4602.公路預(yù)應(yīng)力板梁橋設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、專專 業(yè)業(yè) 道路與道路與橋橋梁工程技梁工程技術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 號號 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師 完成日期完成日期 2010 年年 11 月月 01 日日 工程工程職業(yè)職業(yè)技技術(shù)術(shù)學(xué)院學(xué)院畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計 公路預(yù)應(yīng)力板梁橋設(shè)計公路預(yù)應(yīng)力板梁橋設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計成績單畢業(yè)設(shè)計成績單 學(xué)生姓名學(xué)號班級道橋 3086專業(yè) 道路與橋梁工 程技術(shù) 畢業(yè)設(shè)計題目公路預(yù)應(yīng)力板梁梁橋設(shè)計 指導(dǎo)教師姓名 評 定 成 績 指導(dǎo)教 師 得分 評閱人得分 答辯小 組組長 得分 成績： 院長(主任) 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 題題目目公路預(yù)應(yīng)力板梁橋設(shè)計 專專 業(yè)業(yè) 道路與橋梁工程技 術(shù) 班班 級級

2、道橋3086學(xué)生姓名學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 一、設(shè)計內(nèi)容 按照教師提供的有關(guān)資料，設(shè)計一座預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板梁橋，包括結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算分析 和配筋設(shè)計，并按規(guī)定繪制部分施工圖紙。 二、基本要求 (1) 掌握預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋設(shè)計的一般過程； (2) 能應(yīng)用程序進(jìn)行本橋的設(shè)計計算； (3) 繪制本橋的部分施工圖； (4) 完成畢業(yè)設(shè)計書的編寫； (5) 完成橋梁工程相關(guān)內(nèi)容的英文翻譯。 三、主要技術(shù)指標(biāo) (1) 設(shè)計車輛荷載：公路-級，人群荷載為3.5kn/m2；橋面寬度：凈7.5+20.75m ，橋面 中心線與所跨鐵路線夾角為90；順橋向為平坡，橋面雙向橫坡1.5%； (2) 設(shè)計跨度：3

3、25m。 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn) (1) 姚玲森主編：橋梁工程 北京：人民交通出版社； (2) 廖元裳主編：鋼筋混凝土橋 北京：中國鐵道出版社； (3) 李廉錕主編：結(jié)構(gòu)力學(xué) 北京：人民交通出版社； (4)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 ； (5)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 ； (6)公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 。 五、進(jìn)度計劃 第1-第2周： 收集資料，熟悉題目，完成開題報告； 第3-第4周： 擬定部分結(jié)構(gòu)尺寸； 第5-第10周： 進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算并配筋，繪制所有圖紙； 第11-第12周： 論文整理；畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師簽字指導(dǎo)教師簽字時時間間 2010年年 月月 日日 畢業(yè)設(shè)計開題

4、報告畢業(yè)設(shè)計開題報告 題目預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋設(shè)計 學(xué)生姓名學(xué)號班級道橋 3086 專業(yè)道路與橋梁工程技術(shù) 一、項目及研究背景 橋梁是公路（鐵路）跨越江河山谷及其他線路等障礙物的 重要結(jié)構(gòu)物，我國的橋 梁的 建設(shè)水平已經(jīng)邁進(jìn)了世界先進(jìn)行列。在橋梁建設(shè)中，先進(jìn)設(shè)備，先進(jìn)技術(shù)以及新工藝、 新材料、新標(biāo)準(zhǔn)得到了廣泛應(yīng)用。特別是近年來隨著高等級公路建設(shè)的迅速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力 鋼筋混凝土橋梁已經(jīng)在全國范圍內(nèi)得到普及，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁技術(shù)不斷被廣大技術(shù) 人員所掌握。本設(shè)計的是一座預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋，包括上、下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算分析 和配筋設(shè)計，并按規(guī)定繪制部分施工圖。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

5、比較有以下特點： 1、提高了結(jié)構(gòu)的抗裂性和耐久性。 2、增大了構(gòu)件的剛度。 3、節(jié)省材料 4、減輕結(jié)構(gòu)自重和增加跨越能力。 5、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)還可以作為一種構(gòu)件拼裝的施工手段，使大型建筑物的施工難度大 大減小，又保持良好的整體性。 二、設(shè)計思路及設(shè)計方法 1、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計： 1)、尺寸的擬定：主梁的尺寸選擇及防護(hù)護(hù)欄的擬定。 2） 、各荷載下的內(nèi)力計算。 3） 、畫內(nèi)力分布圖及材料分布圖。 4） 、截面的選配筋（預(yù)應(yīng)力筋、普通鋼筋、箍筋、架立筋、彎起筋等） ，包含鋼筋 內(nèi)力計算、截面及數(shù)目的選取、布置。 5） 、 截面的驗算：應(yīng)力、強(qiáng)度、撓度、裂縫寬度等驗算。 6） 、繪制圖紙 2、下部結(jié)構(gòu)的設(shè)

6、計計算： 1）分析橋址地質(zhì)及荷載情況。 2）橋梁墩臺的位置確定。 3）橋梁墩柱的計算及類型選擇： a)擬定尺寸 b)內(nèi)力計算（主力、附加力、特殊荷載） c)內(nèi)力組合 d)墩身的檢算（強(qiáng)度、受壓穩(wěn)定、剛度） e)墩底截面驗算 f)繪制圖紙 指導(dǎo)教師簽字時 間 年 月 日 題目預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋設(shè)計 學(xué)生姓名學(xué)號班級道橋 3086專業(yè) 道路與橋梁工程技術(shù) 三、設(shè)計難點重點及達(dá)到的效果 通過本次設(shè)計要達(dá)到以下效果：對橋梁設(shè)計有一個整體的初步印象，并學(xué)會相關(guān)設(shè)計 步驟與內(nèi)容，以后能單獨完成相應(yīng)的設(shè)計內(nèi)容；學(xué)會相應(yīng)的教學(xué)應(yīng)用軟件，融會貫通，能 自己單獨建模、計算；貫徹團(tuán)隊精神。 四、設(shè)計進(jìn)度安排 第1

7、第2周： 收集資料，熟悉題目，完成開題報告； 第3第3周： 畢業(yè)實習(xí) 第5第6周： 熟悉計算軟件和繪圖軟件，擬定部分結(jié)構(gòu)尺寸； 第7第9周： 進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算并配筋，繪制所有圖紙； 第10第12周： 進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算并配筋，繪制所有圖紙； 第13第14周： 論文整理 第15周： 畢業(yè)答辯 指導(dǎo)教師簽字時 間 年 月 日 摘摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計為一座預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板梁橋，包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié) 構(gòu)的內(nèi)力計算分析和配筋設(shè)計。該橋采用設(shè)計車輛荷載為“公路-級” ，人群荷 載為 3.0kn/m；橋面寬度為凈 7.5m+2 0.75m，設(shè)計跨度為 3 25m，屬于簡支梁 體系。 梁體設(shè)計工作

8、包括：根據(jù)給定資料選定空心板梁截面尺寸，確定梁體及各個 組成部分的材料、計算截面幾何特性并進(jìn)行內(nèi)力計算、根據(jù)強(qiáng)度估算鋼筋面積并 布置鋼筋，對梁體設(shè)計結(jié)果進(jìn)行安全檢驗。空心板梁梁長 25.0m，支座間距取為 24.4m，梁體材料采用 c50 混凝土，橋面兩邊設(shè)有護(hù)欄，橋面鋪裝為瀝青混凝土， 均采用 c40 混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 1860mpa，公稱面積為 139.0mm2，施工采用先張法。橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中包括預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 空心板梁橋的蓋梁、橋墩、樁基的設(shè)計。 目目 錄錄 第 1 章 緒論1 1 1.1 選題背景.1 1.2 研究現(xiàn)狀.1 1.3 橋梁工程的發(fā)展方向.2 1.4

9、 成果及意義.3 第 2 章 空心板設(shè)計概述4 4 2.1 設(shè)計資料.4 2.2 截面構(gòu)造.4 2.2.1尺寸選定.4 2.2.2空心板毛截面幾何特性計算.4 2.3 作用效應(yīng)計算.6 2.3.1 永久作用效應(yīng)計算.6 2.3.2 可變作用效應(yīng)計算.7 2.4 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算.7 2.4.1跨中和 l/4 處的荷載橫向分布系數(shù)計算.8 2.4.2支點處的荷載橫向分布系數(shù)計算.10 2.4.3 支點至 l/4 處的荷載橫向分布系數(shù).10 2.5 汽車荷載沖擊系數(shù)計算.10 2.6 可變作用效應(yīng)計算.11 2.6.1車道荷載效應(yīng).11 2.6.2人群荷載效應(yīng).13 2.6.3 作用效應(yīng)組

10、合.13 第 3 章 空心板截面計算15 15 3.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置.15 3.2 普通鋼筋數(shù)量的估算及布置.17 3.3 換算截面幾何特性計算.18 3.3.1 換算截面面積 a0.19 3.3.2 換算截面重心位置.19 3.3.3 換算截面慣性矩.19 3.3.4 換算截面彈性模量抵抗矩.20 3.4 承載能力極限狀態(tài)計算.20 3.4.1 跨中截面正截面抗彎承載力計算.20 3.4.2 斜截面抗剪承載力計算.21 3.5 預(yù)應(yīng)力損失計算.23 3.5.1 錨具變形、回縮引起的應(yīng)力損失.23 3.5.2 加熱養(yǎng)護(hù)引起的溫差損失.24 3.5.3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線由于應(yīng)力松弛引起的

11、預(yù)應(yīng)力損失 .24 3.5.4 混凝土彈性模量壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失.24 3.5.5 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失.25 3.5.6 預(yù)應(yīng)力損失組合.27 第 4 章 上部結(jié)構(gòu)驗算2828 4.1 正常使用極限狀態(tài).28 4.1.1 正截面抗裂性驗算.28 4.1.2 斜截面抗裂性驗算.31 4.2 變形要求.36 4.2.1 正常使用階段的撓度計算.36 4.2.2 反拱度計算及預(yù)拱度的設(shè)置.36 4.3 持久狀態(tài)應(yīng)力驗算.38 4.3.1 跨中截面混凝土法向壓應(yīng)力驗算.38 4.3.2 斜截面主應(yīng)力驗算.39 4.4 短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算.41 4.4.1 跨中截面.42 4.4.2 l/

12、4 截面.43 4.4.3 支點截面.44 4.5 最小配筋率復(fù)核.46 4.6 鉸縫計算.47 4.6.1 鉸縫剪力計算.47 4.6.2 鉸縫剪力.48 4.6.3 鉸縫抗剪強(qiáng)度驗算.49 4.7 預(yù)制空心板吊環(huán)計算.49 4.8 欄桿計算.50 4.8.1 欄桿的構(gòu)造及布置.50 4.8.2 欄桿的作用效應(yīng)計算.50 4.8.3 欄桿柱承載能力復(fù)核.51 4.8.4 扶手計算.53 第 7 章 結(jié)論8686 參考文獻(xiàn)8787 致 謝8888 附錄 設(shè)計圖紙.94 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 0 第 1 章緒論 1.1 選題背景 交通要暢通無阻，天塹要變通途，橋梁起著很重要的作用。橋

13、梁型勢發(fā)展呈現(xiàn) 多樣性，橋梁設(shè)計理論也趨于完善，橋梁設(shè)計理論更是取得長足進(jìn)步：從極限設(shè)計 法到矩陣力法、有限元法，從分析單一結(jié)構(gòu)到處理復(fù)合結(jié)構(gòu)；材料和工具也不斷更 新：從混凝土、鋼材到環(huán)氧樹脂，抗拉壓強(qiáng)度得到提高；就我國而言，混凝土結(jié)構(gòu) 仍是首選材料，且基于造價低的優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用，我國是使用混凝土結(jié)構(gòu)最多的 國家，并以預(yù)應(yīng)力混凝土為主施工。特別是預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋在現(xiàn)代城市的 各種橋型中有著廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計具有其廣泛性。在橋梁工程中，中小跨度的橋 梁占的比例非常大，而且在技術(shù)方面比較容易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋具有建筑結(jié)構(gòu)低、結(jié)構(gòu)安全型和耐久性高，構(gòu)造簡單、 構(gòu)件輕巧，

14、適于工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化施工，可縮短工期，節(jié)省投資等優(yōu)點，在高速公路 橋梁工程設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。實踐證明預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁做成的板式橋， 具有構(gòu)造簡單、受力明確、梁高低、構(gòu)件輕和制作、運(yùn)輸、安裝方便等優(yōu)點。隨著 公路建設(shè)和市政工程的發(fā)展，促進(jìn)了橋梁建設(shè)的發(fā)展。隨著鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力筋在 橋梁工程上的推廣、應(yīng)用，一些新的張拉錨固體系研制成功。為用鋼絞線作預(yù)應(yīng)力 筋預(yù)制空心板梁提供了有利的條件。 1.2 研究現(xiàn)狀 改革開放以來，橋梁建設(shè)得到迅速發(fā)展，一般公路和高等級公路上的中、小橋 形式多樣，工程質(zhì)量不斷提高，為公路運(yùn)輸提供了安全、舒適的服務(wù)。特別是基于 我國公路橋發(fā)展落后的現(xiàn)狀，預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展

15、有良好的勢頭。就我國而言，預(yù) 應(yīng)力混凝土梁橋仍是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型?，F(xiàn)在的橋型很多采用了預(yù) 制空心板梁。隨著高強(qiáng)混凝土在我國的逐步推廣應(yīng)用，公路橋梁中廣泛使用的預(yù)應(yīng) 力混凝土空心板也迫切需要提高混凝土強(qiáng)度等級，采用高強(qiáng)混凝土以提高經(jīng)濟(jì)效益， 現(xiàn)有的空心板截面形式和配筋設(shè)計也需修改并優(yōu)化。所以對于空心板梁橋的設(shè)計和 應(yīng)用有著廣泛的前景。 預(yù)應(yīng)力改變了鋼筋混凝土橋的技術(shù)和形式，改變了混凝土橋的施工方法。混凝 土結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力后形成預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)不斷發(fā)展，20 世紀(jì) 80 年代已趨于成熟，然而，近二十幾年來由于材料預(yù)應(yīng)力體系施工技術(shù)等的發(fā)展，預(yù) 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢

16、業(yè)設(shè)計 1 應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)仍然在發(fā)生很大的變化，新的設(shè)計方法不斷出現(xiàn)。 目前，在實驗室已經(jīng)能夠制造出強(qiáng)度超過 200mpa 的混凝土，目前世界各國正 致力于把高強(qiáng)混凝土的研究成果編入設(shè)計規(guī)范。采用高強(qiáng)度混凝土的優(yōu)越性是顯著 的，如減小梁等結(jié)構(gòu)的材料用量，減小自重，減少墩臺基底反力。 實踐證明，使用期限較長的混凝土結(jié)構(gòu)在不利環(huán)境中毀壞的原因，并不是混凝 土強(qiáng)度的缺陷，而使混凝土耐久性問題，因此高強(qiáng)并不是混凝土的唯一指標(biāo)，高性 能混凝土(high performance concrete)才是混凝土技術(shù)發(fā)展的主要方向，從施工受力 及耐久性等方面來看，易澆筑、易密實、不離析、低水化熱、高早強(qiáng)、韌性好

17、低徐 變、耐疲勞、高密水、耐磨損、抗化腐等性能，已成為高性能混凝土的重要特征。 此外，追求更高的強(qiáng)度容重比也是混凝土材料發(fā)展的目標(biāo)之一。 1.3 橋梁工程的發(fā)展方向 隨著公路建設(shè)的高潮，我國橋梁的技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，很多發(fā)達(dá)國家橋梁 技術(shù)的發(fā)展比我們早幾十年，了解那些發(fā)達(dá)國家橋梁發(fā)展的動向和趨勢，對于指導(dǎo) 我國目前橋梁的發(fā)展有很重要的意義。 (1) 橋型不斷豐富本世紀(jì) 5060 年代，橋梁技術(shù)經(jīng)歷了一次飛躍：混凝土梁橋 懸臂平衡施工法、頂推法和拱橋無支架方法的出現(xiàn)，極大地提高了混凝土橋梁的競 爭能力；斜拉橋的涌現(xiàn)和崛起，展示了豐富多彩的內(nèi)容和極大的生命力；懸索橋采 用鋼箱加勁梁，技術(shù)上出現(xiàn)新

18、的突破。所有這一切，使橋梁技術(shù)得到空前的發(fā)展。 大噸位預(yù)應(yīng)力應(yīng)用增加?，F(xiàn)在不少橋梁中已采用每束 500t 的預(yù)應(yīng)力索。預(yù)應(yīng)力 索一般平彎，錨固于箱梁腋上，可以減小板件的厚度，局部應(yīng)力也易于解決。 (2) 結(jié)構(gòu)不斷輕型化懸索橋采用鋼箱加勁梁，斜拉橋在密索體系的基礎(chǔ)上采用 開口截面甚至是板，使梁的高跨比大大減少，輕穎；拱橋采用少箱甚至拱肋或桁架 體系；梁橋采用長懸臂、板件減薄等，這些都使橋梁上部結(jié)構(gòu)越來越輕型化。 (3) 預(yù)應(yīng)力應(yīng)用更加豐富和靈活了部分預(yù)應(yīng)力在公路橋梁中得到較廣泛的采用。 不僅允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，而且允許在極端荷載時出現(xiàn)開裂。其優(yōu)點是，可以避免全預(yù) 應(yīng)力時易出現(xiàn)的沿鋼束縱向開裂及拱度過

19、大；剛度較全預(yù)應(yīng)力為小，有利于抗震； 并可充分利用鋼筋骨架，減少鋼束，節(jié)省用鋼量。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力得到了應(yīng)用與發(fā)展。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工方便，無需孔道壓漿， 修復(fù)容易，可以減小截面高度；荷載作用下應(yīng)力幅度比有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力小，有利于 抗疲勞和耐久性能。 1.4 成果及意義 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 空心板截面梁橋因橋型輕型化得到廣泛應(yīng)用，是橋梁發(fā)展的基本形式，為我國 修建公路橋提供了廣闊的前景。同時，我國幅員遼闊，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不起，經(jīng) 濟(jì)水平不高，公路橋發(fā)展還是要著眼于量大、面廣的一般中、小橋，這類橋仍以預(yù) 應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)為主。對于預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋的研究和應(yīng)用對以后我國公路

20、橋梁的建設(shè)和發(fā)展有著重要的意義。 這次設(shè)計過程，我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，查閱相關(guān)資料后，完成了空心板梁設(shè) 計過程中的全部計算和繪圖工作。本設(shè)計中前半部分與預(yù)應(yīng)力相關(guān)的計算，對我們 而言是一次再學(xué)習(xí)的過程。以前學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理時，僅限于理解預(yù)應(yīng) 力計算的基本原理和完成一些簡單的計算，空心板的設(shè)計計算量大，而且計算繁雜。 不僅要熟悉很多規(guī)范；除了計算過程中遇到的很多問題需要自己綜合所學(xué)知識解決 外；還有些問題還需要通過自學(xué)來實現(xiàn)123。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 第 2 章空心板設(shè)計概述 2.1 設(shè)計資料 跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑；計算跨徑。 k=25m l24.4ml 橋面凈空：0.75m

21、+23.75m+0.75m。 設(shè)計荷載：汽車荷載：公路級荷載；人群荷載：。3.0kn/m 材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋 17 鋼絞線，直徑 15.2mm。 （其截面面積：139.0mm2；公稱 質(zhì)量 1.101kg/m） ； 非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 hrb335，r235； 空心板塊混凝土采用 c50； 鉸縫為 c40 細(xì)集料混凝土； 欄桿及人行道板為 c40 瀝青混凝土； 橋面鋪裝采用 c40 瀝青混凝土。 2.2 截面構(gòu)造 2.2.1 尺寸選定 橋面凈空為凈 0.75m+23.75m+0.75m，全橋?qū)挷捎?9 塊 c50 的預(yù)置預(yù)應(yīng)力混凝 土空心板，每塊寬 99cm，高 120cm，空心板全長 24.4m

22、，采用先張法施工。預(yù)應(yīng)力 鋼筋采用 17 股鋼絞線，直徑 15.2mm，截面面積 139.0m2。 全橋空心板橫截面布置如圖 2-1。 圖 2-1 橋梁橫截面(單位：cm) 2.2.2 空心板毛截面幾何特性計算 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 每塊空心板截面及改造尺寸見圖 2-2。 圖 2-2 空心板截面構(gòu)造尺寸(單位：cm) 毛截面面積 a： 2 99 120(5 7/22.5 7/22.5 7/2) 261 7061 10/27261.25cma 毛截面重心位置： 鉸縫面積 2 a2 (5 7/2+2.5 7+2.5 7/2)87.5cm 鉸 =99cmb 全截面對板底的靜矩為： 3

23、 =99 120 60-2.5 7 (120-3.5)-2.5 7/2 (120-7-7/3) 2-61 10/2(100-2 10/3)-70 61 55 =443478.75cm s 因此，即重心上移 1.07cm。s /a=61.07cm 底板 s /a2.5 7 (203.5)2.5 7 0.5 (1202 7/3)5 7/2 (12077/3) 2/87.5112.54cm 底板鉸 毛截面對其重心軸的慣性矩 i(忽略鉸縫對自身中心軸的慣矩) 123 iiii 59 23 5974 161 61 1 991.427 10 cm 3 iy day 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 3

24、9 23 3974 241 41 1 610.261 10 cm 3 iy day 24 3 10 61 10/2 (29)0.0318cm 3 i 得到： 4 1.4270.261 0.03181.1342cmi 空心板截面的抗扭剛度可簡化為圖 2-3 的單箱截面來近似計算 22 874 t 12 42.56 101.39 10 cm 22 1.39 b h i hb tt 2.3 作用效應(yīng)計算 2.3.1 永久作用效應(yīng)計算 空心板自重(第一階段結(jié)構(gòu)自重) 4 1 g7261.25 102518.4kna 橋面系自重(第二階段結(jié)構(gòu)自重) 人行道及欄桿重力參照橋梁設(shè)計資料，單側(cè)按 5kn/m

25、計算。 橋面鋪裝采用等厚度 10cm 的混凝土，則橋面鋪裝每延米重力為： 3.7520.123=16.1kn/m 此重力效應(yīng)是各空心板形成整體后，再加至橋板，由于橋梁橫向彎曲變形，各 板分配到的效應(yīng)是不同的，本設(shè)計近似按各板平均分擔(dān)來考慮，各板橋面系重力為： 2 5 2 16.1 2.61kn/m 10 g 鉸縫自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重） 4 3 (87.5 1 120) 10240.498kn/mg 故空心板每延米總重力 g 為 1 18.4kn mgg 23 2.61 0.4983.108knggg 18.43.10821.508kn i gggg 據(jù)此可計算出簡支空心板永久作用效應(yīng)，計算結(jié)

26、果見表 2-1 表 2-1 永久作用效應(yīng)匯總表 20 20 1919 圖 2-3空心板截面簡化圖(單位： cm) 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 作用效應(yīng) m（knm）作用效應(yīng) v（kn） 項目 作用種類 作用 gi (kn/m) 計算跨 徑 l(m) 跨中(gl2) 1 8 跨(gl2) 1 4 3 32 支點 (gl) 1 2 跨(gl) 1 4 3 4 跨 中 g 18.4024.41369.331027.00224.48112.240 g 3.10824.4231.30173.4737.9218.960 g = g+ g 21.50824.41600.631200.47262.4

27、0131.200 2.3.2 可變作用效應(yīng)計算 公路二級車道荷載：由的均布荷載和 k 0.75 10.57.875kn/mq 。 k (360 180 (24.45) 180 0.75193.2kn 505 p 而在計算剪力效應(yīng)時，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以 1.2 的系數(shù)，即計算剪力時 k p 。 kk 1.21.2 193.2231.84(kn)pp 按公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范車道荷載的均布荷載應(yīng)滿布于使結(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)值只作用于相應(yīng)的影響線中一個最大的影響線 峰值處。雙車道折減系數(shù) 4。 1 2.4 汽車荷載橫向分布系數(shù)計算 空心板跨中和 l/4 處的荷載橫向分布系

28、數(shù)按鉸接板法計算，支點處按杠桿原理 法計算。支點至 l/4 點之間的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插求得2。 2.4.1 跨中和 l/4 處的荷載橫向分布系數(shù)計算 空心板的剛度參數(shù) ： =5.8=0.00790.008 2 2 t ( ) 4 ei b gil 2 ( ) t ib il 式中， 74 =1.1342 10 cmi b=99cm 74 t 1.39 10 cmi 24.4ml 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 求得剛度系數(shù)后，即可按其查公路橋涵設(shè)計手冊（上） 中 9 塊鉸接板橋荷載 橫向分布影響線表5。 由=0 和 0.01 內(nèi)插得到=0.008 時，1 號至 5 號板在車道荷載

29、作用下的荷載橫 向分布影響線值，計算結(jié)果列于表 2-2 中: 表 2-2 各板荷載橫向分布影響線坐標(biāo)值 作用位置 板號 123456789 10.1870.1630.1360.1150.0980.0850.0760.0710.068 20.1630.1590.1420.1190.1020.0890.0800.0740.071 30.1360.1420.1430.1300.1110.0970.0860.0800.076 40.1150.1190.1300.1340.1230.1080.0970.0890.085 50.0980.1020.1110.1230.1320.1230.1110.1020

30、.098 由表 2-2 畫出各板的橫向分布影響線，并按橫向最不利位置布載，求得雙車道 下的各板橫向分布及最不利布載，見圖 2-4。 各板荷載橫向分布系數(shù)計算如下： 1 號板： 11 (0.150.12380.103260.0822)0.23 22 i m 汽汽 人群荷載：0.16480.06640.2312 i m 人人 2 號板： 11 (0.1440.12880.106440.08605)0.2326 22 i m 汽汽 人群荷載：0.14640.0680.2144 i m 人人 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 0.1104 0.1178 0.1188 0.09844 0.1284

31、0.1289 0.113080.0907 0.144 0.1288 0.10644 0.08605 0.151 0.12380.103260.822 0.0944 0.104 0.1146 0.10932 1 號板 2 號板 3 號板 4 號板 5 號板 圖 24 1-5 號板橫向分布影響 線 3 號板： 11 22 i m 汽汽 (0. 1284+0. 1289+0. 11308+0. 0907)=0. 2305 人群荷載：0.12480.0720.132 i m 人人 4 號板： 11 (0.11040.11780.11880.098447)0.2227 22 i m 汽汽 人群荷載：0.

32、1080.0760.184 i m 人人 5 號板： 11 (0.09680.1040.11460.10932)0.2124 22 i m 汽汽 人群荷載：0.094440.0860.1868 i m 人人 各板橫向分布系數(shù)計算結(jié)果列表 2-3。 表 2-3 各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表 板號 橫向分布系數(shù) 12345 2 m 人 0.2300.23260.23050.22270.2124 m人0.23120.21440.1320.1840.1808 可以看出兩列汽車作用時，2 號板的橫向分布系數(shù)最不利 =0.2326；=0.2144m汽m人 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 2.4.2支點

33、處的荷載橫向分布系數(shù)計算 利用杠桿原理法：見圖 2-5 圖 2-5 支點處荷載橫向分布影響線及最不利荷載圖 2.4.3 支點至 l/4 處的荷載橫向分布系數(shù) 按直線內(nèi)插求得： 各板的荷載橫向分布系數(shù)匯總于表 2-4 表 2-4空心板的荷載橫向分布系數(shù) 作用位置 作用種類 跨中至 l/4 處支點 汽車荷載兩行0.23260.500 人群荷載0.21440 2.5 汽車荷載沖擊系數(shù)計算 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范規(guī)定汽車的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖 擊系數(shù)。按結(jié)構(gòu)基頻的不同而不同，對于簡支梁：f (2-1) c 2 c 2 ei f lm 當(dāng)14hz 時，=0.45；當(dāng) 1.5hz14hz 時，

34、fff =0.1767 4。 ln0.0157f 式中， 結(jié)構(gòu)的計算跨徑，為 24.4m；l e結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（n/） ，對 c50 混凝土值為 3.45mpa； 2 m 4 10 ic結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩，為 1.1342； 7 10 4 cm q人 1 號號 號 號號 1. 0 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 mc結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（kg/m） ； g結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力（n/m）,值為 18.40 n/m； g重力加速度 9.81m/s 代入公式有 f=24.09hz0 c 2 c 2 ei lm 2 2/ c ei lg g 所以取=0.45，得到 1+=1.4

35、5。 2.6 可變作用效應(yīng)計算 2.6.1 車道荷載效應(yīng) 均布荷載應(yīng)滿布于空心板產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上，集中荷載（或 k q k p ）只作用于影響線中一個最大影響線峰值處16，見圖 2-6。 k p 跨中彎矩： 彎矩：=m()(不計沖擊)m汽 kkkk qp y pk=193.2knqk=7.875kn l/4=6.1m 22 1 74.42m 24 l l k 231.84knp 22 1 3.05m 24 l l 3 4.575m 16 l 2 13 55.815m 216 l l 2 133 6.8625m 244 l 圖 2-6 空心板跨中及 l/4 截面內(nèi)力影響線及加載圖 陜

36、西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 車道荷載：=10.2326(7.87574.42+193.261)=410.44kn mm汽 計入沖擊：=(1+)()=1.45410.44=595.14 kn mm汽 kkkk qp y 剪力：不計沖擊 =m()=32.55knv汽 kkkk qp y 計入沖擊 =m()（1+）=47.20knv汽 kkkk qp y l/4 截面： =m()m汽 kkkk qp y 不計沖擊：=m()=307.83 kn mm汽 kkkk qp y 計入沖擊：=(1+) ()=446.35 kn mm汽 kkkk qp y 剪力：=m()v汽 kkkk qp y 不及

37、沖擊：=m()=53.01knv汽 kkkk qp y 計入沖擊：=m()(1+)=76.87knv汽 kkkk qp y 支點截面剪力：見圖 2-7。 不及沖擊系數(shù)：=m()=144.69knv汽 kkkk qp y 計入沖擊系數(shù)：=m()(1+)=209.80knv汽 kkkk qp y 24.4m 1 0.917 0.5 0.2326 l/4=6.1m l/12=0.75m 人群荷載的 m人圖 qk 支點剪力影響線 q人 圖 27 支點截面剪力計算圖 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 2.6.2 人群荷載效應(yīng) 為均布荷載，其大小按公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范取 3.0kn/。人行道寬 2

38、m 0.75m，因此=0.75 3=2.25(kn/m)q人 人群荷載產(chǎn)生的效應(yīng)計算如下(參見圖 2-6，2-7) 跨中截面： 彎矩：=0.2144 2.25 74.42=35.90kn mm人m人q人 m 剪力：=0.2144 2.25 3.05=1.47knv人m人q人 v l/4 截面 彎矩：=0.2144 2.25 55.815=26.93 kn mm人 剪力：=0.2144 2.25 6.8525=3.31 kn mv人 支點截面 剪力： 24.424.4111 0.2144 2.250.5(0.21440) 2.25 ()1.47kn 221212 v 人 可變作用效應(yīng)匯總于表 2

39、-5，如下 表 2-5可變作用效應(yīng)匯總表 2.6.3 作用效應(yīng)組合 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使 用極限狀態(tài)進(jìn)行效應(yīng)組合，并用于不同的計算項目。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的 基本組合表達(dá)式為4： =(1.2+1.4+0.81.4) (2-2) 0 ud s 0 gk s q1k s q k j s 式中，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本設(shè)計為小橋取 0.9； 0 效應(yīng)組合設(shè)計值； ud s 永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； gk s 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值； 1kq s 彎矩 m（knm）剪力 v（kn）作用效應(yīng) 截面位置 作用種類 跨中l(wèi)/4跨中l(wèi)/4支點 不計沖擊系數(shù)

40、410.44307.8332.5553.01144.69車道荷載兩行 （1+）595.14446.3547.2076.87209.80 人群荷載35.9026.931.473.311.47 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 q k j s 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用以下兩種效應(yīng)組合： 作用短期效應(yīng)組合表達(dá)式： =+0.7+1.0 (2-3) ud s gk s q1k s q k j s 式中，作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值； ud s 不計沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。 q1k s 作用長期效應(yīng)組合表達(dá)式： =+0.4+0.4 (2-4) d l s

41、 gk s 1q k s q k j s 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范還規(guī)定結(jié)構(gòu)當(dāng)需要進(jìn)行彈性階段截面應(yīng)力計算時， 應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，表達(dá)式為4：+根據(jù)計算得到的作用效應(yīng)，s gk s q1k s q k j s 按公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范各種組合表達(dá)式可求得各效應(yīng)組合設(shè)計值，匯總于表 2-6 中： 表 2-6 空心板作用效應(yīng)組合計算匯總表 彎矩 m（knm）剪力 v（kn）序號作用種類 跨中l(wèi)/4跨中l(wèi)/4支點 g 1369.331027.000112.24224.48 g 231.30173.47018.9637.92 永久作 用效應(yīng) g = g+ g（sgk） 1600.631200.47013

42、1.20262.40 不計沖擊系數(shù) sq1k410.44307.8332.5553.01144.69車道 荷載（1+）sq1k595.14446.3547.2076.87209.80 作用 效應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn) 值可變作 用效應(yīng) 人群荷載 sqjk35.9026.931.473.311.47 1.2sgk (1)1920.761440.560157.44314.88 1.4sq1k (2)833.20624.8966.0107.62293.72 0.81.4sqjk (3)40.21030.161.653.711.65 承載能 力極限 狀態(tài) 基本組 合 sud sud=(1)+ (2) +(3) 279

43、4.172095.6168.15268.77610.25 sgk (4)1600.631200.470131.20262.40 0.7sq1k (5)287.31215.4822.7937.11101.28 sqjk (6)35.926.931.473.311.47 作用短期 效應(yīng)組合 ssd ssd=(4) + (5)+(6)1923.841442.824.26171.62365.15 sgk (7)1600.631200.470131.2057.88 0.4sq1k (8)164.18123.1313.0221.2057.88 0.4sqjk (9)14.3610.770.591.320.

44、59 正常使 用極限 狀態(tài) 使用長期 效應(yīng)組合 sld sld=(7)+ (8) +(9)1779.171334.313.61153.72320.87 sgk (10)1600.631200.470131.20262.40 sq1k (11)595.14446.3547.2076.87209.80 sqjk (12)35.926.931.473.311.47 彈性階 段截面 應(yīng)力計 算 標(biāo)準(zhǔn)值效 應(yīng)組合 s s=(10) +(11) +(12)2231.671673.748.67211.31473.67 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 第 3 章空心板截面計算 3.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估

45、算及布置 本設(shè)計采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板構(gòu)造形式。設(shè)計時其應(yīng)滿足不同狀況下 規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等的要求。 在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和 保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時具有一定的安全儲備。故在設(shè)計時，首先根據(jù) 結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，再 由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。本設(shè)計為部分預(yù)應(yīng)力 a 類構(gòu) 件，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力。 pe n 按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范6.3.1 條，a 類預(yù)應(yīng)力混凝 土構(gòu)

46、件正截面抗裂性時控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件8： 在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足0.70要求。 st pc tk f 式中，在作用短期效應(yīng)組合作用下，構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉 st sd m 應(yīng)力； 構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的有效預(yù)加應(yīng)力。 pc 在初步設(shè)計中，可近似做如下計算： (3-1) sd st m w (3-2) pepe p pc nn e aw 式中，a構(gòu)件毛截面面積； w構(gòu)件毛截面面積對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩 預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對毛截面重心軸的偏心距，可預(yù)先假定。 p e pp eya 代入0.70可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力 a 類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有 st pc

47、 tk f 效預(yù)加力為： sd tk p p 0.70 1 m f w n e aw 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 式中，混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 tk f 混凝土為 c50，=2.65mpa； tk f 由表 4-4 可查得：=1923.84kn m； sd m 空心板毛截面的換算面積 a=7261.25，毛截面面積對毛截面受拉邊緣的彈性 2 cm 抵抗矩。 53 1.925 10 cm i w y 上 假設(shè)，即 p 4cma pp a60 1.07457.07cmey 上 代入解得： 6 pe 1.87 10 nn 則所需預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 pe p conl n a 式中，預(yù)應(yīng)力

48、鋼筋的張拉控制應(yīng)力； con 全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的 20%估算。 l 17 股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，直徑 15.2mm。公稱截面面積 139.0， 2 mm ， pk 1860mpaf pd 1260mpaf 5 p 1.95 10 mpae 圖 3-1 空心板跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置(單位：cm) 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 ， 8，現(xiàn)取 conpk 0.75f ，預(yù)應(yīng)力損失總和近似假設(shè)為 20%張拉控制應(yīng)力來估算，則 conpk 0.70 f pepe2 p conconcon 1795.3mm 0.2 l nn a 采

49、用 14 根 17鋼絞線，提供，滿足要求。鋼絞線布置在空 s15.2 2 p 1946mma 心板下緣，沿跨長直線布置，見圖 3-1。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置滿足公路鋼 p 40mma 筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范要求，鋼絞線凈距不小于 25mm。 3.2 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9，見圖 3-2： 圖 3-2 空心板換算等效工字型截面(單位：cm) 由=6170+=4575 kk b h 61 10 2 2

50、cm =2.61+0.318 3 kk 1 12 b h 23 ii 6 10 6 10 4 cm 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 =87.6cm=52.2cm k h k b 則得等效工字型截面的上翼緣厚度： f h =61=17.2cm f hy上 k 2 h87.6 2 則得等效工字型截面的下翼緣厚度 f h =59=15.2cm f hy下 k 2 h87.6 2 估算普通鋼筋時，可先假定，則由下式可求得受壓區(qū)高度 f xhx 設(shè)=1204=116cm=1160mm ps ha 0ucdf0 () 2 x m df b h 由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 ，查得8：

51、 =0.9，c50 混凝土，=22.4mpa，=2794.17 kn m，=990mm，代入 0 cd f ud m f b 上式得： 6 0.9 2794.17 1022.4 990 (1160) 2 x x 整理得： 2 232022975.60 xx 求得，且 f 10mm172mmxh b 0.4 1160464mmx 說明中和軸在翼緣板內(nèi)，可由下式求得普通鋼筋面積。 s a =1628.64。16 12 s a 2 mm 2 mm 普通鋼筋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16 12 置，鋼筋重心至板下緣 40mm 處，即=40mm。 s a 3.3 換算截面幾

52、何特性計算 由前面計算已知空心板毛截面的幾何特性。毛截面面積 a=7261.25，毛截 2 cm 面重心軸至 1/2 板高的距離，毛截面對其重心軸慣性矩1.07cmd 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 i=1.1342。 7 10 4 cm 3.3.1 換算截面面積 a0 = 0 a eppes 1s (1)()aaa ； 5 p ep 4 c 1.95 10 5.65 3.45 10 e e ； 2 p 1946mma 5 s es 4 c 2.0 10 5.80; 3.45 10 e e ； 2 s 1809.6mma 。 22 7261.25cm726125mma 代入得：=。 0

53、 a 726125(5.65 1) 1946(5.08 1) 1809.6 2 743854.7mm 3.3.2 換算截面重心位置 所有鋼筋換算截面對毛截面重心的靜矩為： 01eppes 1s (1)(600 10.7 10)()(600 10.740)saa 3 10121353mm 換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為： （向下移） 73 01 01 2 0 1.01 10 mm 13.6mm 743854.7mm s d a 則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為： 01 600 10.7 13.6597.1mm l y 換算截面重心至空心板截面上緣的距離為： 01u 1200597.

54、1602.9mmy 換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為： 01p 597.1 40557.1mme 換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為： 01s 597.1 40557.1mme 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 3.3.3 換算截面慣性矩 = 0 i 222 01epp 01pess as (1)(1)iada eae 114 1.19 10 mm 3.3.4 換算截面彈性模量抵抗矩 下緣： 11 83 0 01 01 1.19 10 1.99 10 mm 597.1 l l i w y 上緣： 11 8 0 01v 01 1.19 10 1.80 10 mm 662.9 l i w

55、 y 3.4 承載能力極限狀態(tài)計算 3.4.1 跨中截面正截面抗彎承載力計算 跨中截面構(gòu)造尺寸及配筋見圖 3-1。預(yù)應(yīng)力鋼絞線及普通鋼筋的合力作用點到截 面底邊的距離均為=40mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點到截面底邊的 p a 距離為=40mm。 sp a 0ps 1200401160mmhha 采用換算等效工字型截面來計算，參見圖 3-2，上翼緣厚度=172mm， f h 上翼緣工作寬度=990mm，肋寬，首先按公式 f b468mmb 判斷截面類型： pdpsdscdff f af af b h pdpsd cdff 1260 1946 1809.6 2802958648n 22

56、.4 990 1723814272n f af f b h 為第一類 t 形，應(yīng)按寬度的矩形截面來計算其抗彎承載力。 f 990mmb 由計算混凝土受壓區(qū)高度0 x x 由 pdpsdscdf f af af b x pdpsds cdf 133.4mm f af a x f b 0 0.4 1160464mmh 當(dāng)代入下列公式計算出跨中截面的抗彎承載力：133.4mmx ud m 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 =3.234=3.234 ud m cdf0 () 2 x f b x h 9 10 n mm 3 10 kn m 3 0d 0.9 2794.172514.7n m2.51

57、5 10 kn mm 計算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。 3.4.2 斜截面抗剪承載力計算 3.4.2.1 截面抗剪強(qiáng)度上下限復(fù)核 選取距支點截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計算，截面構(gòu)造尺寸及配筋見圖 3-2h 1。首先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上下限復(fù)核，按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī) 范5.2.9 條有8： （3-3） 3 0dcu,k0 0.51 10vfbh 式中，驗算截面處的剪力組合設(shè)計值（kn） ，由表 2-6 得支點處剪力及跨中截 d v 面剪力，內(nèi)插得到距支點=600mm 處的剪力；2h d v d 600(610.2568.15) 610.25583.6kn 24400/2 v

58、 截面有效高度，本設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋均為直線配筋，有效度 0 h 與跨中截面相同，取 1160mm； 0 h 邊長為 150mm 的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，空心板為 c50； cu,k f ； cu,k 50mpaf ； td 1.83mpaf 等效工字型截面的腹板寬度，為 468mm。b 代入上述公式： 0d 0.9 583.6525.2knv 3 0.51 1050468 11601957.8kn 計算結(jié)果表明空心板截面尺寸符合要求。 按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范5.2.10 條有： 33 2td0 1.25 0.5 101.25 0.5 101.83 468 11606

59、20.92knf bh 由于 3 0d2td0 525.2kn1.25 0.5 10620.92knvf bh 故在至支點的部分區(qū)段內(nèi)不必配置抗剪箍筋，按構(gòu)造配筋即可。/4l 縱向鋼筋的配筋率，=100=；pp 1946 1809.6 1000.69 468 1160 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 箍筋的配筋率， sv svsvmin 0.12% 箍筋選用 hrb335，雙肢，10 sv 280mpaf 2 2 sv 210 157.08mm 4 a 則得到箍筋間距： sv v svmin 157.08 279.7mm 468 0.12% a s b 取。 v s200mm 按公路鋼

60、筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范要求，在支座中心向跨中 方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，取 100mm 間距。所以有箍筋沿跨長布置如圖 3-3。 圖 3-3 空心板箍筋布置圖(單位：cm) 3.4.2.2 斜截面抗剪承載力計算 由圖 3-3，選取以下兩個位置進(jìn)行空心板斜截面抗剪承載力計算： 距支座中心=600mm 處截面，=12200-600=11600mm 2 h x 距跨中位置=122001200=11000mm（箍筋間距變化處）x 表 3-1各計算截面剪力組合設(shè)計值 截面位置(mm)x 支點 12200 x 11600 x 11000 x 跨中0 x 剪力組合設(shè)計值 d(kn) v 610.