毕业论文---16m公路预应力简支空心板梁桥中板设计.doc

16m公路预应力简支空心板梁桥中板设计 设计资料 1.设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载：公路Ⅰ级；护栏：3.0。 2.桥面跨径及净宽 标准跨径：=16m。 计算跨径: =15.6m。 板 长：=15.96m。 桥梁宽度：9m+2×0.5m。 板 宽：=0.99m。 3.主要材料 混凝土：主梁板采用C50混凝土，桥面铺装采用10cm混凝土+柔性防水涂层+10cm沥青混凝土。预应力筋：采用12.7高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值=1860，弹性模量=1.95，普通钢筋：直径大于和等于12mm的用HRB335级热轧螺纹钢筋，直径小于12mm的均用R235级热轧光圆钢筋。锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。 4.施工工艺 先张法施工，预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。 5.计算方法及理论 极限状态设计法 6.设计依据及参考资料 交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。 交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。 《预应力筋用锚具、夹具和连接》（GBT14370-93）。 《公路桥梁板式橡胶支座规格条例》（JTT663-2006）。 《桥梁工程》、《结构设计原理》等教材。 计算示例集《混凝土简支梁（板）桥》（第三版），易建国主编，人民交通出版社。 《公路桥涵设计手册梁桥（上）》，徐光辉，胡明义主编，人民交通出版社。 构造布置及尺寸 桥面宽度为：净—7m+20.5m（防撞护栏），全桥宽采用8块 C50的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm（中板），边板99.5cm，宽62cm，空心板全长15.96m。采用先张法施工工艺，预应力筋采用15.20高强度低松弛钢绞线，=1860，=1.95。=1260，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。C50混凝土空心板的=32.4，=2.65，=1.83。全桥空心板横断面布置如图1所示，每块空心板截面及构造尺寸见图2。 空心板截面构造及尺寸 图2 空心板毛截面几何特性计算 1.毛截面面积A（参见图2） 2.毛截面重心位置 全截面对1/2板高处的静矩： 铰缝的面积： 则毛截面重心离1/2板高处的距离为： 铰缝重心对1/2板高处的距离为： 3.空心板毛截面对其重心轴的惯矩 由图3，设每个挖空的半圆面积为 半圆重心轴： 半圆对其自身重心OO的惯矩为， 则空心板毛截面对其重心轴的惯矩为： （忽略了铰缝对自身重心轴的惯矩） 空心板截面的抗扭刚度可简化为图4的单箱截面来近似计算： 挖空半圆构造图 图3 作用效应计算 1.永久作用效应计算 1.1空心板自重（第一阶段结构自重） = 1.2桥面系自重（第二阶段结构自重） 栏杆重力参照其它桥梁设计资料：单侧按6计算，桥面铺 装采用10cm C50混凝土+柔性防水涂层+10cm沥青混凝土，则全桥宽铺装每延米重力为： 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板，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，这里为计算方便近似按各板平均分担来考虑，则每块空心板分权佳到的每延米桥面系重力为： 1.3铰缝自重（第二阶段结构自重） 由此得空心板每延米总重为： （第一阶段结构自重） （第二阶段结构自重） 由此可计算出简支空心板永久作用（自重）效应，计算结果见 表1。 永久作用效应汇总表 表1 项目 作 用种 类 作用（ ） 计算跨径（m） 作用效应M（） 作用效应V （） 跨中 跨 支点 跨 跨中 9.251 15.6 281.42 211.06 72.16 36.08 0 6.317 15.6 192.16 144.12 49.27 24.64 0 15.568 15.6 473.58 355.18 121.43 60.72 0 2.可变作用效应计算 本设计汽车荷载采用公路级荷载，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载。公路级的车道荷载由的均布荷载和 的集中荷载的部分组成。而在计算剪力效应时，集中荷载标准值应乘以1.2的系数。即计算剪力时，。 按《桥规》车道荷载的均布荷载应满布于使结构产生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。多车道桥梁上还应考虑多车道折减，双车道折减系数，四车道折减系