m先张预应力简支空心板通用图计算书.doc

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1、西部地区中小跨径适用桥梁形式研究通用图设计计算书13m装配式先张法预应力混凝土简支空心板计算目录1.概况与基本数据11.1概况11.2技术规范11.3基本数据11.4作用荷载、荷载组合、荷载作用简图21.5计算模式、重要性系数21.6材料主要指标21.7主要材料选用32．计算模型及相关参数32.1空心板施工阶段32.2结构离散图32.3空心板横断面42.4活载横向分布系数与汽车冲击系数42.5预应力筋构造52.6预应力配置52.7温度效应及支座沉降53．简支空心板计算结果验算53.1简支空心板边板施工阶段验算53.2简支空心板边板使用阶段

2、验算73.3简支空心板中板施工阶段验算103.4简支空心板中板使用阶段验算124．计算结论151.概况与基本数据1.1概况依据《西部地区中小跨径桥梁技术研讨会》会议纪要、《西部地区中小跨径适用桥梁形式研究下一步工作内容和计划》及我院任务通知单。课题组进行课题相关设计开发。开发原则为：（1）上部构造形式采用9板式（2）板宽模数B=1.24米，预制高度为0.75米。（3）混凝土强度等级：C50（4）边板悬臂长度34厘米。（5）空心板两端及顺桥向采用单排支座。（6）适用路基宽度：整体式路基24.50米、分体式路基12.0米。（7）适用于直线桥。

3、1.2技术规范1《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)2《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）3《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85）4《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）5《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）6《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）7《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）1.3基本数据（1）结构：先张法预应力混凝土简支空心板（2）计算跨经：13米（3）路基宽度：整体式路基24.5米、12米（4）车道数：双向4车道（5

4、）汽车荷载：公路－Ⅰ级1.4作用荷载、荷载组合、荷载作用简图1．永久作用：结构重力、预加力和混凝土的收缩及徐变作用2．可变作用：汽车荷载、温度作用3.作用效应组合（1）承载能力极限状态组合设计值Sud=1.2×永久作用+1.4×汽车荷载+0.8×1.4温度　汽车荷载计冲击力，组合值还应乘的结构重要性系数1.1（2）正常使用极限状态作用短期效应组合：永久作用+0.7×汽车荷载+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用作用长期效应组合：永久作用+0.4×汽车+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用1.5计算模式、重要性系数按简支结构计算，结构重

5、要性系数为1.1。1.6材料主要指标材料名称及强度取值表表1.6材料项目参数C50混凝土抗压标准强度fck32.4Mpa抗拉标准强度ftk2.65Mpa抗压设计强度fcd22.4Mpa抗拉设计强度ftd1.83Mpa抗压弹性模量Ec34500Mpa计算材料容重ρ26kN/m3线膨胀系数α0.00001φs15.2低松弛钢铰线抗拉标准强度fpk1860Mpa抗拉设计强度fpd1260Mpa抗压设计强度f’pd390Mpa截面面积140mm2单位重量1.102kg/m弹性模量Ep1.95×105Mpa管道摩擦系数μ0管道偏差系数k0张拉控制应

6、力σcon0.75fpk钢丝松弛系数0.3单端锚具回缩值ΔL6mm普通钢筋抗拉标准强度fsk335MpaHRB335抗拉设计强度fsd280Mpa抗压设计强度fsd’280Mpa1.7主要材料选用（1）沥青混凝土：桥面铺装。（2）C40混凝土：桥面铺装。（3）C50混凝土：预制空心板。（4）mm钢绞线：预制空心板2．计算模型及相关参数2.1空心板施工阶段采用公路桥梁结构设计系统GQJS9.2计算，简支空心板（1-13米）施工阶段共划分为3个，各阶段工作内容见表5。表2.1简支空心板施工阶段划分说明施工阶段施工天数工作内容说明110场内预制

7、空心板并张拉正弯矩预应力束260安装预制板，现浇铰缝320现浇桥面铺装、防撞护墙及防撞护栏2.2结构离散图（1）13米简支空心板结构离散图见图1。划分为30个单元31个节点。图1简支空心板计算模型2.3空心板横断面(1)空心板边板横截面图7空心板边板横截面（单位：cm）(2)空心板中板横截面图8空心板中板横截面（单位：cm）2.4活载横向分布系数与汽车冲击系数空心板采用平面杆系有限元程序进行计算。按平面杆系有限元计算，考虑活荷载横向分布系数，进行影响线加载。活载横向分布系数按空间结构分析计算。汽车冲击系数按《公路桥涵设计通用规范》（JTG

8、D60-2004）4.3.2条计算。计算结果见表4。表2.4活载横向分布系数及汽车冲击系数结构类型横向分布系数冲击系数支点跨中简支中板0.50.3080.367边板0.50.3850.3702