公路预应力混凝土空心板桥设计方案

公路预应力混凝土空心板桥设计书

目录

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前言错误！未定义书签。

第一章概述错误！未定义书签。

1.1概述错误！未定义书签。

1.2 主要技术指标错误！未定义书签。第二章设计资料和结构尺寸- 2 -

2.1 设计资料- 2 -

2.2 结构尺寸- 3 -

2.3、毛截面几何特性- 4 - 第三章内力计算- 6 -

3.1 恒载作用内力计算- 6 -

3.2活载作用内力计算- 7 - 第四章预应力钢筋设计- 15 -

4.1 预应力钢筋数量的确定及布置- 15 -

4.2 换算截面几何特性计算- 16 -

4.3 预应力损失计算- 17 - 第五章截面强度与应力计算- 21 -

5.1、按极限状态承载能力的计算- 21 -

5.2、正常使用极限状态计算- 22 -

5.3、持久状况应力验算- 28 -

5.4、短暂状态应力验算- 31 - 结论错误！未定义书签。

摘要

第一章概述

1.1 设计资料

1）标准跨径：20.00m

2）计算跨径：19.60m

3）设计荷载：汽车荷载：公路Ⅱ级

4）桥面净空：净宽7m，本桥为直线桥，路拱横坡坡度为2.0%。

5）桥面纵坡：桥面纵坡取0.4%

6）主要材料

1、混凝土：空心板、铰接缝，桥面混凝土铺装层C40；防撞护墙为C25；桥面面层为沥青混凝土。

7）、计算方法：极限状态法。

8）、设计依据

1. 中华人民共和国交通部部标准：《公路工程技术标准》

2. 中华人民共和国交通部部标准：《公路桥涵设计通用规范》

3. 中华人民共和国交通部部标准：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

4. 中华人民共和国交通部部标准：《公路桥位勘测设计规范》（JTJ62-91>

5. 中华人民共和国交通部部标准：《公路抗震设计规范》（JTJ004-98>

6. 中华人民共和国交通部部标准：《公路工程勘测桥涵施工技术规范》

2000）

7. 姚玲森：《桥梁工程》，人民交通出版社，1985

8. 公路桥涵设计手册：《梁桥》<上、下册），人民交通出版社，1991

9. 公路桥涵设计手册：《基本资料》，人民交通出版社，1991

10. 易建国：《桥梁计算示例集》，1991

11. 叶见曙：《结构设计原理》，人民交通出版社，1997

1.2 结构尺寸

本桥按三级公路桥梁设计，桥面净宽7M，两侧为防撞护墙。全桥采用8 块预制的预应力混凝土空心板，每块板的宽度为0.99M，采用先张法施工。桥梁横断面布置如下图2—1。

图1— 1 桥梁横断面＜尺寸单位：cm)

2.3 、毛截面几何特性

1) 、毛截面面积板横断面如图1—2 所示

A A' 2(A1 A2 A3 A4) A5

'2

A'99 89 8811(cm2)

12

A1 5 5 12.5(cm2)

2

2

A2 5 70 350(cm2)

其中：A31 5 65 162.5(cm2)

12

A4 5 10 25(cm2)

2

1

2 2

A5 62.523068(cm2)

54

所以得A 8811 2 (12.5 350 162.5 25) 3068 4643(cm2)

图2— 2 板断面尺寸单位：cm

2）、毛截面重心位置

求全断面对1/2 板高处的静距：

S1 A5 4.5 2 [A1 (25 44.5 5) A2 (44.5 35) A3 (165 19 44.5) A4

(25

3 3

2

2

14 44.5)] 19022.666(cm2 )

则毛截面重心距板高1/2 处的距离为d h S1 / A 2.16（cm）（向下）

2

3）、毛截面对重心的惯距

32

99 893' 2 62.52 2

I h A'2.152[ A54.652]

h12 64 5

33

5 53 1 2 5 703

2[ A1 (44.5 2.15 5)2A2

36 13 12 2 (44.5 2.15 5 65)2 5 65 A3(44.5 2.15

2 363

3

2 2 10 5

3 2

65 5)2A4 (44.5 2.15 10 5)

3 36 3 5815994.25 40728.8475 66529.5776 2(

25311.11458 142916.667 3252.875 38142.361

2204.628 34.722 18247.507)

5239358.777(cm4)

第三章内力计算

3.1 恒载作用内力计算

1、桥面铺装及护拦重力

护栏的重力取用两侧共计15KN/m

桥面铺装：0.06 7 23 0.1 7 24 26.46KN /m 为简化计算将护栏和桥面铺装的重力平均分配给每块桥板，得：

g1 (15 26.46) /8 5.18KN /m

2、铰和接缝重力

铰的面积：2 (A1 A2 A3 A4) 1100(cm2)

接缝面积：1.0 89 89(cm2 )

得：g2 (1100 89) 10 4 24 2.8536kN / m

3、行车道板重力

g3 4247 10 4 25 10.62kN / m

恒载总重力：g g1 g2 g3 5.18 2.8536 10.6075 18.64kN / m

根据恒载集度计算所得恒载内力见表3—1