16米先张空心板计算书.doc

跨径16米预应力混凝土空心板结构分析 一、基本资料： 上部构造采用跨径16米预应力混凝土空心板，下部构造为柱式墩台，钻孔灌注桩基础，桥面连续。 设计荷载：公路—Ⅱ级。 计算跨径：15.50米 桥面宽度：0.375+7.25+0.375＝8米。 空心板采用C50级预应力混凝土。预应力筋为1x7标准型φS15.2低松弛钢绞线，其抗拉强度标准值fpk=1860 MPa。 边板设计配束为14根，中板设计配束为12根。全部钢束合力点至空心板下缘距离，边板为56mm，中板为55mm。 二、计算假定： 上部构造预应力混凝土空心板桥面连续，每一跨仍作为简支空心板桥；仅全桥水平力计算时考虑桥面的连续作用。 护栏考虑其横向分配，按横向铰接板法计算，边板0.41，中板0.25；桥面铺装按各板计算；护栏和桥面铺装作为二期恒载加载于空心板。不考虑桥面铺装参与结构受力。 活载计算考虑其横向分配，按横向铰接板法计算荷载横向分配系数。 计算时未考虑空心板纵向普通钢筋的抗拉和抗压作用。 主梁砼比重采用26kN/m3，企口缝及桥面铺装砼比重采用25 kN/m3。 三、空心板结构计算 (一)．截面几何特性： 1. 截面几何尺寸： 2. 毛截面几何特性： 毛截面几何特性 板别 A0 (m2) S0 (m3) y0 (m) I0 (m4) 边板 0.5314 0.2010 0.3782 0.0293 中板 0.4092 0.1362 0.3330 0.0224 注：A0 — 毛截面面积； S0 — 毛截面对底边静矩； y0 — 毛截面形心轴，y0 = S0 / A0； I0 — 毛截面惯性矩。 3. 换算截面几何特性： 换算截面几何特性 板别 Ap (m2) αEP Anp (m2) ap (m) A0 (m2) S0 (m3) y0 (m) I0 (m4) 边板 0.0019 5.6522 0.0091 0.05643 0.5405 0.2015 0.3728 0.0302 中板 0.0017 5.652 0.0078 0.055 0.4169 0.1367 0.3278 0.0230 注： Ap — 预应力筋面积； αEP—预应力筋与混凝土弹性模量之比； Anp — 预应力筋换算面积，Anp = np ×Ap ap — 预应力筋合力点到底边的距离； A0 — 换算截面面积； S0 — 换算截面对底边静矩； y0 — 换算截面形心轴，y0 = S0 / A0； I0 — 换算截面惯性矩。 (二). 内力计算 1. 荷载横向分布系数计算 (1). 扭矩及刚度系数 空心板截面（悬臂另计）可以近似简化成如图所示的箱形薄壁截面来计算。 扭矩及刚度系数计算 板别 H (m) h (m) B (m) b (m) t1 (m) t2 (m) t3 (m) IT (m4) L0 (m) 边板 0.70 0.60 0.995 0.75 0.08 0.12 0.248 0.0394 16.50 中板 0.70 0.60 0.99 0.75 0.08 0.12 0.245 0.0391 16.50 注：L0 — 计算跨径 ； I — 空心板截面抗弯惯性矩； IT — 空心板截面抗扭惯性矩，IT = 4 b2 h2 / ( b/t1 + b/t2 + 2h/t3 ) ； 边板扭矩计算 t (m) b (m) t/b c (m) 悬臂段扭矩 (m4) 总计扭矩 (m4) 0.15 0.50 0.30 0.2704 0.0005 0.0399 注：t — 悬臂段平均厚度 ； b — 悬臂段长度； IT — 悬臂段抗扭惯性矩，IT = cb t3； (2)． 采用桥梁博士软件，跨中按铰接板法、支点按杠杆法计算。 活载横向分布系数 板号 汽车荷载 支点