预应力空心板桥_桥梁毕业设计(编辑修改稿)

预应力空心板桥_桥梁毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

7 . 2 K N )5 . 6 52 5 0 . 46 3 . 8 4 5( 1 0 . 50 . 2 9 611 . 1 9 8 6   剪力： 39。 V = ( )k k k km q p y 汽 不计冲击： 5 3 . 2 5 K N0 . 53 0 0 . 4 82 . 8 2 51 0 . 50 . 2 9 61V  ）（汽 计入汽车冲击： 39。 V = ( 1 + ) ( )k k k km q p y 汽 6 3 . 8 3 K N )0 . 53 0 0 . 4 82 . 8 2 5( 1 0 . 50 . 2 9 611 . 1 9 8 6   13 2. 4l 截面 ()k k k kM m q p y  汽 不计冲击： m4 6 3 . 0 9 K N 4 . 2 42 5 0 . 44 7 . 8 8 41 0 . 50 . 2 9 61M   ）（汽 计入汽车冲击：m5 5 5 . 0 5 K N 4 . 2 42 5 0 . 44 7 . 8 8 41 0 . 50 . 2 9 611 . 1 9 8 6M   ）（汽 =跨中弯矩影响线/4=Ω = 2/8=㎡==跨中剪力影响线截面弯矩影响线截面弯矩影响线Ω = /8=Ω =Ω =/16= 图 简支空心板跨中及 l/4 截面内力影响线及加载图 剪力： 39。 V = ( )k k k km q p y 汽 不计冲击： 1 0 3 . 6 3 K N433 0 0 . 4 86 . 3 5 61 0 . 50 . 2 9 61V  ）（汽 14 计 入汽车冲击：1 0 3 . 6 3 K N 433 0 0 . 4 86 . 3 5 61 0 . 50 . 2 9 611 . 1 9 8 6V ）（汽 不计冲击：  1 0 . 542 2 . 60 . 2 9 60 . 50 . 51 1 . 31 0 . 5[ 0 . 2 9 61V ）（汽 = 9 0 0)1211121(  计入汽车冲击： 2 2 9 .4 2 K N1 9 1 .4 11 .1 9 8 6V 汽 人群荷载效应 1 .5 K N /m30 .5q 人 1．跨中 m3 2 . 2 7 K N6 3 . 8 4 51 . 50 . 3 3 7qmM m  人人人 1 . 4 3 K N2 . 8 2 51 . 50 . 3 3 7qmV v  人人人 2. l/4 截面 m2 4 . 2 1 K N4 7 . 8 8 41 . 50 . 3 3 7M 人 3 .2 1 K N6 .3 5 61 .50 .3 3 7V 人 3. 支点 4. 2 8k N1211121 1. 50. 3 37 ?4 11 . 31. 50. 3 37V）（）（人 表 可变作用效应汇总表 作用效应 截面 作用 位置 位置 弯矩 M(KN m) 剪力 V(KN) 跨中 L/4 跨中 L/4 支点 车 道 荷 载 两 行 不计冲 击系数 （ 1+μ） 人群荷载 作用效应组合 按《桥规》公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合，并用不同的计算项目。 按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为： 15 )( 100 Q jKKQGKud SSSrSr  式中： 0 —— 结构重要性系数，本桥属大桥， 0 =； udS —— 效应组合设计值； GKS —— 永久作用效应标准值； 1QkS —— 汽车荷载效应（含汽车冲击力）的标准值。 支点剪力影响线汽车荷载的 图支点剪力影响线人/12 =/4= 图 支点截面剪力计算简图 按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合 : （ 1） 作用短期效应组合表达式： Q jKKQGKsd SSSS  式中： sdS —— 作用短期效应组合设计值； GKS —— 永久作用效应标准值； 39。 1QkS —— 不计冲击的汽车荷载效应标准值。 16 （ 2）作用长期效应组合表达式： Q jKKQGKsd SSSS  《桥规》还规定结构构件当需要弹性阶段截面应力计算时，应采用标准值效应组合，即此时效应组合表达式为： Q jKKQGKsd SSSS  1 式中： S —— 标准值效应组合设计值； GKS —— 永久作用效应，汽车荷载效应（含汽车冲击力）的标准值。 按《桥规》各种组合表达式可求得各效应组合设计值，现将计算汇总于表 中。 表 空心板作用效应组合计算汇总表 序号 作用种类 弯矩 M(KN m) 剪力 V(KN) 跨中 L/4 跨中 L/4 支点 作用 效应 标准 值 永久 作用 效应 gⅠ 0 gⅡ 0 g=gⅠ +gⅡ （ SGK） 0 可变 作用 效应 车道 荷载 S′ Q1K (1+μ )SQJK 人群荷载 SQJK 承 载 能力 极限 状态 基本 组合 Sud (1) 0 (2) (3) Sud=（ 1） +（ 2） +（ 3） 正常 使用 极限 状态 作用 短期 效应 组合 Ssd SGK (4) 0 ′ QJK (5) SQJK (6) S=(4)+(5)+(6) 使用 长 期 效应 组合 Sld SGK (7) 0 ′ Q1K (8) ′ QJK (9) S=(7)+(8)+(9) 弹性 阶段 截面 应力 计算 标准 值效 应组 合 S SGK (10) 0 SQ1K (11) SQJK (12) S=(10)+(11)+(12) 17 5 预应力钢筋数量估算及布置 预应力钢筋数量的估算 本桥采用先张法预应力混凝土空心板构造形式。 设计时应满足不同设计状况下规范规定的控制条件要求，例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。 在这些控制条件中，最重要的是满足结构在正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。 因此，预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，在由构件的承载能力极限状态要求确定普通 钢筋 的数量。 本 设计 以部分 预应力A类构件设计，首先按正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预加力 Npe。 按《公预规》 条， A 类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力，并符合以下条件： 在作用短期效应组合下，应满足 pc tkf 要求。 式中 : σ st—— 在作用短期效应组合 sdM 作用下，构件抗裂性验算边缘混凝土的法向拉应力； 在初步设计时， σ st和 σ st可按公式近似计算： WMsdst  () WlNAN ppepepc  () 式中 : A,W—— 构件毛截面面积及对毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩； pl —— 预 应力 钢筋 重心对毛截面重心轴的偏心矩， apply ,pa 可预先假定。 代入 pc tkf 即可求得满足部分预应力 A 类构件正截面抗裂性要求所需的有效预加力为： 0. 701sdtkpepM fWN lAW () 式中： tkf — — 混凝土抗拉强度标准值。 本 预 应 力 空 心 板 桥 采 用 C50 ， ftk  , 由表 得，mmN101 5 6 2 . 8 3m1 5 6 2 . 8 3 K NM 6sd  空心板的毛截面换算面积 : 22 mm104966 .92A  18 363 mm 1011 4. 550. 8247 . 5 1053 47 . 37I W 下y 假设 4cmap ,则 4 2 6 . 8 m m40 . 8 24 7 . 5aye pp  下 带入得  NN pe 1 1015626266 则所需的预应力钢筋截面面积 pA 为： pep con lNA   () 式中： con —— 预应 力钢筋的张拉控制应力； l —— 全部预应力损失值，按张拉控制应力的 20%估算。 本桥采用 17 股钢绞线作为预应力钢筋，直径 ，公称截面面积 1390mm ，pkf =1860Mpa， Ep=10 Mpa. 按《公预规》 σ con≤ 现取 σ con= 预应力损失总和近似假定为 20％ 张拉控制应力来估算，则 :   mmNNAc o nc o npelc o npep    采用 15 根， j 钢绞线，单根钢绞线公称面积 139mm178。 ,AP=1390mm178。 预应力钢筋的布置 预应力空心板选用 15根 17 钢绞线布置在空心板下缘， pa =40mm，沿空心板跨长直线布置 ，即沿跨长 pa =40mm 保持不变，见图 《公预规》的要求，钢绞线净距不小于 25mm,端部设置长度不小于 150mm 的螺旋钢筋。 普通钢筋数量的估算及布置 在预应力钢筋数量已经确定的情况下，可由正截面承载能力极限状态要求的条件确定普通钢筋 的数量，暂不考虑在受压区配置预应力钢筋，也暂不考虑普通钢筋的影响。 空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑： 19 图 （尺寸单位： cm） 图 空心板换算等效工字型截面（尺寸单位： cm） 换算成工字型截面时，由： 2kk cm 2 6 9 1 .5 4384119hb   得： 2223kcm 1171994. 90 )241( 8 . 0 65 6 7 . 12380 . 0 0 6 8 6212 41338hb121 k  联立上式可得， bk= cm , kh cm 20 则得等效工字形截面的上翼板缘厚度： 39。 fh = cmhy k 上 得等效工字形截面的下翼板缘厚度：。