3-16m预应力混凝土空心板_毕业设计说明书(编辑修改稿)

3-16m预应力混凝土空心板_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

板 _毕业设计说明书 6 HRB335 钢筋 105MPa 335 MPa 280MPa ② 混凝土： C50，其技术指标见表 32 表 32 强度等级 弹性模量 Ec 轴心抗压强度 设计值ƒcd 轴心抗拉强度设计值ƒ td 轴心抗拉强度标准值ƒ tk 轴心抗拉强度标准值ƒ ck C50 104MPa MPa （ 5）设计计算内容 ①拟定桥梁纵横断面结构尺寸； ②主梁内力、配筋计算； ③主梁配筋图； ④ 桥梁下部结构墩台计算； 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 7 ⑤ 出图。 （ 6）设计依据： ① 叶见曙 .结构设计原理 (第二版 )［ M］ .北京 :人民交通出版社 ,2020. ② JTG ［ S］ .北京 :人民交通出版社 ,2020. ③ JTG ［ S］ .北京 :人民交通出版社， 2020 ④ JTG ［ S］ .北京 :人民交通出版社 ,2020. ⑤ JTG ［ S］ . 北京 :人民交通出版社 ,1985. ⑥ 张健仁、朱剑桥编［ M］ .钢筋混凝土与砖石结构。 ⑦ 邵旭东 .桥梁工程（上、下册）［ M］ .北京 :人民交通出版社 ,2020. ⑧ 颜东煌，李学文 .桥梁电算［ M］ .长沙 :湖南大学出版社 ,1999. ⑨ 李传习，夏桂云 .大跨度桥梁结构计算理论［ M］ .北京 :人民交通出版社 ,2020. ⑩ 周念先 .桥梁方案比选［ M］ .上海 :同济大学出版社 ,1997. 预制板标准跨径： mlb  ；计算跨径： ml  ；板长： ； 桥 宽： ++1= ； 公路 Ⅰ级 ，双幅路，每幅路两车道。 图 31 桥梁立面示意图 桥 宽 为： ++1= ； 全桥宽采用 18块预制预应力空心板，每块空心板宽 124cm ， 空心板全长。 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 8 图 32 空心板截面边板构造及尺寸（尺寸单位 mm ） 图 33 空心板截面 中板 构造及尺寸（尺寸单位 mm ） 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 9 图 34 空心板标准横断面图（尺寸单位 mm ） 计算 以空心板中板截面为例。 构造尺寸如图 33： （ 1）毛截面面积 Ah=1240 8002 [50 50 2+50 50+580 50+ 580 30](400760+2 80 150 +2 80 120 )=99202085400325600=581000mm2=5810cm 2（边板为 6137cm2）。 （ 2）毛截面重心位置 全截面对 1/2 板高处（即离板上缘 400mm 处）的静矩为： S1/2板高 =2 [ 5050（ 40050/3） +600 50（ 400600/2） 30 550（ 4002001/3550） 80 50（ 4002/3 80） ]= 3； 铰缝 的面积为： A 铰 =934cm 2； 毛截面重心离 1/2 板高的距离为： d= S1/2板高 /Ah=(即毛截面重心离板上缘距离为 )； 铰缝 重心对 1/2 板高处的距离为： d 铰 = S1/2板高 /A 铰 =； （ 3）毛截面惯性矩计算 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 10 饺缝对自身重心轴的惯性矩为 I1=351419cm 4； 空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为： I=124 803+124 80 934 (+)2(76 563/12+76 56 )+2 12 83/36+2 12 8 ()2+2 15 83/36+2 15 8 ()2= 106cm 4（边板为 106cm 4）。 第四章 作用效应计算 空心板自重： mkNAg h / 8 1 0 41   （边板重 ）。 、 栏杆 及铰接缝 重力计算 桥面铺装采用 4cm 厚度沥青混凝土 抗滑层 +6cm 厚中 粒式沥青混凝土 +10cm 厚C50 桥面现浇混凝土。 （ 1） 则全桥宽铺装每延米总重： g2= 23 = mkN/ ； （ 2） 10cm 厚的 C40 防水混凝土重： g3= 25= mkN/ ； 图 41 栏杆图 (尺寸单位 mm ) 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 11 （ 3） 栏杆重： g4=25 [(+) +(+) ()+ + +]= 25= mkN/ ； 图 42 空心板间铰接缝图 (尺寸单位 mm ) （ 4） 铰接缝： g5=25 8 [(+21) +(+) +（ +） + ]= 8= mkN/ ； mkNg / ‘ 1 。 由此得空心板的每延米的恒载： mkNggg /’1 3  ； 表 41 恒载内力计算组合 (括号内为边板数据 ) 项目 荷 载种类 g （ kN/m） l （ m） M（ kN m） Q(kN) 跨中 281gl  232341 gl跨  gl21支点  gl4141跨 一期恒载 () () () () () 二期 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 12 恒载 恒载合计 () () () () () 空心板的可变作用横向分布系数跨中和 4/l 处按铰接板法计算，支点处按杠杆原理法计算，支点到 4/l 之间按直线内插求得。 （ 1）计算截面抗扭惯性矩 TI 空心板的截面具体尺寸如下图 43中所示的形式。 图 43 空心板简化形式图 (尺寸单位 mm ) 321222)11(4thttbhbIT  第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 13 其中 t1=120mm, t2=120mm, t3=240mm, b=1040mm,h=550mm, 空心板截面图 43 中所示的薄壁矩形闭合截面截面来计算 TI ，则有： 41022109 7 2 4 05 5 02)1 2 011 2 01(1 0 4 05 5 01 0 4 04mmI T （ 2）计算刚度参数γ 02 )15 600/12 40()(210102lbIIT （ 3）计算跨中荷载横向分布影响线 根据 γ值，查闫志刚《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》丛书附表 A，在  之间插值求得  时各块板轴线处的影响线坐标值如下表 (表 42) 表 42 影响线纵坐标值 （ 103） 板号 R 单位荷载作用位置（第 i 号板中心） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 234 192 146 111 85 66 52 43 37 306 232 155 103 69 47 32 23 18 250 202 148 109 81 62 48 39 33 2 192 188 157 120 92 71 56 46 40 232 229 181 121 81 55 18 18 18 202 198 163 120 89 67 46 39 34 3 146 157 162 138 106 82 65 54 46 155 181 195 158 106 72 49 35 27 148 163 170 143 106 79 61 49 41 4 111 120 138 148 129 100 80 65 56 103 121 158 180 149 101 69 49 38 109 120 143 156 134 100 77 61 51 5 85 92 106 129 142 126 100 82 71 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 14 69 81 106 149 175 146 101 72 55 81 89 106 134 150 131 100 79 67 （ 4）计算弯矩及 L/4 截面至跨中截面剪力的 mc ①影响线纵坐标图 图 44 荷载对应影响线竖标值 ( 104) ②计算荷载横向分布系数 结合老师所给要求及上述布置车道情 况，汽车设计车道为 2，计算荷载横向分布系数。 1号板：汽车荷载： )(21 cqm； 2号板：汽车荷载： )(21 cqm； 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 15 3号板：汽车荷载： )(21 cqm； 4号板：汽车荷载： )(21 cqm； 5号板：汽车荷载： )(21 cqm； 表 43 各板可变作用横向分布系数汇总表 板号 横向分布系数 1 2 3 4 5 m 汽 由此可见，分两行行车时 1 号板最不利。 因此，跨中与 l /4处的荷载分布系数： cqm。 梁端横向分布系数 用杠杆法计算，各块板的影响线、布置最不利汽车荷载位置如下图 (图 45)所示。 图 45 支点处影响线纵坐标图 ( 104) 第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 16 由图上可知边板梁端的 oqm。 中板梁端的 oqm。 空心板横向分布系数汇总见表 44。 表 44 空心板的可变作用横向分布系数 梁号 荷载位置 公路－Ⅰ级 备注 空心板 跨中 mc 按“铰结板法”计算 支点 mo 按“杠杆法”计算 1/4点 m1/4 按“铰结板法”计算 （ 1）均布荷载和内力影响线面积计算 表 45 均布荷载和内力影响线面积计算 截面类型 公路－Ⅰ级 均布荷载 （ KN/m） 影响线面积（ m2或 m） 影响线距离 m 影 响线图式 2/lM 222 ml  2/lQ ml  第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 17 （ 2）冲击系数 计算 根据《公路桥涵设计通用规范》，简支梁桥的自振频率（基频） 1f 可采用下式计算： gGmmEIlf ccc  ,2 21  式中： ml 。 2104 / mNMPaEE c  ； 4410 0 40 8 mmmI c  ； 22 mcmA  ； mNmNAG /14525/   ， 2/ smg ， 将上列数据代入公式 mNsgGm c / ； 可知自振基频为： 4/lM 22 8 mll  5 4/lQ ml  第五章 下部结构的计算 316m 预应力混凝土空心板 _毕业设计说明书 18 HzmEIlfcc 2040 2102边边2 HzfHz 142 8  ； 根据《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60— 2020)，有： 则  fu ； ① 跨中荷载横向分布系数 cm ： cqm （铰接板法） ； ② 跨中荷载横向分布系数 om ： oqm （杠杆原理法） ； （ 3） 公路－Ⅰ级中集中荷载 kP 计算，由教材表 111 查出： 计算弯矩效应时： )()(550 180360180 KNPk ； 计算剪力效应时： )( 6 2 KNP k  ； （ 4）跨中 及 4/l 跨 弯矩 2/lM 、 4/lM 和 剪力 Ql/ Ql/4计算 由于双车道不折减，故 ,1 Si=   ikikc ypmqm  1 ， 计算。