10米先張法預應力溷凝土空心板計算書

1、計算書工程名稱：10、13、16米空心板定型圖設(shè)計工程部位：10米跨徑先張法空心板一邊板計算內(nèi)容：空心板的強度、應力驗算（10cm 瀝青 +12cm 混凝土鋪裝）計算人：校核人：審核人：天津中交鴻達道橋技術(shù)開發(fā)有限責任公司2006年4月1日10米跨徑先張法預應力混凝土空心板一邊板基本設(shè)計資料：1 . 橋?qū)挘喝珜?16.75 米，w= 1.0+3*3.75+3-1.0-0.5= 15.25 米。2. 跨徑：10米。3. 梁高：0.45米4. 荷載標準：公路I級；計算車道數(shù)：4 縱向折減系數(shù)：0.675. 混凝土容重：25.0KN/m 3;6. 鋪裝層：10cm厚瀝青混凝土，12cm C40 防水

2、混凝土 防撞護欄重量(單側(cè))：10KN/m;波形梁重量(單側(cè))：10KN/m。7. 采用的主要規(guī)范：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG-D60-2004 );公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG-D62-2004 )&選用材料:空心板混凝土 C50 號，fcd=22.4MPa,ftd=1.83MPa,E=3.45x104MPa;預應力鋼絞線：fpk=1860MPa,fpd=1260Mpa,E=1.95x105Mpa9 .結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：ro=1.010.重力系數(shù)：1.0511 .橋梁沖擊系數(shù)：計算跨徑L9.5m彈性模量E3.45E+10N/m 2先張法預跨中慣矩10.0092m4應力砼空

3、跨中截面面積A0.4411m2心板跨中單位質(zhì)量M1169.07kg/m基頻f1 =9.069新規(guī)范正彎矩沖擊系數(shù)U0.37412.橫向分布系數(shù): 支點處按杠桿法計算； 1/4跨徑處采用剛接板梁法計算，空心板之間按鉸接設(shè)計;汽車荷載在空心板縱向的分布系數(shù)如下圖:13 .荷載組合:應力組合組合I:長期效應組合，部分預應力A類構(gòu)件的抗裂安全驗算（參照規(guī)范JTG D62 -2004第條），組合原則按規(guī)范JTG D60-2004 第條規(guī)定，但組合時只考慮 直接作用荷載，不考慮間接作用，例如不計汽車沖擊、不計沉降、溫度等；符合規(guī)范JTG D62 -2004 第 條規(guī)定；組合II :短期效應組合，對預應力混

4、凝土構(gòu)件而言是按照抗裂驗算的要求進行組合計算的，組合原則按規(guī)范 JTG D60-2004 第條規(guī)定，并滿足規(guī)范 JTG D62 - 2004 第條有關(guān)規(guī)定，即對全預應力構(gòu)件和部分預應力A類構(gòu)件以及預制和現(xiàn)澆構(gòu)件的最小法向應力 組合時預應力引起的應力部分分別按照0.85 （全預應力預制構(gòu)件）、0.8（全預應力現(xiàn)澆構(gòu)件）、1.0 （部分預應力 A類構(gòu)件）的系數(shù)來考慮的。其它類型應力 以及非預應力構(gòu)件的各種應力組合由預應力引起的應力部分都是按照1.0的系數(shù)考慮的；組合III :標準組合，所有應力組合時各種荷載的分項組合系數(shù)都為1.0，參與組合的荷載類型為規(guī)范JTG D60-2004 第條中短期效應組

5、合中規(guī)定的所有荷載類型，只 是荷載分項系數(shù)都為1.0 ；組合IV :撞擊組合組合V :施工組合組合VI :不用計算的基本假設(shè)：1 .單元按A類預應力混凝土設(shè)計；2. 考慮鋼束分階段張拉引起的預應力損失;荷載工況：1. 混凝土收縮徐變：1000天2. 體系溫差：升溫 25、降溫253局部溫差：頂板上、下緣溫差14 C5.5 C0 C,計算圖示如下:14-7 11/LY/5.5 -2.75 5.1333 -2.5667 11學|i&I/J101jj04.不均勻沉降：簡支梁不考慮支座沉降對空心板應力的影響。施工階段1. 張拉鋼束；（1天）2. 安裝模板，澆筑空心板混凝土；（ 10天）3. 吊裝空心板

6、，澆注二期恒載；（20天）4. 計算收縮、徐變；（1000天）三計算過程：1 .使用“橋梁博士程序”對主梁進行結(jié)構(gòu)安全復核。2.采用MIDAS/CIVIL6.7-1 進行復核計算。四計算簡圖：1橫斷面:2計算模型:五、預應力鋼束:U9.55111535791113151719211：采用12根1獷15.24鋼絞線，張拉控制應力0.71*1860 = 1320.6 Mpa六、應力控制值： 、混凝土正截面抗裂驗算：組合I組合nMpa 、混凝土斜截面抗裂驗算：組合n 、受壓區(qū)混凝土最大壓應力：組合川組合川 、預應力鋼絞線最大拉應=0.65fpk=0.65*1860=1209Mpa七、截面配筋：不出現(xiàn)

7、法向拉應力法向拉應力 =0.7ftk=0.7*-2.65=-1.855主拉應力 =0.5ftk=0.5*-2.65=-1.325 Mpa法向壓應力 主壓應力 力組合川最大拉應力1、頂板：距底板41cm高，Ag=12.44cm2 ，縱向通筋（共計11根Q12）;2、底板：距底板4.5cm高，Ag=15.7cm2 ，縱向通筋（共計 5根色20 ）;八、施工過程中應力計算：*指定單元截面應力輸出*第2施工階段應力結(jié)果階段累計應力：主截面：M 1 P. 單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.1351.35-0.1411.362-0.1431.350.4682.2230.4642.2-0.3016.11

8、4-0.3046.09-0.4977.795-0.5017.78-0.1467.376-0.1597.37-0.4389.157-0.4379.14-0.1928.868-0.1928.86-0.002918.659-0.002918.650.1328.5100.1328.50.2138.41110.2138.410.248.38120.248.380.2138.41130.2138.410.1328.5140.1328.5-0.002918.6515-0.002918.65-0.1928.8616-0.1928.86-0.4379.1417-0.4389.15-0.1597.3718-0.1

9、477.37-0.5017.7819-0.4977.79-0.3046.0820-0.3026.110.4642.21210.4632.23-0.1471.3622-0.1411.36-0.1351.35階段預應力應力主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣10.09071.470.09061.4720.09061.470.182.9230.182.92-1.077.364-1.077.36-1.689.535-1.689.53-1.689.56-1.689.5-2.2811.67-2.2811.6-2.2711.68-2.2711.6-2.2711.69-2.2711.6-2.2711.610

10、-2.2711.6-2.2711.611-2.2711.6-2.2711.612-2.2711.6-2.2711.613-2.2711.6-2.2711.614-2.2711.6-2.2711.615-2.2711.6-2.2711.616-2.2711.6-2.2811.617-2.2811.6-1.689.518-1.689.5-1.689.5319-1.689.53-1.077.3620-1.077.360.182.93210.182.930.09061.47220.09061.470.09071.47階段收縮應力 主截面：M 1 P. 單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.00228-

11、0.00105-0.00228-0.001052-0.00228-0.00105-0.00228-0.001053-0.00228-0.00105-0.00228-0.001054-0.00228-0.00105-0.00228-0.001055-0.00228-0.00105-0.00228-0.001056-0.00228-0.00105-0.00228-0.001057-0.00228-0.00105-0.00228-0.001058-0.00228-0.00105-0.00228-0.001059-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010510-0.00228-0.

12、00105-0.00228-0.0010511-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010512-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010513-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010514-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010515-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010516-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010517-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010518-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010519-0.00

13、228-0.00105-0.00228-0.0010520-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010521-0.00228-0.00105-0.00228-0.0010522-0.00228-0.00105-0.00228-0.00105階段徐變應力主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.21-0.113-0.21-0.1132-0.213-0.119-0.204-0.1273-0.208-0.147-0.183-0.1684-0.185-0.19-0.172-0.2025-0.176-0.206-0.177-0.2056-0.189-0.201-0.166-0.22

14、27-0.165-0.23-0.166-0.238-0.166-0.23-0.166-0.2299-0.166-0.229-0.166-0.22910-0.166-0.229-0.166-0.22911-0.166-0.229-0.166-0.22912-0.166-0.229-0.166-0.22913-0.166-0.229-0.166-0.22914-0.166-0.229-0.166-0.22915-0.166-0.229-0.166-0.2316-0.166-0.23-0.165-0.2317-0.166-0.222-0.189-0.20118-0.177-0.205-0.176-0

15、.20619-0.172-0.202-0.185-0.1920-0.183-0.168-0.208-0.14721-0.21-0.122-0.217-0.11622-0.21-0.113-0.21-0.113第3施工階段應力結(jié)果階段累計應力：主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.4451.14-0.4591.152-0.4641.140.7481.2930.7391.250.5784.3640.5744.320.8845.4150.8765.41.634.5561.614.561.725.8671.725.852.245.2682.245.262.654.8292.654.822.93

16、4.51102.934.513.114.32113.114.323.174.26123.174.263.114.32133.114.322.934.51142.934.512.654.82152.654.822.245.26162.245.261.725.85171.725.871.614.56181.634.550.8775.4190.8845.410.5744.32200.5784.360.741.25210.7371.3-0.4711.1522-0.4591.15-0.4451.14階段預應力應力主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.00333-0.0556-0.00337-0.

17、05622-0.0036-0.0564-0.00682-0.1133-0.00682-0.1130.0478-0.31140.0478-0.3110.0761-0.41450.0761-0.4140.0749-0.40960.0749-0.4090.104-0.5170.104-0.510.104-0.5180.104-0.510.102-0.50290.102-0.5020.101-0.497100.101-0.4970.1-0.494110.1-0.4940.0998-0.493120.0998-0.4930.1-0.494130.1-0.4940.101-0.497140.101-0.4

18、970.102-0.503150.102-0.5030.104-0.51160.104-0.510.104-0.51170.104-0.510.075-0.41180.075-0.410.0763-0.414190.0763-0.4140.0479-0.313200.0479-0.313-0.00653-0.11221-0.00653-0.112-0.00336-0.05622-0.00336-0.056-0.00333-0.0556階段收縮應力主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.0199-0.0092-0.0199-0.00922-0.0199-0.0092-0.0199-0.00

19、923-0.0199-0.0092-0.0199-0.00924-0.0199-0.0092-0.0199-0.00925-0.0199-0.0092-0.0199-0.00926-0.0199-0.0092-0.0199-0.00927-0.0199-0.0092-0.0199-0.00928-0.0199-0.0092-0.0199-0.00929-0.0199-0.0092-0.0199-0.009210-0.0199-0.0092-0.0199-0.009211-0.0199-0.0092-0.0199-0.009212-0.0199-0.0092-0.0199-0.009213-0.

20、0199-0.0092-0.0199-0.009214-0.0199-0.0092-0.0199-0.009215-0.0199-0.0092-0.0199-0.009216-0.0199-0.0092-0.0199-0.009217-0.0199-0.0092-0.0199-0.009218-0.0199-0.0092-0.0199-0.009219-0.0199-0.0092-0.0199-0.009220-0.0199-0.0092-0.0199-0.009221-0.0199-0.0092-0.0199-0.009222-0.0199-0.0092-0.0199-0.0092階段徐變應

21、力主截面：M 1 P. 單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.288-0.15-0.287-0.152-0.289-0.156-0.305-0.1423-0.309-0.16-0.308-0.1614-0.31-0.181-0.316-0.1755-0.32-0.179-0.337-0.1646-0.348-0.161-0.341-0.1687-0.34-0.176-0.352-0.1668-0.352-0.166-0.361-0.1589-0.361-0.158-0.367-0.15310-0.367-0.153-0.371-0.14911-0.371-0.149-0.372-0.14812

22、-0.372-0.148-0.371-0.14913-0.371-0.149-0.367-0.15314-0.367-0.153-0.361-0.15815-0.361-0.158-0.352-0.16616-0.352-0.166-0.34-0.17617-0.341-0.168-0.348-0.16118-0.337-0.164-0.32-0.17919-0.316-0.175-0.31-0.18120-0.308-0.161-0.309-0.1621-0.31-0.137-0.293-0.15222-0.287-0.15-0.288-0.15第4施工階段應力結(jié)果階段累計應力： 主截面：單

23、元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-1.370.514-1.380.5252-1.390.498-0.2130.5153-0.2330.427-0.2262.984-0.2362.890.1513.6950.1323.670.8562.8560.82.871.023.8671.023.821.533.2481.533.241.912.8391.912.832.182.54102.182.542.352.36112.352.362.42.31122.42.312.352.36132.352.362.182.54142.182.541.912.83151.912.831.533.24161.533.2

24、41.023.82171.023.860.82.86180.8562.850.1333.67190.1513.69-0.2372.8820-0.2262.97-0.2320.43721-0.2360.546-1.410.51522-1.380.525-1.370.514階段預應力應力主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1 -000869-0.145-0.0088-0.1472 -0.00881-0.147-0.0174-0.2983-0.0174-0.2980.131-0.83640.131-0.8360.21-1.1350.21-1.130.208-1.1260.208-1.120.29-

25、1.4170.29-1.410.292-1.4280.292-1.420.289-1.490.289-1.40.286-1.39100.286-1.390.285-1.39110.285-1.390.284-1.39120.284-1.390.285-1.39130.285-1.390.286-1.39140.286-1.390.289-1.4150.289-1.40.292-1.42160.292-1.420.29-1.41170.29-1.410.208-1.12180.208-1.120.21-1.13190.21-1.130.13-0.842200.13-0.842-0.0171-0.

26、29321-0.0171-0.293-0.00877-0.14622-0.00877-0.146-0.00869-0.145階段收縮應力主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.263-0.121-0.263-0.1212-0.263-0.121-0.263-0.1213-0.263-0.121-0.263-0.1214-0.263-0.121-0.263-0.1215-0.263-0.121-0.263-0.1216-0.263-0.121-0.263-0.1217-0.263-0.121-0.263-0.1218-0.263-0.121-0.263-0.1219-0.263-0.121

27、-0.263-0.12110-0.263-0.121-0.263-0.12111-0.263-0.121-0.263-0.12112-0.263-0.121-0.263-0.12113-0.263-0.121-0.263-0.12114-0.263-0.121-0.263-0.12115-0.263-0.121-0.263-0.12116-0.263-0.121-0.263-0.12117-0.263-0.121-0.263-0.12118-0.263-0.121-0.263-0.12119-0.263-0.121-0.263-0.12120-0.263-0.121-0.263-0.12121

28、-0.263-0.121-0.263-0.12122-0.263-0.121-0.263-0.121階段徐變應力：主截面：單元號左上緣左下緣右上緣右下緣1-0.651-0.357-0.65-0.3572-0.657-0.372-0.68-0.3513-0.693-0.402-0.671-0.424-0.678-0.475-0.68-0.4745-0.691-0.484-0.724-0.4566-0.756-0.447-0.725-0.4757-0.722-0.497-0.745-0.4778-0.745-0.477-0.762-0.4629-0.762-0.462-0.775-0.45110-

29、0.775-0.451-0.782-0.44511-0.782-0.445-0.785-0.44212-0.785-0.442-0.782-0.44513-0.782-0.445-0.775-0.45114-0.775-0.451-0.762-0.46215-0.762-0.462-0.745-0.47716-0.745-0.477-0.722-0.49717-0.725-0.475-0.756-0.44718-0.724-0.456-0.691-0.48419-0.68-0.474-0.678-0.47520-0.671-0.42-0.693-0.40221-0.694-0.339-0.66

30、7-0.36322-0.65-0.357-0.651-0.357-2.28MPa ），根據(jù)規(guī)范當空心板吊裝以后收縮徐變結(jié)論：由以上計算結(jié)果看出在施工的各個階段混凝土的最大拉應力（ 728條規(guī)定，混凝土的拉應力未超過 1.15f ，且僅僅為臨時性質(zhì), 完成裂縫會自動閉合，所以空心板在施工過程中按構(gòu)造配置普通鋼筋即可。九、強度計算：1、持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算：主要進行承載力驗算，材料采用其強度設(shè)計值，假設(shè)鋼筋和混凝土同屈服，同屬于塑性狀態(tài)。 計算時考慮沖擊系數(shù)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，計算表達式為：rO*S=R承載力極限狀態(tài)計算結(jié)果如下：最大抗力及所對應的內(nèi)力-269.6-269.6最小抗力及所對應

31、的內(nèi)力由圖上看出承載能力極限狀態(tài)驗算滿足規(guī)范要求。2、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算：采用短期效應組合和長期效應組合，對構(gòu)件的抗裂、裂縫寬度和撓度進行驗算，汽車荷載 可不計入沖擊系數(shù)。長期效應組合在本處只考慮直接作用荷載，不考慮間接作用；短期效應組合 出了考慮直接作用荷載外，尚應考慮間接荷載作用。（一）、正截面抗裂驗算：作用長期效應組合：正截面混凝土拉應力控制：blt- opc wo,即混凝土正截面不出現(xiàn)拉應力，計算結(jié)果如下圖：上緣最大、最小51562 6卩一平7.7 6.21.221 3.6 4.327 01. -23 -39 v丁03.7 -r.3 2.1 1：8“ “1：4 二 0；901

32、 Jq：121.2 .1-9P0#6 4 0 BGmVTTOP1- 3.3 3.6 C.91.1 .0 ,-2.8 - 聳、. 4.7 37.0 -0.4- .8亠2屆-一3.851.5 *下緣最大、最小長期效應組合正應力因受先張法工藝所限除支點附近局部出現(xiàn)了拉應力以外，其他部位均不出現(xiàn)拉應力。作用短期效應組合：正截面混凝土拉應力控制：bst- opc W0.7ftk，即混凝土正截面拉應力不大于1.855Mpa，計算結(jié)果如下圖：上緣最大、最小-良停122-0.4廠3-0723 9 3.9 4.6.-42 4 .0 y歹 7 .-1 .0心13.7-5|5_6-1.0 0.5 0 冇 4.0 3

33、.6 33.1一7.0 62 20?2 -0.3 -0.2 0.6丁.2 &766 13.36452氐-L仁存82屮3一r- ”1 _00 71 3-9 7 g70-1 4一5 635下緣最大、最小長期效應組合正應力支點處下緣拉應力最大為1.8 Mpa （ 2、22號節(jié)點下緣），拉應力小于1.855 Mpa ，滿足規(guī)范要求。（二）、斜截面抗裂驗算:作用短期效應組合：斜截面混凝土主拉應力控制（按預制構(gòu)件考慮）：otp W0.7ftk，即混凝土斜截面主拉應力不大于1.855Mpa，計算結(jié)果如下圖：短期效應組合主拉應力支點處下緣拉應力最大為1.76 Mpa （ 2、22號節(jié)點下緣），拉應力小于1.855 Mpa，滿足規(guī)范要求。（三）、撓度計算:*正常使用階段內(nèi)力位移輸出*結(jié)構(gòu)重力結(jié)果（包括預應力效應）單元號節(jié)點號軸力剪力節(jié)點號水平位移豎向位移轉(zhuǎn)角位移12-7.699e-0034.490e-003-1.043e-006預應力結(jié)果（僅為預應力損失效應）單元號節(jié)點號軸力剪力節(jié)點號水平位移豎向位移轉(zhuǎn)角位移12 O.OOOe+OOOO.OOOe+OOOO.OOOe+OOO汽車MaxQ結(jié)果:單元號節(jié)點號軸力剪力節(jié)