連續(xù)空心板程序計(jì)算匯總

1、預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)通用圖設(shè)計(jì)計(jì)算書裝配式先張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)空心板上部構(gòu)造（1m板寬）計(jì)算結(jié)果匯總 設(shè)計(jì)計(jì)算人： 日期： 復(fù)核核對(duì)人： 日期：單位審核人： 日期：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 日期：編制單位：遼寧省交通勘測設(shè)計(jì)院編制時(shí)間：二六年十一月總 目 錄1、4-20米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板計(jì)算結(jié)果匯總22、4-16米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板計(jì)算結(jié)果匯總784-20米裝配式先張法預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)空心板上部構(gòu)造計(jì)算結(jié)果匯總目 錄1、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)42、計(jì)算依據(jù)43、參與計(jì)算的各材料強(qiáng)度指標(biāo)44、計(jì)算45、計(jì)算結(jié)果及分析86、空心板一般構(gòu)造圖127、單元?jiǎng)澐直?38、20m空心板橫向

2、分配系數(shù)一覽表149、4-20米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板一聯(lián)中各墩頂反力一覽表1610、4-20米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板計(jì)算結(jié)果內(nèi)力圖1711、4-20米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板抗剪計(jì)算681. 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)（1）.設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)（2）.橋面寬度：0.50+橋面凈寬+0.50米（3）.安全等級(jí)：一級(jí)（4）.環(huán)境類別：類（5）.結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.12. 計(jì)算依據(jù)（1）.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B012003；（2）.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D602004；（3）.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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JTG D62200

3、4；（4）.交通部專家委員會(huì)“預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)”工作會(huì)議紀(jì)要；（5）.交通部專家委員會(huì)“預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)”通用圖計(jì)算書編制一般規(guī)定；（6）.交通部專家委員會(huì)“預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)”板式橋梁通用圖編制組工作大綱。3. 參與計(jì)算的各材料強(qiáng)度指標(biāo)（1）. 混凝土：預(yù)制空心板、濕接段及鉸縫采用C50砼，相應(yīng)fck32.4MPa，ftk2.65MPa，fcd22.4MPa，ftd1.83MPa，Ec3.45×104MPa；橋面鋪裝混凝土采用C40砼，相應(yīng)fck26.8MPa，ftk2.40MPa，fcd18.4MPa，ftd1.65

4、MPa，Ec3.25×104MPa；（2）. 預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線（GB/T5224），直徑s15.2mm，fpk1860MPa，fpd1260MPa，Ep=1.95×105MPa；（3）.HRB335鋼筋：采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB1499）， fsk335MPa，fsd280MPa，Es=2.0×105MPa；（4）. R235鋼筋：采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB13013）， fsk235MPa，fsd195MPa，Es=2.1×105MPa。4. 計(jì)算先簡支后連續(xù)空心板采用同濟(jì)大學(xué)

5、的橋梁博士分析計(jì)算。4.1 計(jì)算模型使用橋梁博士直線橋模塊將4-20m空心板劃分為94個(gè)單元，95個(gè)節(jié)點(diǎn)。各單元號(hào)、節(jié)點(diǎn)號(hào)及單元長度如（附表一）所示。預(yù)制空心板部分為預(yù)應(yīng)力混凝土單元，墩頂濕接段為鋼筋混凝土單元。單元容重采用26kN/m3。計(jì)算過程中，考慮5cm混凝土鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力。這部分混凝土在第6施工階段計(jì)入自重，在第7施工階段與預(yù)制空心板整體受力。4.2 預(yù)應(yīng)力鋼束空心板的預(yù)應(yīng)力鋼束采用直徑s15.2mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鋼束到空心板底緣的中心保護(hù)層為5cm，鋼束橫向間距為5cm。預(yù)制空心板時(shí)，將部分預(yù)應(yīng)力鋼束有效長度以外的部分用塑料管套住，進(jìn)行失效處理。經(jīng)過失效處理后，空心板的預(yù)應(yīng)力鋼

6、束有6種有效長度，邊跨空心板：1968cm，1820cm，1660cm，1490cm，1330cm，1160cm；中跨空心板：1940cm，1792cm，1632cm，1462cm，1302cm，1132cm。中跨空心板預(yù)制長度比邊跨空心板的預(yù)制長度短28cm，所以，在保證中邊跨塑料套管等長的基礎(chǔ)上，中跨空心板的鋼束比邊跨空心板鋼束短28cm。在計(jì)算模型中，為了更準(zhǔn)確的模擬預(yù)應(yīng)力鋼束的傳力錨固情況，特將每根預(yù)應(yīng)力鋼束分成7根單絲的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每根單絲的鋼絞線截面面積為原鋼絞線的七分之一。經(jīng)計(jì)算，傳力錨固長度為196cm，用7根兩端逐級(jí)遞減28cm的單絲預(yù)應(yīng)力鋼絞線來模擬空心板中的一根預(yù)應(yīng)力鋼

7、絞線。如：邊跨空心板長1968cm的鋼絞線可分為1912cm，1856cm，1800cm，1744cm，1688cm，1632cm，1576cm共七根單絲的鋼絞線，其它鋼絞線可以此類推。4.3 施工階段信息計(jì)算過程共分為8個(gè)施工階段：(1).預(yù)制簡支空心板（放張預(yù)應(yīng)力鋼束前的階段），在計(jì)算模型中體現(xiàn)為安裝單元1-22，25-46，49-70，73-94，本階段安裝的單元均為預(yù)應(yīng)力混凝土單元，施工周期7天；(2).放張空心板預(yù)應(yīng)力鋼束，在計(jì)算模型中為安裝預(yù)應(yīng)力單元1-168，施工周期1天；(3).澆注空心板封頭混凝土，每塊板重9.44kN/m（板端頭各50cm范圍），施工周期88天；封頭重量 0

8、.3777*25=9.4425（kN/m）(4).架設(shè)空心板并澆注鉸縫混凝土，中板鉸縫重量2.86kN/m，邊板鉸縫重量1.43kN/m，施工周期3天；鉸縫重量 0.1144*25=2.86（kN/m）(5).澆注濕接段混凝土，在計(jì)算模型中為安裝單元23，24，47，48，71，72，本階段安裝的單元為鋼筋混凝土單元，施工周期3天；(6).澆注混凝土鋪裝，由于考慮5cm混凝土鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力，此階段施加的外荷載為組合截面以外的混凝土鋪裝重量，施工周期3天；組合截面以外的混凝土鋪裝重量： 中板：頂層5cm部分 0.05*1.00*25=1.25（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.0

9、5*0.21*25=0.2625（kN/m） =1.25+0.2625=1.513（kN/m）翼緣長度為0.25m的邊板：頂層5cm部分 0.05*1.25*25=1.5625（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.105*25=0.13125（kN/m） =1.5625+0.13125=1.694（kN/m）翼緣長度為0.375m的邊板：頂層5cm部分 0.05*1.375*25=1.71875（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.105*25=0.13125（kN/m） =1.71875+0.13125=1.85（kN/m）翼緣長度為0.5m的邊板

10、：頂層5cm部分 0.05*1.50*25=1.875（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.105*25=0.13125（kN/m） =1.875+0.13125=2.006（kN/m）翼緣長度為0.625m的邊板：頂層5cm部分 0.05*1.625*25=2.03125（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.105*25=0.13125（kN/m） =2.03125+0.13125=2.163（kN/m）(7).施工防撞墻、瀝青混凝土鋪裝，按橫向分配系數(shù)分配，施工周期3天；中板為4kN/m，翼緣長度為0.25m時(shí)，邊跨邊板為4.69kN/m，中跨邊

11、板為4.85kN/m，翼緣長度為0.375m時(shí)，邊跨邊板為4.95kN/m，中跨邊板為5.13kN/m，翼緣長度為0.5m時(shí)，邊跨邊板為5.25kN/m，中跨邊板為5.43kN/m，翼緣長度為0.625m時(shí)，邊跨邊板為5.55kN/m，中跨邊板為5.73kN/m。(8).施工其它附屬結(jié)構(gòu)，直至竣工通車，施工周期1000天。4.4 使用階段信息溫度影響按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范條，計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)。各參數(shù)如下：瀝青混凝土鋪裝層厚100mm，A300mm；正溫差時(shí)，T114，T25.5；反溫差時(shí)，T1-7，T2-2.75。4.4.2不均勻沉降對(duì)于先簡支后連續(xù)的空心板橋來說，應(yīng)當(dāng)考慮

12、基礎(chǔ)的不均勻沉降帶來的影響，本計(jì)算中考慮各支點(diǎn)不均勻沉降5mm，作用效應(yīng)取最不利的組合值。先簡支后連續(xù)的空心板橋在施工過程中存在變換支點(diǎn)的過程（簡支變連續(xù)時(shí)，連續(xù)墩處由雙排支座變?yōu)閱闻胖ё鞑痪鶆虺两凳┘釉诔蓸蚝蟮母髦c(diǎn)上。4.4.3橫向分配系數(shù)四跨20m先簡支后連續(xù)空心板，可按等效剛度的簡支梁計(jì)算橫向分配系數(shù)。按連續(xù)梁與簡支梁的撓度相等原理，可用共軛法計(jì)算等效簡支梁的抗彎剛度，對(duì)于四跨連續(xù)梁按下式計(jì)算：Ii*Cw×Ip，式中， Cw連續(xù)簡支等效剛度修正系數(shù)；Ii*等效簡支梁剛度； Ip等截面連續(xù)梁抗彎剛度。查表得，四跨等跨等截面連續(xù)梁等效簡支梁剛度修正系數(shù)，邊跨為1.432，中

13、跨為1.860。支點(diǎn)按杠桿法計(jì)算荷載的橫向分配系數(shù)，四分點(diǎn)到跨中按剛（鉸）接板梁法計(jì)算荷載的橫向分配系數(shù)，支點(diǎn)到四分點(diǎn)按直線內(nèi)插求得。采用橋梁博士的橫向分配系數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算空心板的橫向分配系數(shù)。分別按杠桿法、剛接板梁法、鉸接板梁法三種方法計(jì)算，支點(diǎn)采用杠桿法數(shù)據(jù)，四分點(diǎn)到跨中采用剛接板梁法、鉸接板梁法兩者的最大值。按剛（鉸）接板梁法計(jì)算橫向分配系數(shù)時(shí)需要計(jì)算各板的抗彎慣性矩及抗扭慣性矩?？招陌蹇箯潙T性矩：計(jì)算時(shí)考慮5cm混凝土鋪裝參與受力，不考慮鉸縫作用。經(jīng)計(jì)算得：中板I5.9224e-2（m4）；25cm翼緣邊板I7.0883e-2（m4）；37.5cm翼緣邊板I7.4089e-2（m4）；

14、50cm翼緣邊板I7.7423e-2（m4）；62.5cm翼緣邊板I8.0202e-2（m4）。將邊跨連續(xù)梁等效為簡支梁，邊跨中板Ii*1.432×I1.432×5.9224e-28.4819 e-2（m4）；邊跨25cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×7.0883e-21.0150 e-1（m4）；邊跨37.5cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×7.4089e-21.0610 e-1（m4）；邊跨50cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×7.7423e-21.1087 e-1（m4）；邊跨6

15、2.5cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×8.0202e-21.1485 e-1（m4）。將中跨連續(xù)梁等效為簡支梁，中跨中板Ii*1.86×I1.86×5.9224e-21.1016 e-1（m4）；中跨25cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×7.0883e-21.3184 e-1（m4）；中跨37.5cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×7.4089e-21.3781 e-1（m4）；中跨50cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×7.7423e-21.4401 e-1（m4）；

16、中跨62.5cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×8.0202e-21.4918 e-1（m4）?？招陌蹇古T性矩：按公式IT4b2h2/(2h/t+b/t1+b/t2)計(jì)算，式中，IT空心板抗扭慣性矩；b空心板寬度（腹板中心距離）；h空心板高度（頂、底板中心距離）；t空心板腹板寬度；t1空心板頂板厚度；t2空心板底板厚度?；炷恋募羟心Ａ颗c彈性模量的比值取為0.4。基于不同的路基寬度、不同的邊板翼緣長度，計(jì)算各種情況下的中、邊板橫向分配系數(shù)，結(jié)果見附表二。4.4.4沖擊系數(shù)邊板與中板取統(tǒng)一的沖擊系數(shù)，橋梁寬度按13.5米計(jì)，橫橋向共13塊板。結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑： L=20（

17、m）。截面抗彎慣性矩： Ic=1.057580（m4），此處的Ic值為包括鉸縫、混凝土鋪裝在內(nèi)的結(jié)構(gòu)抗彎慣性矩?？缰刑巻挝婚L度質(zhì)量：1）預(yù)制板+鉸縫 (13.5*0.95-2*0.25*(0.95-(0.12+0.20)/2)-13*(0.55*0.71-2*0.08*0.08)*25=187.99752）橋面鋪裝 (0.10*24+0.10*25)*12.5=61.253）防撞墻 2*9.0=18G=188.00+61.25+18=267.25（kN）Mc=G/g=267.25/9.81*1000=27242.61（kg/m）C50砼彈性模量 Ec=0.8*3.45e10=2.76e10（P

18、a）計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí) F1=13.616/(2*L*L) *Sqrt(E*Ic/Mc)=13.616/(2*3.1416*20*20)*Sqrt(2.76e10*1.05758/27242.61)=5.607838 U1=0.1767*ln(F1)-0.0157 =0.1767*ln(5.607838)-0.0157 =0.289計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí) F2=23.651/(2*L*L) *Sqrt(E*Ic/Mc)=23.651/(2*3.1416*20*20)*Sqrt(2.76e10*1.05758/27242.61)=9.740818 U2=

19、0.1767*ln(F1)-0.0157 =0.1767*ln(9.740818)-0.0157 =0.3875. 計(jì)算結(jié)果及分析采用同濟(jì)大學(xué)的橋梁博士，按照上述的計(jì)算依據(jù)及參數(shù)計(jì)算中板及四種翼緣的邊板?，F(xiàn)整理給出極限承載能力包絡(luò)圖、各施工階段的彎矩、使用階段的主要單項(xiàng)彎矩、各種組合下的正應(yīng)力圖、主應(yīng)力圖、各施工階段的正應(yīng)力、使用階段的主要單項(xiàng)這正應(yīng)力、組合剪力、鋼筋混凝土單元（連續(xù)墩頂處）的裂縫、支撐反力、位移。5.1 極限承載能力連續(xù)空心板的極限承載能力計(jì)算按新橋規(guī)條進(jìn)行，橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)取1.1。計(jì)算時(shí)，考慮5cm混凝土鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力，剩余5cm混凝土鋪裝、瀝青混凝土鋪裝、鉸縫、防

20、撞墻、空心板的封頭混凝土均作為荷載。5.1.1 混凝土受力結(jié)構(gòu)中，預(yù)制空心板采用C50混凝土，5cm厚混凝土鋪裝層采用C40混凝土。5.1.2 預(yù)應(yīng)力鋼束空心板的預(yù)應(yīng)力鋼束采用直徑s15.2mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，計(jì)算得到各種情況下中、邊板的預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量。如下表：預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量一覽表板別中板25cm翼緣邊板37.5cm翼緣邊板50cm翼緣邊板62.5cm翼緣邊板邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量（根）131316161717171717175.1.3 普通鋼筋對(duì)于各跨跨中的正彎矩，結(jié)構(gòu)的承載能力除預(yù)應(yīng)力鋼束外，還考慮普通鋼筋的作用。各跨跨中普通鋼筋的種類及數(shù)量見下表：正彎矩

21、普通鋼筋種類、數(shù)量一覽表板別中板25cm翼緣邊板37.5cm翼緣邊板50cm翼緣邊板62.5cm翼緣邊板邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨距板底板5cm處鋼筋6根126根123根123根122根162根162根162根162根162根16距板底板10cm處腹板內(nèi)鋼筋4根124根124根164根164根164根164根164根164根254根25連續(xù)空心板在受溫度、不均勻沉降、活荷載的作用下，各連續(xù)橋墩處空心板下緣同樣產(chǎn)生正彎矩。為抵抗此正彎矩，連續(xù)橋墩處空心板下緣必須配置一定數(shù)量的普通鋼筋。各板在連續(xù)處下緣增設(shè)25的HRB335鋼筋，鋼筋長度為427cm（空心板連續(xù)端內(nèi)400cm，外露2

22、7cm）。增設(shè)鋼筋的數(shù)量及位置見下表：連續(xù)處空心板下緣正彎矩普通鋼筋種類、數(shù)量一覽表板別中板25cm翼緣邊板37.5cm翼緣邊板50cm翼緣邊板62.5cm翼緣邊板邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨距板底板5cm處鋼筋6根256根253根253根252根252根252根252根252根252根25距板底板10cm處腹板內(nèi)鋼筋4根254根254根254根254根254根254根254根25連續(xù)空心板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)，連續(xù)處負(fù)彎矩鋼筋設(shè)置于空心板內(nèi)，距空心板板頂3cm，在濕接段處焊接接長。此類鋼筋共有兩種長度，一種為空心板連續(xù)端內(nèi)500cm，外露27cm；另一種為空心板連續(xù)端內(nèi)300c

23、m，外露27cm。同時(shí)也考慮鋼筋混凝土鋪裝內(nèi)的鋼筋作用，此鋼筋按橫橋向間距10cm，直徑為16mm。此類鋼筋的種類及數(shù)量見下表：負(fù)彎矩普通鋼筋種類、數(shù)量一覽表板別中板25cm翼緣邊板37.5cm翼緣邊板50cm翼緣邊板62.5cm翼緣邊板長鋼筋6根257根257根257根257根25短鋼筋5根257根257根257根257根25將中板、25cm翼緣的邊板、37.5cm翼緣的邊板、50cm翼緣的邊板、62.5cm翼緣的邊板共五種板型的承載能力計(jì)算結(jié)果整理出來，如附圖所示。5.2 組合應(yīng)力關(guān)于組合應(yīng)力，給出了各種板型的三種正應(yīng)力、兩種主應(yīng)力的組合結(jié)果。組合1正應(yīng)力為長期效應(yīng)組合的正應(yīng)力，組合2正應(yīng)

24、力為短期效應(yīng)組合的正應(yīng)力，此兩種組合的正應(yīng)力用于驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的正截面抗裂。組合3正應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)值組合的正應(yīng)力，用于驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的正截面抗壓。組合2主應(yīng)力為結(jié)構(gòu)的最大拉應(yīng)力，用于驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的斜截面抗裂；由于連續(xù)空心板在連續(xù)墩墩頂上緣無預(yù)應(yīng)力鋼束，此處的主拉應(yīng)力很大，圖中結(jié)果僅供參考。組合3主應(yīng)力為結(jié)構(gòu)的最大壓應(yīng)力，用于驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的斜截面抗壓。各組合結(jié)果見附圖。5.3 各施工階段彎矩、使用階段單項(xiàng)彎矩在計(jì)算中，先簡支后連續(xù)空心板共分為8個(gè)使用階段，并在使用階段考慮支座的不均勻沉降和溫度梯度的影響。所以，將各施工階段的永久作用及使用階段主要可變作用產(chǎn)生的彎矩整理出來，列于附圖中，共參考。5.4 各施工階段正應(yīng)力、

25、使用階段單項(xiàng)正應(yīng)力便于了解各施工階段的正應(yīng)力情況，將各施工階段的累計(jì)正應(yīng)力列于附圖中，并將使用階段主要可變作用產(chǎn)生的正應(yīng)力也列于附圖中。5.5 抗剪計(jì)算計(jì)算連續(xù)空心板的斜截面抗剪能力時(shí)，采用橋梁博士的剪力計(jì)算功能。斜截面抗剪能力計(jì)算過程：1）將橋梁博士計(jì)算的連續(xù)空心板各截面內(nèi)力、預(yù)應(yīng)力鋼束信息導(dǎo)入剪力計(jì)算文件中。2）手工修改剪力計(jì)算文件中的總參信息?？倕⑿畔⒁娂袅τ?jì)算書；在總參中需要確定剪力計(jì)算的位置，本此計(jì)算選取了距離支點(diǎn)0.5倍板高處、箍筋間距變化處共16個(gè)計(jì)算截面。3）手工輸入箍筋信息。連續(xù)空心板箍筋采用四肢直徑10mm的HRB335鋼筋，板端200cm（62.5cm翼緣的邊板為板端3

26、00cm）范圍內(nèi)箍筋間距為10cm，其余部分箍筋間距為15cm。4）手工輸入1、腹板寬度、截面高度、普通鋼筋信息。1數(shù)值按新橋規(guī)條取用；腹板寬度取連續(xù)空心板腹板最薄處的寬度，中板為28cm，邊板為36.5cm；截面高度按100cm取用；普通鋼筋僅輸入了空心板上下緣的通長鋼筋。5）由于空心板沒有彎起鋼筋和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，此兩項(xiàng)可不輸入。6）計(jì)算后，五種板型的斜截面抗剪能力均能滿足規(guī)范的要求。各計(jì)算結(jié)果附后。5.6 墩頂裂縫連續(xù)濕接段為鋼筋混凝土構(gòu)件，計(jì)算結(jié)果中給出濕接段上下緣的裂縫值。各種板的濕接段裂縫均小于0.2mm，滿足規(guī)范要求。結(jié)果見附圖。5.7 支撐反力為便于選取支座、計(jì)算下部結(jié)構(gòu)，將一

27、聯(lián)連續(xù)空心板的各支點(diǎn)反力整理匯總列于附表三中。附表三中共包括中板及四種邊板的邊支點(diǎn)、次邊支點(diǎn)、中支點(diǎn)的支反力數(shù)據(jù)。5.8 位移對(duì)于連續(xù)空心板的位移，我們關(guān)心的是豎向位移，即連續(xù)空心板的撓度。文后的附圖中共給出了各種板型的三種撓度：預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后的空心板撓度、連續(xù)空心板成橋時(shí)的撓度、汽車荷載作用下的空心板撓度。從結(jié)果數(shù)據(jù)看，連續(xù)空心板的最大撓度為上拱2cm，滿足規(guī)范要求，上拱較小，可不設(shè)反拱度。20m空心板橫向分配系數(shù)一覽表 （表二）20m空心板橫向分配系數(shù)一覽表（續(xù)） （表二） 4-16米裝配式先張法預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)空心板上部構(gòu)造計(jì)算結(jié)果匯總目 錄1、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)802、計(jì)算依據(jù)803、

28、參與計(jì)算的各材料強(qiáng)度指標(biāo)804、計(jì)算805、計(jì)算結(jié)果及分析846、空心板一般構(gòu)造圖887、單元?jiǎng)澐直?98、16m空心板橫向分配系數(shù)一覽表909、4-16米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板一聯(lián)中各墩頂反力一覽表9210、4-16米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板計(jì)算結(jié)果內(nèi)力圖9311、4-16米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力空心板抗剪計(jì)算1441. 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)（1）.設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)（2）.橋面寬度：0.50+橋面凈寬+0.50米（3）.安全等級(jí)：一級(jí)（4）.環(huán)境類別：類（5）.結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.12. 計(jì)算依據(jù)（1）.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B012003；（2）.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵

29、設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D602004；（3）.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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JTG D622004；（4）.交通部專家委員會(huì)“預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)”工作會(huì)議紀(jì)要；（5）.交通部專家委員會(huì)“預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)”通用圖計(jì)算書編制一般規(guī)定；（6）.交通部專家委員會(huì)“預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)”板式橋梁通用圖編制組工作大綱。3. 參與計(jì)算的各材料強(qiáng)度指標(biāo)（1）. 混凝土：預(yù)制空心板、濕接段及鉸縫采用C50砼，相應(yīng)fck32.4MPa，ftk2.65MPa，fcd22.4MPa，ftd1.83MPa，Ec3.45×

30、104MPa；橋面鋪裝混凝土采用C40砼，相應(yīng)fck26.8MPa，ftk2.40MPa，fcd18.4MPa，ftd1.65MPa，Ec3.25×104MPa；（2）. 預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線（GB/T5224），直徑s15.2mm，fpk1860MPa，fpd1260MPa，Ep=1.95×105MPa；（3）.HRB335鋼筋：采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB1499）， fsk335MPa，fsd280MPa，Es=2.0×105MPa；（4）. R235鋼筋：采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB1301

31、3）， fsk235MPa，fsd195MPa，Es=2.1×105MPa。4. 計(jì)算先簡支后連續(xù)空心板采用同濟(jì)大學(xué)的橋梁博士分析計(jì)算。4.1 計(jì)算模型使用橋梁博士直線橋模塊將4-16m空心板劃分為94個(gè)單元，95個(gè)節(jié)點(diǎn)。各單元號(hào)、節(jié)點(diǎn)號(hào)及單元長度如（附表一）所示。預(yù)制空心板部分為預(yù)應(yīng)力混凝土單元，墩頂濕接段為鋼筋混凝土單元。單元容重采用26kN/m3。計(jì)算過程中，考慮5cm混凝土鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力。這部分混凝土在第6施工階段計(jì)入自重，在第7施工階段與預(yù)制空心板整體受力。4.2 預(yù)應(yīng)力鋼束空心板的預(yù)應(yīng)力鋼束采用直徑s15.2mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鋼束到空心板底緣的中心保護(hù)層為5cm，鋼束

32、橫向間距為5cm。預(yù)制空心板時(shí)，將部分預(yù)應(yīng)力鋼束有效長度以外的部分用塑料管套住，進(jìn)行失效處理。經(jīng)過失效處理后，空心板的預(yù)應(yīng)力鋼束有6種有效長度，邊跨空心板：1568cm，1470cm，1330cm，1200cm，1060cm，930cm；中跨空心板：1540cm，1442cm，1302cm，1172cm，1032cm，902cm。中跨空心板預(yù)制長度比邊跨空心板的預(yù)制長度短28cm，所以，在保證中邊跨塑料套管等長的基礎(chǔ)上，中跨空心板的鋼束比邊跨空心板鋼束短28cm。在計(jì)算模型中，為了更準(zhǔn)確的模擬預(yù)應(yīng)力鋼束的傳力錨固情況，特將每根預(yù)應(yīng)力鋼束分成7根單絲的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每根單絲的鋼絞線截面面積為原鋼

33、絞線的七分之一。經(jīng)計(jì)算，傳力錨固長度為196cm，用7根兩端逐級(jí)遞減28cm的單絲預(yù)應(yīng)力鋼絞線來模擬空心板中的一根預(yù)應(yīng)力鋼絞線。如：邊跨空心板長1568cm的鋼絞線可分為1512cm，1456cm，1400cm，1344cm，1288cm，1232cm，1176cm共七根單絲的鋼絞線，其它鋼絞線可以此類推。4.3 施工階段信息計(jì)算過程共分為8個(gè)施工階段：(1).預(yù)制簡支空心板（放張預(yù)應(yīng)力鋼束前的階段），在計(jì)算模型中體現(xiàn)為安裝單元1-22，25-46，49-70，73-94，本階段安裝的單元均為預(yù)應(yīng)力混凝土單元，施工周期7天；(2).放張空心板預(yù)應(yīng)力鋼束，在計(jì)算模型中為安裝預(yù)應(yīng)力單元1-168，

34、施工周期1天；(3).澆注空心板封頭混凝土，每塊板重7.38kN/m（板端頭各50cm范圍），施工周期88天；封頭重量 0.2952*25=7.38（kN/m）(4).架設(shè)空心板并澆注鉸縫混凝土，中板鉸縫重量2.34kN/m，邊板鉸縫重量1.17kN/m，施工周期3天；鉸縫重量 0.0934*25=2.335（kN/m）(5).澆注濕接段混凝土，在計(jì)算模型中為安裝單元23，24，47，48，71，72，本階段安裝的單元為鋼筋混凝土單元，施工周期3天；(6).澆注混凝土鋪裝，由于考慮5cm混凝土鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力，此階段施加的外荷載為組合截面以外的混凝土鋪裝重量，施工周期3天；組合截面以外的混凝土

35、鋪裝重量： 中板：頂層5cm部分 0.05*1.00*25=1.25（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.21*25=0.2625（kN/m） =1.25+0.2625=1.513（kN/m）翼緣長度為0.25m的邊板：頂層5cm部分 0.05*1.25*25=1.5625（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.105*25=0.13125（kN/m） =1.5625+0.13125=1.694（kN/m）翼緣長度為0.375m的邊板：頂層5cm部分 0.05*1.375*25=1.71875（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.

36、105*25=0.13125（kN/m） =1.71875+0.13125=1.85（kN/m）翼緣長度為0.5m的邊板：頂層5cm部分 0.05*1.50*25=1.875（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.105*25=0.13125（kN/m） =1.875+0.13125=2.006（kN/m）翼緣長度為0.625m的邊板：頂層5cm部分 0.05*1.625*25=2.03125（kN/m）底層5cm部分(鉸縫處21cm) 0.05*0.105*25=0.13125（kN/m） =2.03125+0.13125=2.163（kN/m）(7).施工防撞墻、瀝青混

37、凝土鋪裝，按橫向分配系數(shù)分配，施工周期3天；中板為4kN/m，翼緣長度為0.25m時(shí)，邊跨邊板為4.88kN/m，中跨邊板為5.08kN/m，翼緣長度為0.375m時(shí)，邊跨邊板為5.16kN/m，中跨邊板為5.37kN/m，翼緣長度為0.5m時(shí)，邊跨邊板為5.46kN/m，中跨邊板為5.69kN/m，翼緣長度為0.625m時(shí)，邊跨邊板為5.76kN/m，中跨邊板為6.00kN/m。(8).施工其它附屬結(jié)構(gòu)，直至竣工通車，施工周期1000天。4.4 使用階段信息溫度影響按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范條，計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)。各參數(shù)如下：瀝青混凝土鋪裝層厚100mm，A300mm；正溫差時(shí)

38、，T114，T25.5；反溫差時(shí)，T1-7，T2-2.75。4.4.2不均勻沉降對(duì)于先簡支后連續(xù)的空心板橋來說，應(yīng)當(dāng)考慮基礎(chǔ)的不均勻沉降帶來的影響，本計(jì)算中考慮各支點(diǎn)不均勻沉降5mm，作用效應(yīng)取最不利的組合值。先簡支后連續(xù)的空心板橋在施工過程中存在變換支點(diǎn)的過程（簡支變連續(xù)時(shí)，連續(xù)墩處由雙排支座變?yōu)閱闻胖ё?，各不均勻沉降施加在成橋后的各支點(diǎn)上。4.4.3橫向分配系數(shù)四跨16m先簡支后連續(xù)空心板，可按等效剛度的簡支梁計(jì)算橫向分配系數(shù)。按連續(xù)梁與簡支梁的撓度相等原理，可用共軛法計(jì)算等效簡支梁的抗彎剛度，對(duì)于四跨連續(xù)梁按下式計(jì)算：Ii*Cw×Ip，式中， Cw連續(xù)簡支等效剛度修正系數(shù)；I

39、i*等效簡支梁剛度； Ip等截面連續(xù)梁抗彎剛度。查表得，四跨等跨等截面連續(xù)梁等效簡支梁剛度修正系數(shù)，邊跨為1.432，中跨為1.860。支點(diǎn)按杠桿法計(jì)算荷載的橫向分配系數(shù)，四分點(diǎn)到跨中按剛（鉸）接板梁法計(jì)算荷載的橫向分配系數(shù)，支點(diǎn)到四分點(diǎn)按直線內(nèi)插求得。采用橋梁博士的橫向分配系數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算空心板的橫向分配系數(shù)。分別按杠桿法、剛接板梁法、鉸接板梁法三種方法計(jì)算，支點(diǎn)采用杠桿法數(shù)據(jù)，四分點(diǎn)到跨中采用剛接板梁法、鉸接板梁法兩者的最大值。按剛（鉸）接板梁法計(jì)算橫向分配系數(shù)時(shí)需要計(jì)算各板的抗彎慣性矩及抗扭慣性矩?？招陌蹇箯潙T性矩：計(jì)算時(shí)考慮5cm混凝土鋪裝參與受力，不考慮鉸縫作用。經(jīng)計(jì)算得：中板I3.

40、8483e-2（m4）；25cm翼緣邊板I4.5905e-2（m4）；37.5cm翼緣邊板I4.7998e-2（m4）；50cm翼緣邊板I5.0083e-2（m4）；62.5cm翼緣邊板I5.1862e-2（m4）。將邊跨連續(xù)梁等效為簡支梁，邊跨中板Ii*1.432×I1.432×3.8483e-25.5108 e-2（m4）；邊跨25cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×4.5905e-26.5736 e-2（m4）；邊跨37.5cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×4.7998e-26.8733 e-2（m4）；邊跨5

41、0cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×5.0083e-27.1719 e-2（m4）；邊跨62.5cm翼緣邊板Ii*1.432×I1.432×5.1862e-27.4266 e-2（m4）。將中跨連續(xù)梁等效為簡支梁，中跨中板Ii*1.86×I1.86×3.8483e-27.1578 e-2（m4）；中跨25cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×4.5905e-28.5383e-2（m4）；中跨37.5cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×4.7998e-28.9276 e-2（m4）

42、；中跨50cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×5.0083e-29.3154 e-2（m4）；中跨62.5cm翼緣邊板Ii*1.86×I1.86×5.1862e-29.6463 e-2（m4）。空心板抗扭慣性矩：按公式IT4b2h2/(2h/t+b/t1+b/t2)計(jì)算，式中，IT空心板抗扭慣性矩；b空心板寬度（腹板中心距離）；h空心板高度（頂、底板中心距離）；t空心板腹板寬度；t1空心板頂板厚度；t2空心板底板厚度?；炷恋募羟心Ａ颗c彈性模量的比值取為0.4。基于不同的路基寬度、不同的邊板翼緣長度，計(jì)算各種情況下的中、邊板橫向分配系數(shù)，結(jié)果見附表二

43、。4.4.4沖擊系數(shù)邊板與中板取統(tǒng)一的沖擊系數(shù)，橋梁寬度按13.5米計(jì)，橫橋向共13塊板。結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑： L=16（m）。截面抗彎慣性矩： Ic=0.693437（m4），此處的Ic值為包括鉸縫、混凝土鋪裝在內(nèi)的結(jié)構(gòu)抗彎慣性矩?？缰刑巻挝婚L度質(zhì)量：1）預(yù)制板+鉸縫 (13.5*0.8-2*0.25*(0.8-(0.12+0.20)/2)-13*(0.55*0.56-2*0.08*0.08)*25=166.062）橋面鋪裝 (0.10*24+0.10*25)*12.5=61.253）防撞墻 2*9.0=18G=166.06+61.25+18=245.31（kN）Mc=G/g=245.31/9.

44、81*1000=25006.12（kg/m）C50砼彈性模量 Ec=0.8*3.45e10=2.76e10（Pa）計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí) F1=13.616/(2*L*L) *Sqrt(E*Ic/Mc)=13.616/(2*3.1416*16*16)*Sqrt(2.76e10*0.693437/25006.12)=7.405657 U1=0.1767*ln(F1)-0.0157 =0.1767*ln(7.405657)-0.0157 =0.338計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí) F2=23.651/(2*L*L) *Sqrt(E*Ic/Mc)=23.651/(2*3

45、.1416*16*16)*Sqrt(2.76e10*0.693437/25006.12)=12.86363 U2=0.1767*ln(F1)-0.0157 =0.1767*ln(12.86363)-0.0157 =0.4365. 計(jì)算結(jié)果及分析采用同濟(jì)大學(xué)的橋梁博士，按照上述的計(jì)算依據(jù)及參數(shù)計(jì)算中板及四種翼緣的邊板。現(xiàn)整理給出極限承載能力包絡(luò)圖、各施工階段的彎矩、使用階段的主要單項(xiàng)彎矩、各種組合下的正應(yīng)力圖、主應(yīng)力圖、各施工階段的正應(yīng)力、使用階段的主要單項(xiàng)這正應(yīng)力、組合剪力、鋼筋混凝土單元（連續(xù)墩頂處）的裂縫、支撐反力、位移。5.1 極限承載能力連續(xù)空心板的極限承載能力計(jì)算按新橋規(guī)條進(jìn)行，橋梁

46、結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)取1.1。計(jì)算時(shí)，考慮5cm混凝土鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力，剩余5cm混凝土鋪裝、瀝青混凝土鋪裝、鉸縫、防撞墻、空心板的封頭混凝土均作為荷載。5.1.1 混凝土受力結(jié)構(gòu)中，預(yù)制空心板采用C50混凝土，5cm厚混凝土鋪裝層采用C40混凝土。5.1.2 預(yù)應(yīng)力鋼束空心板的預(yù)應(yīng)力鋼束采用直徑s15.2mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，計(jì)算得到各種情況下中、邊板的預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量。如下表：預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量一覽表板別中板25cm翼緣邊板37.5cm翼緣邊板50cm翼緣邊板62.5cm翼緣邊板邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量（根）111113131414151516165.1.3 普通鋼筋對(duì)

47、于各跨跨中的正彎矩，結(jié)構(gòu)的承載能力除預(yù)應(yīng)力鋼束外，還考慮普通鋼筋的作用。各跨跨中普通鋼筋的種類及數(shù)量見下表：正彎矩普通鋼筋種類、數(shù)量一覽表板別中板25cm翼緣邊板37.5cm翼緣邊板50cm翼緣邊板62.5cm翼緣邊板邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨距板底板5cm處鋼筋8根128根126根126根125根125根124根164根163根163根16距板底板10cm處腹板內(nèi)鋼筋4根124根124根124根124根124根124根164根16連續(xù)空心板在受溫度、不均勻沉降、活荷載的作用下，各連續(xù)橋墩處空心板下緣同樣產(chǎn)生正彎矩。為抵抗此正彎矩，連續(xù)橋墩處空心板下緣必須配置一定數(shù)量的普通鋼筋。各板在連續(xù)處下緣增設(shè)25的HRB335鋼筋，鋼筋長度為427cm（空心板連續(xù)端內(nèi)400cm，外露27cm）。增設(shè)鋼筋的數(shù)量及位置見下表：連續(xù)處空心板下緣正彎矩普通鋼筋種類、數(shù)量一覽表板別中板25cm翼緣邊板37.5cm翼緣邊板50cm翼緣邊板62.5cm翼緣邊板邊跨中跨邊跨中跨