10米先张法预应力混凝土空心板计算书-边板.doc

1、 计 算 书 工程名称： 10、 13、 16 米空心板定型图设计 工程部位： 10 米跨径先张法空心板 边板 计算内容： 空心板的强度、应力验算 （ 10cm沥青 +12cm 混凝土铺装） 计 算 人： 校 核 人： 审 核 人： 天津 中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 2006年 4 月 1日 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 1 10米跨径先张法 预应力 混凝土 空心板 边板 一 基本设计资料： 1 桥宽 ： 全宽 16.75米， 1.0+3*3.75+3-1.0-0.5 15.25 米。 2 跨径： 10米。 3 梁高 ： 0.45米 4 荷载标准：公路级； 计算 车道数： 4 纵

2、向折减系数： 0.67 5 混凝土容重 :25.0KN/m3; 6 铺装层 : 10cm 厚 沥青混凝土 , 12cm C40防水混凝土 ; 防撞护栏重量（单侧） :10KN/m; 波形梁重量（单侧）： 10KN/m。 7 采用的主要规范 :公路桥涵设计通用规范（ JTG-D60-2004）； 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG-D62-2004）； 8 选用材料： 空心板 混凝土 C50 号， fcd=22.4MPa,ftd=1.83MPa,E=3.45x104MPa; 预应力钢绞线 ： fpk=1860MPa,fpd=1260Mpa,E=1.95x105Mpa 9结构重要性

3、系数： ro=1.0 10.重力系数： 1.05 11桥梁冲击系数： 先张法预应力砼空心板 计算跨径 L 9.5 m 弹性模量 E 3.45E+10 N/m2 跨中惯矩 I 0.0092 m4 跨中截面面积 A 0.4411 m2 跨中单位质量 M 1169.07 kg/m 基频 f1= 9.069 新规范正弯矩冲击系数 u 0.374 12.横向分布系数： 支点处按杠杆法计算； 1/4 跨径处采用刚接板梁法计算，空心板之间按铰接设计； 汽车荷载 在空心板纵向的 分布系数如下图： 13荷载组合： 应力组合 组合 I：长期效应组合，部分预应力 A类构件的抗裂安全验算（参照规范 JTG D62 2

4、004第 6.3.1 条），组合原则按规范 JTG D60-2004 第 4.1.7 条规定，但组合时只考虑直接作用荷载，不考虑 间接作用，例如不计汽车冲击、不计沉降、温度等；符合规范 JTG D62 -2004第 6.3.1条规定； 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 2 组合 II：短期效应组合，对预应力混凝土构件而言是按照抗裂验算的要求进行组合计算的，组合原则按规范 JTG D60-2004第 4.1.7 条规定，并满足规范 JTG D62 2004第 6.3.1 条有关规定，即对全预应力构件和部分预应力 A 类构件以及预制和现浇构件的 最小法向应力 组合时预应力引起的应力部分分别按照

5、 0.85（全预应力预制构件）、 0.8（全预应力现浇构件）、 1.0（部分预应力 A 类构件）的系数来考虑的。其它 类型应力以及非预应力构件的各种应力组合由预应力引起的应力部分都是按照 1.0 的系数考虑的； 组合 III：标准组合，所有应力组合时各种荷载的分项组合系数都为 1.0，参与组合的荷载类型为规范 JTG D60-2004 第 4.1.7 条中短期效应组合中规定的所有荷载类型，只是荷载分项系数都为 1.0； 组合 IV：撞击组合 组合 V：施工组合 组合 VI：不用 二 计算的基本假设： 1 单元按 A 类预应力混凝土设计 ； 2 考虑钢束分阶段张拉引起的预应力损失 ； 荷载工况：

6、 1.混凝土收缩徐变： 1000 天 2.体系温差：升温 25、降温 25 3.局部温差：顶板上、下缘温差 14 5.5 0 ，计算图示如下 05.13 335.5 0-2.7 5-2.5 667 14 -74.不均匀沉降 ： 简支梁不考虑支座沉降对空心板应力的影响。 施工阶段 1. 张拉钢束；（ 1天） 2. 安装模板，浇筑 空心板 混凝土 ；（ 10 天） 3.吊装空心板，浇注二期恒载；（ 20 天） 4.计算收缩、徐变；（ 1000 天） 三 计算过程： 1 使用“桥梁博士程序”对主梁进行 结构安全 复核。 2 采用 MIDAS/CIVIL6.7-1 进行复核计算 。 四 计算简图： 天

7、津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 3 1. 横断面： 2. 计算模型 ： 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 五 、 预应力钢束 ： 采用 12 根 1 s15.24 钢绞线 ， 张拉控制应力 0.71*1860 1320.6 Mpa 六、应力控制值： 、 混凝土正截面抗裂验算： 组合 不出现法向拉应力 组合 法向拉应力 =0.7ftk=0.7*-2.65=-1.855 Mpa 、混凝土斜截面抗裂验算： 组合 主拉应力 =0.5ftk=0.5*-2.65=-1.325 Mpa 、 受压区 混凝土最大压应力 ： 组合 法向压 应力 =0.5fck=0.5*32.4=16.2

8、 Mpa 组合 主压应力 =0.6fck=0.6*32.4=19.44 Mpa 、预应力钢绞线最大拉应力 组合 最大拉应力 =0.65fpk=0.65*1860=1209Mpa 七、截面配筋： 1、顶板： 距底板 41cm 高 ， Ag=12.44cm2， 纵向 通筋 （共计 11 根 12） ； 2、 底板 ： 距底板 4.5cm 高 ， Ag=15.7cm2， 纵向 通筋（ 共计 5 根 20） ； 八、施工过程中应力计算： * 指定单元截面应力输出 * 第 2施工阶段应力结果 阶段累计应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -0.135 1.35 -0.141

9、1.36 2 -0.143 1.35 0.468 2.22 3 0.464 2.2 -0.301 6.11 4 -0.304 6.09 -0.497 7.79 5 -0.501 7.78 -0.146 7.37 6 -0.159 7.37 -0.438 9.15 7 -0.437 9.14 -0.192 8.86 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 4 8 -0.192 8.86 -0.00291 8.65 9 -0.00291 8.65 0.132 8.5 10 0.132 8.5 0.213 8.41 11 0.213 8.41 0.24 8.38 12 0.24 8.38 0.213

10、8.41 13 0.213 8.41 0.132 8.5 14 0.132 8.5 -0.00291 8.65 15 -0.00291 8.65 -0.192 8.86 16 -0.192 8.86 -0.437 9.14 17 -0.438 9.15 -0.159 7.37 18 -0.147 7.37 -0.501 7.78 19 -0.497 7.79 -0.304 6.08 20 -0.302 6.11 0.464 2.21 21 0.463 2.23 -0.147 1.36 22 -0.141 1.36 -0.135 1.35 阶段预应力应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘

11、右上缘 右下缘 1 0.0907 1.47 0.0906 1.47 2 0.0906 1.47 0.18 2.92 3 0.18 2.92 -1.07 7.36 4 -1.07 7.36 -1.68 9.53 5 -1.68 9.53 -1.68 9.5 6 -1.68 9.5 -2.28 11.6 7 -2.28 11.6 -2.27 11.6 8 -2.27 11.6 -2.27 11.6 9 -2.27 11.6 -2.27 11.6 10 -2.27 11.6 -2.27 11.6 11 -2.27 11.6 -2.27 11.6 12 -2.27 11.6 -2.27 11.6 13

12、 -2.27 11.6 -2.27 11.6 14 -2.27 11.6 -2.27 11.6 15 -2.27 11.6 -2.27 11.6 16 -2.27 11.6 -2.28 11.6 17 -2.28 11.6 -1.68 9.5 18 -1.68 9.5 -1.68 9.53 19 -1.68 9.53 -1.07 7.36 20 -1.07 7.36 0.18 2.93 21 0.18 2.93 0.0906 1.47 22 0.0906 1.47 0.0907 1.47 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 5 阶段收缩应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右

13、下缘 1 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 2 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 3 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 4 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 5 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 6 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 7 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 8 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0

14、.00105 9 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 10 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 11 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 12 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 13 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 14 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 15 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 16 -0.00228 -0.00105

15、-0.00228 -0.00105 17 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 18 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 19 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 20 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 21 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 22 -0.00228 -0.00105 -0.00228 -0.00105 阶段徐变应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -0.21 -0.11

16、3 -0.21 -0.113 2 -0.213 -0.119 -0.204 -0.127 3 -0.208 -0.147 -0.183 -0.168 4 -0.185 -0.19 -0.172 -0.202 5 -0.176 -0.206 -0.177 -0.205 6 -0.189 -0.201 -0.166 -0.222 7 -0.165 -0.23 -0.166 -0.23 8 -0.166 -0.23 -0.166 -0.229 9 -0.166 -0.229 -0.166 -0.229 10 -0.166 -0.229 -0.166 -0.229 11 -0.166 -0.229 -

17、0.166 -0.229 12 -0.166 -0.229 -0.166 -0.229 13 -0.166 -0.229 -0.166 -0.229 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 6 14 -0.166 -0.229 -0.166 -0.229 15 -0.166 -0.229 -0.166 -0.23 16 -0.166 -0.23 -0.165 -0.23 17 -0.166 -0.222 -0.189 -0.201 18 -0.177 -0.205 -0.176 -0.206 19 -0.172 -0.202 -0.185 -0.19 20 -0.183 -0.168 -0.20

18、8 -0.147 21 -0.21 -0.122 -0.217 -0.116 22 -0.21 -0.113 -0.21 -0.113 第 3施工阶段应力结果 阶段累计应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -0.445 1.14 -0.459 1.15 2 -0.464 1.14 0.748 1.29 3 0.739 1.25 0.578 4.36 4 0.574 4.32 0.884 5.41 5 0.876 5.4 1.63 4.55 6 1.61 4.56 1.72 5.86 7 1.72 5.85 2.24 5.26 8 2.24 5.26 2.65 4.8

19、2 9 2.65 4.82 2.93 4.51 10 2.93 4.51 3.11 4.32 11 3.11 4.32 3.17 4.26 12 3.17 4.26 3.11 4.32 13 3.11 4.32 2.93 4.51 14 2.93 4.51 2.65 4.82 15 2.65 4.82 2.24 5.26 16 2.24 5.26 1.72 5.85 17 1.72 5.87 1.61 4.56 18 1.63 4.55 0.877 5.4 19 0.884 5.41 0.574 4.32 20 0.578 4.36 0.74 1.25 21 0.737 1.3 -0.471

20、1.15 22 -0.459 1.15 -0.445 1.14 阶段预应力应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -0.00333 -0.0556 -0.00337 -0.0562 2 -0.0036 -0.0564 -0.00682 -0.113 3 -0.00682 -0.113 0.0478 -0.311 4 0.0478 -0.311 0.0761 -0.414 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 7 5 0.0761 -0.414 0.0749 -0.409 6 0.0749 -0.409 0.104 -0.51 7 0.104 -0.51 0.104 -

21、0.51 8 0.104 -0.51 0.102 -0.502 9 0.102 -0.502 0.101 -0.497 10 0.101 -0.497 0.1 -0.494 11 0.1 -0.494 0.0998 -0.493 12 0.0998 -0.493 0.1 -0.494 13 0.1 -0.494 0.101 -0.497 14 0.101 -0.497 0.102 -0.503 15 0.102 -0.503 0.104 -0.51 16 0.104 -0.51 0.104 -0.51 17 0.104 -0.51 0.075 -0.41 18 0.075 -0.41 0.07

22、63 -0.414 19 0.0763 -0.414 0.0479 -0.313 20 0.0479 -0.313 -0.00653 -0.112 21 -0.00653 -0.112 -0.00336 -0.056 22 -0.00336 -0.056 -0.00333 -0.0556 阶段收缩应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 2 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 3 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 4 -0.0199 -0.0092

23、-0.0199 -0.0092 5 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 6 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 7 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 8 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 9 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 10 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 11 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 12 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 13 -0.019

24、9 -0.0092 -0.0199 -0.0092 14 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 15 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 16 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 17 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 18 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 19 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 20 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 21 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0

25、.0092 22 -0.0199 -0.0092 -0.0199 -0.0092 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 8 阶段徐变应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -0.288 -0.15 -0.287 -0.15 2 -0.289 -0.156 -0.305 -0.142 3 -0.309 -0.16 -0.308 -0.161 4 -0.31 -0.181 -0.316 -0.175 5 -0.32 -0.179 -0.337 -0.164 6 -0.348 -0.161 -0.341 -0.168 7 -0.34 -0.176 -0.352 -0.166

26、 8 -0.352 -0.166 -0.361 -0.158 9 -0.361 -0.158 -0.367 -0.153 10 -0.367 -0.153 -0.371 -0.149 11 -0.371 -0.149 -0.372 -0.148 12 -0.372 -0.148 -0.371 -0.149 13 -0.371 -0.149 -0.367 -0.153 14 -0.367 -0.153 -0.361 -0.158 15 -0.361 -0.158 -0.352 -0.166 16 -0.352 -0.166 -0.34 -0.176 17 -0.341 -0.168 -0.348

27、 -0.161 18 -0.337 -0.164 -0.32 -0.179 19 -0.316 -0.175 -0.31 -0.181 20 -0.308 -0.161 -0.309 -0.16 21 -0.31 -0.137 -0.293 -0.152 22 -0.287 -0.15 -0.288 -0.15 第 4施工阶段应力结果 阶段累计应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -1.37 0.514 -1.38 0.525 2 -1.39 0.498 -0.213 0.515 3 -0.233 0.427 -0.226 2.98 4 -0.236 2.89 0.

28、151 3.69 5 0.132 3.67 0.856 2.85 6 0.8 2.87 1.02 3.86 7 1.02 3.82 1.53 3.24 8 1.53 3.24 1.91 2.83 9 1.91 2.83 2.18 2.54 10 2.18 2.54 2.35 2.36 11 2.35 2.36 2.4 2.31 12 2.4 2.31 2.35 2.36 13 2.35 2.36 2.18 2.54 天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 9 14 2.18 2.54 1.91 2.83 15 1.91 2.83 1.53 3.24 16 1.53 3.24 1.02 3.82 17 1.02 3.86 0.8 2.86 18 0.856 2.85 0.133 3.67 19 0.151 3.69 -0.237 2.88 20 -0.226 2.97 -0.232 0.437 21 -0.236 0.546 -1.41 0.515 22 -1.38 0.525 -1.37 0.514 阶段预应力应力 : 主截面 : 单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘 1 -0.00869 -0.145 -0.0088 -0.147 2 -0.00881 -0.147 -0.0174 -0.298 3 -0.0174 -0.298