m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)題目（中文）：25m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋設(shè)計(jì)（英文）25mPrestressedConcreteHollowSlabbeambridge學(xué)院建筑工程學(xué)院年級專業(yè)學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師完成日期2012年4月上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明I上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題登記表II上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄表IV中文摘要及關(guān)鍵詞V英文摘要及關(guān)鍵詞VI一、設(shè)計(jì)資料錯誤!未定義書簽。主要技術(shù)指標(biāo)錯誤!未定義書簽。材料錯誤!未定義書簽?？招陌鍢?gòu)造錯誤!未定義書簽。構(gòu)造要點(diǎn)錯誤!未定義書簽。設(shè)計(jì)參數(shù)錯誤!未定義書簽。二、空心板截面特性計(jì)算錯誤!未定義書簽。毛

2、截面面積錯誤!未定義書簽。毛截面重心位置錯誤!未定義書簽?？招陌迕孛鎸ζ渲行妮S的慣性矩計(jì)算錯誤!未定義書簽。三、永久作用效應(yīng)計(jì)算錯誤!未定義書簽。永久作用效應(yīng)計(jì)算錯誤!未定義書簽。可變作用效應(yīng)計(jì)算錯誤!未定義書簽。汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算錯誤!未定義書簽。汽車荷載沖擊系數(shù)計(jì)算錯誤!未定義書簽。車道荷載效應(yīng)計(jì)算錯誤!未定義書簽。作用效應(yīng)組合錯誤!未定義書簽。四、預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置錯誤!未定義書簽。預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算錯誤!未定義書簽。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置錯誤!未定義書簽。普通鋼筋數(shù)量的估算及布置錯誤!未定義書簽。五、換算截面幾何特性計(jì)算錯誤!未定義書簽。換算截面面積錯誤!未定義書簽。換算截面重

3、心位置錯誤!未定義書簽。換算截面慣性矩錯誤!未定義書簽。換算截面彈性抵抗矩錯誤!未定義書簽。六、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算錯誤!未定義書簽?？缰薪孛嬲孛婵箯澇休d力計(jì)算錯誤!未定義書簽。斜截面的抗彎承載力計(jì)算錯誤!未定義書簽。斜截面抗剪強(qiáng)度上、下限校核錯誤!未定義書簽。斜截面抗剪承載力計(jì)算錯誤!未定義書簽。七、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算錯誤!未定義書簽。錨具變形、回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失錯誤!未定義書簽。預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失.錯誤!未定義書簽。預(yù)應(yīng)力趕腳先由于松弛硬氣的預(yù)應(yīng)力損失錯誤!未定義書簽?；炷霖澬膲嚎s引起的預(yù)應(yīng)力損失錯誤!未定義書簽混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失錯誤!未定義書簽預(yù)應(yīng)

4、力損失組合計(jì)算錯誤!未定義書簽八、正常使用極限狀態(tài)計(jì)算錯誤!未定義書簽正截面抗裂性計(jì)算錯誤!未定義書簽斜截面抗裂性計(jì)算錯誤!未定義書簽九、變形計(jì)算錯誤!未定義書簽正常試用階段的撓度計(jì)算錯誤!未定義書簽預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算反預(yù)拱度的設(shè)置錯誤!未定義書簽預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算錯誤!未定義書簽預(yù)拱度的設(shè)置錯誤!未定義書簽十、持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算錯誤!未定義書簽跨中截面混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算錯誤!未定義書簽跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗(yàn)算錯誤!未定義書簽斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算錯誤!未定義書簽十一、短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算錯誤!未定義書簽跨中截面錯誤!未定義書簽四分點(diǎn)處截面錯誤!未定義書簽支點(diǎn)截面錯誤!未定義書簽十二、最小配

5、筋率復(fù)核錯誤!未定義書簽十三、下部結(jié)構(gòu)的計(jì)算錯誤!未定義書簽蓋梁的計(jì)算錯誤!未定義書簽蓋梁的尺寸錯誤!未定義書簽荷載計(jì)算錯誤!未定義書簽內(nèi)力計(jì)算錯誤!未定義書簽截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核錯誤!未定義書簽橋墩墩柱計(jì)算錯誤!未定義書簽荷載計(jì)算錯誤!未定義書簽恒載計(jì)算錯誤!未定義書簽活載計(jì)算錯誤!未定義書簽反力橫向分布計(jì)算錯誤!未定義書簽截面配筋計(jì)算及驗(yàn)算錯誤!未定義書簽作用于墩柱頂?shù)耐饬﹀e誤!未定義書簽截面配筋計(jì)算錯誤!未定義書簽鉆孔灌注樁計(jì)算錯誤!未定義書簽荷載計(jì)算錯誤!未定義書簽樁的內(nèi)力計(jì)算（法）錯誤!未定義書簽樁的計(jì)算寬度錯誤!未定義書簽樁的變形系數(shù)錯誤!未定義書簽樁身截面配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算錯誤!

6、未定義書簽樁柱頂縱向水平位移驗(yàn)算錯誤!未定義書簽樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角計(jì)算.錯誤!未定義書簽十四、參考文獻(xiàn)錯誤!未定義書簽25m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋設(shè)計(jì)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料主要技術(shù)指標(biāo)橋跨布置：3X25.0m跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑：25.0m計(jì)算跨徑：24.60m橋面總寬：15m橫向布置為0.5n+14lT+0.5m設(shè)計(jì)荷載：汽車荷載：公路II級荷載；人群荷載：ffl2,安全等級為二級。材料混凝土：空心板采用C50,皎縫采用C40混凝土；欄桿采用C30混凝土；橋面鋪裝采用C30瀝宵混凝土和C40防水混凝土。鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱直，一-一一一2一一徑為15.20

7、mm,公稱面積140mm,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa,設(shè)計(jì)強(qiáng)度fpd=1260MPa彈性模量Ep=x105MPa防撞護(hù)欄：采用混凝土防撞護(hù)欄，線荷載為kN/m?？招陌鍢?gòu)造空心板高度0.9m,寬度1.24m,各板之間留有0.01m的縫隙。構(gòu)造要點(diǎn)1.4.1本空心板按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)建設(shè)計(jì)。1.4.2橋面橫坡為2%|向橫坡，各板均斜置，橫坡由下部結(jié)構(gòu)調(diào)整。1.4.3橋面鋪裝：上層為0.01m的C30瀝宵混凝土，下層為0.12m的C40防水混凝土，兩者之間架設(shè)SBS防水層。1.4.4與之預(yù)應(yīng)力空心板采用先張法施工工藝。1.4.5橋梁橫斷面與構(gòu)造及空心板截面尺寸如圖1-1和圖1-2圖1-1橋

8、梁橫斷面及構(gòu)造圖（單位：dmj）圖1-2空心板截面細(xì)部尺寸圖（單位：dm）設(shè)計(jì)參數(shù)相對濕度75%1.5.1 C50混凝土材料特性：fck=MPa,fcd=MPa,ftk=MPa,ftd=MPa;1.5.3瀝青混凝土重度按23kN/m3,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按26kN/m3計(jì)，混凝土重度按25kN/m3計(jì)。二、空心板截面特性計(jì)算毛截面面積A=x=7478.98cm2毛截面重心位置全截面對1/2板高處靜矩為sh/2=2xx+30X(2x6+x(£x+x=9148.71cm皎縫面積為Aj=皎縫面積為Aj=皎縫面積為Aj=2X(30+=971.2cm2板高處距離為毛截面重心離1/2】sh/2

9、.八d1.2cm皎縫重心與1/2板高處距離為】sh/2d9.42cmAj空心板毛截面對其中心軸的慣性矩計(jì)算_一3140.4107.3312_一3140.4107.3312_一3140.4107.3312140.4107.31.22一一386.180.531286.180.51.222點(diǎn)33636179.11722(32.35)2179.1310222.5529.13(土99.1348.85)299.136361.31236甌1.329.1(虧179.1(1728511.3522_29.55)7.729.95)27937.7367910325848.87cm空心板抗扭特性計(jì)算時，可將空心板截面近

10、似簡化為箱形截面來計(jì)算,參照橋梁工程略去中間肋板，將圖1-2所示截面簡化成圖1-3。圖1-3計(jì)算截面抗扭特性簡化式三、永久作用效應(yīng)計(jì)算永久作用效應(yīng)計(jì)算(1) 空心板自重(第一階段結(jié)構(gòu)自重)g1G=7478.9810-425=18.697(kN/m)(2) 橋面系自重(第二階段結(jié)構(gòu)自重)g2人行道及欄桿重力參照其他橋梁設(shè)計(jì)資料，單側(cè)按m計(jì)算。橋面鋪裝采用厚度10cm的C30瀝宵混凝土，則全橋?qū)掍佈b層每延米長重力為：0.11423=32.2(kN/m)上述自重效應(yīng)是在各空心板形成整體后，再加至板橋上的，精確地說由丁橋梁橫向彎曲變形，各板分配到的自重效應(yīng)應(yīng)是不相同的，本例為計(jì)算方便近似按各板平均分擔(dān)

11、來考慮，則每塊空心板分?jǐn)偟降拿垦用讟蛎嫦抵亓?g212232.2105.62(kN/m)(3) 皎縫自重(第二階段結(jié)構(gòu)自重)g3g3=(971.2+1107.3)104242.5884(kN/m)由此可得空心板每延米總重力g為：gI=g1=18.697(kN/m)(第一階段結(jié)構(gòu)自重)gII=g2+g3=5.62+2.5884=8.2084(kN/m)g=gi=gI+gII=26.9054(kN/m)由此可計(jì)算出簡支空心板永久作用(自重)效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見表1-1項(xiàng)目作用''種類作用gi(kN/m)計(jì)算跨徑l(m)作用效應(yīng)M(kNm)作用效應(yīng)V(kN)跨中12(8gl)1/4跨1

12、2(方)32支點(diǎn)1Hgl)21/4跨1(二gl)4跨中g(shù)I0gn0g=gI+gn0可變作用效應(yīng)計(jì)算公路-I級車道荷載的均布先荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk為:qk=kN/m計(jì)算彎矩是，集中荷載為：Pk=kN計(jì)算剪力時，集中荷載為：Pk=kN按橋規(guī)車道荷載的均布荷載應(yīng)滿布丁使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用丁相應(yīng)影響線中一個最大影響線峰值處。多車道橋梁上還應(yīng)考慮多車道折減，雙車道折減系數(shù)E=,但不小丁兩設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。3.2.1汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算空心板跨中和1/4處的荷載橫向分布系數(shù)按皎接板法計(jì)算，支點(diǎn)處按杠桿原理法計(jì)算。支點(diǎn)至1/4點(diǎn)之間的荷載橫向分布系數(shù)按

13、直線內(nèi)插求得。(1) 跨中及1/4處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算首先計(jì)算空心板的剛度參數(shù)丫:524GIt15.8上(b)2It1由前面計(jì)算：I=1011mmI=1011mmb=1404mm1=24600mm將以上數(shù)據(jù)代入，得:0.01242l0310,1404、25.8石()1.09101124600求得剛度參數(shù)后，即可按其查公路橋涵設(shè)計(jì)手冊一一梁橋（上冊）（徐光輝，胡明義，主編，人民交通出版社，1996年3月）第一篇附錄（二）中10塊板的皎接板橋荷載橫向分布影響線表，由丫=及丫=內(nèi)插得到y(tǒng)=時，15號板在車道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值，內(nèi)插計(jì)算結(jié)果見表1-2中。每個對應(yīng)的板號，各塊板豎向影響

14、線之和等丁1,用此來進(jìn)行校核。表1-2各板橫向分布影響線坐標(biāo)值計(jì)算表板號板號0.010.1810.1580.1310.1510.0930.01080.070.0630.0580.0560.020.2340.1920.1460.1110.0850.0660.0520.0430.0370.0340.010242182283158803131363110024)92806)7966.1069564)62506)57492)5546860.05860.05860.0580.010.1580.1540.1370.1110.0970.0830.0730.0650.00.020.1920.1880.1570

15、.120.0920.0710.0560.0460.040.0370.0102021588231548231374841112180968790827)1072589.06454059506)574920.010.1310.1370.1370.1230.1040.090.0780.070.0650.06310.110.1140.1230.1270.1160.10.0870.0780.0730.07_0.020.1160.1570.1620.1380.1060.0820.0650.0510.0460.0430.01024213063713748413760323363104048089806)77

16、680106954.064540625160.010.110.1140.1230.1270.1160.10.0870.0780.0730.070.020.1110.120.1380.1480.1290.1010.080.0650.0560.0520.010242110024114145123363127508116305100004)86801077605)72509)695640.010.0930.0970.1040.1160.1230.1140.10.090.0830.080.020.0850.0920.1060.1290.1420.1260.1010.0820.0710.0660.010

17、20209280609680910404811631(512346.114100024)89806082101079661各板的荷載橫向分布影響線及橫向最不利荷載布置如圖各板的荷載橫向分布影響線及橫向最不利荷載布置如圖各板的荷載橫向分布影響線及橫向最不利荷載布置如圖1-4所示。/|一y/HII!140.450180L130.180_l13018S130180*_m«*281.0281.0281.0871.06n00|3一301.0980.0470.0660.050.050180-130.180130180130180550.0951.0851.0741.0501.0290.0-I91

18、776650000.000050180-13180131.031.009_438070606059.231.00000l50180-13。180130180130180011.0011.0011.0811.0521.031.0。1-2289800.00407700.0050180130180130180130180村戶*4*39040909000101.0039040909000101.0039040909000101.00911.0021.0,-56560.00498700.00各板的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算見表1-3,計(jì)算公式為:0.058)0,061)0.066)0

19、.074)1mq2%式中Tiq表示車輪對應(yīng)的影響線坐標(biāo)值。1號板:四行汽車：11m4汽分T汽-(0.1780.1460.1230.1030.0890.0740.0660.4185兩行汽車：11_m1q汽-(0.1780.1460.1230.103)0.2752號板：四行汽車：11Cn汽5q汽-(0.1580.1470.1270.1050.0920.0770.0690.3445兩行汽車：11m2汽§吐汽-(0.1580.1470.1270.105)0.2753號板：四行汽車：11m4汽1q汽1(0.1320.1370.1320.1150.0990.0830.0740.419兩行汽車：1

20、1門汽5孔汽"(0.1320.1370.1320.115)0.2584號板：四行汽車：11m1吐汽1(0.1110.1180.1250.1230.1110.0920.0820.418兩行汽車：11m2汽q汽-(0.1110.1180.1250.123)0.23855號板：四行汽車：11m可汽-(0.0940.1000.1090.1190.1200.1060.0950.084)0.4135兩行汽車：11門汽§汽2(0.0940.1000.1090.119)0.211各板橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總丁表1-3.由表1-3中數(shù)據(jù)可以看出：四行汽車荷載作用時，3號板的橫向分布系數(shù)最不利

21、；兩行汽車作用時，1號板為最不利。為設(shè)計(jì)和施工方便，各空心板設(shè)計(jì)成統(tǒng)一規(guī)格，同時考慮到汽車荷載效應(yīng)，因此，跨中和1/4出的荷載橫向分布系數(shù)偏安全的取下歹0數(shù)值：m4汽0.419m2汽0.275各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表表1-3橫向分-布號仲系數(shù)12345mu汽m2汽(2) 車道荷載作用丁支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計(jì)算。由1-5,15號板的橫向分布系數(shù)計(jì)算如下：四行汽車：m4汽11.00.52兩行汽車：m2汽峪0.3752（3）支點(diǎn)到l/4處的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插求得。空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總丁表1-4空心板的荷載橫向分布系數(shù)表1-43.2.2汽車

22、荷載沖擊系數(shù)計(jì)算作用位置支點(diǎn)支點(diǎn)至四分點(diǎn)四分點(diǎn)至跨中兩車道汽車仙載直線內(nèi)插四車道汽車仙載直線內(nèi)插橋規(guī)規(guī)定汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)頻f的不同而不同，對丁簡支板橋：f瓦2l25當(dāng)時，h=;當(dāng)f>14Hz時，h=;當(dāng)<f<14Hz時，h=。式中：l結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（而E結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（N/m）Ic結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩Mc結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（kg/m,當(dāng)換算為重力單位時為Ns/m2）,Mc=G/g；G結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力（N/m）;2g重力加速度，g=9.81m/s。由前面計(jì)算,G26.9054kN/m26.9054103N/ml24.6m4_

23、44Ic10325848.87Cm41032.6104m4cE3.25104MPa由公預(yù)規(guī)查得C40混凝土的彈性模量E3.25104MPa,代入公式得:f2.917(Hz)EIc3.251041061032.61042l2G/g224.6«26.9054103/9.80.1767ln2.1970.01570.123411.12343.2.3車道荷載效應(yīng)計(jì)算計(jì)算車道荷載引起的空心板跨中及l(fā)/4處截面效應(yīng)時，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk應(yīng)滿布丁使空心板產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值R只作用丁影響線中一個最大影響線峰值處，影響線面積計(jì)算見表1-5。影響線面積計(jì)算表表1-5(1)彎矩作用

24、效應(yīng)計(jì)算表1-6項(xiàng)目計(jì)算面積影響線面積30M120-l-l-l2-24.6275.6452488M140l-ll224.6237.8221623232Q%1/2-l-l124.63.07522288Q1/4】鳥皂lE24.62448326.919Q00-l-24.612.322(1)彎矩作用效應(yīng)計(jì)算表1-6表1-6表1-6彎矩作用效應(yīng)計(jì)算公式為：Mq(10打(qk3kRyk)，計(jì)算結(jié)果見表1-6各控制截面彎矩計(jì)算表(2)剪力作用效應(yīng)計(jì)算剪力作用效應(yīng)的計(jì)算公式為：車道數(shù)內(nèi)力1+(1)(2)m(3)qk(4)30(5)Pk(6)yk(7)男力效應(yīng)1X2X3x(4X5+6X7)不計(jì)沖擊值(kN)兩車

25、道M1-21M14四車道M12M>4Vq(1)tm(qk球Ryk)24.6Q00.670.41910.512.3(0.50.419)10.5(0.9170.083)284.640.54133.363kNQ01.1234133.363149.820kNVq(1M)m(qEkRyQ各控制截面剪力計(jì)算表表1-7車道數(shù)內(nèi)力1+(1)(2)m(3)qk(4)30(5)Pk(6)yk(7)男力效應(yīng)1X2X3x(4X5+6X7)不計(jì)沖擊值(kN)兩車道Q1Qi4四車道Q49.018Q14計(jì)算支點(diǎn)處剪力時，根據(jù)支點(diǎn)的影響線，車道荷載應(yīng)該滿跨布置，沿整個跨長橫向分布系數(shù)不同，這時橫向分布系數(shù)需按變化值考慮

26、。A.兩車道布載：不計(jì)沖擊：-1246Q010.27510.512.31(0.3750.275)*10.5(0.9170.083)284.640.375145.485kN計(jì)沖擊：Q01.1234145.485163.438kNB.四車道布載：不計(jì)沖擊：八124.6Q。0.670.41910.512.3(0.50.419)10.5(0.9170.083)284.640.5133.363kN計(jì)沖擊：Q01.1234133.363149.820kN作用效應(yīng)組合根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了四種最不利效應(yīng)組合，分別為作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值、承載能力極限狀態(tài)、正常極限狀態(tài)、彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算，見表1-8所示

27、?？招陌遄饔眯?yīng)組合計(jì)算匯總表表1-8四、預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置彎矩M(kNm)剪力V(kN)作用種類跨中l(wèi)/4跨中l(wèi)/4支點(diǎn)作用效應(yīng)永久作用gI0標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)gI0g=：gI+gII(Sgk)0可變作用效應(yīng)車道荷不計(jì)沖擊S一DQ1K載(10SQjk承載能力極限狀態(tài)基本組合Sud；K(1)0SQjk(2)Sud=(1)+(2)正常使用作用短期效應(yīng)從(3)0極限狀態(tài)組合SsdSQ1K(4)Ssd=：(3)+(4)使用長期效應(yīng)組口SdSGK(5)0SQ1K(6)Sld=+(6)彈性階段標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組SqkGK0截面應(yīng)力合SSQjk計(jì)算S=Sgk+SQjk預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算本設(shè)計(jì)采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝

28、土空心板的構(gòu)造形式，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時，需滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，然后根據(jù)構(gòu)件能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。本設(shè)計(jì)按部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，先根據(jù)正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力Ne按公預(yù)規(guī)6.3.1條，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：在作用短期效應(yīng)組合下，滿足bstbpc0.70ftk式中心在作用短期效應(yīng)組合Md作用下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力;%c構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力。在初步設(shè)計(jì)時,0st和bpc可按下歹0公式近

29、似計(jì)算：°StMsdNpeNpeep式中A、W-一構(gòu)件毛截面面積及其對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；ep預(yù)應(yīng)力筋重心對毛截面重心軸的偏心距，ep=y-ap,ap可預(yù)先假定；Msd按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值。代入兩c0.70ftk，可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需22244373面積A=7478.98cm=x10mm,彈性抵抗矩：W=I/y下=x10/=x10cm=x10mm。的最小有效預(yù)加力為：蜓0.70ftkN-Wpe1epAW本設(shè)計(jì)實(shí)例中,Msd=:kN-m預(yù)應(yīng)力空心板米用C50,ftk=MPa,以求得空心板截面假設(shè)ap=45mmep=y-ap=450-2

30、1-45=384mm2468.972呼0.702.65代入得Npe24.06910一381968086.428NZ277478.9810224.069107則，所需預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積Ap為ApApApNp見on式中bcon預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力；q全部預(yù)應(yīng)力損失值。本例采用高強(qiáng)度低松弛7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱直徑為15.2mm公稱面積140mi標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為fpk=1860MPa設(shè)計(jì)強(qiáng)度fpd=1260MPa彈性模量Ep=x105MPa按公預(yù)規(guī)bcon<0.75fpk,現(xiàn)取con=0.70fpk,預(yù)應(yīng)力損失總和近似假定為20%張拉控制應(yīng)力來估算，則:ApNpNp0.2知n1968086

31、.4280.80.7186021889.484mm預(yù)應(yīng)力鋼筋布置采用15根中'15.2股鋼絞線布置在空心板下緣，Ap=2100mm2,沿空心板跨長直線布置，鋼絞線重心距下緣的距離ap=45mm見圖1-5。先張法混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間的凈距，對七股鋼絞線不應(yīng)小丁25mm在構(gòu)件端部10倍預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑范圍內(nèi)，設(shè)置35片鋼筋網(wǎng)。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。空心板可換算成等效工字形截面來考慮，如圖1-6所示。由面積和面積距相等，可得:2bkhk86.

32、180.5149.122176621.65cm21386.180.53124179.134-179.1（四36229.1妥23312944cm4由以上兩式聯(lián)立求得：hk77.484bk42.729(cnj)則得等效工字形截面的上翼緣板厚度為:hfyh/2hk/253.6577.484/214.908cm等效工字形截面的下翼緣板厚度hf:hfyh/2hk/253.6577.484/214.908cm等效工字形截面的腹板厚度為bbf2bk140.4242.72954.542cm假設(shè)截面受壓區(qū)高度xhf，設(shè)有效高度h0ha。1073451028mmp正截面承載力為：式中Mfcdbfx(h°

33、|)橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本算例設(shè)計(jì)安全等級為二級，故取;fcd混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，本例為C50,則取=；Md承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩。代入相關(guān)參數(shù)值，則上式為:22.41404?x(1028-)%Md1.03416.7781062整理得x22056x217285.90解得x=111.7587mm<hf=149.08mm,故假設(shè)正確且滿足x=111.7587mmbh00.41028411.2mm上述計(jì)算說明中和軸位丁翼緣板內(nèi)，由此可求得普通鋼筋的面積As:人fcbfxfcdAp22.41404111.758712602100As3102.737fsd2802查表，用直徑28m

34、n通鋼筋6根截面面積3695mm符合計(jì)算要求。普通鋼筋,C20HRB335級鋼筋，最小配筋率計(jì)算：45(ftd/fsd)45(1.06/280)0.17%,且不應(yīng)小丁,故取Pmin0.17%。實(shí)際配筋率P史一3695一0.25%Pmin(0.2%)bh014041073五、換算截面幾何特性計(jì)算在配置了預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋之后，需要計(jì)算換算截面幾何特性。換算截面面積A(oep1)ApA(oep1)ApA(oep1)Ap(隹s1)As5Ep1.9510Ec3.45104c5.65,Ap21002mm_5Es2.0105_4Ec3.45105.80,As36952mm747898(5.651)210

35、02(5.81)3695775399mm換算截面重心位置預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋換算截面對空心板毛截面重心軸的靜矩為：So(oep1)Ap(536.52145)(%1)As(536.52145)(5.651)2100(536.52145)(5.801)3695(536.52145)212939221mm2丁是得換算截面到空心板毛截面重心軸的靜矩為：d01里1293922116.69mmAo775399則換算截面重心至空心板截面下緣和上緣的距離分別為:y°1x(536.52116.69)501.81mmy°1s(536.52116.69)532.19mm換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心

36、及普通鋼筋重心的距離分別為：e01p(501.8145)456.81mme)1s(501.8145)456.81mm換算截面慣性矩(性s1心估(性s1心估(性s1心估22I0IAd01(隹P1)Ape01p210325848870077539916.69210325848870077539916.69210325848870077539916.69-一.2.24.652100456.814.803695456.81_111.0921310換算截面彈性抵抗矩11下緣：W01x業(yè)1.0921310239078090.1mm3y°1x501.81上緣：W°1sI。1.092131

37、011y°1s532.193205214796.1 mm六、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算跨中截面正截面抗彎承載力計(jì)算跨中截面構(gòu)造尺寸及配筋見圖1-7,預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離ap=45mm普通鋼筋合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為as=45mm則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用電至空心板截面底邊的距離為：aps45mm。則跨中截面有效高度h0haps1073451028mm采用等效工字形截面來計(jì)算，見圖1-6。判斷截面類型:fsdAsfpdAp2803695126021003680600fedbfhf22.41404149.084688506.37所以，fsdAsfpdApfcdbfh

38、f,屆丁第一類T形截面，應(yīng)按寬度為1240mm勺矩形截面來計(jì)算其正截面抗彎承載力?；炷恋氖軌簠^(qū)高度為:fsdAsfpdApx:fcdbfx117.03mm28036951260210022.41404117.03mmhf149.08mm,且x&h0411.2mm則跨中截面的抗彎承載力Mud，八x、Mudfcdbfx(h°-)23568.23kNgm，八x、Mudfcdbfx(h°-)23568.23kNgm，八x、Mudfcdbfx(h°-)23568.23kNgm22.41404117.03(1028“Md3416.778kNgm嘗)1062因此，跨中

39、正截面抗彎承載力滿足要求。斜截面的抗彎承載力計(jì)算6.2.1斜截面抗剪強(qiáng)度上、下限校核選取距支點(diǎn)1/2出截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。截面構(gòu)造尺寸及配筋見圖1-7。先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核，根據(jù)公預(yù)規(guī)5.2.9條:3:一一華Vd0.5110<fcu,kbh0式中Vd驗(yàn)算截面處由作用(荷載)產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計(jì)值(kN),由表1-9的支點(diǎn)處剪力及l(fā)/4截面剪力，內(nèi)插得距支點(diǎn)h/2=450mm處的截面剪力值:Vd495.83450(495.83248.18)()472.73kN4825fcu,k混凝土強(qiáng)度等級，空心板為C50,b相應(yīng)丁剪力組合設(shè)計(jì)值處的等效工字形截面腹板寬度，即b=549.42

40、mmho相應(yīng)丁剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度，由丁本例預(yù)應(yīng)力鋼筋都是直線布置，因此郵箱高度個界面處均為ho1028mm。0.51103f?bho0.51103頓549.4210282036.82（kN）為Vd472.73kN故空心板距支點(diǎn)h/2處截面尺寸滿足康健要求。按公預(yù)規(guī)5.2.10條,當(dāng)滿足下式時刻不進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。一一_-3一一Vd1.250.51100C2ftdbh0式中一一預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，取混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對C50混凝土，取。代入得：1.250.511031.251.83549.421028807.49（kN）Vd472.73kN因此，不需要

41、進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，；梁體可按構(gòu)造要求配置箍筋即可。根據(jù)公預(yù)規(guī)9.3.13條規(guī)定，在支座重心跨徑方向長度不小丁1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大丁100mm其他梁端箍筋問距取250mm故在支座處，從支座到跨中1.10m（從兩端到跨中1.43m）范圍內(nèi)箍筋問距取為100mm其他梁端箍筋問距取為250mm箍筋選取直徑為12mm勺HPB23敦鋼筋，箍筋布置見圖1-8?？缰胁糠止拷钆浣盥蕿椋篈SV2260.16%PminbSV549.42250滿足最小配筋率的要求。6.2.2斜截面抗剪承載力計(jì)算由圖1-8,選取以下兩個位置進(jìn)行空心板斜截面康健承載力計(jì)算： 距支座中心h/2=1073/2=536.5m

42、m處截面,x=11763.5mm距支座中心位置1.10m處截面（箍筋問距變化處），距跨中距離為x=8550mm計(jì)算上述各處截面的剪力組合設(shè)計(jì)值，可按表1-9。各計(jì)算截面剪力組合設(shè)計(jì)值表1-9距跨中距離x（mm）12300（指點(diǎn)截面）112006150（l/4截面）剪力組合設(shè)計(jì)值Vd(kN)距支座中心h/2=1073/2=536.5mm處截面由丁空心板的預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋是直線配筋，故此截面有效高度取與跨中相同值，即h01028mm，其等效工字形截面的肋寬為b=549.42mmo由丁沒有設(shè)置晚起鋼筋，因此，斜截面康健承載力為:Vsb吼必.45103bh°J(20.6P)7L,3fsv此

43、處箍筋問距為Sv=100mmHRB33曉岡筋，雙肢箍，直徑為12mmAsv=226mm2,則箍筋的配筋率為:Asv知bSv549.422261000.41%pmin0.12%把以上書記代入得:21003695P100p100549.421028Vsb1.01.251.10.451031.026549.421028,(20.61.026)、500.41%2801610.32kN>飽472.73kN因此，該處截面康健承載力滿足要求。距跨中截面x=11200mmt截面此處Vd，箍筋問距Sv=250mmHRB33序?qū)睿p肢箍，直徑為12mmAsv=226mm2,箍筋的配筋率奴箍筋的配筋率奴箍筋

44、的配筋率奴%得:Vsb1.01.251.10.45103549.421028,(20.61.026)、500.16%2801005.96kN>%VdVd450.09kN因此，該處截面康健承載力滿足要求。七、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算本例采用高強(qiáng)度低松弛7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱直徑15.2mm公稱面積140mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為fpk=1860MPa設(shè)計(jì)強(qiáng)度fpd=1260MPa彈性模量EP=X105MPa張拉控制應(yīng)力值取張拉控制應(yīng)力值取張拉控制應(yīng)力值取知n0.70fpk0.7018601302MPa。則各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算如下：錨具變形、回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效長度取為張拉臺座的長度，設(shè)

45、臺座長L=63m采用一端張拉級火片是錨具，有頂壓時，取張拉端錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值/l=4mm則此項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失為：445q2Ep31.9510512.38MPaLp63103預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件采用加熱養(yǎng)護(hù)的方法是，為減少溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失，可采用分階段的養(yǎng)護(hù)措施。設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的最大溫差/t=t2-t1=15C,則由鋼筋與臺座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失為：砧2(t2t1)2/130MPa預(yù)應(yīng)力趕腳先由于松弛硬氣的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼絞線由丁鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失值，可按下式計(jì)算%4(0.52戶0.26)opefpk式中n張拉系

46、數(shù)，本算例采取一次張拉，取n=;V鋼筋松弛系數(shù)，對低松弛鋼絞線，取V=fpk預(yù)應(yīng)力鋼絞線的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，fpk=1860MPabpe傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對先張法構(gòu)件，采用下式計(jì)算：bpebcon62130212.381289.62MPa代入得：128962%1.00.3(0.520.26)1289.6238.90MPa1860混凝土貪心壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失對丁先張法構(gòu)件:式中預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值,u;在計(jì)算截面鋼筋重心處，由全部鋼筋預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，按計(jì)算;%eNpoNpoNpoepoyoAoIoboAp06As式中bo預(yù)應(yīng)力鋼筋穿禮貌故事的全部預(yù)應(yīng)力損失，由

47、公預(yù)規(guī)6.2.8條，先張法構(gòu)件傳力錨固時的損失為qOi2Oi3o.5oi5bpo知n(0i2Oi3o.5Oi5)13。2(12.383oo.538.9。)1240.17MPaNpo124o.1721ooo2604.36kN由前面計(jì)算，空心板換算截面面積Ao=775399mm2,Io1.092131o"mm4,yo456.81mm,epo456.81mm0混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失由混凝土收縮徐變產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力算是可按下式計(jì)算2604.361o32604.361o3%11456.81456.818.335MPa"EM1.0921310775399式中p構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼

48、筋的含筋率，即p=lAoPps取Pps21也.2?I構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑，取2|01廠;A0Pps構(gòu)件截面受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心處，由預(yù)應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失）和結(jié)構(gòu)資中產(chǎn)生的混凝土法相拉應(yīng)力，按下式取值；NpobpoApOi6Asbcon（2由3由40.5Oi5）Ap（AsNpo傳力錨固時，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力，按下式取值ep0換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力點(diǎn)的距離，取值為456.81mmyo構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心至截面重心的距離，取值為456.81mm公(t,to)預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期to,計(jì)算齡期為t時的混凝土收縮應(yīng)變;(t,to)加載齡期為to,計(jì)算考慮的齡期為t時的徐

49、變系數(shù)。計(jì)算以上各參數(shù):_ApAs廣A.21.O9213INpopePps775399bpOAp0|6As13O2(12.3825O5.468kN25O5.4681O37753992賓ITTI5.65,21O°3695O.75%7753991O11214O847.8246mm2Oton(此。4O.5%)ApO3O.OO47.O9O.538.9)21OOO25O5.4681O3456.81456.818.O2MPa1.O92131O11吊456.81211.4814O847.8246E1.951O5MPap考慮自重的影響,由丁收縮徐變持續(xù)時間較長，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永

50、久作用彎矩Mgk由表1-8查得Mgk2O35.26kN?m,在全部鋼筋重心處由資中產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：跨中截面:Mgk呼y。Io2O35.261O61.O92131O11456.818.51MPal/4截面:MgkGKIyo1o1526.441O61.O92131O11456.816.38MPa支點(diǎn)截面:則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為:跨中截面：bpc8.028.510.49MPal/4截面：咖8.026.381.64MPa支點(diǎn)截面：耳8.02MPa.-、.'公預(yù)規(guī)6.2.7條規(guī)定，不得大丁傳力錨固時混凝土立方體抗壓強(qiáng)度婦的倍。設(shè)傳力錨固時混凝土打到C30,則fc'u50MPa,0

51、.5fcu25MPa，則跨中截面、l/4截面、支點(diǎn)截面全部鋼筋重心處的壓應(yīng)力均小丁0.5fcu，滿足要求。設(shè)傳力錨固齡期為7d,計(jì)算齡期為混凝土終極值tu,設(shè)橋梁所處環(huán)境的大氣相對濕度為75%由前面計(jì)算，空心板毛截面面積空心板與大氣接觸的周邊長度為u,其值為:u2140.42107.34,1729.122(52.162.3)801.33cm故空心板的理論厚度h為：2A27478.98h=18.67cm186.7mmu801.33算的h后，查公預(yù)規(guī)表6.2.7并直線內(nèi)插得到：&s(t,t°)0.000265(t,t。)2.173把以上數(shù)據(jù)代入的計(jì)算公式，則跨中：_5_爵1.95

52、100.0002655伊0.492.17346.72MPa1150.75%0.99l/4截面：_5_58.1523MPa58.1523MPa58.1523MPa1150.75%0.990.91.95100.0002655.651.642.173支點(diǎn)截面:_5_-_0.91.95100.0002655.658.022.173q6121.5846MPa1150.75%0.99預(yù)應(yīng)力損失組合計(jì)算傳力錨固時第一批預(yù)應(yīng)力損失:%何2%S0.5%傳力錨固后的預(yù)應(yīng)力損失:負(fù)CI60.5Oi5傳力錨固后預(yù)應(yīng)力損失總和史：6b”C|4%°i6有效預(yù)加力：Opeconq計(jì)算結(jié)果見表1-10。預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表表1-10計(jì)算項(xiàng)符號跨中截面i/4截面支座截面錨具變形、回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失°i2預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座