(毕业论文)K0+347.8正交6孔20m预应力混凝土空心板桥最终设计计算书A489[精品].doc

桥梁设计 计 算 书 姓 名: 学 号: 助考学校: 时 间： 年 月 日 8-20米装配式预应力混凝土简支空心板结构 （概述部分） 一、桥梁所处位置条件： 桥址位于河南省郑州市郊区，区域内地貌单元为低山区，地形相对平坦。属温带大陆性季风气候，四季分明，年平均气温21℃，年降雨量990mm，无霜期199天，标准冻结深度0.25m。本次在勘察深度范围内， 二、设计荷载： 汽车荷载：公路-I级； 洪水频率：桥梁洪水频率为百年一遇。 三、跨径及桥宽： 标准跨径：20m；主梁全长：19.96米；计算跨径：19.5米； 桥宽：净8.0+2×0.5m 四、材料： 采用C50混凝土预制预应力空心板，栏杆和人行道板采用C30混凝土，C50防水混凝土和沥青混凝土磨耗层；铰缝采用C50细石混凝土浇注，封锚采用C50混凝土。 普通钢筋主要采用HRB335级钢筋和R235级钢筋，预应力钢筋为1860型钢绞线。 板式橡胶支座 五、预应力工艺 1）张拉台座应有足够的强度及稳定性，两端预应力钢筋锚固横梁、放张砂筒等应有可靠的固定等安全防范措施，防治上翻、滑脱等安全事故的发生。 2）预制空心板预应力钢筋必须待混凝土强度达到设计混凝土强度等级的85%后，且混凝土龄期不小于7天，方可放张。在条件具备时适当增加龄期，提高混凝土弹性模量，减少反拱度。 3）部份预应力钢筋两端采用的硬塑料套管或硬塑料围裹密实等失效措施应稳固牢靠。 六、空心板安装 1）上构施工顺序：预制空心板→安装空心板→铰缝封底缝，砂浆强度达到设计强度的50%后→浇筑铰缝→浇筑桥面现浇层→浇筑沥青混凝土铺装及附属设施→成桥。 2）在运输预应力混凝土空心板时，一定要采取措施，勿使预应力产生的负弯矩起破坏作用。可采取措施给空心板施加一个正弯矩。 3）预制空心板采用设吊孔穿束兜板底加扁担的吊装方法。 4）桥梁架设若采用架桥机吊装，必须经过验算方可进行，且架桥机的重量必须落在墩台的立柱上。主要参考技术标准 七.采用主要标准、规范 《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 《公路工程水文勘测设计规范》（JTJ C30-2002） 《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） 《公路圬工桥涵设计规范》 (JTG D61-2005) 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63--2007） 方案比较 方案一（推荐方案）： 8-20米装配式预应力混凝土简支空心板结构 优点： 建筑高度小，更便于桥下过水；上部单片梁自重小，便于山区运输、架设；工期短，节省劳动力，造价较低；外形美观。 缺点： 横向铰封连接不如箱梁湿接缝连接整体性好；连续受力比简直合理；墩柱多，阻水大。 方案二（比较方案） 9-20米装配式预应力混凝土连续箱梁结构 优点： 箱梁湿接缝连接比空心板横向铰封连接整体性好；墩柱少，阻水小。 缺点： 建筑高度大，桥下净空小；上部单片梁自重大，山区运输、架设不方便；工期长，耗费劳动力，造价较高；外形没有三跨美观。 根据山区特殊情况，综合以上比较，选用8-20米装配式预应力混凝土简支空心板结构更合理。 上部结构计算 主梁截面几何特性计算 1.毛截面面积A (中板) 2.质心 故距下缘为40.43cm 两边铰缝对圆心轴的距离 3.空心板毛截面对质心惯性矩 空心板截面的抗扭刚度可简化为下图图3的单向截面来近似计算： 图3 截面的抗扭刚度简化图 作用效应计算 1. 永久作用效应 1）空心板自重（第一阶段结构自重）g1 （中板） （边板） 2）桥面系自重（第二阶段结构自重） 人行道及栏杆重力平均分布于各板上，栏杆： 桥面铺装，沥青混凝土： 混凝土： 铰缝自重： 3）恒载自重g （中板） （边板） 计算图式如图4，设为计算截面离左支座的距离，并令,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： 由此可计算简支空心板永久作用（自重效应）计算结果如下 永久作用效应汇总表 表1 作用类型 作用gi(kN/m) 计算跨径(m) 计算效应M（kN.m) 作用效应V(kN) 中板 边板 中板 边板 跨中(1/8gl2) 1/4跨（3/32gl2) 支点(1/2gl) 1/4跨（1/4gl) 跨中 中板 边板 中板