空心板设计计算书毕业设计.doc

空心板设计计算书毕业设计 第Ⅰ部分 上部结构 I、设计资料 一、设计标准及材料 标准跨径：16m 计算跨径：15.56m 桥面净宽： 9+2×0.5m 设计荷载：汽—20，挂—100 材料：预应力钢筋：Φ15.24（7Φ5.0）钢铰线，后张法施工。 非预应力钢筋：Ⅰ钢筋和Ⅱ级螺纹钢筋 混凝土：空心板为R40号，空心板铰逢为R30号；桥面铺装为R30号沥青砼；栏杆、人行道采用R30号砼; 二、构造与尺寸 50 900/2 2% 图1-1 桥梁横断面 （尺寸单位：cm） 图1-2 面构造及尺寸 （尺单位：cm） 三、设计依据与参考书 《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社 《桥梁计算示例集》（梁桥）易建国主编，人民交通出版社 《桥梁工程》（1985）姚玲森主编，人民交通出版社 《公路桥涵标准图》公路桥涵标准图编制组，人民交通出版社 《公路桥涵设计规范（合订本）》(JTJ021-85)人民交通出版社 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85） II、上部结构的设计过程 一、毛截面面积计算（详见图1-2） Ah=99×90－30×63－∏×31.52－（3×3＋7×7＋12×7） =4688.28cm2 (一)毛截面重心位置 全截面静距：对称部分抵消，除去下部3cm后1/2板高静距 S=2[5×7/2（2/3×7＋14.5＋14）+3×8×（21＋14.5＋8/2）＋2×8/2（14.5 ＋21＋8/3）]＋99×3×（43.5＋3/2） =3667.5＋13365 =17032.5cm3 铰面积：A铰=2×（1/2×7×5＋1/2×2×8＋3×8）=99cm2 毛面积的重心及位置为： dh=17032.5/4688.28=3.63cm (向下) 则重心距下边缘的距离为：14＋18＋14.5－3.63=42.87cm 距上边缘距离为：90－42.87=47.13cm 铰重心对除去下部3cm后1/2板高的距离： d铰=3667.5/99=37.05cm (二)毛截面对重心的惯距 每个挖空半圆(图1-3) 面积：A′=1/2×∏×R2=1/2×3.14×182=508.68cm2 重心：y=4R/(3×∏)=4×18/(3×3.14)=7.64cm 半圆对自身惯距：I=II-I－A′y2=3.14×184/8－508.68×7.642 =41203.08－29691.45=11511.63cm4 由此可得：Ih=99×903/12＋99×90×3.632－2[36×293/12＋36×29×3.632]－4×11511.63－2×508.68×[（7.64＋29/2＋3.63）2＋（7.64＋29/2―3.63）2]―2（1/12×83×3＋1/36×2×83＋1×5×73/36）－99×（37.05＋3.63）2 =4723333.21cm4 二、内力计算 （一）、永久荷载（恒载）作用下 桥面系 安全带、栏杆：单侧为6.25kN/m 桥面铺装：2×（0.06+0.15）/2×4.5×23=21.74 kN/m g1= (6.25×2+21.74)/10=3.43 kN/m 铰和接缝：g2=(99+1×90)×10-4×24=0.45 kN/m 行车道板：g3=4688.28×10-4×25=11.72 kN/m 恒载总重力：g=g1+g2+g3=3.43+0.45+11.72=15.6kN/m 恒载内力计算见表1-1。 表1-1 荷载 g (kN/m) L (m) M(kN*m) Q(kN) 跨中1/8gL2 1/4点3/32gL2 Q支1/2gL Q1/4点1/4gL 单块板重 全部恒载 11.72 15.60 15.56 15.56 354.7 472.12 266.02 354.09 91.18 121.37 45.59 60.68 （二）、基本可变荷载（活载）作用下 荷载横向分布系数 跨中和四分点的横向分布系数按铰接板法计算。支点按杠杆法计算荷载横向分布系数；支点到四分点间按直线内插求得。 （1）跨中和四分点的荷载横向分布系数： 刚度系数r=π2EI/(4GIT)·(b/l)