课程设计--20m预应力混凝土空心板桥设计.docVIP

20m预应力混凝土空心板桥设计 1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料 1 . 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：20m（墩中心距）； 主桥全长：19.96m； 计算跨径：19.60m； 桥面净宽：2×净—11.25m见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。 桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12厘米钢筋混凝土。 2 . 设计荷载 采用公路—I级汽车荷载。 3. 材料 混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下： 预应力钢筋选用1×7（七股）φS15.2mm钢绞线，其强度指标如下 普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下 4 . 设计依据 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》； 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)，简称《公预规》。 《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写) 《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》 1.2 构造形式及尺寸选定 全桥空心板横断面布置如图，每块空心板截面及构造尺寸见图 图3-1跨中边板断面图 图3-2 中板断面图 图3-3 绞缝钢筋施工大样图 图3-4 矩形换算截面 1.3 空心板的毛截面几何特性计算 预制的截面几何特性 2.截面重心至截面上缘的距离: 3.空心板截面对重心轴的惯性矩： 1.4内力计算 1.空心板简化图计算： 设板宽为b则：85b=4247.038+3067.962 b=86.059 2.保持空心板截面重心位置不变，设换算截面空心板形心轴距原空心形心位置的距离为x则: （注：空心位置较原位置上移0.951cm） 3.保证截面面积和惯性距相等，设空心截面换算为矩形时宽为高为，如图 得： 4.换算截面板壁厚度： 侧壁： 上顶壁： 下顶壁： 5.计算空心板截面的抗扭惯性距： 2作用效应计算 2.1永久荷载（恒载）产生的内力 1.预制空心板自重 (一期恒载) 中板： （KN/m） 边板： K（N/m） 2．桥面系自重（二期恒载） （1） 桥面铺装采用厚10厘米现浇混凝土，9厘米沥青混凝土，则桥面铺装每延米重为：KN/m （2） 防撞栏杆和防撞墙：经计算得1.183KN/m （3）绞缝自重：KN/m 由此得空心板每延米总重力g为: 3．上部恒载内力计算 计算图式如图3，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： 其计算结果如表3-1： 内力 Mg=g ΩM Vg=g ΩV L/2 L/4 L/2 L/4 0 ΩM=α(1-α)L2/2 ΩV=(1-2α)L/4 10.928 524.763 393.572 0 53.574 107.094 8.430 404.809 303.606 0 41.307 82.614 + 19.358 929.572 697.178 0 94.854 189.708 表3-1 恒载内力汇总表 2.2可变荷载（活载）产生的内力 《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。公路—I级的车道荷载由均布荷载： 和集中荷载： 两部分组成。 而在计算简力效应时，集中荷载标准值应乘以1.2的系数，即计算剪力时 1.汽车荷载横向分布系数计算 （1）支座处的荷载横向分布系数m0的计算（杠杆法） 支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算。 由图3-4，3～10号板的横向分部系数计算如下： 图3-4 支点处荷载横向分布影响线 三行汽车： =1/2==0.5 两行汽车： =1/2==0.5 （2）跨中及L/4处的荷载横向分布系数 预制板间采用企口缝连接，所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板法计算。 首先计算空心板的刚度系数γ： 求得刚度系数后，从梁桥设计手册(上册)中的铰接板荷载横向分布影响线用表(附表)中查表，在γ=0.01和γ=0.02内插求得γ=0.0119对应的影响线竖标值,计算结果如表3-2： 根据影响线竖标值绘制影响线竖标图，再在竖标图上布载，在计算汽车荷载时，考虑多车道折减，三车道的折减系数，ξ=0.78，影响线加载图