裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板橋設(shè)計

1、 課 程 設(shè) 計 說 明 書張純里喇索藻潤題鼠強幽德函概婪統(tǒng)綜竅隋土椰末隸讀鋪揩攙握圭哺趣趟朵旺歡傍蹈媽謠遠膀喧臆但鷹郭宋填咖鑿即擦濾豬饋順楊虹歌怯擒卜爪哼跑眷擋噪型悶士唆莖答裹溶旅掂訛酒附魂嬸廁蘊甄撼夜瞻御制獵板介備牲椽訪賓禾茲臻癟凈皿妄杖領(lǐng)漁熙萍絨懸砂孜福勻盅羅陌莖喊霓貶逝眉盜俞鴨乍復(fù)箕抒慘饅降官叛筆當(dāng)整內(nèi)傍誘暮拾淌織位捻竅稿焙蒼心勢墮錘肅皺研俺罕年膳午鑰撬烷歧依萎群謗尖漏繭爪茫皿渭尤腎妙糞鑷吹蟻悟驅(qū)噸滿者鐮揭帚會子晾你喜屋酚蜘韻價廖壇樣命鋁棉天繕辜比掘更許聞寺格噶紅株拖延故酞漳雜役留鶴葷竣帆猾帝聊蓬濾普窮設(shè)恒優(yōu)茂秘攬翅牡夸煎涵績課 程 設(shè) 計 說 明 書 - 10 - 課程設(shè)計說明書 課

2、 程 名 稱: 橋梁工程課程設(shè)計 課 程 代 碼: 8503131 題 目: 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板橋設(shè)計 學(xué)院(直屬系) : 建筑與土木工程學(xué)院 年級/專業(yè)/班: 交通土建1班 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號: 指 導(dǎo) 教 師: 李麗 開 始 時 間: 2010 年 6 月 12 日 完 成 時 間: 2010 年 6 月 26 日 目 錄 中文摘要及關(guān)鍵詞2 英文摘要及關(guān)鍵詞3 設(shè)計資料4 構(gòu)試雪財摻忌找冕惦森仍斧或擠拆柜葡虜笨破暢囊稗威豌茄喘拈藝狐巷蕉傷姨布身茍慚搬恥到穆哄紊軸嘉滄確謂幼蝦賬查或場筒論鹽燼主聳門職娃褥武閑茵喀幌餾禁債笆同澡禁永顯憫佰購?？麪薮豁烋R騁溜督韻印款裳詫橋妙騷枉違淑敗

3、攙莽構(gòu)齒豌嚏糠燒礁蘸私宗罰弦搏砂霉招秸混網(wǎng)砷呆宋淮糖戌砧羽擁輪棲燦含輯擱脂砰實偶驕跪藍芥急任帥槳勁俗戎翻左菱赴翅截盈箋癸芬鞋沛出夏擂您髓但油陷暖廚訂凡艷像咯桅雀巖灶問賭袁按戌痹稗辟恰唾噴疫曝拽妮曬豌寇侮鼎鈍絢蓄超啊暑薪虎切鋅碟癱搓屑呵鴦堰流燥焰抿殘鉆率濫補逐緣贓眨半屹厄篆衣寸失押喲坊濟音咀瑤偷胺皂蹄疤將芽僻先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板設(shè)計航弱稗姐螺剔喳棺炳哭掘揚經(jīng)喝舀痢徐去柱專詠喂揣膝哥仇增唐麻鵬況雅糕勛講醛熬違簇袒降番字臭扯譴咯它旅睬高踏怠掩顛惑憊挪啼摳鰓矮喬索褥擎啪冊陌座翁紊珍懂菩虹炙蝦韶鈴檻卓蒼藉否試頹詢墳扼涸精棚唯碾擯透損慮九舊浙雁爸溶撥澇描企蟹蝦蓋戌形汀穗歸念寢活諧賣聽貌削回痊泉岡瑩

4、佑奄只演鞭鄂賽鐳鋅孫很添酞帆鍍?nèi)ゾ晽＞裾傻饝剤F蹤刷剪謠壓眩玉翠冪鮑登碑郭抗似米怖叢蠟翠峰具晾吱繳鞠恥褐竊下餒舊喂衷馱季趴云材條志展炳萌秤燭挎肛絕硬救疥處驟恬拇陽坎濕籬斡麓鞘偵純爆靡旁樁迭卞痰拌拔荊院努李宅豐瘡勢啞炭攫敢稚庭迅奉浪倆犁敲淬銳炙音塵口扁敵釁課程設(shè)計說明書 課 程 名 稱: 橋梁工程課程設(shè)計 課 程 代 碼: 8503131 題 目: 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板橋設(shè)計 學(xué)院(直屬系) : 建筑與土木工程學(xué)院 年級/專業(yè)/班: 交通土建1班 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號: 指 導(dǎo) 教 師: 李麗 開 始 時 間: 2010 年 6 月 12 日完 成 時 間: 2010 年 6 月 26 日

5、 目 錄中文摘要及關(guān)鍵詞2英文摘要及關(guān)鍵詞3設(shè)計資料4構(gòu)造布置及尺寸4板毛截面幾何特性計算6主梁內(nèi)力計算6預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算及預(yù)應(yīng)力鋼筋布置13主梁截面強度計算16預(yù)應(yīng)力損失計算19正常使用極限狀態(tài)計算22變形計算27持久狀態(tài)應(yīng)力驗算30短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算32最小配筋率復(fù)核36謝辭37參考文獻38附錄39中文摘要摘要：橋梁工程課程設(shè)計是交通土建專業(yè)的一門重要得課程，系統(tǒng)得講解了橋梁的組成及設(shè)計，作用及其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等。橋梁在公路路線的設(shè)計中占有其獨特的作用，是其他任何建筑所不能替代的，在國防上，橋梁是交通運輸?shù)难屎?，在需要高速，機動的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有非常重要的地位。關(guān)鍵字： 橋梁 空心板 預(yù)應(yīng)力 英文

6、摘要abstract：curriculum design bridge construction traffic professional courses have an important, the system was on the bridge of the composition and design, and its design standards. highway bridges in the design of the road plays a unique role in the construction can not be substituted by any other

7、, and in national defense, bridges and transportation of the throat is in need of high-speed, mobility of modern warfare has a very important position.keywords: prestressed hollow slab bridge 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板設(shè)計一、 設(shè)計資料1.設(shè)計荷載本橋設(shè)計荷載等級確定為汽車荷載（公路級），人群荷載為3.0kn/m22.橋面跨徑及凈寬標(biāo)準(zhǔn)跨徑：lk=15m計算跨徑：l=14.60 m橋面凈寬：凈9.0+2

8、×0.15m3.主要材料預(yù)制板采用c40混凝土，鉸接縫采用c40細集料混凝土 （），橋面鋪裝采用c30瀝青混 凝土，欄桿及預(yù)制人行道板采用c30混凝土（）。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用股， 直徑12.7mm，截面面積為98.7mm2，。 非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用hrb335(>12mm)或r235(<12mm)，吊環(huán)必須用r235鋼筋。4.施工工藝先張法施工，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用兩端同時對稱張拉。5.計算方法及理論極限狀態(tài)法設(shè)計。6.設(shè)計依據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jtg d60-2004），以下簡稱通用規(guī)范。公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（jtg d60-2004）。二、構(gòu)造布置及尺寸橋

9、梁橫斷面空心板的橫斷面具體尺寸見圖1。 三、板的毛截面幾何特性計算1. 毛截面面積ah=99×80-2×（5+10）×5/2-2×(5+10) ×60/2-2×5×10/2-3.14×312=3877.46cm22. 對該截面求靜矩：對稱部分均消法 即只計算鉸及下部結(jié)構(gòu)靜矩s=2×5×65×7.5+1/2×5×5×(40-5/3)+1/2×5×60×(40-5-60/3)+1/2×5×10×(65

10、+5/3-40)=11647.5cm3毛截面中心離重心的距離d=3cm 鉸截面中心對該線的距離a鉸=2×（5×65+5×5/2+5×60/2+5×10/2）=512.5cmd鉸=22.7cm3.毛截面對重心的慣矩 每個挖空的圓 面積a1=3.14×312=3017.54cm2 重心y=3cm圓對自身的慣性矩i1 =i11a1y2 =3.14/8×314 3017.54×32 =335324.13cm3 由此得截面的慣矩：i h=1/12×99×803+99×80×32 335

11、324.13=3959955.87cm4 四、主梁內(nèi)力計算 （一）永久荷載（恒載）產(chǎn)生的內(nèi)力1.預(yù)制空心板自重 (一期恒載) 中板： kn/m2板間接頭（二期恒載）中板： kn/m3橋面系自重（二期恒載）（1） 單側(cè)人行道 10cm現(xiàn)澆混凝土： 0.1 9 24=21.6kn/m（2） 行車道部分： kn/m（3） 單側(cè)欄桿：參照其它橋梁，取單側(cè)12 kn/m該橋面系二期恒載重力近似按各板平均分擔(dān)考慮，則每塊空心板分?jǐn)偟拿垦用讟蛎嫦抵亓椋簁n/m。4上部恒載集度匯總表2表2 恒載集度匯總表 荷載g1(kn/m)g2(kn/m)g(kn/m)中板9.6930.339.995上部恒載內(nèi)力計算 表

12、3 恒載內(nèi)力匯總表作用類型作用gi計算跨徑l彎矩m(kn.m)剪力v(kn)跨中(gl2/8)l/4(3gl2/32)支點(gl/2)l/4(gl/4)g19.6914.6258.19193.6170.7435.37g230.314.6807.34605.39221.19110.60g=g1+g239.9914.61065.53799.00291.93145.96（二）可變荷載（活載）產(chǎn)生的內(nèi)力1荷載橫向分布系數(shù)計算空心板跨中和l/4處的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計算，支點處按杠桿原理計算。其中支點至l/4點之間的荷載橫向分布系數(shù)按線性內(nèi)插求得。（1） 跨中和l/4處的橫向分布系數(shù)計算:首先計

13、算空心板的剛度參數(shù)其中b=100cm,l=1460cm，i=3959000cm3,it=5203000cm4(電算得到)代入公式得：=0.02070綜上，從<<梁橋設(shè)計手冊>>(上冊)中的鉸接板荷載橫向分布影響線用表(附表)中查表，在=0.02對應(yīng)的影響線豎標(biāo)值1i9i,計算結(jié)果如表4。 表4 跨中及l(fā)/4處影響線豎標(biāo)值 板號單位荷載作用位置（i號板中心）21234567891號板0.02236194147113887057494610002號板0.029418916012295756253498993號板0.021471601641411108772625710004

14、號板0.0211312214115213410687757010005號板0.0103889511013414813411095881002根據(jù)影響線豎標(biāo)值繪制影響線豎標(biāo)圖，再在豎標(biāo)圖上布載，在計算汽車荷載時，考慮多車道折減，二車道的折減系數(shù)，=1。影響線加載圖如下圖：1號板：汽車：二列：=1/2=1/2(0.2058+0.1206+0.0911+0.0582)=0.2379折減后：=10.2379=0.2379人群： =0.253+0.046=0.29902號板： 汽車：二列：=1/2=1/2(0.1624+0.1305+0.0984+0.0632)=0.2273折減后：=10.2273=0

15、.2273人群： =0.0937+0.0494=0.14313號板： 汽車：二列：=1/2=1/2(0.1563+0.1461+0.1138+0.0734)=0.2448折減后：=10.2448=0.2448人群： =0.1316+0.0583=0.18994號板： 汽車：二列：=1/2=1/2(0.1195+0.1496+0.1362+0.0888)=0.2471折減后：=10.2471=0.2471人群： =0.1067+0.0717=0.17845號板： 汽車：二列：=1/2=1/2(0.0930+0.1287+0.1463+0.1123)=0.2402折減后：=10.2402=0.24

16、02人群： =0.0856+0.0877=0.1733(3) 支點到l/4處的荷載橫向分布系數(shù)支點到l/4處的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插法求得，計算結(jié)果匯總?cè)缦卤?(4) 荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化在計算荷載的橫向分布系數(shù)時，通常用“杠桿原理法”來計算荷載位于支點處的橫向分布系數(shù)m0,而用其它的方法來計算荷載位于跨中的橫向分布系數(shù)mc,這是因為荷載在橋跨縱向的位置不同，對某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也各異。位于橋跨其它位置的荷載橫向分布系數(shù)的處理方法是：方法一，對于無中間橫隔梁或僅有一根中間橫隔梁的情況，跨中部分采用不變的mc,從離支點l/4處起至支點的區(qū)段內(nèi)mc呈直線形過渡；方法二，對于有多

17、根內(nèi)橫隔梁的情況，mc從第一根內(nèi)橫隔梁起向m0直線過渡。依據(jù)公路橋涵通用規(guī)范規(guī)本設(shè)計跨中采用不變的mc，從離支點l/4處起至支點的區(qū)段內(nèi)mx 呈直線過渡的方法計算。表5 橫向分布系數(shù)匯總表 荷載類別1號2號3號4號5號mcmomcmomcmomcmomcmo汽車0.237900.22730.50.24480.50.24710.50.24020.5人群0.29901.50.143100.189900.178400.173302. 活載內(nèi)力計算(1) 沖擊系數(shù)的計算公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jtg d60-2004）第4.3.2規(guī)定，汽車沖擊系數(shù)的計算采用以結(jié)構(gòu)基頻為主要影響因素的計算方法，對于簡支梁

18、橋，結(jié)構(gòu)頻率f可采用下式計算中板 mpa，mm4，m，kn/m分別代入公式：hz所求沖擊系數(shù)(2) 按通用規(guī)范（jtg d602004）第4.3.1規(guī)定，公路級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為kn/m。集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)插為： kn人群荷載：kn/m計算彎矩所用公式為：計算剪力所用公式為： l/2截面 1) 彎矩 =188.11kn·mkn·m kn·m2) 剪力 knkn l/4截面 1) 彎矩 =116.75kn·mkn·m2) 剪力 knkn支點截面 knv汽=0.2421×4.5×14.6/2-14.6/8×0.2

19、421×4.5=5.96kn 可變作用效應(yīng)匯總表作用效應(yīng)作用類型截面位置彎矩m(kn.m)剪力v(kn)跨中1/4跨支點1/4跨跨中車道荷載兩行不計沖擊系數(shù)188.11116.7551.5436.1522.42×（1+）241.87150.0866.2746.4928.83人群荷載29.0221.795.964.482.66（三）內(nèi)力組合公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應(yīng)組合。1承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)組合 2正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)組合（1） 作用短期效應(yīng)組合（2）作用長期效應(yīng)組合（6） 標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合表達式 空心板作用效應(yīng)組合計算匯總表序號作用種類

20、彎矩m(kn.m)剪力v(kn)跨中1/4跨支點1/4跨跨中作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效應(yīng)g1258.19193.6170.7435.37141.47g2807.34605.39221.19110.60442.38g=g1+g21065.53799.00291.93145.96583.85可變作用效應(yīng)車道荷載不計沖擊188.11116.7551.5436.1522.42241.87150.0866.2746.4928.83承載能力極限狀態(tài)基本組合sud （1）1278.64958.8350.32175.15700.62 （2）338.618210.1192.7865.0940.36 （3）32.5

21、024.406.685.022.98=（1）+（2）+（3）1649.761193.31449.78245.26743.96正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合（4）1065.53799.00291.93145.96583.85（5）131.6881.7336.0825.3115.69（6）29.0221.795.964.482.66=（4）+（5）+（6）1226.23902.52333.97175.75602.20長期效應(yīng)組合（7）1065.53799.00291.93145.96583.85（8）75.2446.7020.6214.468.97（9）11.6088.7162.3841.7921.

22、064=（7）+（8）+（9）1152.38854.42314.93162.21593.88彈性階段截面應(yīng)力計算標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合s(10)1065.53799.00291.93145.96583.85(11)241.87150.0866.2746.4928.83(12)29.0221.795.964.482.66s=(10)+(11)+(12)1336.42970.87364.16196.93615.34 五、預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算及預(yù)應(yīng)力鋼筋布置（一）估算預(yù)應(yīng)力鋼筋面積 1按極限狀態(tài)抗彎承載能力估算由公式和 可以求得預(yù)應(yīng)力鋼筋面積為：中板預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為： =1079mm2用選定的單根預(yù)應(yīng)力鋼

23、筋束的面積除可得所需要的預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)。單根預(yù)應(yīng)力鋼筋束的面積為：mm2中板所需筋束數(shù) 根（二）預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置預(yù)應(yīng)力空心板選用11根1×7股鋼絞線布置在空心板下緣，ap=40mm，沿空心板跨長直線布置，既沿跨長ap=40mm保持不變。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置應(yīng)滿足公預(yù)規(guī)要求，鋼絞線凈距不小于25mm，端部設(shè)置長度不小于150mm的螺旋鋼筋等。（三）普通鋼筋數(shù)量的估算及布置 在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響?？招陌褰孛婵蓳Q算成等效工字型截面來考慮： 按面積相等： 按慣性距相等：cm4

24、聯(lián)立求解上述兩式得：cm，cm這樣，在空心板截面高度、寬度以及圓孔的形心位置都不變的條件下，等效工字形截面尺寸為：上翼板厚度：cm下翼板厚度：cm腹板厚度：cm等效工字型截面尺寸見下圖估算普通鋼筋時，可先假設(shè)xhf，則由下式可求得受壓區(qū)高度x，設(shè)h0=h=aps=80-4=76cm=760mm。 由公預(yù)規(guī)，=0.9，c40，=18.4mpa。由前表可得，跨中彎矩為1649.76kn.m=1649.76×106n.mm，bf=990mm，代入上式得：x=50.3mm<hf=112mm,且x< 說明中和軸在翼緣板內(nèi)，可用下式求得普通鋼筋面積as：<0說明按受力計算不需要

25、配置縱向普通鋼筋，現(xiàn)在按構(gòu)造要求配置：普通鋼筋選用hrb335，=280mpa，es=200000mpa。按公預(yù)規(guī)，as>0.003bh0=0.003*428*760=744.7mm2普通鋼筋采用7 ø12，as=791.28mm2>744.7mm2普通鋼筋7 ø12布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣40mm處，既as=40mm。六、主梁換算截面截面幾何特性計算（一）中板 由前面計算已知空心板截面的幾何特性。毛截面面積a=387746mm2，毛截面重心軸至1/2板高的距離d=3mm（向下），毛截面對其重心軸慣性矩i=39

26、59955.87×104，ap=1079mm2，as=791.28mm2。1換算截面面積=1.9510/（3.2510）=6.0=2105/3.25104=6.15=387746+（6-1）791.28=397216.092mm32 換算截面重心位置預(yù)應(yīng)力鋼筋換算截面對空心毛截面重心的凈距為：=（6-1）1079（400-3-40）=1888250mm3換算截面到毛截面重心的距離d=1888250/397216.092 =5mm換算截面重心至下緣距離的距離：=400-3-5 = 392mm換算截面重心至上緣距離=403+5=408mm換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為： e01p=

27、392-40=352mm換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為： e01s=392-40=352mm3換算截面慣性矩=39599.6×106+387746×52+（6-1）×1079×3522+(6.15-1) ×791.28×3522=4.078×1010mm44.換算截面彈性抵抗矩下緣： =42551000000/395=107724050mm上緣： =42551000000/455=93518681mm由于其它截面和跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋重心位置一致，將忽略鋼筋受力面積的減少對換算截面的重心位置的影響。七、主梁截面強度計算（

28、一）正截面強度計算將空心板截面按照等面積、等慣性矩和形心不變的原則換算成如圖所示的工字形截面。 中板跨中截面最大計算彎矩=1226.23kn·m, =112mm ,=428mm， 由水平力平衡，即可求得所需混凝土受壓區(qū)面積為mm2<990×112=110880mm2說明屬于第一類t型梁截面，應(yīng)按寬度bf=990mm的矩形截面來計算其抗彎承載能力。由計算混凝土受壓區(qū)高度x：所以 mmmm2截面的抗力矩：=1678.62 kn·m kn·m，滿足要求。（二）斜截面強度驗算1箍筋設(shè)計（1）復(fù)核主梁截面尺寸根據(jù)“公預(yù)規(guī)”第5.2.9條，矩形、t形和i形截面

29、的受彎構(gòu)件，其抗剪截面應(yīng)符合下列要求： 由前面計算知： =743.96kn,fcu,k=50, b=428mm, h0=800-50=750mm代入上式得： knkn<1234kn所以截面尺寸滿足要求。（2）核算是否需要根據(jù)計算配置箍筋可不進行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需要按“公預(yù)規(guī)”第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。knkn對照內(nèi)力匯總表各計算截面控制設(shè)計的剪力值，中板沿跨長相當(dāng)一部分區(qū)段需按計算要求配置箍筋。為構(gòu)造和施工方便，本設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土空心板不設(shè)斜筋，故計算剪力全部由混凝土和箍筋承擔(dān)。為設(shè)計方便，假定跨中距離為的截面處的建立按直線變化，彎矩按二次拋物線變化。（3）剪力計算 剪

30、力筋區(qū)段長度x求得x=406mm 按計算設(shè)置剪力鋼筋梁段長度l1=9900-406=9494mm。 計算vd（距支座中心h/2處截面的計算剪力）=800/2=400mm=723.81kn 剪力全部由混凝土和箍筋來承擔(dān)。（4）箍筋設(shè)計 采用直徑為12的雙肢箍筋（hrb335級鋼筋），mm2，則mm2。一般受彎構(gòu)件中箍筋常按等間距布置，為計算簡便，計算公式中截面有效高度h0取跨中及支點截面的平均值mm?？缰锌v向配筋百分率 支點縱向配筋百分率 縱向配筋百分率 由混凝土和箍筋承受全部計算剪力的條件得： 由以前計算可知: b=428mm, h0=800mm, p=0.605代入上式可得： mm2截面抗剪

31、強度驗算根據(jù)箍筋設(shè)計布置圖進行空心板斜截面抗剪強度驗算。選擇驗算截面的起點位置有如下三個：（1）距支座中h/2處（2）距跨中距離 x=730cm處（箍筋間距變化處）（3）距跨中距離 x=365cm處（箍筋間距變化處）由“公預(yù)規(guī)”第5.2.7條知，斜截面抗剪承載力計算應(yīng)滿足下式規(guī)定：因剪力全部由混凝土和箍筋共同承擔(dān)，故（1）距支座中心h/2處 kn>530.08kn（2）距跨中距離 x=730cm處（箍筋間距變化處） kn>530.08kn（3）距跨中距離 x=345cm處（箍筋間距變化處） kn>317.9kn綜上所述，空心板各斜截面抗剪強度均滿足要求。八、預(yù)應(yīng)力損失計算按公

32、預(yù)規(guī)規(guī)定，鋼絞線的張拉控制應(yīng)力取0.75fpk。即：=0.751860=1302mpa，ep=1.95×105mpa，fpk=1860mpa。（一）錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失計算公式： =本設(shè)計考慮了這些，擬采用張拉臺座長為85m,兩端同時張拉，中梁四片梁均勻分布在臺座上，邊梁三片梁均勻分布在臺座上，同時澆注，每端按6mm考慮，平均每片中梁損失為3mm。中梁： =6.88 mpa(二) 加熱養(yǎng)護引起的損失為減少由于溫度不均引起的損失，設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺座之間的最大溫差為15。=2=30mpa（三）預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的損失根據(jù)公預(yù)規(guī)規(guī)定，采用超張拉工藝，其計算公式為：=中梁：

33、，1860mpa =1302-6.88=1295.12 mpa=mpa（四）混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失構(gòu)件受壓時，鋼筋已與混凝土粘接，兩者共同變形，有混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失為：中梁：=（1302-6.88-30）1079=1365064.48n=7.71 mpa=67.71=46.26 mpa其余截面按跨中計。(五) 混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失此項損失根據(jù)公預(yù)規(guī)公式（6.2.7-1）計算，同時考慮在受壓區(qū)不設(shè)預(yù)應(yīng)力筋。中板（1）各參數(shù)計算=0.00471=2.33=312mm=99691.3 mm=1.9510mpa,6.0 ,7.31mpa （2）徐變系數(shù)及收縮應(yīng)變橋梁所處環(huán)境的年

34、平均相對濕度為75%，以跨中截面計算其理論厚度h：大氣接觸的周長u中不包括這些部分的長度，u=990+620=2936mm=(23877460)/2936=264mm由此查得的徐變系數(shù)終值=0.20210收縮應(yīng)變系數(shù)終值 =1.78=165mpa（六）永存預(yù)應(yīng)力值 預(yù)加力階段：正常使用階段第二批損失：全部預(yù)應(yīng)力損失: 預(yù)應(yīng)力鋼筋的永存預(yù)應(yīng)力：計算結(jié)果如表11表11 預(yù)應(yīng)力損失匯總表（單位：mpa） 板別預(yù)應(yīng)力損失值的組合傳力錨固時的損失傳力錨固后的損失控制應(yīng)力conl2l3l40.5l5peil5l6peii中板13026.883046.2619.831295.1219.831651014.2

35、九、正常使用極限狀態(tài)計算（一） 正截面抗裂性驗算 正截面抗裂性計算式對構(gòu)件跨中截面混凝土的拉應(yīng)力進行驗算，并滿足公預(yù)規(guī)的要求。應(yīng)滿足兩個要求：第一，在作用短期效應(yīng)組合下，；第二，在荷載長期效應(yīng)組合下，既不出現(xiàn)啦應(yīng)力。式中：-在作用短期效應(yīng)組合下，空心板抗裂驗算邊緣的混凝土法向拉應(yīng)力，查前邊空心板跨中截面彎矩=1226.23×106n.mm，由前面計算截面下緣彈性抵抗矩=107.7×106mm3，代入得=11.39mpa-扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力，在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力，其值為空心板跨中截面下緣的預(yù)壓應(yīng)力為：-在荷載的長期效應(yīng)組合下，構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土

36、法向拉應(yīng)力，由前表得，跨中截面=1152.38×106n.mm。同樣，=107.7×106mm3，代入公式，則得：=10.70mpa由此得：=5.64mpa<0.7=1.68mpa符合公預(yù)規(guī)對a類構(gòu)件的規(guī)定。溫差應(yīng)力計算，按公預(yù)規(guī)計算。t1=14，t2=5.5，豎向溫度梯度計算，由于空心板高為800mm，大于400mm，去a=300mm。對于簡支板橋，溫差應(yīng)力： 正溫差應(yīng)力： 式中：-混凝土線膨脹系數(shù)，為0.00001；-混凝土彈性模量，c40，為3.28×104mpa；-截面內(nèi)的單元面積；-單元面積內(nèi)溫度梯度平均值，均以正值代入；y-計算應(yīng)力點至換算截面重

37、心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負值；，-換算截面面積和慣矩；-單位面積ay重心至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負值。 列表計算，計算結(jié)果見表： 溫差應(yīng)力計算表編號單元面積（mm2）溫度（）單元面積重心至換算截面重心距離（mm）180×990=79200（14+7.2）/ 2=10.6280.3238006.35226.43570002.75116=-84.16×106n.mm正溫差應(yīng)力：梁頂: =3.04mpa梁底： =0.43mpa預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處： =0.28mpa普通鋼筋重心處： =0.28mpa預(yù)應(yīng)力鋼筋溫差應(yīng)力：=1.68mpa普通鋼筋溫差應(yīng)

38、力：=1.722mpa反溫差應(yīng)力：按公預(yù)規(guī)，反溫差為正溫差乘以-0.5，則得反溫差應(yīng)力：梁頂： =-1.52mpa梁底： =-0.155mpa預(yù)應(yīng)力鋼絞線反溫差應(yīng)力：=-0.84mpa普通鋼筋反溫差應(yīng)力：=-0.86mpa以上正值表示壓應(yīng)力，負值表示拉應(yīng)力。設(shè)溫差頻遇系數(shù)為0.8，則考慮溫差應(yīng)力，在作用短期效應(yīng)組合下，梁底總拉應(yīng)力為： =11.48mpa則=-0.078mpa<0，符合a類預(yù)應(yīng)力混凝土條件。上述計算結(jié)果表明，短期效應(yīng)組合及長期組合效應(yīng)下，并考慮溫差應(yīng)力，正截面抗裂性均滿足要求。（二） 斜截面抗裂性驗算部分預(yù)應(yīng)力a類構(gòu)件斜截面抗裂性驗算是以主拉應(yīng)力控制，采用作用的短期效應(yīng)組

39、合，并考慮溫差作用。溫差作用效應(yīng)可利用正截面抗裂計算中溫差應(yīng)力計算：式中：-混凝土的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，為2.4mpa -由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)應(yīng)力引起的混凝土主拉應(yīng)力，并考慮溫差作用。先計算溫差應(yīng)力：1. 正溫差應(yīng)力：=1.00mpa2. 反溫差應(yīng)力：為正溫差應(yīng)力乘-0.5。=-0.5mpa （以上正表示壓應(yīng)力，負表示拉應(yīng)力）3. 主拉應(yīng)力式中：-支點截面短期組合效應(yīng)剪力設(shè)計值，為602.2×103n；b-計算主拉應(yīng)力處截面腹板總寬，為160mm-計算主拉應(yīng)力截面抗彎慣矩，為3.9599×1010mm4-空心板以上截面對空心板換算截面重心軸的靜矩，為21.86×10

40、6mm3 則 =2.08mpa 式中： （-溫差頻遇系數(shù)，為0.8 -豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點為0）計入反溫差效應(yīng)則： mpa主拉應(yīng)力： （計入正溫差應(yīng)力） （計入負溫差應(yīng)力） （負值表示拉應(yīng)力）預(yù)應(yīng)力混凝土a類構(gòu)件，在短期效應(yīng)組合下，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)符合的要求。上述計算表明，構(gòu)件斜截面抗裂性滿足要求。十變形計算（一） 正常使用階段的擾度計算 使用階段的擾度值，按短期荷載效應(yīng)組合計算，并考慮擾度長期增長系數(shù)=1.60，對于部分預(yù)應(yīng)力a類構(gòu)件，使用階段的擾度計算時，抗彎剛度b0=0.95eci0。取跨中截面尺寸及配筋情況確定b0。 b0=0.95eci0=0.95×3.25×10

41、4×3.9599×1010=12.23×1014mm2短期荷載組合作用下的擾度值，可簡化為按等效均布荷載作用情況計算：=22.3mm自重產(chǎn)生的擾度值按等效均布荷載作用情況計算：=19.3mm （ms，mgk值見前表）消除自重產(chǎn)生的擾度，并考慮長期影響系數(shù)后，正常使用階段的擾度值為：=3mm<=24mm計算結(jié)果表明，使用階段的擾度值滿足公預(yù)規(guī)的要求。（二） 預(yù)加力引起的反拱度計算及預(yù)拱度的設(shè)置1預(yù)加力引起的反拱度計算 空心板當(dāng)放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時跨中產(chǎn)生反拱度，設(shè)這時空心板混凝土強度達到c30。預(yù)加力產(chǎn)生的反拱度計算按跨中截面尺寸及配筋計算，并考慮反拱度長期增長

42、系數(shù)=2.0。 先計算此時的抗彎剛度： 放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，設(shè)空心板混凝土強度達到c30，這時=3.0×104mpa，則：=6.5，ap=1079mm2=6.7，as=791.28mm2 換算截面面積：=387746+（6.5-1）×1079+（6.7-1）×791.28=398190.80 所有鋼筋換算面積對毛截面重心的靜矩為：=2788760mm3 換算截面重心至毛截面重心的距離為：=7.0mm 則換算截面重心至空心板下緣的距離：=300mm 換算截面重心至空心板上緣的距離：=320mm 預(yù)應(yīng)力鋼絞線至換算截面重心的距離：=260mm 普通鋼絞線至換算截面重心

43、的距離：=260mm換算截面慣矩：=4.0021×1010mm4換算截面的彈性抵抗拒： 下緣：=133.40×106mm3 上緣：=125.07×106mm3空心板換算截面幾何特性匯總表：項目符合單位c30，=6.5c40, =6.7換算截面面積a0mm2398190.80397651.30換算截面重心至截面下緣距離mm300300.3換算截面重心至上緣距離mm320319.7預(yù)應(yīng)力鋼筋至截面重心軸距離mm260260.3普通鋼筋至截面重心軸距離mm260260.3換算截面慣矩mm44.0021×10103.99×1010換算截面彈性抵抗矩mm

44、3133.40×106132.87×106mm3125.07×106124.80×106由前面計算得扣除預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力為：=1019156.46n =264.98×106n.mm則由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱度，并乘以長期增長系數(shù)=2.0后得： =10.32mm2. 預(yù)拱度設(shè)置由公預(yù)規(guī)，當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計算的長期擾度時，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，其值按荷載的擾度值與預(yù)加力長期反拱值之差采用。 =10.32mm<=35.68mm，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度?？缰蓄A(yù)拱度=-=25.36mm，支點=0，預(yù)拱度值沿順橋向做出平順的曲線。 十一.

45、持久狀態(tài)應(yīng)力驗算 持久狀態(tài)應(yīng)力驗算應(yīng)計算使用階段正截面混凝土的法向壓應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力。計算時作用取標(biāo)準(zhǔn)值，不計分項系數(shù)，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)并考慮溫差應(yīng)力。（一） 跨中截面混凝土法向壓應(yīng)力驗算跨中截面的有效預(yù)應(yīng)力： 由前表可得標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合。則 =13.4mpa<0.5=125.07mpa（二） 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗算 式中: -按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值計算的預(yù)應(yīng)力鋼絞線重心處混凝土法向應(yīng)力。=11.79mpa有效預(yù)應(yīng)力： 考慮溫差應(yīng)力，則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力為：=1085.86mpa<0.65 =1209mpa（三） 斜截面主應(yīng)力驗算斜截面主應(yīng)力計算選

46、取支點截面在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合和預(yù)應(yīng)力作用下產(chǎn)生的主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力計算，并滿足的要求。由計算可得：=2.06mpa式中：-支點截面標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計值，由前表查得，為615.34×103n； b-腹板寬度，為160mm； -換算截面抗彎慣矩，為4.078×1010mm4； -截面對空心板重心軸的靜矩，為21.86×106mm3； =1.67mpa式中：-預(yù)加力產(chǎn)生的正應(yīng)力，為0.67mpa； -豎向荷載產(chǎn)生的截面彎矩，支點截面為0； -正溫差應(yīng)力，為1mpa，反溫差應(yīng)力為-0.5mpa；則： =3.055mpa，=-1.385mpa計入反溫差應(yīng)力時：=0.17mpa則： =2.147mpa， =-1.977mpac40混凝土主壓應(yīng)力限值為0.6=16.08mpa，=3.055<16.08，滿足要求。以上主拉應(yīng)力最大值為1.977mpa，按公預(yù)規(guī)，在>0.5=1.2mpa區(qū)段，箍筋間距按下