裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋梁設(shè)計(jì)--畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、前 言公路橋梁交通是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和人民生活服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施，是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。尤其是我國(guó)幅員遼闊,大小山脈和江河湖澤縱橫全國(guó),隨著社會(huì)主義工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的逐步實(shí)現(xiàn),還迫切需要修建許多公路、鐵路和橋梁。為此，作為一名即將走向工作崗位的大學(xué)生我身感自身的不足，我選擇湖北省宜昌市境內(nèi)五龍中橋的設(shè)計(jì)為課題，以使自己所學(xué)的知識(shí)得到綜合運(yùn)用，進(jìn)一步提高理論水平。本橋位于湖北省宜昌市境內(nèi)。本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和公路橋規(guī)的規(guī)定，選定裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板，該類型的橋是小跨徑橋梁最常用的橋型，具有建筑高度小，適用于橋下凈空受限制的橋梁，與其它類

2、型橋梁相比，可降低橋頭引道路線高度和縮短引道長(zhǎng)度，此類橋外形較簡(jiǎn)單、制作方便，做成預(yù)制構(gòu)件時(shí)重力小，便于架設(shè)。它也有自身的缺點(diǎn)：跨徑不宜過大、整體性差、無超載挖潛能力。本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括橋梁縱、橫斷面尺寸的擬定、上部結(jié)構(gòu)計(jì)算、下部結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖繪制、各結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算、施工組織管理與運(yùn)營(yíng)、計(jì)算說明書的書寫和設(shè)計(jì)文件的編制。設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分：一是橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，二是橋梁的施工組織設(shè)計(jì)，三是橋梁工程的概預(yù)算。橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是主梁、樁柱的內(nèi)力計(jì)算、截面配筋、強(qiáng)度驗(yàn)算等。通過方案比選后確定本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋，橋長(zhǎng)80米。計(jì)算過程中主要參考了公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)梁橋(上冊(cè))、橋梁工程、公路鋼筋混

3、凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范、基礎(chǔ)工程等書籍；橋梁的施工組織設(shè)計(jì)，主要完成了橋梁主體結(jié)構(gòu)的施工方案以及施工重點(diǎn)，設(shè)計(jì)過程中主要參考了橋梁施工及組織管理；橋梁工程的概預(yù)算，首先確定技術(shù)方案和工程量，然后依據(jù)公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法、公路定額及編制辦法匯編等得到其他直接費(fèi)，間接費(fèi)及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)費(fèi)，最后進(jìn)行預(yù)算匯總。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論、基本技能（三基）和運(yùn)用知識(shí)能力、網(wǎng)絡(luò)獲取知識(shí)的能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力、外語(yǔ)能力以及文化素質(zhì)、思想品德素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)（三個(gè)素質(zhì)）的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，研究、解決本專業(yè)實(shí)際問題的初步能力。由于公路橋梁工程

4、技術(shù)的不斷進(jìn)步，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，加之本人能力所限，設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤和疏漏，敬請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。1. 概述 1.1 工程概況三峽翻壩公路位于湖北省宜昌市境內(nèi)，是為緩解三峽壩區(qū)、葛洲壩區(qū)水運(yùn)壓力而建的一條重要通道。本橋位于五龍河段,本項(xiàng)目建成對(duì)完善湖北省公路網(wǎng)布局，構(gòu)筑三峽壩區(qū)公路骨架網(wǎng)，改善三峽壩區(qū)的交通面貌，帶動(dòng)沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快沿線城市化進(jìn)程及整合湖北省和重慶市旅游資源，都具有重要作用。1.2 地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)經(jīng)地質(zhì)勘察，本設(shè)計(jì)所在地地質(zhì)條件較好，土層單一，為中密沙礫土。極限摩阻力內(nèi)摩擦角內(nèi)聚力1.3 地基評(píng)價(jià)該區(qū)地震基本烈度為度，該區(qū)上部土層較軟，建議采用鉆

5、孔灌注樁基礎(chǔ)1.4 設(shè)計(jì)資料1.4.1設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)汽車荷載人群荷載3.0kN/m2橋面凈寬：凈9.0m +2×1.0m標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16.00m計(jì)算跨徑：15.60m預(yù)制梁全長(zhǎng)：15.96m。1.4.2主要材料混凝土：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板：C40；蓋梁、臺(tái)帽、墩柱：C30；基樁、承臺(tái)、臺(tái)身：C25，鉸縫：C30細(xì)集料混凝土，橋面鋪裝C30瀝青混凝土，欄桿、人行道：C25混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土容重=25 KN/m³，混凝土容重=24 kN/m³，瀝青混凝土容重=23 kN/m³。普通鋼材：主筋采用HRB335，彈性模量為，其余鋼筋均采用R

6、235鋼筋，彈性模量為。預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用鋼絞線（標(biāo)準(zhǔn)型），公稱直徑為15.24mm，抗拉強(qiáng)度，張拉控制應(yīng)力，。1.4.3 主要設(shè)計(jì)依據(jù)JTG D622004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（簡(jiǎn)稱公預(yù)規(guī)）JTG D602004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（簡(jiǎn)稱通用規(guī)范）2方案比選及橋梁縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)及平面布置2.1橋型方案比選2.1.1橋梁總體規(guī)劃原則橋梁形式的選擇范圍有拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋，橋型方案的比選應(yīng)該從各種橋梁的安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，以最終確定橋梁形式。橋梁設(shè)計(jì)的基本要求（1）使用上的要求橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增

7、長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。（2）結(jié)構(gòu)尺寸和構(gòu)造上的要求現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動(dòng)與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。（3）經(jīng)濟(jì)上的要求橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的合理性。在設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行詳細(xì)周密的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，使橋梁的總造價(jià)和材料等的消耗為最少。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)充分考慮橋梁在使用期間的運(yùn)營(yíng)條件以及養(yǎng)護(hù)和維修等方面的問題。（4）施工上的要求橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)

8、備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。（5）美觀上的要求一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。2.1.2方案比選方案比選應(yīng)完成以下幾項(xiàng)內(nèi)容：（1）擬定橋梁圖式。根據(jù)橋位附近的地形、水文等資料，進(jìn)行橋孔布設(shè)，確定橋長(zhǎng)，擬定方案比選階段的橋梁圖式，滿足必需的孔徑要求，通常先考慮主孔要求，再考慮邊孔或引橋，能用標(biāo)準(zhǔn)跨度時(shí)，宜優(yōu)先考慮采用定型圖，橋長(zhǎng)不大時(shí)，統(tǒng)籌全長(zhǎng)來設(shè)計(jì)。（2）編制方案。提供各個(gè)中選圖式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，主要包括：主要材料用量、全橋總造價(jià)、工期、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、

9、運(yùn)營(yíng)條件、有無困難工程、要否特種機(jī)具等。（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選和最優(yōu)方案的選定從任務(wù)書提出的要求，所給的原始材料以及施工等條件，找出關(guān)鍵問題所在。全面考慮上述各種指標(biāo)，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇符合當(dāng)前條件的最佳方案。如表2.1。 方案比選表 表2.1 比較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁梁拱組合橋主橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力。結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)，整體性好，剛度較大，變性較小。受力明確，理論計(jì)算較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟在垂直荷載的作用下

10、，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力。結(jié)構(gòu)造型靈活，建筑高度小軟土地基上建造拱橋，存在橋臺(tái)抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此采用大噸位預(yù)應(yīng)力筋以承擔(dān)拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁，即加勁縱梁，從而以梁式橋?yàn)榛w，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來加強(qiáng)。這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時(shí)能提高這類橋梁的跨越能力建筑造型側(cè)面上看線條明晰，與當(dāng)?shù)氐牡匦闻浜希@得美觀大方跨徑一般，線條明晰，但比較單調(diào)，與景觀配合很不協(xié)調(diào)。跨徑較大，線條非常美，與環(huán)境和諧，增加了城市的景觀養(yǎng)護(hù)維修量小小較大設(shè)計(jì)技術(shù)水平經(jīng)驗(yàn)較豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)豐富，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)驗(yàn)一般，國(guó)內(nèi)一般水平施工技術(shù)滿堂支架法：結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，不引起

11、恒載徐變二次矩，預(yù)應(yīng)力筋可以一次布置，集中張拉等優(yōu)點(diǎn)。施工難度一般預(yù)制空心板構(gòu)件，運(yùn)至施工地點(diǎn)，采用混凝土現(xiàn)澆，將空心板連接，其特點(diǎn)外型簡(jiǎn)單、制造方便，整體性較好轉(zhuǎn)體施工法：對(duì)周圍的影響較小，將結(jié)構(gòu)分開建造，再最后合攏，可加快工期，是近十年來新興的施工方法，施工難度較大工 期較 短較短較 長(zhǎng)綜上所述，簡(jiǎn)支梁受力明確，受無縫鋼軌因溫度變化產(chǎn)生的附加力、特殊力的影響小，設(shè)計(jì)施工易標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化、可明顯縮短工期。再結(jié)合所選地區(qū)的地質(zhì)和地形情況，本次設(shè)計(jì)選用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋作本橋的橋梁形式，并采用裝配式設(shè)計(jì)。2.1.3 梁的截面形式梁截面形式考慮了T形梁、組合箱梁、槽型梁、空心板等可采用的梁型。連

12、續(xù)單箱梁方案該方案結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)。景觀效果好。該方案需采用就地澆筑，現(xiàn)場(chǎng)澆筑砼及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大，但可全線同步施工，施工期間工期不受控制,但對(duì)橋下道路交通影響較其他方案稍大。簡(jiǎn)支組合箱梁結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗扭剛度大，適應(yīng)性強(qiáng)，雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。但從橋下看，景觀效果稍差。從預(yù)制廠到工地的運(yùn)輸要求相對(duì)較低，運(yùn)輸費(fèi)用較低。但橋面板需現(xiàn)澆施工，增加現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，工期也相應(yīng)延長(zhǎng)。但美觀較差，并且徐變變形大，對(duì)于無縫線路整體道床軌道結(jié)構(gòu)形式來說，存在著后期維修養(yǎng)護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。槽型梁為下承式結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是造型輕巧美觀，線路建筑高度最低,兩側(cè)的主梁可起到部分隔聲屏障的作

13、用，但下承式混凝土結(jié)構(gòu)受力不很合理，受拉區(qū)混凝土即車道板圬工量大，受壓區(qū)混凝土圬工量小，梁體多以受壓區(qū)(上翼緣)壓潰為主要特征，不能充分發(fā)揮鋼及混凝土材料的性能。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)為開口截面，結(jié)構(gòu)剛度及抗扭性較差，而且需要較大的技術(shù)儲(chǔ)備才能實(shí)現(xiàn)。空心板結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟,可采用預(yù)制吊裝法施工，施工進(jìn)度較快，工期較短，造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。因此，結(jié)合工程特點(diǎn)和施工條件，選擇空心板梁。2.1.4橋墩方案比選橋墩類型有重力式實(shí)體橋墩、空心橋墩、（樁）柱式橋墩、輕型橋墩和拼裝式橋墩。重力式實(shí)體橋墩主要依靠自身重力來平衡外力保證橋墩的穩(wěn)定，適用于地基良好的橋梁。重力式橋墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑

14、，街面尺寸及體積較大，外形粗壯，很少應(yīng)用于城市橋梁?？招臉蚨者m用于橋長(zhǎng)而谷深的橋梁，這樣可減少很大的圬工。柱式橋墩是目前公路橋梁、橋?qū)捿^大的城市橋梁和立交橋及中小跨度鐵路旱橋中廣泛采用的橋墩形式。這種橋墩既可以減輕墩身重量、節(jié)省圬工材料，又比較美觀、結(jié)構(gòu)輕巧，橋下通視情況良好。輕型橋墩適用于小跨度、低墩以及三孔以下（全橋長(zhǎng)不大于20m）的公路橋梁。輕型橋墩可減少圬工材料，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。在地質(zhì)不良地段、路基穩(wěn)定不能保證時(shí)，不宜采用輕型橋墩。拼裝式橋墩可提高施工質(zhì)量、縮短施工周期、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，使橋梁建設(shè)向結(jié)構(gòu)輕型化、制造工廠化及施工機(jī)械化發(fā)展。適用于交通較為方便、同類橋墩數(shù)量多的長(zhǎng)大干線中

15、的中小跨度橋梁工點(diǎn)。由以上各方面比較可知，柱式橋墩是最合適的墩型，所以選擇柱式橋墩。2.2橋梁縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)及平面布置2.2.1 橋梁縱斷面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定梁橋的總跨徑、橋梁的分孔、橋道的標(biāo)高、橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)埋置深度。對(duì)于一般跨河橋梁，總跨徑可參照水文計(jì)算確定。橋梁的總跨徑必須保證橋下有足夠的排洪面積，使河床不致遭受過大的沖刷。另一方面，根據(jù)河床土壤的性質(zhì)和基礎(chǔ)的埋置情況，設(shè)計(jì)者應(yīng)視河床的允許沖刷深度，適當(dāng)縮短橋梁的總長(zhǎng)度，以節(jié)約總長(zhǎng)度。橋梁的分孔，對(duì)于一般較長(zhǎng)的橋梁，應(yīng)當(dāng)分成幾孔，各孔的跨徑應(yīng)該多大，這不僅影響到使用效果、施工難易等，并且在很大程度上關(guān)系到橋梁的總

16、造價(jià)。最經(jīng)濟(jì)的分孔方式就是使上下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)趨于最低。該橋跨徑16m，共5孔，全長(zhǎng)80m。2.2.2 橫斷面布置 （1）主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常可在較大范圍內(nèi)變化，通常其高跨比在1/151/25左右，隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)。故本設(shè)計(jì)主梁寬度為1050mm，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭。橋?qū)挒閮?×4.5m+2×1.0m，橋梁橫向布置選用10塊主梁。 （2）主梁跨中截面主要尺寸擬定主梁高度當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束的用量，同時(shí)梁高加大一般是腹板加高，而混凝土用量增加不多。綜上所述，

17、本設(shè)計(jì)中取用900mm的主梁高是比較合適的。主梁截面細(xì)部尺寸以往單孔跨徑在25m30m之間的中等跨徑橋梁的設(shè)計(jì)，或采用T梁，或采用挖取雙孔橢圓形、單孔圓形、單孔八角形的空心板梁，板梁的跨度模數(shù)一般為1.0m,至多為1.25m。因而梁高較高，在橋縱坡不變的情況下引橋長(zhǎng)度較長(zhǎng)，梁較笨重，單位橋面的混凝土材料用量均較高，相應(yīng)地為克服自重所配置的預(yù)應(yīng)力鋼筋也均較高。因此在滿足強(qiáng)度、剛度和抗裂性及施工構(gòu)造等要求的前提下，應(yīng)盡可能取用梁高低、挖空率大、截面效率指標(biāo)高及板寬模數(shù)較大的截面，這樣不僅可以降低單位橋面板梁的混凝土用量，節(jié)約預(yù)應(yīng)力材料，減少自重彎矩，增強(qiáng)板梁承受活載能力，而且可以減少路堤填土高度，

18、縮短引橋長(zhǎng)度及加快施工進(jìn)度。根據(jù)研究和經(jīng)驗(yàn)，宜采用挖取單孔矩形、四角適當(dāng)做有撐托、頂板適當(dāng)做成微彎、板寬模數(shù)在1.25m1.50m和梁高跨比為1/25的截面形式較為經(jīng)濟(jì)合理。按照上述擬外形尺寸，就可以繪出預(yù)制空心板中板的跨中截面橫斷面圖、支點(diǎn)截面橫斷面圖及邊板跨中和支點(diǎn)橫截面圖。（如圖2.2所示） （3）其他分配方法采用先張法，再吊裝，各板塊之間有1cm企口縫，采用C40混凝土，全橋由5×10塊預(yù)制空心板拼裝而成。橋面鋪裝：采用等厚度10cm的瀝青混凝土，橋面鋪裝橫坡2.0%。橋面采用連續(xù)橋面，采用鋼板伸縮縫，鋼板通過預(yù)埋鋼筋錨固在橋面板或橋臺(tái)上。泄水管采用直徑12mm的鑄鐵管，每?jī)?/p>

19、段設(shè)一泄水孔，且在全橋兩側(cè)對(duì)稱布置，其縱向間距根據(jù)降水資料另行計(jì)算。2.2.3 橋梁平面布置橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車輛能平穩(wěn)的通過。高速公路和一級(jí)公路上的大中橋，以及各級(jí)公路上的小橋的線形一般為直線，如必須設(shè)成曲線時(shí)，其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合路線布設(shè)規(guī)定。兩岸地形不受限制，線形取與河岸正交。設(shè)計(jì)荷載取公路-級(jí)，人群荷載3.0kN/m2，橋梁寬度取凈 9.0m2×1.0m。2.2.4 橋面構(gòu)造及主要尺寸圖2.3 橋梁橫斷面（單位：cm）3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 3.1 設(shè)計(jì)資料3.1.1.基本資料跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑：L0=16m，計(jì)算跨徑：L=15.6m，主梁全長(zhǎng)15.96m；荷載：公路

20、-級(jí)，人群荷載3.0kN/m2；橋面凈空：凈2×4.5m +2×1.0m；材料：普通鋼筋：用HRB335鋼筋、R235鋼筋；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1×7鋼絞線，低松弛鋼絞線；空心板混凝土采用C40；鉸縫為C30細(xì)集料混凝土；橋面鋪裝采用C30瀝青混凝土；欄桿及人行道板為C25混凝土。3.2 構(gòu)造形式及尺寸選擇本橋橋面凈空為凈1.0m+2×4.5m+1.0m，全橋?qū)挷捎?×10塊C40的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，每塊空心板寬105cm，高90cm，空心板全長(zhǎng)15.96m。采用先張法施工工藝，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1×7股鋼絞線，直徑為15.24mm，。預(yù)

21、應(yīng)力鋼絞線沿板跨長(zhǎng)直線布置。C40混凝土空心板的，。全橋空心板橫斷面布置如圖3.1，每塊空心板截面及構(gòu)造尺寸見圖3.2 (a) 中板跨中截面 (b) 邊板跨中截面3.3 空心板毛截面幾何特性計(jì)算3.3.1 毛截面面積A3.3.2 毛截面重心位置全截面對(duì)板頂?shù)撵o矩： 鉸縫的面積：毛截面重心離板頂處的距離：3.3.3 空心板毛截面對(duì)其重心軸的慣性矩空心板截面的抗扭剛度可簡(jiǎn)化為圖3.3單箱截面來近似計(jì)算圖2.3 計(jì)算的空心板簡(jiǎn)化圖（尺寸單位：cm）其中：b=105-25=80cm,t1=17cm, t2=18cm, t3=25cm,h=90-(17+18)/2=72.5cm3.4 作用效應(yīng)計(jì)算3.4

22、.1 永久作用效應(yīng)計(jì)算(1)預(yù)制空心板自重(第一階段結(jié)構(gòu)自重) g1(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它橋梁設(shè)計(jì)資料，單側(cè)按4.0kN/m計(jì)算。 橋面鋪裝采用等厚度10cm的瀝青混凝土，則全橋?qū)掍佈b每延米重力為：0.1×1.05×23=2.415（kN/m）(3)鉸縫自重（第二階段結(jié)構(gòu)自重）g3 由此得空心板每延米總重力為： =13.625 (kN/m) （第一階段結(jié)構(gòu)自重） =2.4154.06=6.475(kN/m) （第二階段結(jié)構(gòu)自重）=13.6256.475=20.1(kN/m)由此計(jì)算出簡(jiǎn)支空心板永久作用效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見表3.1 永久

23、作用效應(yīng)匯總表 表3.1 項(xiàng)目 作用種類作用gi(kN/m)計(jì)算跨徑(m)作用效應(yīng)(kN/m)作用效應(yīng)(kN)跨中()1/4跨()支點(diǎn)()1/4跨()跨中20.115.6726.28 544.71186.22593.11303.4.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算采用公路-級(jí)荷載=0.75×10.5=7.875（kN/m ）計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)，即計(jì)算剪力時(shí) 按橋規(guī)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(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。多車道橋梁還應(yīng)考慮多車道折減，本設(shè)計(jì)中雙車道折減系數(shù)為=1。汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算空心

24、板跨中和處橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)處按杠桿原理法計(jì)算。支點(diǎn)至點(diǎn)之間的橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插求得。跨中及處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算空心板的剛度參數(shù)：首先計(jì)算空心板的剛度系數(shù)：由前面計(jì)算得到：I= IT =b=105 mm l=1560mm 將以上數(shù)據(jù)代入：r=0.017在求得剛度參數(shù)值后，即可由公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)梁橋<上冊(cè)>（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）鉸接板橋荷載橫向分布影響線表查得10塊板時(shí)鉸接板橫向影響線坐標(biāo)值，由=0.00及=0.02內(nèi)插得到=0.017時(shí)1號(hào)至5號(hào)板在車道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值，計(jì)算結(jié)果列于表3.2中。

25、各板荷載橫向分布影響線坐標(biāo)值表 表3.2荷載作用板號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào)1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#10.2180.1820.1420.1110.0870.0700.0570.0490.0430.04020.1820.1780.1510.1180.0940.0760.0610.0520.0460.04330.1420.1510.1550.1340.1050.0840.0690.0590.0500.04940.1110.1180.1270.1420.1250.1000.08301.0690.0610.05750.0870.0930.1050.1250.1360.1220.1000.0830.07

26、50.070由表3.2畫出各板的橫向分布影響線，并按橫向最不利位置布載，求得兩車道情況下的各板橫向分布系數(shù)。各板的橫向分布影響線及橫向最不利布載見圖3.4。由于橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)對(duì)稱，所以只需計(jì)算1號(hào)至5號(hào)板的橫向分布影響線坐標(biāo)值。各板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算如下(參照?qǐng)D3.4)1號(hào)板：汽車荷載人群荷載2號(hào)板：汽車荷載人群荷載3號(hào)板：汽車荷載人群荷載 4號(hào)板 汽車荷載人群荷載5號(hào)板：汽車荷載人群荷載圖3.4 各板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示各板橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總于表3.3。由表中數(shù)據(jù)可以看出：兩行汽車作用時(shí)，3號(hào)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(shí)考慮到人群荷載與汽車荷載效應(yīng)相

27、組合，因此，跨中和處的荷載橫向分布系數(shù)偏安全地取下列數(shù)值： 各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表 表3.3 板號(hào)橫向分布系數(shù)123450.2470.2460.2490.2380.2270.2790.2520.1850.1660.150車道荷載作用于支點(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。由圖3.5，3號(hào)板的橫向分布系數(shù)計(jì)算如下圖3.5 支點(diǎn)處荷載橫向分布影響線及最不利布載圖汽車荷載: 人群荷載：支點(diǎn)到處的荷載橫向分布系數(shù)，按直線內(nèi)插法求得。空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總于表3.4空心板的荷載橫向分布系數(shù) 表3.4 作用位置 作用種類跨中至處支 點(diǎn)汽車荷載0.2490.500人

28、群荷載0.2150汽車荷載沖擊系數(shù)計(jì)算橋規(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)。按結(jié)構(gòu)基頻f的不同而不同，對(duì)于簡(jiǎn)支板橋： （式3-1）當(dāng)時(shí)，0.05；當(dāng)時(shí)，=0.1767lnf-0.0157；當(dāng)時(shí),=0.45 。式中：結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑(m) ;結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（）;結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣距（m）結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（，當(dāng)換算為重力單位時(shí)為），；G結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力（）；g重力加速度，g=9.81()。由前面計(jì)算由規(guī)范查得C40混凝土的彈性模量，代入公式得：則：可變作用效應(yīng)計(jì)算 車道荷載效應(yīng)計(jì)算車道荷載引起的空心板跨中及截面的效應(yīng)（彎矩和剪力）時(shí)，均布荷載應(yīng)滿布于使空心

29、板產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載或只作用于影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。見圖3.6。 a、跨中截面 彎矩：不計(jì)沖擊時(shí) （式3-2）計(jì)入沖擊時(shí) （式3-3） 剪力：不計(jì)沖擊時(shí) （式3-4）計(jì)入沖擊時(shí) （式3-5）b、截面(參照?qǐng)D3.6) 彎矩： 不計(jì)沖擊時(shí)計(jì)入沖擊時(shí) 剪力: 不計(jì)沖擊時(shí)計(jì)入沖擊時(shí) c、支點(diǎn)截面剪力： 計(jì)算支點(diǎn)截面由于車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時(shí)，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長(zhǎng)的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線的峰值處，見圖3-7.剪力: 不計(jì)沖擊系數(shù) 計(jì)入沖擊系數(shù) 圖3.6 簡(jiǎn)支空心板跨中及截面內(nèi)力

30、影響線及加載圖圖3.7 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算簡(jiǎn)圖 人群荷載效應(yīng)人群荷載是一個(gè)均布荷載，其大小取用為。人行道寬度為凈寬1.0m，因此.人群荷載產(chǎn)生的效應(yīng)計(jì)算如下（參照?qǐng)D3.8）。a、跨中截面彎矩：剪力：b、截面彎矩： 剪力： c、支點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)匯總于表3.5中。 可變作用效應(yīng)匯總表 表3.5類 作用效應(yīng)作用種類 彎矩M(kN·m）剪力V( kN)跨中跨中支點(diǎn)車道荷載不計(jì)沖擊系數(shù)221.63166.2224.5939.75123.08×(1+u)286.61214.9631.8051.41159.17人群荷載25.3319.021.623.654.873.4.3 作用效應(yīng)組合

31、按橋規(guī)公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用狀態(tài)進(jìn)行效應(yīng)組合，并用于不同的計(jì)算項(xiàng)目。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合表達(dá)式為： （式3-6）式中：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，； 效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值； 人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)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： （式3-7）式中：作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； -不計(jì)沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； 人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合表達(dá)式： （式3-8）式中：各符合意義見上面說明。 橋規(guī)還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需要進(jìn)行彈性階段

32、截面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，即此時(shí)效應(yīng)組合表達(dá)式為： （式3-9）式中：S標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 永久作用效應(yīng)、汽車荷載效應(yīng)（計(jì)入汽車沖擊力）、人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)計(jì)算得到的作用效應(yīng)，按橋規(guī)各種組合表達(dá)式可求得各效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，現(xiàn)將計(jì)算匯總于表 3.6中。 空心板作用效應(yīng)組合計(jì)算匯總表 表3.6序號(hào)作用種類彎矩M(kNm)剪力V(kN)跨中L/4跨中L/4支點(diǎn)作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值永久作用效應(yīng)726.28544.71093.11186.23可變作用效應(yīng)車道荷載不計(jì)沖擊221.63166.224.5939.75123.08286.61214.9631.8051.41159.17承載能力極

33、限狀態(tài)基本組合1301.16975.8946.33187.79451.77正常使用極限狀態(tài)作用短期效應(yīng)組合906.75680.0818.83124.59277.26使用長(zhǎng)期效應(yīng)組合 825.06618.8110.49110.47237.41彈性階段截面應(yīng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合1038.22778.6933.42148.17350.27 3.5 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量估算及布置3.5.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算本橋采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板構(gòu)造形式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，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(shí)具有一

34、定的安全儲(chǔ)備。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)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。本橋以部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件設(shè)計(jì)，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。按規(guī)范，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，應(yīng)滿足要求。式中：在作用短期效應(yīng)組合作用下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力； 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(shí)，和可按下列公式近似計(jì)算： （式3-10）式中：A、W構(gòu)件毛截面面積及對(duì)毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對(duì)毛

35、截面重心軸的偏心距，=，可預(yù)先假設(shè)。代入即可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有效預(yù)加力為： （式3-11）式中：-混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。預(yù)應(yīng)力空心板橋采用，由表3.6得空心板毛截面換算面積 假定,則代入得： 則所需預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積: （式3-12） 式中：預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力； -全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的20%估算。采用1×7股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，直徑15.24mm,公稱截面面積為140，。按規(guī)范，現(xiàn)取，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，則采用9束1×7股鋼絞線，即鋼絞線，單束鋼絞線公稱面積140 mm2 則滿足要求。3.5

36、.2預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置預(yù)應(yīng)力空心板選用9根1×7股鋼絞線布置在空心板下緣，40mm，沿空心板跨長(zhǎng)直線布置，即沿跨長(zhǎng)40mm保持不變，見圖3-8.預(yù)應(yīng)力鋼筋布置應(yīng)滿足規(guī)范要求，鋼絞線凈距不小于25 mm，端部設(shè)置不小于150 mm的螺旋鋼筋等。圖3.8空心板跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置（尺寸單位）3.5.3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。空心板截面可換算成等效工字形截面來考慮：由 面積相等 慣性矩相等 得 則得等效工字形截面的上翼緣板厚度： =等效工字形截面的

37、下翼緣板厚度：等效工字形截面的肋板厚度： 等效工字形截面尺寸見圖3.9。圖3.9 空心板換算等效工字形截面（尺寸單位：cm）由規(guī)范知工字截面可以按T字截面計(jì)算，C40混凝土。由表3.6，跨中 代入上式得：1.01301.16=18.41050（860-/2）求得：且說明中和軸在翼緣板內(nèi),可用下式求得普通鋼筋面積:由 面積可忽略不計(jì)，現(xiàn)按構(gòu)造要求配置。普通鋼筋選用HRB335，。按規(guī)范， 普通鋼筋選用，。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(zhǎng)直線布置，鋼筋重心至板下緣40mm處，即。3.6 換算截面幾何特征計(jì)算 由前面計(jì)算已知空心板毛截面的幾何特征。毛截面面積，毛截面重心軸至

38、1/2板高的距離d=7mm(向下)，毛截面對(duì)其重心軸慣性矩 (1)換算截面面積 代入得： (2)換算截面重心位置所有鋼筋換算截面對(duì)毛截面重心的靜矩為： 換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為： （向下移）則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為： 換算截面重心至空心板截面上緣的距離為： 換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為： 換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為： (3)換算截面慣性矩 (4)換算截面彈性抵抗矩下緣： 下緣：3.7 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算3.7.1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3.9。預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離，普通鋼筋離截面底邊的距離，則預(yù)應(yīng)力

39、鋼筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為： 采用換算等效工字形截面來計(jì)算，參見圖3.10，上翼緣厚度，上翼緣工作寬度，肋寬b=551mm。首先按公式判斷截面類型：所以屬于第一類T形，應(yīng)按寬度的矩形截面來計(jì)算其抗彎承載力。由計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度:由 得 將代入下列公式計(jì)算出跨中截面的抗彎承載力：計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。3.7.2斜截面抗剪承載力計(jì)算 (1)截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核選取距支點(diǎn)h/2處截面進(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3.9。首先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核： （式3-13）式中：-驗(yàn)算截面處的剪力組合設(shè)計(jì)值（KN），由表3.6得支點(diǎn)處剪力及跨中截

40、面剪力，內(nèi)插得到距支點(diǎn)h/2=450mm處的截面剪力：-截面有效高度，與跨中相同。-邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，空心板為C40，則b等效工字形截面的腹板寬度，b=551mm.代入上述公式：計(jì)算結(jié)果表明空心板截面尺寸符合要求。根據(jù)公預(yù)規(guī)：式中，1.25是按公預(yù)規(guī)，板式受彎構(gòu)件可乘以1.25提高系數(shù)。由于不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。 為了構(gòu)造方便和便于施工，本設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板不設(shè)彎起鋼筋，計(jì)算剪力全部由混凝土和箍筋承受，則斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算：（按公預(yù)規(guī)9.3.13條規(guī)定，HRB335，）設(shè)箍筋仍選用雙肢，配筋率，則可求得構(gòu)造配筋的箍筋間距 取，等

41、間距均勻布筋。 圖3.10 空心板箍筋布置圖 （尺寸單位：cm）(2)斜截面抗剪承載力計(jì)算由于箍筋按構(gòu)造等間距配筋，支座處剪力最大，故只考慮支座。因此，斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算：式中， 代入，得 抗剪承載力滿足要求。3.8 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失與施工工藝、材料性能及環(huán)境影響等有關(guān)，影響因素復(fù)雜。在無可靠試驗(yàn)資料的情況下，則按公路橋規(guī)的規(guī)定估算。本橋采用先張法施工。本橋預(yù)應(yīng)力鋼筋采用直徑為15.2mm的17股鋼絞線, ，控制應(yīng)力取。3.8.1 錨具變形、回縮引起的應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效長(zhǎng)度取為張拉臺(tái)座的長(zhǎng)度，設(shè)臺(tái)座L=50m，采用一端張拉及夾片式錨具，有頂壓，則3.8.2 加熱養(yǎng)護(hù)引起

42、的溫差損失先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板采用加熱養(yǎng)護(hù)的方法，為減少溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失，采用分階段養(yǎng)護(hù)措施。設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺(tái)座之間的最大溫差，則3.8.3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線由于應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 （式3-15）式中： 張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，; 預(yù)應(yīng)力鋼絞線松弛系數(shù)，低松弛; 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，；傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)于先張法構(gòu)件，代入計(jì)算式，得：3.8.4 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失對(duì)于先張法， （式3-16）式中: 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，； 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，其值為：其中 預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固時(shí)的全部預(yù)應(yīng)力損失,

43、由規(guī)范，先張法構(gòu)件傳力錨固時(shí)的損失為，則由前面計(jì)算空心板換算截面面積則3.8.5 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力收縮 （式3-17）式中： 構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋的含筋率， 構(gòu)件截面受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心至構(gòu)件重心的距離， 構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑，； 構(gòu)件受拉區(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)自重產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力，其值為 傳力錨固時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力，其值為-構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心至截面重心的距離，由前面計(jì)算； 預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期，計(jì)算齡期為時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變； 加載齡期為，計(jì)算考慮的齡期為時(shí)的徐變系數(shù)。 考慮自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，采用

44、全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用彎矩由表3.6查得，在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為： 跨中截面： 截面： 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： 截面： 支點(diǎn)截面： 公預(yù)規(guī)規(guī)定，不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的0.5倍，設(shè)傳力錨固時(shí)，混凝土達(dá)到C30，則，則跨中、截面、支點(diǎn)截面全部鋼筋重心處的壓應(yīng)力 、。均小于，滿足要求。設(shè)傳力錨固齡期為，計(jì)算齡期為混凝土終極值，設(shè)橋梁所處的環(huán)境大氣濕度為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(zhǎng)度為，理論厚度： 查公預(yù)規(guī)得 把各項(xiàng)數(shù)值代入計(jì)算式中，得：跨中截面：截面：支點(diǎn)截面：3.8.6 預(yù)應(yīng)力損失組

45、合傳力錨固時(shí)第一批損失：傳力錨固后預(yù)應(yīng)力損失總和：跨中截面：截面：支點(diǎn)截面：各截面的有效預(yù)應(yīng)力：跨中截面：截面：支點(diǎn)截面：3.9 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算3.9.1 正截面抗裂性驗(yàn)算正截面抗裂性計(jì)算是對(duì)構(gòu)件跨中截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，并滿足規(guī)范要求。本橋?yàn)椴糠诸A(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，應(yīng)滿足兩個(gè)要求：第一，在短期效應(yīng)組合下；第二，在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，即不出現(xiàn)拉應(yīng)力。式中：-在短期效應(yīng)組合下，空心板抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土法向拉應(yīng)力，由表3.6，空心板跨中截面彎矩，由前面計(jì)算換算截面下緣彈性抵抗矩，代入得扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力，在構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的預(yù)壓力，其值為 （式3-18）空心板跨中截面下緣的

46、預(yù)壓力為：在荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力， ，由表3.6，跨中截面。同樣，代入公式，得：由此得: 符合公預(yù)規(guī)對(duì)A類構(gòu)件的規(guī)定。3.8.2 斜截面抗裂性驗(yàn)算 部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂驗(yàn)算是以主拉應(yīng)力控制，采用作用的短期效應(yīng)組合，暫不 考慮溫差作用。分別計(jì)算支點(diǎn)截面A-A纖維（空洞頂面），B-B纖維（空心板換算截面重心軸），C-C纖維（空洞底洞）處主拉應(yīng)力，對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件應(yīng)滿足：式中：混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，C40，。 由作用短期效應(yīng)組合和預(yù)加力引起的混凝土主拉應(yīng)力(1)主拉應(yīng)力 a、A-A纖維（空洞頂面） （式3-19）式中：支點(diǎn)截面短期組合效應(yīng)剪力設(shè)

47、計(jì)值，由表3-6， 計(jì)算主拉應(yīng)力處截面腹板總寬，取 計(jì)算主拉應(yīng)力截面抗彎慣距， 空心板A-A纖維以上截面對(duì)空心板換算截面重心軸的靜距，則式中 ：【A-A纖維至截面重心軸的距離】 式中：豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點(diǎn) 溫差頻遇系數(shù)主拉應(yīng)力：負(fù)值表示拉應(yīng)力。部分預(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?，F(xiàn)A-A纖維處，符合要求。 b、B-B纖維（空心板換算截面重心處）式中：B-B纖維以上截面對(duì)重心軸的靜距。（鉸縫未扣除）同樣，B-B纖維處，負(fù)值為拉應(yīng)力且，符合斜截面抗裂性要求。 C、C-C纖維（空洞底面）式中： C-C纖維以下截面對(duì)空心板重心軸的靜距?！綜-C纖維至截面重心軸的距離】負(fù)值

48、為拉應(yīng)力。C-C纖維處的主拉應(yīng)力。上述計(jì)算結(jié)果表明，計(jì)算結(jié)果滿足對(duì)部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。3.10 變形計(jì)算3.10.1 正常使用階段的撓度計(jì)算 使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù) ，對(duì)于C40混凝土，對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，使用階段的撓度計(jì)算時(shí)，抗彎剛度。取跨中截面尺寸及配筋情況確定：短期效應(yīng)組合作用下的撓度值，可簡(jiǎn)化為按等效均布荷載作用情況計(jì)算：自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計(jì)算：值查表3.6得。消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮長(zhǎng)期影響系數(shù)后，正常使用階段的撓度值為：計(jì)算結(jié)果表明，使用階段的撓度值滿足要求。3.10.2 預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算及預(yù)拱度的設(shè)置（1）預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算空心板當(dāng)放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)跨中產(chǎn)生反拱度，設(shè)這時(shí)空心板混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30.預(yù)加力產(chǎn)生的反拱度計(jì)算按跨中截面尺寸及配筋計(jì)算，并考慮反拱度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)。先計(jì)算此時(shí)的抗彎剛度： 放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，設(shè)空心板混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30，這時(shí) ，則換算截面面積：所有鋼筋換算面積對(duì)毛截面重心的靜距為：換算截面重心至毛截面重心的距離為：（向下移）則換算截面重心至空心板下緣的距離：換算截面重心至空心板上緣的距離：預(yù)應(yīng)力鋼絞線至換算截面重心的距離:普通鋼絞線至換算截面重心的距離：換算截面慣距：換算截面的彈性抵抗矩：下緣：上緣：空心板換算截面