毕业设计（论文）装配式预应力混凝土简支空心板桥.pdf

提供全套毕业设计提供全套毕业设计装配式预应力混凝土简支空心板桥 毕业设计任务书第一章概述发展交通事业，实现四通八达的现代化交通，对发展国民经济，巩固国防具有非常 重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中，为了跨越各种障 碍(如河流、沟谷或其他线路)必建各种类型的桥梁与涵洞，因此，桥涵又成为陆路交 通中的重要组成部分。在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的 10%-20%,特别是在现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁不仅在工程规模 上十分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上，桥梁是交通运输的咽 喉，在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。考虑到沙河两岸具有许 多工厂、商业区、大量高层建筑房屋，政府有关部门计划在沙河之上建一座桥梁，以方 使两岸人民、发展两岸经济，并命名为“利民桥”。第二章方案比较为了获得适用、经济和美观的桥梁设计，有关部门进行了深入细致的调查和研究，并结合有关方面的要求综合考虑，满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的 要求，做出几种方案，最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计。方案一：预应力混凝土连续梁桥(8X8m)方案二：预应力混凝土简支板桥(16X4iii)方案三：钢筋混凝土双曲拱桥(32X2m)表2-1方案比较表序号方案类 比 另U较项目第一方案第二方案第三方案预应力混凝土连续 梁(8X8m)预应力混凝土简支板 桥(16X4m)钢筋混凝土双曲拱桥(32X2m)1桥高(m)3332桥长(m)6464643最大纵坡(%)1.52.02.04工艺技 术要求技术先进，工艺要 求严格，所需设备技术较先进，工艺要求 严格，施工方便，制造已有成熟的工艺技术 经验，需用大量的吊装1较少，占用施工场 地少。工艺简单。设备，占用施工场地 大，需用劳力多。5使用效果属于超静定结构，受力较好，主桥桥 面连续，无伸缩缝，行车条件好，养护 也容易。属于静定结构，受力不 如超静定结构好，但其 结构质量安全可靠，耐 劳性好，计算简便。拱的承载潜力大。伸缩 缝多，养护较麻烦。纵 坡较大，东岸广场及引 道填土太高，土方量 大，土方来源困难。6造价及川材钢材用量大，造价 也大。钢材用量小，造价低。造价最低，耗用钢材 少，但木材、水泥多。通过以上三种方案比较，从使用效果、造价、材料等诸多方面看，第二方案优点最 多。第一方案由于“利民桥”属于城市桥梁且桥跨较小，造价较高不宜采用；第三方案 由于在城市施工，施工场地不宜占大且土方来源困难，不宜采用。所以第二方案最为合 理。第三章初步设计第一节原始资料一、水文数据资料设计洪水为频率为2肌 设计流量为：=962m3/s,设计流速为=4.1加/$,Il=O.8,e=0.8,波浪高度取0.5机。二、气象资料：当地最热日月平均气温23.5。，最冷日月平均气温-6.1。，极端最高温38。，极端最低温度-25.0,地面冻土深0.8m,设计风速v=Um/s。三、地质资料据工程地质勘察报告（钻探深度为20机），桥位河床下的地质条件如下表：表3T河床下地质资料报告表土名土特征参数充填土工 i=20女尸。,口0=70左尸。,层厚1.5m,匕=25.3,7=9.87/m3,7=19.W/m3淤泥质 粘土%_2=0.4MPq,1=12左灌注桩=JQkPa,e=1.2,%=（打入桩）层厚3.5加，/=16.5kN/=9.90kN/m3,vset=23.52河流两岸除河床标高下与河中心相同外，岸边河中心标高以上为松散砂土，地基容 许承载力口。=70女尸，空隙比e=0.95,夹有淤泥质粘土，层厚为1机。粉质粘土IL=0.3,刃=20.4%,c=3kPa=22,7=9.91kN/my=18.7/m3,九=26.9左N/加3,%=70kPa（打入桩），r.=65kPa（灌注桩）e=O.73,cro=150kPa,层厚5机粘土IL=0.8,。=25.2%,c=10女尸q,。=20,7=9.73/m3,7=19.QkN/m3,y=ZlAkN!m q=37kPa（打入桩），q=40kPa（灌注桩）e=O.8,cro=120kPa,层厚1.5机中砂。厂=0.5,刃=19.9%,。=36,7=19.8左N/加3,7=26.9kN/m q=65kPa（打入桩），r.=50kPa（灌注桩），口0=260（RRz,层厚 1.5机砾砂。厂=0.8,刃=26.1%,。=42,7=17.8左N/加3,r=26JkN/m q=100kPa（打入桩），r.=100kPa（灌注桩），bo=56OAPQ,层厚6根（该层未钻透）四、设计荷载公路TI级 人群荷载：3.0kN/m2桥面宽度：净-7+2X1.0机道路等级：II级 本河道不通航抗震设防烈度为7度第二节水文计算一、过水面积计算设计水位拟订为983.33m,水面宽度69.606m过水面积：Ax=0.333X0.12x1=0.02 m22A2=4.9X(0.12+3.16)X-=8.036 m22A3=27.3X(3.16+3,91)X,二96.506 m22A4=3.4X(3.91+4.44)X-=14.195 m22A5=15.3X(4.44+4.08)xl=65.178m22A6=12.9X(4.08+2.76)X1=44.118m2231 9A7=2.76X5.496 X-=7.584 m22AqX=Ai+A2+A3+A4+A5+A6+A7=235.637 m2设计过水面积：W=qs/v0=962/4.1=234.634m2Aqx-W=235.637-234.634=1.003m2取标准跨径Z=16m分为4跨，桥长64根，桥墩宽取1.2加。Z j=15.1 m；p=l.2m；Qp=962m3/s；Lj=60.4m0 375*a i2=d/l0=l.2/64=0.01875,g=l=0.8982；15.1A=_ _=_2_=221 849 m2q-p-(l-2)-V3 0.8982x1.2x(1-0.01875)x4.1Aj=AqX(1-2)=217.689m2二、桥面标图非通航河流：Hmm=Hp+A/lj+A/Zo查桥涵水文表12-4 Ahj=0.5m桥面铺装采用防水混凝土铺装，上面层为3 cm厚的细粒式沥青混凝土与5 cm厚的中 粒式沥青混凝土，下面层为10。加厚的C40防水混凝土。波浪高度hi=0.5 mA/z=2/3X0.5=0.33m HP=983.33m/.口983.33+0.33+0.5+0.88=984.95 m三、桥梁墩台的冲刷计算(-)一般冲刷深度计算河槽为粘土质河槽 1斤0.3；e=0.95；hmax=4.44m；Lj=60.4m；h=AC/L=235.637/64=3.682单宽流量集中系数：=1.3；桥孔侧收缩系数：=0.8982；458河槽部分一般冲刷深度：hp=1.3x96254.44 V0.8982x60.41 3.6820.330.358=8.14m(二)最大冲刷深度计算：桥墩计算宽度B=l.2m；桥型系数K二0.99；(1 V15 2x-x8.143=l.185；0.3x7095)hP瓦8.14L2=6.78 2.5;冲止流速：v=v2=0.221.152 hp5=Q 22hb=O.83xKBo06/J25,v=o.83x0.99x1.206x0.3L25 xl.185=0.24 m；最大冲刷深度：hs=hp+hb=8.14+0.24=8.38机第三节桥面总体布置一、桥面总体布置:预制板标准跨径：lb=16.00m；计算跨径：I=15.60m；板长：15.96 m；桥面净空：净7+2X1.0机；设计荷载：公路一II级；人群荷载：3.0kN/m2o16.0。160064001600 16。图3T桥梁立面小意图二、构造型式及尺寸选定5桥面净空为：7+2X1.0m；全桥宽采用九块预制预应力空心板，每块空心板宽99o相。空心板全长15.96小，每块 板内主筋采用钢较线1X3束12.9cm2。2,5215才才图3-2空心板截面构造及尺寸（尺寸单位c机）（一）毛截面面积J77-X192（1 A.=99x70 2x38x18 4x-2x-x7x2.5+7x2.5+-x7x5，2（2 2）=6930-1368-2268.2299-87.5=3206.3cm2（-）毛截面对中心的惯矩每个挖空的半圆面积为：=-7T R=-X192=567.1 cm2；2 247?4x19里也：y=二-=80.6 mm；3 万 371半圆对其自重重心的轴00的惯矩为：r=0.00686d4=0.00686x384=14304 0/?；全截而对1/2板搞出的静矩：Si/2 板高二 2 x x 5 x 7 x-x 7+21+2.5 x 7 x|28 H|H x 2.5 x 7 x|28 H|L2（3）I 1）2 I 3=2538.1 cm2；a _ 4/2板高 _ 2538.1 _毛截面重心离1/2板高处的距离为：=32063 （向下移）；校缝重心对1/2板高处的距禺为：金=.-=29cm；87.5由此得空心板毛截面对重心轴的惯矩Ih：=X703+99x70 x0.792-2x1238X1+38x18 x-0.79212-4x14304-2x567.1x6=2829750+4325.013-37789.7688-57216-661619.0107-77651.35875=1999.8 X 103 cm4第四章作用效应计算第一节永久作用效应计算一、空心板自重:g=Ah-/=3206.3x W4 x25=8.02/m o二、人行道板及栏杆重力计算人行道板及栏杆重力，参照其他梁桥设计资料，单侧重力取12.CRN/相，桥面铺装 采用等厚度8 cm沥青混凝土。则全桥宽铺装每延米总重：0.08X7X23=12.88kN/m；10cm 厚的 C40 防水混凝土重：0.1X7X25=17.5kN/mg2=12x2+12.88+17.5,-=4.340V o9三、钱缝重力g3=(87.5+1 x 70)x KT,x 24=0.378左N/m。由此得空心板的每延米的恒载：g=2+心=4.718kN/加四、恒载内力计算表4-1恒载内力计算组合项目 荷 载种类g(kN/m)1(m)M(kN m)Q(kN)跨中I)24 132 s)支点gl 7:跨加一期恒载8.0215.60243.968182,97662.55631.278二期恒载4.71815.60143,521107.64136.80018.400恒载合计12.73815.60387.489290.61799.35649.678第二节基本可变作用效应计算基本可变作用横向分布系数7空心板的可变作用横向分布系数跨中和4处按较接板法计算，支点处按杠杆原 理法计算，支点到4之间按直线内插求得。（-）跨中及4处的可变作用横向分布系数计算 空心板的刚度系数:I=Ih=1999,8X 103cm4；b=100cm；Z=15.6X102cm；It空心板截面的抗扭刚度（空心板截面构造简化如下图4-1）_ 4b2r_ 4 x（99-8）2 义（70 _7广 丁=2h、2b=2x（70 7）：2义（99 8）13146915615.73+26=3150.47x1031999.8 xlQ33150.47 xlO3100 V 156oJ=0.01513汽车及人群荷载横向最不利加载如下图：则/=5.8x8图4-2横向分布影响线及横向最不利加载图 表4-2各板可变作用横向分布影响线坐标表1 号板：m汽汽=1(0.171+0.120+0.092+0.068)=0.2255板号y单位4荷载作用位置（i号板中心）12345678910.0118516213611598867772690.0223619414711388705749460.1513211177142114937867615820.01162158141119102908175720.0219418916012295756253490.1513178174151121998372646130.01136141142129111978781770.02147160164141110877262570.15131421511531351119280726740.011151191291331231089790860.021131221411521341068775700.151311412113514312910792837850.0198102111123131123111102980.02889511013414813411095880.151393991111291401291119993机人=?人=(0.211+0.058)=0.2692 号板：m汽=1(0.174+0.127+0.097+.0073)=0.2355 机人=(0.178+0.061)=0.2393 号板：机汽=1(0.151+0.139+0.109+0.081)=0.24m人=(0.142+0.067)=0.2094 号板：m岂=1(0.121+0.141+0.127+0.094)=0.2415 加人=(0.114+0.078)=0.1925 号板：m汽=g(0.099+0.125+0.139+0.113)=0.238 加人=(0.093+0.093)=0.186表4-3各板可变作用横向分布系数汇总表板号 横向分启讼、123459由此可见，分两行行车时4号板最不利m汽0.22550.23550.24000.24150.2380m人0.29600.23900.20900.19200.1860，跨中与/4处的荷载分布系数：加汽=0.2415,mr=0.19202支点处的可变作用横向分布系数计算（杠杆原理法）2号板：机汽=xl.O=2二 0.5,机人=2.0；3号板：m汽=xl.O=2二 0.5,加人=0；4号板：m汽=1x1.0 二 2二 0.5,机人=0；5号板：m汽xl.0=0.5,2加人=03支点到4处的可变作用横向分布系数（内插法）图4-3 2号板受力图示/0,5VL0/1.0 _u/A2.0 表4-4空心板的可变作用横向分布系数-跨中及“4处支点汽车荷载0.24150.5人群荷载0.19200二、活载内力计算（-）均布荷载和内力影响线面积计算表4-5均布荷载和内力影响线面积计算型公路一H级均 布荷载（kN/m）人群(kN/m)影响线面积（tf 或 m）影响线 图式M1/210.5X0.75=7.87530X0.75=2.250=片/8=30.420/27.7852.258=1.951/2-.-J1/2-“1/47.7852.253片/32=22.81521/47.7852.251 3 3-x-x-/=4.3875 2 4 43/4L/410（二）公路II级中集中荷载Pk计算Qo7.7852.25-xl5.6xl=7.8 2计算弯矩效应时 Pk=0.75x 180+360-180(15.6-5)=180.3左N50-5 7计算剪力效应时Pk=180.3X1.2=216.36kN（三）计算冲击系数A=0.32063m2，Ic=0.019998m4,G=0.32063 X 25=8.02N/m，m c=G/g=8.02/9.81=0.817X 103NS3/m2，C40 7昆凝土 E 取 3.25X1010N/m2自振基频：=-71 21271 13.25 xlOlox 0,0199982xl5.62 X V 0.817xl03=5.757 Hz1.5Hz 5.757 P0.90618 xlO6,-xl07 0,06332-11.035（二）按预应力区边缘混凝土压应力控制条件可得公式:4-二0黑/.1.503+0.00825enn叫 Pn三、按使用阶段混凝土正应力估算（一）按受压区不开裂控制条件可得161(M.+M.+M瓦1+5Mg2,Mp传力锚固之后所承受的后加恒载与活载在计算截面处引起上午弯矩：Mg2=143.521kN m,Mp=297.51+13.14=307.65 kN-m；a考虑预应力损失全部出现后的有效预加应力与传力锚固时有效力的比值a=0.8；kJ2，kJ2 分别为使用阶段对混凝土拉压力和压应力的限值：crct2=0,crcc2=0.5x26.8=13.4 MPa-VNn爪(%+%2+S)7回J+3206.3 xl02x(243.968+143.521+307.6)义 1()6 义 357 9 0.199800X10110.8+4.59x10-3 Pn 0.399 xlO71 7.xlO7 2+0.011503en叫 Pn(二)按受压区边缘混凝土压应力控制条件可得(Msi+Mg.+M170.8 x 1-421、0.6237x1()5)3206.3 xlO2J。_(243.968+143.521+307.6)义 10、义 342.1、X、0.199800X1011,0.8 5.48xl(r 36加 Pn 0.381X1071 7.-.-xl07Ap2=L=幽之一=1987.37mm2,所以所需预应力钢筋的束数为:adcon 0.8x0.75x1720p21.987x1()312万x-4=18(根)7*1,Q2综合考虑，故选用18中12.9作用预应力钢筋，4=18xApd=18x-=23.52cm2,18采用钢较线1义3束，则板内布置18根钢较线。第二节 预应力钢筋的布置先张法预应应力钢筋的构造布置应满足公预规的要求，取预应力钢筋净保护1 52层为3 cm,得钢筋重心离板底边缘距离为：4=3.0+=3.76cm,取4cm。18根钢且 2较线在板横截面中呈不均匀分布，预应力钢筋在截面中的分布见下图：图5-3预应力钢筋在截面中的分布(单位：cm)第三节换算截面几何特性计算一、换算截面面积AQ=Ah+(n-l)Ay=3206.3+(6 1)x23.52=3369.3c/钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比：?!=195x1：=6Eh 3.25 xlO4二、换算截面重心位置钢筋换算截面对毛截面重心的静矩：Sg=(6 l)x 23.52X(35-0.79-3.76)=4972.485cm3;换算截面重心对毛截面重心的偏离：dh=L=4972.485=4765(向下);h Ao 3369.3 1 719换算截面重心到截面下缘距离：%下=35-0.79-1.476=32.73皿；换算截面重心到截面上缘距离：为上=35+0.79+1.476=37.27cm；钢筋重心至换算截面重心的距离：j=32.96-3.76=28.97c明三、换算截面的惯矩=1999800+3266.3xl.4762 x(6-l)x 23.52x 28.972=2143836.47cm4四、截面抗弯模量巾下/0 2143836.47 入“3 巾上 A 2143836.47仁 3=-=65500.66cm3，叽上=-=57521.77cm3打下 32.73 打上 37.27第四节空心板强度计算一、正截面强度计算工字形截面总有上翼板或下翼板位于受压区，故正截面承载力可按T形截面计算,由水平力平衡，即z“=。，可求得所需混凝土受压区面积4,为：fpd-Ap=1170 x23.52=38212.2 fcd-b /z；=18.4x99x10.64=19381.8属第H类T形截面，则由X 二于sd.As-于cd.(4力./.1170 x2352 18.4x(990 242.8)x106.4.129 47 mm厂 九也 18.4x990hf=106.4 x ro-Md,20可以认为截而满足不需配置普通钢筋。二、斜截面强度计算复核主梁截面尺寸：根据公预规第5.2、9条，矩形，T形和I形截面的受弯构 件，其抗剪截面应符合下列要求：0.51x10-3孤;如r0=0.9,Vd=354.060kN,fcuk=40,b=234.8 mm,/z0=700-30=670 mm代上式得：匕=0.51x10 x 痴x 243.8 x 670=526.88kN ro-Vd=0.9x354.06=318.65 526.88kN截面尺寸满足要求。三、箍筋设计(-)核算是否需要根据计算配置箍筋根据公预规第5.2.10条，矩形，T形和I形截面的受弯构件，当符合5%0.50 x10-3%.九/M。时可不进行斜截面抗剪承载力验算，仅需要按公预规 第9.3.13条构造要求配制箍筋。0.5 x 10-3 x 1.25 xl.65x 243.8 x 670=168.45左N ro-Vd=318.65kN空心板仅沿跨长相当一部分区段需计算箍筋，为构造与施工方便，本设计预应力混凝 土空心板不设斜筋，计算剪力全部由混凝土与箍筋承担。(-)计算箍筋的最大间距Sy计算不需配置剪力筋区段长度XX _ 168.45-54,9817980-354.060-54.981 x=3027.57 mm按计算设置剪力钢筋梁段长度Lk7980-3027.57=4952.43 mm计算已但巨支座中心2处截面的计算剪力)2=700/2=350 mm%=54.981+(7980-350)x 345,060-54,981=340.94kN汗 1 7 7980采用直径为10的双肢箍筋(HRB335级钢筋)，4历=78.54mm2,则4=nsv.=212X78.54=157.08 mm 2,一般受弯构件箍筋常按等间距布置，为计算简便，计算公式中 截面有效高度h。=700-30=670 cm,纵向配筋百分率：A qs尸=100.2=100 xJ=100 x-=2.0 2.5bho 243.8x670由混凝土和箍筋承受全部计算剪力的条件得：=%=4%0.45 x IO,她42+。6Pmp 示0.9x340.94=1.0 x1.25x1.lx0.45xlO3 x 243.8x670 x(2+0.6x 2)740 xpwx280/.psv=0.00163 354.06kN2.距支座距离70 cm处（箍筋间距变化处）:匕=54.981+(7980 730)产.。蓝 4加=326.7kNSb157.08200 x243.8=0.00322几=1.0 x 1.25 x 1.1 x 0.45 x m x 243.8 x 670 x 7(2+0.6 x 2)740 x 0.00322x 280=431.74kN326.7kN3.距支座距离470 cm处（箍筋间距变化处）:%=54.981+(7980-5130)x354.06 54.9817980=161.79 内VSb157.08 250 x243.8=0.00258VC5=1.0 x1.25x1.lx0.45xlO-3 x243.8x670 x J(2+0.6x2)回x0.00258x280=386.46kN161.79kN.综上所述，空心板各截面抗剪强度均满足要求，空心板的预应力钢筋没有在跨间截断 或减少，故斜截面抗弯强度可不验算。第五节 预应力损失计算按公预规的规定，钢较线张拉控制应力？前取0.8加,即8X1720=1376 MPa。一、锚具变形引起的应力损失先张法施工采用带螺帽的锚具端张拉（采用起张拉），设用一块垫板预应力钢筋的 有效长度取为张拉台座的长度，设台座长L=50m。由公预规Al=6mm,则巧2工垃F 1 y6x1.95x105 50 x103=24 MPa二、加热养护引起的应力损失 预应力钢筋与台座间的温度4=20。13=2（/2-.）=2 x 20=40 MPa23三、钢筋松弛损失(b)(1376-24 65=谑 0.52-0.26 cr“e=1.0 x0.3x 0.52x-=0.26 xl352=60.33 MPafpk)P I 1720)(bpe=acon Sa)四、混凝土弹性压缩引起的应力损失Ep 1.95 xlO5 式ocFn=-=6理 Ec 3.25 xlO4Npo=(鼠n 一 42 一 一 45)Ag=(1376-24-40-60)X32.66=40890.32kNNp。Npo Npo-ey-yo 40890.32 40890.32 x 28.972&Io Ao Io 3369.3 2143836.47-a=6x16=96MPai 口p pc五、混凝土收缩徐变引起的应力损失4+4 p二r&_ 23.52 TO 3369.3=0.0097e 2 e1 28 9721+上=1+上=1+I2 Io 2143836.47=1.3194 3369.3设桥梁所处环境的相对湿度为70%,构件受载龄期为14天，查表得:久 s=”/o)=O-24xlO-3；a)k/o)=1.8966。9归久s1/o)+。切。/o)l+15”ps0.9)(1.95)1()5 义0 24xlO-+6x28.14x1.89)1+15x0.0097x1.319=276.3尸六、永存预应力值 预加应力阶段，第一批应力损失为：=巧2+。/3+。/4+0525=24+40+0.5X60.33+9624=190.17MPa使用荷载作用阶段,第二批应力损失为：巧=0.5巴5+巧6=0.5X60.33+276.3=306.47MPa全部应力损失：%=。+巧=190.17+306.47=497 MPa预应力钢筋永存预应力值为：=+巧=1376-497=879 MPa第六节 短暂状态应力验算预应力混凝土结构按短暂状态设计时，应计算构件在制造、运输及安装等施工阶段,由预加力、构件自重及及其它施工荷载引起的截面应力。一、上缘混凝土边缘应力：上%4 Mn Ao W上 W上o TT o o_ 879 义 23.52 879 义 23.52 义 28.97 606.786x1()3一3369.3 65500.66+65500.66=5.087MPa二、下缘混凝土边缘应力：一下_0厂4%M%=-1-4 卬。下卬。下_ 879 x 23.52 879 x 23.52 x 28.97 606.786 x 103-1-3369.3 57521.77 57521.77=12.43MPa 0.75 x fck=0.75x26.8=20.1 MPa计算结果表明，在预施应力阶段，梁的上缘不出现拉应力，下缘混凝土的压应力满 足规范要求。第七节 持久状况应力验算按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件，尚应计算其使用阶段正截面混凝土的法 向应力，受拉钢筋的拉应力及斜截面的主压应力，计算时作用取其标准值，不计分项系 数。一、跨中截面混凝土法向正应力验算251J N.0 M+M+Mk iy po iy po 匕po,1V1 Gk 1V1 Qlk 1V1 Q2kCTcc=-；-+-；-4 w0%7rxi2 小cr=879MPa；Nno=anc-=879xl8x-=2067.9左N；pc pu pc p 4%n=yPn=289.7mm；Ao=10.64 x 99+(12.9-10.64)x 24.38=1108.46cm2=110846mm2Ao受压翼缘换算截面面积Np,Cpo预应力钢筋合力及其偏心矩W；受压翼缘换算截面的受压边缘弹性抵抗矩：(W/52L 77义1。3丽3)MGk永久荷载弯矩标准值二加窈结构自重弯矩标准值+恒载弯矩标准值(=387.489kN m)LrKMQlk汽车荷载弯矩标准值：(01294.51 kN-m)MQ2k人群荷载弯矩标准值：(0213.14 kN-m)则，混凝土受压边缘的法向压应力为：k Npo Npo-epo M Gk+M Qik+M Q2kycc=-；+-；-_ 2067.9,1()3 2067.9,IO?义 289.7(387.489+294.51+13.14)义竺-110846 57521.77 xlO3+57521.77 xlO3=20.33MPa0.8fck=0.8X26.8=21.44MPa二、跨中截面受拉钢筋拉应力验算0kp=或 一 小 a Ep ；con-i=879 MPa；aEp=6d受拉区预应力钢筋合力点处混凝土法向拉应力九。受拉钢筋偏心矩：(为。二289.7丽)J。全截面换算截面惯性矩：(Jo=2143836.47X 104cm 4)26k _MGk+MqK+Q2左 ct j y po0_(387.489+294.51+13.14)4 1()6 义 289.72143836.47 xlO4=16.29 MPabj=879+6x16.29=976.76 MPa0,65X1720=1118 MPa三、斜截面的主压应力计算一般取变截面分别计算截面形心轴处在标准值效应组合作用下的主压应力，应满足。4 0.6/次，本设计取支点处。计算主应力点的混凝土法向压应力k Npo Npo,epo M Gk+Qik+M q2k小a九_ 2067.9义 1()3 2067.9 义 IO?289.72(387.489+294,51+13.14)x IQ3 x 289.7110846 2143836.47 xlO4 2143836.47 xlO4=10.569 MPaS。换算截面面积对其截面重心轴的面积矩：鼠二33.69X 1.476=49.726X 103mm3Gk+%1左+%2%QT.二-、_(99.356+165.66+2.597)x 49.726)竺2143836.47 x 104 x 243.8 x 10 3=2.5 MPa，小吟+吟-2=11.13 MPa(0.6Xfck=0.6X26.8=16.08 MPa.计算结果表明，使用阶段正截面混凝土法向应力、预应力钢筋拉应力及斜截面主 压应力满足规范要求。27第八节 正常使用极限状态应力验算一、正截面抗裂性验算正截面抗裂性验算以跨中截面受拉边的正应力控制，在荷载短期效应组合作用下应 满足：一0.85bpc-0%为在荷载短期效应组合作用下截面受拉边应力0九，其中Ms=MGk+0.7Meu+MQ2k cjpc为截面下边缘的有效预应力N N-eV P。V po%。42067.9 xlO3110846+2067.9 xlO3 x 289.757521.77 xlO3=29.07 MPa=606.786x10-3/57521.77xl0-6=10.55 MPa/.cr=10.55 MPa/7n =1.6x 60.11=96.18mmp 0.0622 xlO16 3 s由于预加力产生长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度所以可不设 预拱度。第十节 预施应力截面上缘拉应力计算先张法预应力板集中梁端某一区段内应力集中区，考虑到应力集中区长度的不确切 性，放松预应力钢筋时的冲击及其对支点可能不在设计位置等原因，验算支点附近上缘 拉应力时，偏安全考虑，不计板的自重对上缘拉应力的卸载作用，且预应力采用最大值。上二 4%4 _ 879x23.52 3369.3879x23.52x28.7965500.66=-4.177 MPa（受拉）设混凝土强度达到35号时放松预应力筋R：=2.2MP。，按公预规第5.3.4条规定，拉应力的限值为：预拉区不配非预应力钢筋时：外 0.7R：=0.7 x 2.2=1.54MPa3071X12.92 2Av=4 x-=5.23cm 4预压力 Ny=879x5.23=4597.17左N同时在上缘配516的二级非预应力筋：4=5x 71X162=10.05cm2 8 4毛截面的几何特性计算：4=4+1 1）A尸 3206.3+（6.154-1）x10.05=3258.1cm2n _ 2.0 xlO5/-a i 54”/S.25x IOONSg=（6.154-l）x 10.05 x（35-0.79-3.76）=1577.24cm3dho1577.241005=1.567cm（向下）4几下=35 0.79-1.567=32.643cm兀上=35+0.79+1.567=37.357cm ey=32.643 3.76=28.883cm截面惯矩：Io=Ih+Ah-d1+（n-l）Ayd=1999800+3258.1x1.5672+（6.154-l）x23.52x28.8832=2147881.51cm4混凝土的应力:Ny Ny _ 4597.141 0=3258.14597.14x28.883x37.3572147881.51=-lAll2.53MPa下 _ 练 4597.14 4597.14x28.883x32.463下缘：h-A7 To 3258.1+2147881.51=2.916 35.02W%2.31所以，被缝抗剪强度满足要求。第七章桥面连续计算桥面连续的基构造对于简支板桥而言是在桥面铺装混凝土中设置连接钢筋网，钢筋 网跨越板梁两端接缝处，将混凝土桥面铺装层在一定长度范围内与板梁隔开，使梁端之 间的变形由这一整段铺装层来分层承担，从而减小混凝土铺装层中的拉应力。70KN 130KN60KN 120KN 120KN图7T 车队荷载最不利分布图（单位：m）第一节按受弯构件计算内力汽车荷载如上图布置，在图示集中荷载作用下，右端梁的转角叫，、垂直位移与与 左端的转角切、垂直位移计算公式w即=一(1+)0a/_/西-主梁荷载横向分布系数：二0.5(1+)冲击系数：(1+/)=1.2936Eb主梁的弹性模量：E,=0.67x3.25xlO4=2.18xlO4MP34主梁换算惯矩：4=2.144义10-2/Rb活载作用下的支座反力：Rb=678.42/2+46.8=386.OlkNhs,As,Es支座高度，承压面积，弹性模量:hs=2.8cm,4=360cm2,=4.8735 xlO2MPi连接杆长度，暂定/二no。加 a-两支座间距离：a=40 cm右端的转角与垂直位移分别为：w.二一+3=一 5X1.2963X_15.66x2.18xl04 xlO3 x2.144xl0-2x70 x4.6x0.5x1.2963x15.6x1054.50236x2.18x2.144x1()5=-379.4107 xW5&二0.5X1.2963X 130义78+70义4.6=5.3926kN b 15.64 0.028x55.3926Ab=-r0.036 x 4.6 xlO2xlO3左端的转角与垂直位移分别为:=0.5X1.296.3XAP+130 x7.8xx(_ 379.4107 x 105)=0.1422 x 10-3 m_15.66 x 2.18 x 104 x 103 x 2.144 x 10 2x 120 x6.68x 1-|(15.6+120 x7.8x156)+60 x 11 x=607.51x10-5用二0.5X1.2963X120 义 6.6.68+120 义 7.8+60 义 11 1?6=99.4080内V.0.028x99.4080Aa=-r0.036 x 4.6 xlO2xlO31.10 0.402x 607.51 x IO-5=0.229义10一3 机根据梁端的转角与垂直位移值。可求得连接的固端弯矩，计算式为:35EI f 6Ar、孙=亍学+4%+2%6AA,EI 6Aa,MA=i-2wBp-4wAp6A I JEc,Ic分别为连接杆的弹性模量和惯矩：Ec=2xlO5MPaI=110cm 代入得：.=普当产+4(3.794x10 3)+2x6.07x10-6x0.229x10二 3.19EJ。xlO一3Ma 6x0229x10 3-2x(-3.794x10-3)4x6.07x10-36x0.142x103=-14.74Ec/cxlO-3选择连接钢筋为n级钢，直径为，20则钢筋应力为:McrA=-j1-,取 y=d/2=l.0 cm14.74x2xl05xl0-3x/xO.Ol“_ q=-=29.48%=28QMPa（280钢筋抗拉设计强度）第二节按受拉构件计算内力本计算为四跨一联，由于温度变化和收缩引起的移动系数加值，当取计算温度下降15。,收缩按降温5。,计算时加=（15义10一5 5义10一5）=20义10一5橡胶支座容许最大位移量crmax为：Omax=hs-tan旬=0.3 x 2.8=0.84cmtana橡胶支座容许最大剪力变形，一般取0.3从位移点到最大位移量点的距离,为：户管=拌=42机 大于四孔梁长的一半，故墩台上的支座均可采用橡胶支座。36各墩在