毕业论文（设计）：预应力混凝土空心板桥设计.doc

1、郑州航空工业管理学院毕业论文（设计）届土木工程道路与桥梁方向专业班级题目预应力混凝土空心板桥设计姓名学号指导教师职称讲师年五月十五日内容摘要预应力混凝土空心板在我国桥梁建筑上占有重要的地位，在目前，对于中小跨径的的永久性桥梁，都在尽量采用预应力混凝土空心板桥，因为这种桥梁具有就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强，整体性好的优点。从而决定了本设计中桥型的选择，整个的计算方法。本文对一个220米先张法预应力混凝土空心板简支桥进行了设计验算。文章拟定了桥梁的上部结构尺寸，对荷载内力进行了计算，并且对主要构件进行了强度承载能力极限状态和正常使用极限状态验算。其中，上部结构尺寸的拟定，主要参考了桥涵

2、规范及相关范例；利用铰接板法和杠杆原理法求解横向分布系数，并且参考相关范例对10块空心板进行了分组，从而可以查表得出横向分布影响线，进而求得横向分布系数。本次设计的内容主要包括空心板、盖梁、桩柱三大部分的设计与计算。分别先后完成几何尺寸设计、荷载组合计算、钢筋配置及验算、预应力损失计算、裂缝及变形验算、持久和短暂状态应力验算等具体项目，每一部分都有详细、精确的计算过程。本次设计成果有计算书和配套施工图纸。关键词预应力；空心板；盖梁；桩柱DESIGNOFPRESTRESSEDCONCRETEHOLLOWSLABBRIDGESHUANGZHENYITUTORZHANGDAYINGABSTRACTP

3、RESTRESSEDCONCRETEHOLLOWSLABBRIDGECONSTRUCTIONINCHINAOCCUPIESANIMPORTANTPOSITIONINTHESMALLSPANPERMANENTBRIDGES,AREASFARASPOSSIBLEPRESTRESSEDCONCRETEHOLLOWSLAB,BECAUSETHEBRIDGEWITHLOCALMATERIALS,INDUSTRIALCONSTRUCTION,DURABILITY,ADAPTABILITY,INTEGRITYADVANTAGESTODETERMINETHEDESIGNOFTHEBRIDGETYPESELEC

4、TION,THEENTIRECALCULATIONMETHODINTHISPAPER,A20METERPRETENSIONEDPRESTRESSEDCONCRETEHOLLOWSLABSIMPLYSUPPORTEDBRIDGEDESIGNCHECKINGTHEINTENDEDSIZEOFTHEUPPERPARTOFTHEBRIDGESTRUCTURE,THELOADINTERNALFORCESWASCALCULATED,ANDTHEMAINCOMPONENTSOFSTRENGTHULTIMATELIMITSTATEANDSERVICEABILITYLIMITSTATECHECKINGAMONG

5、THEM,THEINTENDEDSIZEOFTHEUPPERSTRUCTURE,THEMAINREFERENCEBRIDGESANDCULVERTSSPECIFICATIONANDEXAMPLESHINGEPLATEMETHODANDTHELEVERPRINCIPLEMETHODTOSOLVETHELATERALDISTRIBUTIONCOEFFICIENTANDREFERENCEEXAMPLE10HOLLOWBOARDPACKET,WHICHCANLOOKUPTABLEDRAWHORIZONTALDISTRIBUTIONOFLINE,ANDTHENOBTAINTHELATERALDISTRI

6、BUTIONCOEFFICIENTTHISDESIGNSCONTENTMAINLYINCLUDESSPATIALCORE,GELIANG,PILETHREEMAJORPARTDESIGNSANDCOMPUTATIONDOESTHINGSINORDEROFIMPORTANCEANDURGENCYCOMPLETESTHEGEOMETRYSIZEDESIGN,THELOADCOMBINATIONCOMPUTATION,THESTEELBARDISPOSITIONANDTHECHECKINGCALCULATION,THELOSSOFPRESTRESSCOMPUTATION,THECRACKANDTHE

7、DISTORTIONCHECKINGCALCULATION,LASTINGANDTHESHORTCONDITIONSTRESSCHECKINGCALCULATIONANDSOONSPECIFICITEMS,EACHPARTHASINDETAIL,THEPRECISECOMPUTATIONALPROCESSTHISDESIGNACHIEVEMENTINCLUDESACCOUNTBOOKANDNECESSARYCONSTRUCTIONBLUEPRINTKEYWORDSPRESTRESSEDSPATIALCORECAPBEAMPILE目录第一章桥梁设计概况111地貌及标高112水文113地质114跨

8、径及桥宽115设计荷载216材料2161混凝土2162钢筋2163板式橡胶支座217施工工艺218结构尺寸219设计依据和参考书3第二章方案比选4第三章上部结构计算531主梁截面几何特性计算5第四章作用效应计算641永久作用效应642可变作用效应743内力组合效应13第五章预应力钢筋面积的估算及预应力钢筋布置1651预应力钢筋数量的估算1652预应力钢筋的布置1853普通钢筋数量的估算和布置18第六章主梁截面换算特性计算2061中板2062边板22第七章主梁截面强度及应力验算2371正截面强度计算2372斜截面强度验算24第八章预应力损失计算2981锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失2L2982

9、加热养护引起的损失3L2983预应力钢筋松弛引起的损失5L2984混凝土弹性压缩引起的应力损失4L3085混凝土收缩徐变引起的应力损失6L3186预应力损失组合35第九章正常使用极限状态计算3791正截面抗裂性验算3792斜截面抗裂性验算38第十章空心板变形计算42101正常使用阶段的挠度计算42102预加力引起的反拱度计算及预拱度设置43第十一章持久状态应力验算46111跨中截面混凝土法向压应力验算46113斜截面主应力验算47第十二章空心板截面短暂状态应力验算52第十三章最小配筋率复核58第十四章桥梁下部结构的计算60141盖梁60142桩柱计算71致谢791预应力混凝土空心板桥设计班级1

10、109952学号41姓名双振毅指导老师张大英讲师第一章桥梁设计概况11地貌及标高该大桥址位于地势平坦地区，河床淤泥顶标高025M，常年水位标高08M,桥面顶标高52M。地基土上层为硬塑粘性土，下层为中密细砂夹砾石。12水文该区域为淮河上游支流汇水区域，是东部地区地表水必经水道。该处河道比降较小，水流缓慢，对河床冲刷较小，桥墩对水流影响很小，不影响行洪。13地质该处位属河流冲积平原地貌，地质构造不发育，岩土层分布较均匀，岩体主要是寒武系石灰岩层，自上而下为杂填土、黏土层、粗砂层、石灰岩层，地质稳定适合本桥建设；设计考虑石灰岩为持力层，河道内桩基基本没有土层，考虑桥墩的稳定，要求嵌岩深度大于桥规的

11、规定。14跨径及桥宽本设计为两等跨预应力混凝土空心板桥。标准跨径20M；主梁全长1996米；计算跨径195米；2桥宽净902075M15设计荷载公路I级；人群荷载35KN/M216材料161混凝土采用C50混凝土浇注预制主梁，栏杆和人行道板采用C30混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层；铰缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也使用C40；桥面连续采用C30混凝土。162钢筋普通钢筋主要采用HRB335钢筋，预应力钢筋为钢绞线。163板式橡胶支座采用三元乙丙橡胶，采用耐寒型，尺寸根据计算确定。17施工工艺预制预应力空心板采用先张法施工工艺18结构尺寸空心板的横断面尺寸见图所示预制中板1010

12、10315R30105101056565预制边板30510315R3065551083555555123510128105655图11空心板截面构造及尺寸（尺寸单位CM）3上部构造尺寸如下图图12横断面布置图（尺寸单位CM）19设计依据和参考书1、公路工程技术标准（JTGB012003）；2、公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）；3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD622004）；4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ02385）；5、公路桥涵设计手册（梁桥）上册，人民交通出版社，1996年；6、桥梁工程本科教材；7、混凝土简支梁（板）桥易建国编（第二版

13、），人民交通出版社，2000年；4第二章方案比选设计的桥为跨径为20米的中型桥，采用公路I级荷载为设计荷载，人群荷载35KN/M2。经综合比较，采用预应力混凝土空心板桥，且边板与中板采用不同的截面形式，即直接在边板悬出挑梁来承担人行荷载。比较优势分析如下1板桥的优点建筑高度小，使用于桥下净空受限制的桥梁，与其它类型桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度，缩短引道的长度。板桥外形简单，制造方便，既便于采用土模技术，又便于进行工厂化成批生产，且空心板桥重量轻，运输、安装均比较方便。预应力混凝土简支板桥常用跨径在20米以下。2预应力优点有效利用现代高强度材料，减小了构件截面，降低自重，增大跨越能力，节省

14、钢材，达到了显著的经济效益。预应力桥梁刚度大，在长期荷载作用下，减小裂缝发生的可能，提高构件的耐久性。3装配式的优点构件的尺寸及形式趋于标准化，可采用大规模工业化制作。装配式构件可以节省劳动力和降低劳动强度，提高工程质量和生产力，降低了工程造价。构件制作不受季节、天气影响，保证了预制构件的质量，上下部同时施工也加快了施工进度，缩短了工期，节省了大量模板的消耗。综合以上优点，选用预应力混凝土空心板桥较为经济、合理。5第三章上部结构计算31主梁截面几何特性计算1毛截面面积A221CM482921510521510652151023085103A边板）CM5806215307765215510216

15、55102151030855133A2222质心正，向上为负）对于圆心横轴向下为66166531302105653130256535532255557025285103YAA1CM4157YA故距下缘为4043CM两边铰缝对圆心轴的距离CM150110066166YA3空心板毛截面对质心惯性矩中板）M10119454574306460574150110052574851031285103I422242231M1091784I422空心板截面的抗扭刚度可简化为下式的单向截面来近似计算4232122TM109118125TH2TBTBHB4I6第四章作用效应计算41永久作用效应1）空心板自重（第一

16、阶段结构自重）G1M/KN58812M/KN26M4830G331（中板）M/KN10615M/KN26M5810G331（边板）2）桥面系自重（第二阶段结构自重）人行道及栏杆重力平均分布于各板上，栏杆M/KN1102M/KN5桥面铺装，沥青混凝土M/KN39222304110混凝土M/KN12325041120铰缝自重M/KN0813M/KN26118503）恒载自重GM/KN17822151508358812GGI（中板）M/KN69624151508310615GGI（边板）计算图式如图41，设X为计算截面离左支座的距离，并令LX,则主梁弯矩和剪力的计算公式分别为2/L1GGM2MG4/

17、L21GGVVG图41恒载内力计算图式VRGL/2XVXMXL195MX7由此可计算简支空心板永久作用（自重效应）计算结果如下表41永久作用效应汇总表42可变作用效应本示例汽车荷载采用公路I级荷载，它由车道荷载及车辆荷载组成，车道荷载QK105KN/M和KN2385505519180360180PK的集中荷载组成。而在计算剪力效应时，集中荷载标准值PK应乘以12的系数，即计算剪力时PK12PK122382856KN按桥规车道荷载的均布系数应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上。集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处，多车道桥梁还要考虑多车道折减，本示例布置双车道不折减1）荷

18、载横向分布系数计算（1）支座处的荷载横向分布系数M0的计算（杠杆法）支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算。首先，绘制横向影响线图，在横向影响线上按最不利荷载布置，根据对称性，只需计算1、2、3、4、5号板的荷载横向分布系数即可。作用类型作用GIKN/M计算跨径M计算效应M（KNM作用效应VKN中板边板中板边板跨中1/8GL21/4跨（3/32GL2支点1/2GL1/4跨（1/4GL跨中中板边板中板边板中板边板中板边板中板边板G2109236381951951002411247518268426620562305102811520081号板汽车OQM1/2I234602101173人群ORM

19、I1188（2）跨中及L/4处的荷载横向分布系数预制板间采用企口缝连接，所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板法计算。首先计算空心板的刚度系数2T2T2LBII85LBGI4EI其中I510479102M4B104CML195M，故011505190411091181251011945485222图4212号板支点处横向分布影响线9综上，从中的铰接板荷载横向分布影响线用表附表I中查表91,92,93,94，在001和002内插求得00162时1号至4号板在车道荷载作用下的荷载横向分布系数值。计算结果如下图43所示3支点到L/4处的荷载横向分布系数支点到L/4处的荷载横向分布系数按直线内插法求得，计

20、算结果汇总如下表42表42横向分布系数汇总表荷载类别1号2号3号4号5号MCMOMCMOMCMOMCMOMCMO汽车02346017310236505023590502308050220705人群024211188016500133001110009104荷载横向分布系数沿桥跨的变化在计算荷载的横向分布系数时，通常用杠杆原理法来计算荷载位于支点处的横向分布系数M0,而用其它的方法来计算荷载位于跨中的横向分布系数MC,这是因为荷载在桥跨纵向的位置不同，对某一主梁产生的横向分布系数也各异。位于桥跨其它位置的荷载横向分布系数的处理方法是方法一，对于无中间横隔梁或仅有一根中间横隔梁的情况，跨中部分采用

21、不变的MC,从离支点L/4处起至支点的区段内MC呈直线形过渡；方法二，对于有多根内横隔梁的情况，MC从第一根内横隔梁起向M0直线过渡。依据公路桥涵通用规范规本设计跨中采用不变的MC，从离支点L/4处起至支点的区段内MX呈直线过渡的方法计算，如图43所示。10图43各板横向分布系数沿桥跨方向变化图1冲击系数的计算公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）第432规定，汽车冲击系数的计算采用以结构基频为主要影响因素的计算方法，对于简支梁桥，结构频率F可采用下式计算CC2MEIL2F中板4C10453EMPA，2C10119454IM4，519LM，91346GGMCKG/M,分别代入公式4364

22、91231819101194541045351921423F2102中HZ15HZF中14HZ,所以有2480015707234LN17670（通用规范（JTGD602004）432）所求有112482按通用规范（JTGD602004）第431规定，公路I级车道11荷载的均布荷载标准值为510KQKN/M。集中荷载标准值内插为2381805501803605519KPKN人群荷载63203750RQKN/M计算弯矩所用公式为YPMQMMKIKKIK1QRRIK2QQMM1号板L/2截面（图44）弯矩MKN824852151987545108754238234600124801QYPM1MKKK

23、CK1Q30606824852481M1MK1QK1QKNM0925951062346021519875425223460MK2QKNM121950L/44875DLL/847531975DLL/8243750505017310234601731118811880242102421公路I级人群图44跨中截面弯矩剪力2剪力KN349215051921510506285234602481QYPM1V2KKKCK1Q526613492481V1VK1QK1QKNKN2861953405332048452346023460188145192142425193145192125195025223460V

24、K2Q13图45L/4截面弯矩剪力图46支点截面弯矩剪力同理，可以得到2、3、4、5号板的跨中截面、L/4截面、支点截面的弯矩和剪力，计算结果汇总于表23中。表43各板活载内力标准值板号荷载类别弯矩KNM剪力（KN支点L/4L/2支点L/4L/21汽车0003647448582918079574930人群000188425099255289512862汽车00038141489752161580224970人群000189925293620291812963汽车00038051488512160980014958人群000189425232918291112934汽车0003728547795

25、2155978284851人群000185324682435284812655汽车00035767457032145974864638人群0001772236019962723120943内力组合效应公路桥涵结构设计按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合。19503L/163656D3LL/3235646D34L/8548407501731023460234601731118811880242102421人群1950D10L/S97501731023460234601731118811880242102421级人群487,5141承载能力极限状态效应组合组合结果见表24K2QK1

26、QGKDM4180M141M21MK2QK1QGKDV4180V141V21V2正常使用极限状态效应组合（1）作用短期效应组合K2QK1QGKSDMM70MMK2QK1QGKSDVV70VV组合结果见表44。（2）作用长期效应组合K2QK1QGKLDM40M04MMK2QK1QGKLDV40V40VV组合结果见表24。表44空心板各板内力组合表序号荷载情况弯矩KNM剪力（KN支点L/4L/2支点L/4L/21号板基本组合0001539793205659841545079574704762号板基本组合000145099619179155348080218710363号板基本组合000144685

27、8191234655261280145708964号板基本组合000143416518951265513757828569375号板基本组合000141112118638065494967486066304控制设计的计算内力1号板0001539793205659841545079574704765号板000141112118638065494967486066304表45短期效应组合表序号荷载情况弯矩KNM剪力（KN支点L/4L/2支点L/4L/21号板恒载总重08426611235423047115235015恒08426611235423047115235007汽0255318340074

28、6426556993451人0160425189255289513短期组合010632821421215291215162760289525号板恒0751831002432056810284007汽025036932499615022524023248人073197320273212短期组合0869392127257327526214755215352表46长期效应组合表序号荷载情况弯矩KNM剪力（KN支点L/4L/2支点L/4L/21号板恒载总重084266112354230471152350恒08426611235423047115235004汽0145896194328367231828

29、197204人064161007237021158052长期组合096598128932263595141896163215号板恒0751831002432056810284004汽01430683892858429944185604人029243892081089048长期组合08693921155132752621279231535216第五章预应力钢筋面积的估算及预应力钢筋布置51预应力钢筋数量的估算本示例采用先张法预应力混凝土空心板构造形式。设计时它应满足不同设计状况下规范规定的控制条件要求，例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中，最重要的是满足结构在正常使用

30、极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时应具有一定的安全储备。因此，预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态下正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，再由构件的承载能力极限状态要求普通钢筋的数量。本示例以部分预应力A类构件设计，首先按正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预应力NPE按公预规631条，A类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力，并符合以下条件在作用短期效应组合下，应满足TKPCSTF700要求。式中ST在作用短期效应组合MSD作用下，构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力；PC构件抗裂验算边缘混凝土的有效预压应力。在初

31、步设计时，ST和PC可按下列公式近似计算WMSDST及OOPPEPEPCYIENAN式中A构件毛截面面积；EP预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心距，PPAYE，PA可预先假定。17代入TKPCSTF700即可求得满足部分预应力A类构件正截面抗裂性要求所需的有效预加力为OOPTKSDPEYIEA1F700WMN式中FTK混凝土抗拉强度标准值。本示例是以边板为例，预应力空心板采用C50，FTK265MPA,MKN221421MSD。MPA6112109178124436240221421YIMWM2SDSDST,KN58521001091784436240384101080651652700611

32、2YIEA1F700WMN21OOPTKSDPE则所需预应力钢筋截面面积AP为LCONPEPNA式中ONC预应力钢筋的张拉控制应力L全部预应力损失值，按张拉控制应力的20估算。本示例采用17股钢绞线作为预应力钢筋，直径152MM，公称截面面积139MM2,FPK1860MPA,FPD1260MPA,EP195105MPA按公预规PKCONF750，则张拉控制应力为13951860750750PKCONFMPA，预应力损失综合近似假定为20张拉控制应力来估算，则2LCONPEPMM6920161860702012100585NA采用15根17股钢绞线，即215S钢绞线，单根钢绞线公称面积139M

33、M2，则错误未找到引用源。满足要求。18偏安全考虑中板亦采用与边板相同预应力配筋。52预应力钢筋的布置预应力空心板中板选用15根，边板选用18根17股钢绞线布置在空心板下缘AP40MM,沿空心板跨长直线布置，即沿跨长AP40MM,保持不变，预应力钢筋布置满足公预规要求，钢绞线净距不小于25MM，端部设置长度不小于150MM的螺旋钢筋等。具体布置见施工图53普通钢筋数量的估算和布置在预应力钢筋数量已经确定的情况下，可由正截面承载能力极限状态要求的条件确定普通钢筋数量。暂不考虑在受压区配置预应力钢筋，也暂不考虑普通钢筋的影响。空心板中板换算成等效工字形截面来考虑。换算的原则为换算后的截面与原截面毛

34、截面面积相等；惯性矩相等；质心轴在统一水平线上。于是可将中板换算为如下工字形截面，具体尺寸见图中所示8355558545401041,541,5101031056551510R3010334,110334,834,116,257,611,2重心轴重心轴图51简化前的中板截面图52简化后的中板截面由图可知2A782CM,HF112CM,HF162CM为简化工作量并出于安全考虑，边板采用与中板相同的工字形换算截面。估算普通钢筋时可先假定XHF,由下式求得受压区高度X。19设HOHAPS85481CM810MM,而2XHXBFMOFCDUD0，由公预规，RO10,C50混凝土FCD224MPA,跨中

35、MUD2056598KNM2056598106NM,BF1030MM,代入上式得1020565981062241030X810X/2整理后，求得X11876MMHF112MM且32481040OBHXMM说明中和轴在腹板内，可用下式计算所需钢筋面积AS2YFFC1SMM035730021183410342201FHBBFA再补选一根17股钢绞线，即215S钢绞线，至此2PMM222413916A满足要求。普通钢筋按构造配置且普通钢筋布置在空心板下缘一排（截面受拉边缘），沿空心板跨长直线布置。钢筋重心至板下缘40MM处，即AS40MM20第六章主梁截面换算特性计算61中板由前面计算已知空心板中板

36、毛截面的几何特性。中板毛截面面积A5679CM2,毛截面重心轴至1/2板高的距离D21MM（向下），毛截面对其重心轴惯性矩I510479102M41换算截面面积CPEPEE195105/（345104）565跨中截面PEPC0A1AA482900（5651）22244932416MM2；4L截面PEPC0A1AA482900（5651）139144919489MM2；支点截面PEPC0A1AA482900（5651）13944854854MM2。2换算截面重心位置预应力钢筋换算截面对空心毛截面重心的净距为跨中截面AYA1SPXPEP0（5651）2224（4252140）37643424MM2

37、4L截面AYA1SPXPEP0（5651）13914（4252140）32937996MM2支点截面AYA1SPXPEP046513943649410856MM2换算截面到毛截面重心的距离D0跨中截面637649324143764342ASD000MM4L截面706491948932937996ASD000MM支点截面94148548549410856ASD000MM21因此，换算截面重心至下缘距离和预应力钢筋重心的距离跨中截面X0Y4252176339637MM，PX00PAYE396374035637MM4L截面X0Y3973MM，PX00PAYE3573MM支点截面X0Y40206MM，

38、PX00PAYE36206MM换算截面重心至上缘距离跨中截面S0Y4252176345363MM4L截面S0Y425216704527MM支点截面S0Y4252119444794MM3换算截面惯性矩0I跨中截面20PPEP20CC0EA1DAII4119451064829007632（5651）2224356372425361010MM44L截面0I423711010MM4支点截面0I415351010MM4换算截面弹性抵抗矩下缘跨中截面X00X0YIW425361010/396371073108MM34L截面1066108MM3支点截面XW01033108MM3上缘跨中截面S00S0YIW4

39、25361010/45363093768108MM34L截面S0W093596108MM322支点截面S0W092724108MM362边板边板毛截面面积A5806CM2,I49178102M4毛截面重心轴至1/2板高的距离D914MM（向上）同中板计算步骤，可得边板换算截面几何特性如下跨中截面AO5909416MM2,SO4076038224MM3，DO6898MM,XY0427242MM，PX00PAYE387242MM，S0Y422758MM，IO507561010MM4，X00X0YIW1188108MM3,S00S0YIW1200108MM3；4L截面AO5831854MM2,SO3

40、56653345MM3，DO6049MM,XY0428091MM，PX00PAYE388091MM，S0Y421909MM，IO505631010MM4，X00X0YIW1181108MM3,S00S0YIW1198108MM3；支点截面AO5831854MM2,SO1019009MM3，DO1747MM,XY0392393MM，PX00PAYE352393M，S0Y417607MM，IO4951010MM4，X00X0YIW126108MM3,S00S0YIW1185108MM3。23第七章主梁截面强度及应力验算71正截面强度计算将空心板截面按照等面积、等惯性矩和形心不变的原则工字形截面换算

41、方法如下对于边板来说按面积相等43392746011002KKHBCM2按惯性矩相等4917800123KKHBCM4联立求解上述两式得4785BKCM，6964HKCM这样，在空心板截面高度、宽度以及圆孔的形心位置都不变的条件下，等效工字形截面尺寸为上翼板厚度031969642137641H21YHK1ICM下翼板厚度2791169642162443H21YHK2FCM腹板厚度034847855103BBBKICM同理，中板板简化后的268BKCM，657HKCM，834BCM，211HICM,216HFCM。截面有效高度0H85040810CM,C50的混凝土CDF224MPA,S1527

42、S5钢绞线的抗拉设计强度PDF1260MPA中板跨中截面最大计算弯矩DM20566KNM,HI112MM,B348MM，由水平力平衡，即0H可求得所需混凝土受压区面积CCA为2412510042222241260FAFACDPPDCCMM21030112115360MM2说明X轴不位于腹板内，属于第二类T型梁截面。所以99139348112348103042222241260XMM324H0BMM2截面的抗力矩2HHHBB2XHBXFMF0FF0CDUD12610211281011234810302991398109913934810422209768KNM62056MD0KNM，满足要求。7

43、2斜截面强度验算1箍筋设计（1）复核主梁截面尺寸根据公预规第529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0K,CU3D0BHF10510V由前面计算知中板DV549496KN,FCU,K50,B348MM,H085040810MM代入上式得5310168103485010510V3UDKN49654901VD0KN5049KN（3）距跨中距离X345CM处（箍筋间距变化处）28237975036655493450366VDKN120181000181034825008157BSAVSVSV810348104501125101V3CS28000181050789060222

44、519KN23728KN综上所述，空心板各斜截面抗剪强度均满足要求。3斜截面抗弯强度斜截面的抗弯承载力计算的基本方程式可以式可由所有力对受压区混凝土合力作用点取矩的平衡条件求得SVSVV,SDPDPDPDPPPDSSSDD0ZAFZAFZAFZAFM此时，最不利的斜截面水平投影长度按下列公式试算确定SVV,SDPPBPDD0AFSINAFV由于没有设弯起钢筋，所以可以只有箍筋来承担剪力。由于本桥主梁纵向钢筋和箍筋符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范第914条、第939条至第9313条的要求，故斜截面满足抗弯承载能力要求，不再进行斜截面抗弯承载力计算。29第八章预应力损失计算按公预规规定

45、，钢绞线的张拉控制应力CON取075FPK。即CON07518601395MPA81锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失2L计算公式2LPELL本设计考虑了这些，拟采用张拉台座长为85M,两端同时张拉，中梁四片梁均匀分布在台座上，边梁三片梁均匀分布在台座上，同时浇注，每端按6MM考虑，平均每片中梁损失为3MM，边梁损失为4MM。中板2LPELL510951850003688MPA边板2LPELL510951850004918MPA82加热养护引起的损失3L为减少由于温度不均引起的损失，采用台座和混凝土构件共同受热的措施。3L2TT2T120MPA83预应力钢筋松弛引起的损失5L根据公预规规定，采用

46、超张拉工艺，其计算公式为5LPEPKPE260F520中板90，30，PKF1860MPAPE2LCON1395688138812MPA305LPEPKPE260F520004812138826018601213885203090MPA边板90，30，PKF1860MPAPE2LCON1395918138582MPA5LPEPKPE260F520684782138526018608213855203090MPA84混凝土弹性压缩引起的应力损失4L构件受压时，钢筋已与混凝土粘接，两者共同变形，有混凝土弹性压缩引起的应力损失为PCEP4L020P0P00PPCIENAN中板0PN32LLKPA（1395688）222413881222243087179N373560425360000037356308717964932413087179PC155MPAPCEP4L5651558744MPA其余截面按跨中计。边板310PN3L2LKPA（1395918）222413858222243082064N143940507560000014394308206465909413082064PC1445MPAPCEP4L56514458162MPA其余