1、本科毕业论文系列开题报告土木工程某混凝土简支梁桥设计（方案C）一、选题的背景与意义桥梁是跨越障碍、沟通两端的建筑。桥梁在功能上是交通工程的咽喉，不仅是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合国力的体现，而且是一个国家或地区经济、历史、人文等社会发展的标志性建筑，是社会历史发展的一座不朽的丰碑。随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化，大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网络，这不仅有利于经济的进一步的发展，同时对促进文化交流、加强民族团结、巩固国防等方面，也又有非常重要的意义。九十年代以来，中国桥梁的成就才使我们重新无愧于祖先地站到了世界前列，这是中国桥梁建设的伟大复兴时代。
2、由于板式桥梁具有构造简单、受力明确的特点，可以工厂化预制，便于质量控制和降低成本；可以根据需求，采用钢筋混凝土或预应力混凝土结构，做成实心或空心断面，并可就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥，因此，在一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中广泛采用。因此，对于预应力混凝土板式梁桥的学习、研究有重要的意义。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题研究的基本内容主要是基本掌握预应力简支梁桥的设计计算，了解有关计算方法和相关软件，分析桥梁的受力，桥梁结构组成等。1、学习桥梁设计的基本理论和相关软件使用方法；2、根据实际工程要求，设计该桥的上部与下部结构，并做计算书；3、利用CAD软件绘制施工图。三、研究的方
3、法与技术路线1、研究预应力简支T桥梁设计方法，给出一套较完整的预应力混凝土设计方案；2、结合桥梁设计规范，进行内力组合，设计预应力截面验算；3、运用CAD制图软件绘制桥梁设计施工图。四、研究的总体安排与进度201011201012文献综述、开题报告；20111文献翻译，学习桥梁设计的基本理论和相关软件的使用方法；2011220113设计预应力混凝土板梁桥；20114利用CAD软件绘制施工图，撰写毕业设计文档；20115修改毕业设计，准备答辩。参考文献1沈云浅谈我国公路桥梁技术的发展J中国科技博览,20092467682刘义和，雪晓东，刘雅纯桥梁创新和可持续发展J吉林交通科技,200515758
4、3黄锦源材料、施工、设计是桥梁发展的三大要素J中国市政工程,2009581834李伯岩，张维琪中国桥梁发展史浅析J林业科技情报,2007,39487885陈剑毅我国桥梁发展史及现存的问题J山西建筑,2008,34173153166张满华，方步云桥梁发展及其非线性问题概述J科技创新导报,20092071737JTGD602004，公路桥涵设计通用规范S8邵旭东桥梁工程M北京人民交通出版社，20049易建国混凝土简支梁板桥第3版M北京人民交通出版社，200610闫志刚钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计M北京机械工业出版社，200911徐先芦简述道路桥梁发展历程J今日科苑,2008121621
5、2张志宏浅谈我国公路桥梁发展趋势J中国新技术新产品,2008156513李小亮浅谈梁板桥的加固J广东科技,2007（10）05514陈忠预应力混凝土空心板桥应用与施工相关问题J中国高新技术企业,20092210915黄顺泉预应力混凝土空心板桥的设计探讨J科技资讯,2009207816颜桂云某混凝土空心板桥病害成因分析与荷载实验研究J福建建材,2008,（3）141717易建国桥梁计算实例集混凝土简支梁（板）桥北京人民交通出版社,2009,352732232318张春礼，黄伟洪在役简支钢筋混凝土桥梁体系安全性综合评价J山西建筑,2009,352732232319楼庄鸿楼庄鸿桥梁论文集C北京人民交
6、通出版社，200420同济大学桥梁工程系桥梁结构理论与实践项海帆教授论文选集C上海同济大学出版社，200721MMABSOUT,KTARHINI,RJABAKHANJI,EAWWADWHEELLOADDISTRIBUTIONINSIMPLYSUPPORTEDCONCRETESLABBRIDGEJJOURNALOFBRIDGEENGINEERING,2004,9214715522TONGYUQIANG,XIANGTIANYU,DUBIN,YUANXINPENGANDZHAORENDALIFETIMERELIABILITYANALYSISOFFLEXURALCRACKINGFORPRESTRESS
7、EDCONCRETEBRIDGEJJOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYENGLISHEDITION,2009,17320721123AAMER,MAROCKIASAMY,MSHAHAWYLOADDISTRIBUTIONOFEXISTINGSOLIDSLABBRIDGEBASEDONFIELDTESTSJJOURNALOFBRIDGEENGINEERING,1999,43189193毕业论文文献综述土木工程某混凝土简支梁桥设计桥梁是跨越障碍、沟通两端的建筑。桥梁在功能上是交通工程的咽喉，不仅是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合国力的体现，而且是
8、一个国家或地区经济、历史、人文等社会发展的标志性建筑，是社会历史发展的一座不朽的丰碑。随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化，大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网络，这不仅有利于经济的进一步的发展，同时对促进文化交流、加强民族团结、巩固国防等方面，也又有非常重要的意义。我国自改革开放以来，路（特别是高等级公路和城市道路）、桥建设得到了飞速的发展，对改善人民的生活环境，改善投资环境，促进经济的腾飞，起到了关键的作用。下面主要介绍一些关于桥梁，尤其是简支空心板梁桥的发展趋势、技术创新等。1、国内外桥梁的发展现状以及未来展望20世纪下半叶,世界桥梁工程发展的最大成就可被认为是斜拉桥的复兴
9、和预应力混凝土技术的应用。桥梁工程作为一门独立的科学技术,不在是仅凭桥梁设计者们智慧和经验的创造过程,它已发展成为融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学科。由于科学的进步,一些相关的学科也渗透入桥梁工程领域中,发展了新的分支学科,如桥梁抗风、抗震、桥梁CAD、桥梁的施工控制及桥梁检测技术等等。与此同时,计算机和有限元法的问世使桥梁结构三维非线形分析成为可能。这一时期以悬索桥、斜拉桥为主的大跨度桥梁技术得以飞速的发展。展望未来，桥梁的发展趋势和动向主要有以下几个方面。首先，桥梁的跨径不断增大。其次，桥型不断丰富。本世纪5060年代，桥梁技术经历了一次飞跃混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法
10、和拱桥无支架方法的出现，极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力；斜拉桥的涌现和崛起，展示了丰富多彩的内容和极大的生命力；悬索桥采用钢箱加劲梁，技术上出现新的突破。所有这一切，使桥梁技术得到空前的发展。最后，结构不断轻型化。2、桥梁的分类21梁式桥梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而与同样跨径的结构体系相比，梁桥内产生的弯矩最大，通常用抗弯、抗拉能力强的材料来建造。对于中、小跨径的桥梁，目前在公路上应用的最广的是标准跨径的混凝土简支梁桥。22拱式桥拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱和钢筋混凝土拱。自重较
11、大，跨越能力较小，但造价低，养护工作量少，抗风性能好。而且外形酷似彩虹卧波，十分美观。23刚构桥刚构桥的主要承重结构是梁与立柱整体结合在一起的钢构结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性，以承担负弯矩作用。我国主要用带挂梁的T构。国外仅在中间最大跨跨中设铰，最大跨梁墩固结，其他跨都做成连续梁，利用边跨的连续，增强主跨刚度，减小主跨的变位。连续梁桥一般采用箱型截面。连续刚构的梁保持连续，梁墩固结。24斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。混凝土以箱式、板式、边箱中板式为主，钢梁以正交异性极钢箱为主。由于受到斜拉索的弹性支撑，弯矩较小，使得主梁尺寸大大减小，结构自重显著减轻，大幅提高了斜拉桥的跨越能力。25悬索桥
12、特大跨径桥梁的主要形式之一。锚锭以重力式和地锚为主。采用单跨悬吊、双跨不对称悬吊和三跨悬吊。悬索桥的一个特点是，受力简单明了，成卷的钢缆易于运输，在将缆索架设完成后，便形成了一个强大的结构支撑系统，施工过程中的风险相对较小。3、空心板桥的应用现状、特点31空心板桥的应用现状首先，从结构形式上看。目前，国内公路及城市道路，尤其是平原，桥梁净空和桥台填土高度受限制的地区，PC简支空心板桥应用很广，其常用跨径为2030M，并多采用桥面连续；连续板桥由于多用于净空受限的跨线桥及立交桥匝道桥，多数属于弯、坡、斜桥，为降低梁高，常采用普通钢筋混凝土现浇实心板结构，其跨径一般不超过30M，如进来在城市立交中
13、采用的无梁板桥，就属于这一类型。其次，从施工工艺角度看。由于先张法CP梁、板桥具有施工周期短，工序简洁、节省材料、耐久性好、维修养护量少等特点，在国内外均得到了广泛应用。但是，由于在我国多采用直线布筋，常用跨径一般限于2035米，其中空心板板桥一般不超过25M，远远落后于国外广泛采用的折线配筋方式，如前苏联设计的先张梁跨度达到了692M，而向美、日等发达国家也多使用折线配筋的先张梁。32空心板桥的一些特点321预应力混凝土空心板的主要结构形式立面布置上，有简支板和连续板两种结构。简支板结构简单，缺点是在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点，行车颠簸，需要设置伸缩缝或桥面连续，难以保障行车舒顺
14、，而桥面连续也容易破坏。由于本论文探讨的是简支梁桥的情况，因此对于连续板的情况不予讨论。322预应力混凝土空心板的优点总结起来，预应力混凝土空心板具有以下优点（1）构造简单，工艺成熟，多数施工单位都可操作；（2）可以工厂化预制，现场装配，施工简便迅速，便于质量控制和降低成本；（3）体积小、重量轻、便于吊装；（4）建筑高度小，不受填土高度限制；（5）对地基条件要求不高；（6）遭受破坏后易于修复。4、结语由于板式桥梁具有构造简单、受力明确的特点，而预应力混凝土空心板建筑高度相对最低，对土源缺乏、软基较多的平原地区有显著的经济性，因而特别受到欢迎。可以经过优化后编制适当的通用图集，大量推广，从而简化
15、设计、施工过程，促进施工技术、工艺的标准化，提高预制板质量，并进一步降低生产成本，获得更好的经济效益和社会效益。所以，做好预应力混凝土空心板桥的优化设计工作意义重大。参考文献1沈云浅谈我国公路桥梁技术的发展J中国科技博览,20092467682刘义和，雪晓东，刘雅纯桥梁创新和可持续发展J吉林交通科技,2005157583黄锦源材料、施工、设计是桥梁发展的三大要素J中国市政工程,2009581834李伯岩，张维琪中国桥梁发展史浅析J林业科技情报,2007,39487885陈剑毅我国桥梁发展史及现存的问题J山西建筑,2008,34173153166张满华，方步云桥梁发展及其非线性问题概述J科技创新
16、导报,20092071737JTGD602004，公路桥涵设计通用规范S8邵旭东桥梁工程M北京人民交通出版社，20049易建国混凝土简支梁板桥第3版M北京人民交通出版社，200610闫志刚钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计M北京机械工业出版社，200911徐先芦简述道路桥梁发展历程J今日科苑,20081216212张志宏浅谈我国公路桥梁发展趋势J中国新技术新产品,2008156513李小亮浅谈梁板桥的加固J广东科技,2007（10）05514陈忠预应力混凝土空心板桥应用与施工相关问题J中国高新技术企业,20092210915黄顺泉预应力混凝土空心板桥的设计探讨J科技资讯,20092078
17、16颜桂云某混凝土空心板桥病害成因分析与荷载实验研究J福建建材,2008,（3）141717易建国桥梁计算实例集混凝土简支梁（板）桥北京人民交通出版社,2009,352732232318张春礼，黄伟洪在役简支钢筋混凝土桥梁体系安全性综合评价J山西建筑,2009,352732232319楼庄鸿楼庄鸿桥梁论文集C北京人民交通出版社，200420同济大学桥梁工程系桥梁结构理论与实践项海帆教授论文选集C上海同济大学出版社，200721MMABSOUT,KTARHINI,RJABAKHANJI,EAWWADWHEELLOADDISTRIBUTIONINSIMPLYSUPPORTEDCONCRETESLA
18、BBRIDGEJJOURNALOFBRIDGEENGINEERING,2004,9214715522TONGYUQIANG,XIANGTIANYU,DUBIN,YUANXINPENGANDZHAORENDALIFETIMERELIABILITYANALYSISOFFLEXURALCRACKINGFORPRESTRESSEDCONCRETEBRIDGEJJOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYENGLISHEDITION,2009,17320721123AAMER,MAROCKIASAMY,MSHAHAWYLOADDISTRIBUTIONOFEXISTINGSOL
19、IDSLABBRIDGEBASEDONFIELDTESTSJJOURNALOFBRIDGEENGINEERING,1999,43189193本科毕业设计土木工程某混凝土简支梁桥设计（方案C）THEDESIGNOFASIMPLESUPPORTEDCONCRETEBEAMBRIDGEPROJECTC某混凝土简支梁桥设计（方案CI某混凝土简支梁桥设计（方案C）摘要本设计是根据设计任务书和桥规，设计16M预应力空心板桥，对结构进行内力计算和配筋。本设计的内容包括桥梁上部结构、下部结构。上部结构的设计和计算包括空心板截面的细部尺寸以及几何特性、作用效应计算、预应力钢筋的确定和布置、换算截面几何特性计算、
20、承载力验算、预应力损失计算、最小配筋率复核等。下部结构的设计和计算即，对下部结构的支座、盖梁、桩基进行尺寸设计、计算和验算。根据结构受力验算，该桥梁结构形式满足安全性、耐久性等要求，设计方案经济合理。关键词预应力混凝土；空心板桥；横向分布系数。某混凝土简支梁桥设计（方案CIITHEDESIGNOFASIMPLESUPPORTEDCONCRETEBEAMBRIDGEPROJECTCABSTRACTINTHISPAPER,ACONCRETESIMPLESUPPORTEDHOLLOWSLABBRIDGEOF16MISDESIGNEDACCORDINGTOTHEASSIGNEMENTOFPROJECT
21、ANDTHEDESIGNSPECIFICATIONANDTHESTEELBARWASARRANGEDACCORDINGTOTHECALCULATIONOFINTERNALFORCETHISPAPERINCLUDESOUTLINEOFTHEUPPERSTRUCTUREANDSUBSTRUCTUREOFTHEBRIDGETHEDESIGNANDANALYSISOFTHEUPPERSTRUCTUREINCLUDESTHESIZEANDGEOMETRICALPROPERTIESOFTHEHOLLOWSLAB,THECALCULATIONOFSECTIONGEOMETRICALCHARACTERISTI
22、CS,BEARINGCAPACITY,PRESTRESSEDLESS,CONSTRUCTUREDEFORMATION,CHECKINGCOMPUTATIONOFPERMANENT,ANDSOONTHEDESIGNANDANALYSISOFTHEUPPERSTRUCTUREINCLUDESOFCALCULATINGANDCHECKINGTHESTEADIER,BENTCAPANDTHESTAKEBASEDONTHECHECKINGPROCEDURERESULTS,THESTRUCTURETYPEOFTHEBRIDGEMEETSTHEREQURIEMENTOFTHEBRIDGEDESIGNOFSA
23、FETY,DURABILITYANDSOONTHEDESIGNSCHEMEISALSOECONOMICALANDREASONABLEKEYWORDSPRESTRESSEDCONCRETEHOLLOWSLABBRIDGECOEFFICIENTOFTRANSVERSEDISTRIBUTION某混凝土简支梁桥设计（方案CI目录1设计资料及构造布置111跨度和桥面宽度112技术标准113地质条件114设计依据115主要材料116设计参数217结构设计218空心板截面几何性质计算32作用效应计算521永久作用效应计算522可变作用效应计算623主梁作用效应组合133预应力钢束数量估算及其布置1631预应
24、力钢筋数量的估算1632预应力钢束的布置1733普通钢筋数量的估算与布置184计算主梁截面几何特性2141换算截面面积2142换算截面重心位置2143换算截面惯性矩2244换算截面弹性抵抗矩225预应力损失计算2351锚具变形、回缩引起的预应力损失2352加热养护引起的预应力损失2353钢筋松弛引起的预应力损失2354混凝土弹性压缩引起的预应力损失2355混凝土收缩徐变引起的预应力损失2456预应力损失组合计算256极限状态计算2761承载能力极限状态27611跨中正截面抗弯承载力计算27612跨中正截面抗弯承载力计算2862正常使用极限状态计算337主梁变形验算3571正常使用阶段的挠度计算
25、3572预应力引起的反拱度计算3573预拱度的设置378应力验算3881持久状况应力验算38811跨中截面混凝土正压应力的验算38812跨中截面预应钢绞线拉应力的验算38某混凝土简支梁桥设计（方案CII813斜截面主应力验算3882短暂状况应力验算409最小配筋率复核4310铰缝计算44101铰缝剪力计算44102铰缝抗剪强度计算4611支座计算48111确定支座平面尺寸48112确定支座的厚度48113验算支座的偏转情况49114验算支座的抗滑稳定性4912,盖梁计算50121荷载计算50122内力计算54123截面配筋设计与承载力校核5613钻孔桩计算58131荷载计算58132桩长计算5
26、8133桩的内力计算59134桩身截面配筋与承载力验算61参考文献63致谢64附录一65附录二6931设计资料及构造布置11跨度和桥面宽度（1）标准跨径15M（墩中心距）。（2）计算跨径1456M。（3）主梁全长1496M。（4）桥面宽度（桥面净空）净4375M205M（防撞栏，线荷载为75KN/M）。12技术标准（1）设计荷载公路级荷载。（2）环境标准类环境。（3）设计安全等级二级。13地质条件依据工程勘察院提供的工程地质勘察报告，知在场地所研究的深度内有性质如下的地层分布1层素填土杂色，以凝灰岩块石、碎石、碎屑为主，含建筑垃圾及少量粘性土。结构松散，均匀性差。层厚020320M。2层粘土灰
27、黄色，软塑为主，局部流塑、可塑，厚层状，含铁锰质结核，属高压缩性土。顶部含020030M耕土，本层土质上部较硬，往下逐渐变灰变软。层面高程102190M，层厚020100M。1层淤泥质粘土灰色，流塑为主，局部软塑，厚层状，含有机质，局部含大量有机质，属高压缩性土。层面高程125128M，层厚030430M。1A层泥炭为1层淤泥夹层，灰黑色，流塑，厚层状，含大量有机质，属高压缩性土。层面高程032132M，层厚010050M。2层淤泥质粘土灰色，流塑为主，局部软塑，厚层状，含有机质，属高压缩性土。层面高程377165M，层厚570910M。土3层淤泥质粘土灰色，流塑为主，局部软塑，厚层状，含有机
28、质，属高压缩性土。层面高程1203865M，层厚7901130M。14设计依据（1）公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）。4（2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD622004）。（3）其余设计依据详见参考文献。15主要材料（1）混凝土空心板采用C50混凝土，铰缝采用C40混凝土，桥面铺装采用C30沥青混凝土和C40防水混凝土，封锚混凝土采用C50，栏杆为C30混凝土。（2）钢筋1）预应力钢束采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为1520MM，公称面积1402MM，标准强度1860MPAPKF，弹性模量519510MPAPE。2）普通钢筋非预应力钢筋采用HR
29、B335，R235。16设计参数（1）相对湿度为80。（2）体系整体均匀升温25，均匀降温为20。（3）预应力管道采用钢波纹管成形，管道摩擦系数025M。（4）C50混凝土的材料特性CKF324MPA，CDF224MPA，TKF264MPA,TDF183MPA。（5）预应力混凝土结构重度按326KN/M计，普通钢筋混凝土重度按325KN/M计，沥青混凝土重度按323KN/M计。单侧防撞栏线荷载为75KN/M。17结构设计（1）本空心板按部分预应力混凝土A类构件设计【13】。（2）桥面板横坡为2单向横坡，各板均斜置，横坡由下部结构调整。（3）空心板断面中板每块板宽119CM，高80CM，边板每块
30、板上翼缘比中板多205CM；各板之间留有001M的缝隙。（4）桥面铺装上层为009M的C30沥青混凝土，下层为010M的C40防水混凝土，两者之间加设SBS防水层。（5）施工工艺预制预应力空心板采用先张法施工工艺。（6）桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸如图11、图12所示。5图11桥梁横断面及构造图（单位CM）中板边板图12空心板截面细部尺寸图（单位CM）18空心板截面几何特性计算（1）截面面积A（参见图12）按中板计算A11980755640510102【（37）15/21/277】5321CM2（2）截面重心位置全截面对1/2板高处的静矩S板12H21/27740157/31534015/
31、205415402/315535667CM36铰缝的面积A铰2（1/27715305415）199CM2则毛截面重心离1/2板高的距离为DS板12H/A583566753211097CM（向下移）铰缝重心对1/2板高处的距离为D铰583566719929325CM3空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I边长为10CM的等腰直角三角形对其自身重心轴的惯性矩为I12778CM4。铰缝对自身重心轴的惯性矩为I22283891CM4567782CM4。空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为I119803/12119801097275563/127556109724277782051010【（2810/31097）
32、2（2810/31097）2】199293251097222838913919106CM4。空心板截面的抗扭刚度也可简化为箱型截面按图13计算IT2212422BHHBTT【4（11922）2（8012）2】/28012/12211922/228636106CM4图13截面抗扭刚度简化计算图式（单位CM）72作用效应计算21永久作用效应计算（1）空心板自重（第一阶段结构自重）1G1GA532110426138346KN/M（2）桥面系自重（第二阶段结构自重）2G该桥两侧没有人行道，而采用05M宽的防撞护栏代替，参照桥梁设计资料，单侧按照75KN/M计算【46】。桥面铺装采用9CM厚C40混凝土
33、，下层为10CM厚沥青混凝土，则全桥宽铺装每延米重力为009230125672KN/M上述自重效应是在各空心板形成整体后，再加至板桥上的，精确地说由于桥梁横向弯曲变形，各板分配到的自重效应应是不同的，为使计算方便近似按各板平均分担来考虑，则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为2G75267213X6323KN/M（3）铰缝自重（第二阶段结构自重）3G3G1991801042506975KN/M由此得空心板每延米总重力为IG1G138346KN/M第一阶段结构自重IIG2G3G63230697570205KN/M（第二阶段结构自重）GIGIIG13834670205208551KN/M由此可计算
34、出简支空心板永久作用（自重）效应，计算结果见表21。表21永久作用效应计算表8作用种类项目作用IG（KN/M）计算跨径（M）作用效应M（KNM）作用效应V（KN）跨中跨中（218GL）14跨（2332GL）支点（12GL）1/4跨（14GL）IG13834614563666058274954410071595035790IIG702051456186037613952825110922555460GIGIIG2085511456552643541448261518251759126022可变作用效应计算该桥汽车荷载采用公路I级荷载，它由车道荷载及车辆荷载组成。桥规规定桥梁结构整体计算采用车道荷
35、载。公路I级的车道荷载由KQ105KN/M的均布荷载和KP1803601801456550521824KN的集中荷载两部分组成【7,8】。而在计算剪力效应时，集中荷载标准值KP应乘以12的系数，即计算剪力时KP12KP122182426189KN（1）冲击系数和车道折减系数的计算1）桥规规定汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数。按照结构基频F的不同而不同，对于简支板桥F212CCEIML当F14HZ时，045；当15HZ1026MM2。23普通钢筋1012J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SA40MM。普通钢筋布置见图33
36、。图33普通钢筋及预应力钢筋布置图（尺寸单位CM）244计算换算截面几何特性在配置了预应力钢筋和普通钢筋之后，需要计算换算截面的几何特性【17】。41换算截面面积0A11EPESSAAARAA541951056534510PECEERA；1400PAMM2；5421058034510SESCEEA；SA1131MM2A532100MM2代入得0A532100（5651）1400（581）1131544039MM242换算截面重心位置所有钢筋换算截面对毛截面重心的静矩为0114001097401400109740EPPESSSAAAA（5651）1400349035811131349034166
37、999MM3算截面重心至空心板毛截面重心的距离为0101014166999766544039SDAMM（向下移）则换算截面重心至空心板截面下缘的距离为01400109776638137LYMM换算截面重心至空心板截面上缘的距离为01400109776641863UYMM换算截面重心至预应力钢筋重心的距离为2501381374034137PEMM换算截面重心至普通钢筋重心的距离为01381374034137UEMM43换算截面惯性矩0I22201010111EPPPESSSIADAEAEAA391910105321007662（5561）1400341372（581）11313413724063
38、11010MM444换算截面弹性抵抗矩下缘10800101406311010651038137LLIWYMM3上缘10800101406311009711041863UUIWYMM3265预应力损失计算本设计采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为1520MM,公称面积140MM2,标准强度为FPK1860MPA,设计强度为FPD1260MPA,弹性模量EP195105MPA。张拉控制应力取为CONS065FPK06518601209MPA，则各项预应力损失计算如下【18】。51锚具变形、回缩引起的预应力损失预应力钢绞线的有效长度取为张拉台座的长度，设台座长L50M，采用一端张拉及夹
39、片式锚具，有顶压时，张拉锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值L取为4MM，则2LSLEP/L4195105/50103156MPA52加热养护引起的预应力损失先张法预应力混凝土构件采用加热养护的方法时，为减少温差引起的预应力损失，可采用分阶段的养护措施。设控制预应力钢筋与台座之间的最大温差T2（T2T1）15C，则由钢筋与台座之间的温差引起的预应力损失可按下式计算L32T4（T2T1）30MPA53钢筋松弛引起的预应力损失钢铰线由松弛引起的应力损失的终极值，按下式计算5052026PELPEPKFSSZS骣Y桫Y张拉系数，采用一次张拉，10Y；Z钢筋松弛系数，对于低松弛钢筋，03Z；PES传力锚固时
40、的钢筋应力，对先张法构件，PECON2LS120915611934MPA把以上数据代入上式计算得L51003（05211934/1860026）11934MPA2636MPA54混凝土弹性压缩引起的预应力损失27后张法梁当采用分批张拉时，先张拉的钢束由于张拉后钢束产生的混凝土弹性压缩引起的应力损失。计算公式为4LEPPCSASDEP预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，EPEP/EC195105/345104565PCSD在计算截面先张拉的钢筋重心处，由后张拉各批钢筋产生的混凝土法向应力。按下式计算POPOPIPCNNNMEAISD邋PONPOAPL6AS；POCONLPON、POM分别为
41、钢束锚固时预加的纵向力和弯矩；PIE计算截面上钢束重心到截面净轴的距离PINXIEYA，本处为34187MM。L预应力钢筋传力锚固时的全部预应力少年时，先张法构件传力锚固时的损失为L2LSL305L5，则POCONLCON（2LSL305L5）120915630052636MPA115022MPA则，PONPOAPL6AS（11502214000）KN161031KN由前面计算所得的空心板换算截面面积A0544039CM2，换算惯性矩为I0406311010MM4。则，POPOPIPCNNNMEAISD邋759MPA；4LEPPCSASD565759MPA4288MPA。55混凝土收缩徐变引起
42、的预应力损失由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失可按下式计算609,115PCSOEPPCOLPETTTTEASFSRR轾犏臌221PPEIR286LS受拉区全部纵向钢筋截面重心处由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失；PCS钢束锚固时，全部钢束重心处由预加应力（扣除相应阶段的应力损失）产生的混凝土法向压应力；R配筋率，PSAAAR；A钢束锚固时相应的净截面面积NA；PE钢束群重心至截面净轴的距离NE，本设计PE381374034137MM；I截面回转半径，2NNIIA406311010/54403974695MM2；,OTTF加载龄期为OT、计算龄期为T时的混凝土徐变系数；,CSOTTE加载龄期为
43、OT、计算龄期为T时的混凝土收缩徐变。（1）混凝土徐变系数终极值,UOTTF和收缩应变终极值,CSUOTTE的计算构件理论厚度的计算公式2AHUA主梁混凝土截面面积；U构件与大气接触的截面周边长度,U2119280410210223656CM63857CM。设传力锚固及加载龄期为7天，计算龄期为混凝土终极值TU，桥梁所处环境的大气相对湿度为80。由前面计算，空心板毛截面A5321CM2。故H2A/U25321/638571667CM。根据上述条件，查表并直线内插得,UOTTF2207，。,CSUOTTE0273103（2）计算混凝土收缩和徐变引起的预应力损失6LS计算结果见表51。表51混凝土
44、收缩和徐变引起的预应力损失6LS计算表计算数据PCREPMGK731MPA0465256556555264KNM拉应力TMPA压应力PCMPAL6MPA跨中4652666596L/4处349382770029支点073111023根据规范要求，全部纵筋重心处的压应力（PC）不得大于传力锚固时混凝土立方抗压强度的05倍，假设传力锚固时混凝土强度达到C45，则FCU45MPA，故05FCU0545MPA225MPA，因此由表51得知，跨中截面、L/4处截面、支点截面全部钢筋重心处的压应力均小于225MPA，满足规范要求。56预应力损失组合计算传力锚固时第一批损失543250LLLLLI正常使用阶段
45、第二批损失6550LLLII传力锚固后预应力损失总和LIILIL各截面的有效预加力LCONPEII计算结果，整理如表52。表52预应力损失汇总表第一批损失（MPA）预应力损失总和（MPA）有效预加力（MPA）跨中10166180810282L/4处1016619184107116支点101662250798393306极限状态计算61承载能力极限状态计算611跨中正截面抗弯承载力计算跨中截面构造尺寸及配筋见图33。预应力钢绞线合力作用点到截面底边的距离PA40MM，普通钢筋离截面底边的距离SA40MM，则预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点到截面底边的距离为40SDSSPDPPPSSDSPDPFA
46、AFAAAFAFAMM080040760PSHHAMM采用换算等效工字形截面来计算，参见图32，上翼缘厚度1295FHMM，上翼缘工作宽度1190FBMM，肋宽450BMM。首先按照公式PDPSDSCDFFFAFAFBH判断截面类型PDPSDSFAFA1260140028011312080680NCDFFFBH224119012953451952N所以属于第一类T形，应按宽度FB1190MM的矩形截面来计算其抗弯承载力。由0X计算混凝土受压区高度X由PDPSDSCDFFAFAFBX得3112604002801312241190PDPSDSCDFFAFAXFB7806MM0DMG10137890
47、137890KNM计算结果表明，跨中截面抗弯承载力满足要求。612斜截面抗剪承载力计算（1）截面抗剪强度上、下限复核选取距支点2H处截面进行斜截面抗剪承载力计算。截面构造尺寸及配筋见图33。首先进行抗剪强度上、下限复核，按公预规529条30,005110DCUKVFBHGKN式中DV验算截面处的剪力组合设计值（KN），由表14得支点处剪力及跨中截面剪力，内插得到距支点2H400MM处的截面剪力DVDV400429272540442927410013640KN0H跨中截面有效高度，由于该桥预应力筋及普通钢筋都是直线配置，有效高度0H与跨中截面相同，0H760MM；,CUKF边长为150MM的混凝
48、土立方体抗压强度，空心板C50，则,CUKF50MPA，TDF183MPA；B等效工字形截面的腹板宽度，B450MM。32代入上述公式0DVG104292742927KN300511050450760DVG创123334KN计算结果表明空心板截面尺寸符合要求。按公预规第5210条1250510320TDFBHA125051031018345076048895KN式中，2A10，125是按公预规5210条，板式受弯构件可乘以125提高系数。由于0DVG104292742927KNMINSVR012满足最小配箍率的要求。（2）斜截面抗剪承载力计算选取以下位置进行空心板斜截面抗剪承载力计算支座中心2
49、H400MM处截面，X6880MM，支座中心4L处截面，X6550MM。计算截面的剪力组合设计值，计算结果列于表61。33表61各计算截面剪力组合设计值截面位置X（MM）支点截面X6880X6550L/4截面剪力组合设计值DV（KN）429274100137969210001）距支座中心2H400MM处截面，X6880MM。由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋，故此截面的有效高度与跨中近似相同，0H760MM，其等效工字形截面的肋宽B450MM。由于不设弯起钢筋，因此，斜截面抗剪承载力按下式计算CSV31230,04510206CUKSVSVBHPFFAAAR创式中1A10，2A125，3A11，B450MM，0H760MM，100PR100113114004507600740。此处，HRB335钢筋，箍筋间距VS1
