用圆板式GYZ200-35橡胶支座。1.2 设计依据及规范1)公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）2)公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ 02285），简称“圬工规范”；3)公路钢
2、筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D26-2004），简称“公预规”；4)公路桥涵设计手册（梁桥）；5)公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85）二、预应力空心板桥内力计算2.1 构造型式及尺寸选定桥面净空为净m，全桥宽采用18块预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99 cm，空心板全长19.96m。采用先张法施工工艺，预应力钢铰线采用钢铰线，沿跨长直线配筋。全桥空心板横断面布置如图1-1，每块空心板截面及构造尺寸见图1-2。 图1-1 桥梁横断面图（单位：cm）2.2 毛截面几何特性计算=9980-23628-4-2=3768.2cm图2-1 空心板截面构造及尺寸（cm）2
3、.2.1 毛截面面积2.2.2 毛截面重心位置全截面对板高处的静矩:=2=3306.7 cm 铰缝的面积: =100 cm毛截面重心离板高处的距离为: =0.9 cm(向下移)铰缝重心对板高处的距离为: =33.1 cm 图2-2 挖空半圆构造2.2.3 毛截面对重心的惯性矩由图2-2,每个挖空的半圆面积为: =508.9cm=76.4mm,半圆对其自身重心轴O-O的惯性矩为：=0.00686=0.0068636=11522 cm由此得空心板毛截面对重心轴的惯性矩：=-2-411522 -100 =3107.5cm2.3 内力计算2.3.1 永久荷载（恒载）产生的内力空心板自重(一期恒载) =
4、3768.2=9.42kN/m桥面系自重（二期恒载）栏杆重力参照其它桥梁设计资料，单侧重力取用7.0kN/m。桥面铺装采用等厚度5 cm厚40号混凝土和4cm厚AC-16沥青混凝土，则全桥宽铺装每延米总重为： kN/m设桥面系二期恒载重力近似按各板平均分担来考虑，则每块空心板分摊的每延米桥面系重力为：=kN/m铰缝重（二期恒载）=kN/m由此得空心板的每延米一期恒载及二期恒载:=kN/m=+=kN/m简支梁恒载内力计算结果见表2-1。表2.1 恒载内力计算表 项目荷载种类(kN/m)(m)M(kNm)Q(kN)跨中支点一期恒载9.4219.50447.74335.8191.8545.92二期恒
5、载3.1019.50147.35110.5130.2315.12恒载合计12.5219.50595.09446.32122.0861.042.3.2 基本可变荷载（活载）产生的内力2.3.2.1 荷载横向分布系数空心板的荷载横向分布系数跨中和处按铰接板法计算，支点处按杠杆原理1计算，支点至点之间按直线内插求得。（1）跨中及处的荷载横向分布系数计算首先计算空心板的刚度系数：= 式中：cm cm cm 空心板截面抗扭刚度。 参照桥梁工程2，略去中间肋板，将图2-1所示截面简化成图2-4，按单箱计算： =cm代入（1）式得： =图2-4 计算的空心板简化图（cm）求得刚度系数后，即可按其查公路桥涵设
6、计手册（梁桥）上册3第一篇附录（二）中18块板的铰接板桥荷载横向分布影响线表。由=0.01，=0.02内插得到=0.01086时1号至9号板的荷载横向分布影响线值，计算结果列于表2-2中。由表2-2画出各板的横向分布影响线，并在横向最不利位置布置公路级车辆荷载，以求得各板在不同荷载作用下的横向分布系数。行车道宽14m为四车道，按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）4和公路工程技术标准(JTG B012003) 5规定，按四车道布载时，横向折减系数为0.67，但折减后的效应不得小于用两行汽车队布载时的计算结果，所以在计算各板的横向分布系数时，既考虑了四行汽车作用的情况，也考虑了两行汽
7、车作用的情况。各板的横向分布影响线及横向最不利布载见图2-5。各板荷载横向分布系数计算如下：公路级车辆荷载： =1号板：四行汽车：=（0.167+0.118+0.090+0.062+0.048+0.033+0.026+0.019）=0.282 二行汽车：=（0.167+0.118+0.090+0.062）=0.219表2-2各板荷载横向分布影响线坐标值 荷载位置板 号12345678910.1790.1540.1250.1020.0830.0670.0550.0450.03720.1540.1500.1300.1060.0860.0710.0570.0470.03830.1250.1300.1
8、310.1150.0940.0760.0620.0500.04140.1020.1060.1150.1180.1050.0860.0700.0570.04650.0830.0860.0940.1050.1100.0990.0810.0650.05460.0670.0710.0760.0860.0990.1050.0950.0770.06370.0550.0570.0620.0700.0810.0950.1010.0920.07580.0450.0470.0500.0570.0650.0770.0920.1000.09190.0370.0380.0410.0460.0540.0630.0750.
9、0910.099荷载位置板 号10111213141516171810.0300.0250.0210.0170.0150.0130.0110.0100.01020.0310.0260.0220.0180.0150.0130.0120.0110.01030.0340.0280.0230.0200.0170.0140.0130.0120.01140.0380.0310.0260.0220.0190.0160.0140.0130.01350.0440.0360.0300.0250.0220.0190.0170.0150.01560.0520.0420.0350.0300.0250.0220.0200
10、.0180.01770.0610.0510.0420.0350.0300.0260.0230.0220.02180.0740.0610.0510.0420.0360.0310.0280.0260.02590.0900.0740.0610.0520.0440.0380.0340.0310.302号板：四行汽车： =（0.153+0.122+0.094+0.065+0.050+0.034+0.027+0.019）=0.282二行汽车： =（0.153+0.122+0.094+0.065）=0.2173号板：四行汽车：=（0.128+0.127+0.103+0.070+0.053+0.037+0.0
11、29+0.021）=0.284 二行汽车：=（0.128+0.127+0.103+0.070）=0.214=（0.128+0.127+0.103+0.070）=0.2144号板：四行汽车：=（0.103+0.118+0.112+0.079+0.061+0.042+0.032+0.023）=0.285 二行汽车：=（0.103+0.118+0.112+0.079）=0.2065号板：四行汽车：=（0.084+0.098+0.109+0.093+0.069+0.049+0.037+0.027）=0.283 二行汽车：=（0.084+0.098+0.109+0.093）=0.1926号板：四行汽车：
12、=（0.069+0.079+0.093+0.103+0.082+0.057+0.044+0.032）=0.280 二行汽车：=（0.077+0.098+0.104+0.077）=0.1787号板：四行汽车：=（0.056+0.0.064+0.0.076+0.098+0.096+0.067+0.053+0.038）=0.274 二行汽车：=（0.073+0.096+0.098+0.072）=0.1708号板：四行汽车：=（0.046+0.052+0.062+0.083+0.099+0.082+0.063+0.045）=0.266 二行汽车：=（0.070+0.096+0.097+0.069）=0.1669号板：四行汽车：=（0.037+0.042+0.050+0.067+0.087+0.095+0.078+0.055）=0.256 二行汽车：=（0.069+0.094+0.094+0.068）=0.163计算结果列于表2-3。由表2-3看出，四行汽车作用时，以4号板最不利，二行汽车作用时以1号板最不利。 表2-3 各板荷载横向分布系数汇总表 板 号横向分布系数1234567890.2820.2820.2840.2850.
