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预应力混凝土空心板桥设计

山东农业大学

毕业设计

题目：预应力混凝土空心板设计

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预应力混凝土空心板桥设计

一. 设计资料

1 简介

为满足人们通行需要，为适应现代高速发展的交通行业，现拟在山东省德州市

坊子镇与三唐乡之间的高速公路处修建一座桥，经考察决定修建一座预应力混

凝土空心板桥。

2 技术标准与设计规范

（1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）

（2）《公路桥涵通用规范》（JTG D60-2004）

（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

（4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）

（5）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

3 跨度和桥面宽度

（1）标准跨径l

是16米（墩中心距）。

（2）计算跨径l是15.56米。

（3）主梁全长是15.96米。

（4）桥面宽度是净13+2×0.5米（防撞护栏）。采用的是混凝土防撞护栏，混凝土防撞护栏的线荷载为7.5KN/m

4 技术标准

设计荷载是公路——I级

环境标准是I类环境即室内正常环境.

设计安全等级是二级，其重要性系数为1.0.

5 主要材料

（1）

混凝土空心板采用 C50混凝土，铰缝采用C40 混凝土；桥面铺装采用C30沥青混凝土和C40防水混凝土。其质量要求应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的有关规定。（2）

钢筋是预应力钢筋采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20mm ，公称面积140mm 2，其性能参数符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）规定，其标准强度f pk =1860MPa ，其设计强度f pd =1260MPa ，其弹性模量E p =1.95×105MPa ，1000 小时后应力松弛率不大于2.5%。

二．设计要点 1.结构设计

（1）本空心板按部分预应力按混凝土正截面混凝土的拉应力不超过规定限值即A 类结构设计。

（2）桥面板横坡为2%单向横坡，各板均斜置，横坡由下部结构调整。（3）空心板断面是空心板高度1m ，宽度1.24m ，各板之间留有0.01m 的缝隙。（4）桥面铺装是上层为0.1m 的C30沥青混凝土，下层为0.12m 的C40防水混凝土，两者之间加设SBS 防水层。

（5）施工工艺是预制预应力空心板采用先张法施工工艺。先张法是先张拉钢筋后浇注混凝土.其主要张拉程序为:在台座上按设计要求将钢筋张拉到控制应力→用锚具临时固定→浇注混凝土→待混凝土达到设计强度75%以上切断放松钢筋.其传力途径是依靠钢筋与混凝土的粘结力阻止钢筋的弹性回弹,使截面混凝土获得预压应力。

2.设计参数

（1）相对湿度为80%。

（2）体系整体均匀升温为25℃，均匀降温25℃。

（3）C50混凝土的材料特性是混凝土轴心抗压强度标准值是32.4MPa ，混凝土轴心抗压强度设计值是22.4MPa,轴心抗拉强度标准值是2.65MPa ，混凝土轴心抗拉强度设计值是1.83MPa 。C40混凝土的材料特性是抗压强度标准值

f ck =26.8MPa ，抗压强度设计值f cd =18.4MPa ，抗拉强度设计值f td =1.65MPa 。C40混凝土弹性模量为E c =3.25*104MPa 。

（4）沥青混凝土重度按23KN/m 3计，预应力混凝土结构重度按26KN/m 3计。三．空心板截面几何特性计算

1.截面面积

空心板截面面积为

A={124×100-76×70+4×0.5×10×10-2×【（3+7）×15/2+1/2×7×

7】}cm2=7044cm2

2.截面重心位置

全截面对1/2板高处静距为

=2×【0.5×7×8×（50-15-7/3）+15×3×（50-15/2）+0.5×4×15×（50-2/3×15）】cm3=8054.333cm3

较缝的面积为

铰

=2×（0.5×7×8+15×3+0.5×4×15）cm2=206cm2

那么毛截面重心离1/2板高的距离为

d=S

1/2h

/A=8054.333/7044cm=1.14cm（即毛截面重心离板上缘距离为51.14cm）铰缝重心对1/2板高的距离为

d=S

1/2h

/A=8054.333/206=39.099cm

3.空心板毛截面对其重心轴的惯性矩计算

边长为10cm的等腰直角三角形对其自身重心轴的惯性矩为I

=277.78cm4。

较缝对自身重心轴的惯性矩为是I

=2×2838.91cm4=5677.82cm4

空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为

I=｛124×1003/15+124×100×1.142-（76×703/15+76×70×1.142）+4×

277.78+2×50×【（35-10/3+1.14）2+（35-10/3-1.14）2】-206×

（39.099+1.14）2-2×2838.91｝cm4=6.400×106cm4

抗扭刚度I

t =4b2h2/（2h/t

+2b/t

）=4×（124-24）2×（100-15）2/【2×（100-

15）/15+2×（124-24）/24】 cm4=1.469×107cm4

四.作用效应计算

1.永久作用效应计算

（1）空心板自重G

=7044×10-4×26KN/m=18.314KN/m

（3）桥面系自重G

是由于是高速公路。没有人行道及栏杆，只有防撞护栏，本设计采用混凝土防撞护栏，按单侧7.5KN/m线荷载计算。

桥面铺装上层为10cm厚C30沥青混凝土，下层为12cm厚C40防水混凝土，那

么全桥宽铺装层每延长米重力为

（0.1×23+0.12×25）×13KN/m=68.9ＫＮ/ｍ

上述自重效应是在各空心板形成整体后再加至桥上的，由于桥梁横向弯曲变形，各板分配到的自重效应是不相同的，近似按各板平均分配桥面铺装重量来方便

计算，那么每块空心板分配到的每延长米桥面系自重力为

２

＝（７.５×２+６８.９）/１１ＫＮ/ｍ＝７.６２７ＫＮ/ｍ

（4）铰缝自重计算（二期结构自重）G

=（206+1×100）×10-4×25KN/m=0.765KN/m

由上述计算得空心板每延长米总重力为

G I=18.314KN/m（一期结构自重）

G II=g

2+g

=（7.627+0.765）=8.392KN/m（二期结构自重）

G= G I+ G II=（18.314+8.392）=26.706KN/m

设x为计算截面离支座的距离，令a=x/l，那么主梁弯矩和剪力计算公式为

M g =1/2a（1-a）l2g

=1/2（1-2a）lg

由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结果如下

2.可变作用效应计算

公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为q

k 和集中荷载标准值P

为

=10.5ＫＮ/ｍ

计算弯矩时Ｐ

ｋ

＝【（360-180）/（50-5）×（15.56-5）+180】KN＝２２２.２

４ＫＮ

计算剪力时P

=222.24×1.2KN=266.69ＫＮ（计算剪力效应时，按《公路桥涵设计通用规范》(TGD60—2004)计算的集中荷载标准值几应乘以1.2的系数）（１）冲击系数和车道折减系数计算是（1+μ）——冲击系数，于《桥梁工

程》P

111

可知对于行车道板而言，（1+μ）通常为1.3。

当车道大于两车道时，应进行车道折减，四车道折减33%，但折减后得小于用两车道汽车荷载布载的计算结果。为简化计算，仅按两车道和四车道布载，分别进行计算，取最不利情况进行设计。

（２）汽车荷载横向分布系数是空心板跨中和l/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点按杠杆原理计算，支点至l/4之间截面的荷载横

向分布系数通过直线内插得。

1）跨中及l/4处的荷载横向分布系数计算

空心板的刚度参数γ=5.8I/I

（b/l）2

将I=6.400×106cm4，I

=1.469×107cm4单板宽b=124cm，计算跨度l=1556cm代入上式

γ=5.8×6.400×106/1.469×107×（124/1556）2=0.01604

查表由γ=0.01~γ=0.02内插得到γ=0.01604时1~6号板在车道荷载

作用下荷载横向分布影响线值，内插结果见下表。由下表数据画出各

板的横向分布影响线，并按横向最不利位置布载，求得两车道及四车

道两种情况下的各板横向分布系数。由于桥梁横断面结构对称，所以

只需计算1~6号板的横向分布影响线坐标值。

4汽车荷载=1/2∑η

i汽车荷载

2汽车荷载

=1/2∑η

i汽车荷载

计算得各板的横向分布系数。

从上可得出结论，四车道和两车道布载时，都是1号板的横向分布系

数最不利，因此取跨中和l/4处的荷载横向分布系数值是m

4汽车荷载

=0.380 m

2汽车荷载

=0.282。

支点处荷载横向分布系数计算是

m 2汽=m

4汽

=0.878/2=0.439（杠杆原理法）

（３）车道荷载效应计算是计算车道荷载引起空心板跨中及l/4处截面的效

应时，均布荷载标准值q

应满布在空心板产生最不利效应的同号影

响线上，集中荷载标准值P

只作用于影响线峰指处。

跨中截面

弯矩是Ｍ

汽车不计冲击时＝ξm（q

）

Ｍ

汽车计冲击时＝（1+μ）ξm（q

）

两车道布载是

Ｍ

汽车不计冲击时

=1×0.282×（10.5×30.26+222.24×3.89）=333.39KN·m

汽车计冲击时

=1.3×333.39=433.41KN·m

四车道布载是

汽车不计冲击

=0.67×0.38×（10.5×30.26+222.24×3.89）=301.00KN·m

汽车计冲击时

=1.3×301=391.30KN·m

剪力

汽车不计冲击时=ξm（q

）

汽车计冲击时＝（1+μ）ξm（q

）

两车道布载

汽车不计冲击

=1×0.282×（10.5×1.95+266.69×0.5）=43.38KN

汽车计冲击

=1.3×43.38=56.39KN

四车道布载

=0.67×0.38×（10.5×1.95+266.69×0.5）=39.16ＫＮ汽车不计冲击

=1.3×39.16＝５０.９１ＫＮ

汽车计冲击

同理计算出ｌ/４处的弯矩和剪力

＝２５０.２２ＫＮ·ｍ

Ｍ

２汽车不计冲击

Ｍ

＝３２５.２８ＫＮ·ｍ

２汽车计冲击

＝２２５.９０ＫＮ·ｍ

Ｍ

４汽车不计冲击

＝２９３.６８ＫＮ·ｍ

Ｍ

４汽车计冲击

Ｖ

＝６９.３７ＫＮ

２汽车不计冲击

＝９０.１９ＫＮ

Ｖ

２汽车计冲击

＝６２.６３ＫＮ

Ｖ

４汽车不计冲击

Ｖ

＝８１.４２ＫＮ

４汽车计冲击

将上面数据汇总得

所以通过上表能够得出清晰的得出结论，车道荷载应以两车道布载控制设计比较安全可靠。

3.作用效应组合

预应力钢筋数量估算与布置 1. 预应力钢筋数量的估算

对A 类混凝土构件来说，再短期效应组合下要满足σst -σpc ≤0.7f ck σst

是短期效应组合M s 作用下构件边缘混凝土法向拉应力

是扣除全部预应力损失后预先加载的力在构件抗裂验算边缘混凝土预压

应力

我在设计的时候按σ

=M s /W σ

=N pc /A+N pe e p /W 计算的。

A 是构建毛截面面积 W 构件对毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩。e p 是预应力钢筋重心对毛截面中心轴的偏心距e p =y-a p （a p 可预先设定）M s 是按短期效应组合计算的弯矩值。

所以最小有效预加力为N pe =（M s /W-0.7f ck ）/（1/A+e p /W ）将M s =1041.58KN ·m f ck =2.65Mpa （C 50）空心板毛截面面积为7044cm 2 弹性抵抗矩W=I/y 下=6.400×106/（50-1.06）cm 3=1.308×105cm 3=1.308×108mm 3

我预先假定的a

p =4.5cm，那么e

=y-a

=50-1.06-4.5=44.44cm=444.4mm带入上式

得N

=1267987N

由A

p =N

/(σ

con

-∑σ

)可计算预应力钢筋截面面积。

其中σ

con

是预应力钢筋的张拉控制应力

∑σ

是全部预应力损失值。

按照σ

con ≤0.75f

，我取σ

con

=0.7 f

pk，

预应力损失值总和近似假定为20%的张

拉控制应力，那么A

=1267987//(0.8×0.7×1860)≈1217mm2=12.17cm2

15.2钢绞线

=1.4cm2 12×1.4=16.8>12.17所以可以采用12根15.2的钢绞线，钢绞

线中心离下边缘a

=4.5cm。

2.普通钢筋数量估算与布置

空心板我是按照工字型截面计算的。

2 b

k h

=（76×70-4×0.5×10×10）=5120cm2

1/12 b

k h

3=0.5×(1/12×76×703-4×277.78-4×0.5×10×10×(28-

10/3)2)=1024766.67cm4

求得b

k =36.9cm h

=69.3cm然后可以算出工字形截面上板厚度h

f’=

50-

69.3/2=15.35cm腹板厚度b=124-2×36.9=50.2cm。

我假定受压区高度x≤h

f’，设有效高度h

=h-a

=100-4.5=95.5cm,那么正截面承

载力为γM

d ≦f

Bx(h

-x/2)

将桥梁结构重要性系数γ=1.0，混凝土抗压强度设计值f

cd =22.4MPa，M

=1576.6

×106代入得1576.6×106 ≤22.4×1240x（955-x/2） x=61.41mm≤h

’=153.5mm，所以假设正确且满足。

X=61.41mm≤ξ

b h

=0.4×955=382mm,所以中和轴位于翼缘板内，普通钢筋面积

A s =(f

’f

)/f

=(22.4×1240-1217×1260)/280<0,所以按手里计算不需要

配置纵向普通钢筋，只需按构造要求配置。

普通钢筋用HRB335钢筋，参数为f

sd =2580MPa,E

=2×105MPa As≥

0.3%bh

=0.003×502×955mm2=1438.23mm2

根据上述数据所以普通钢筋采用10跟直径为14mm的HRB335钢筋，那么Ａ

ｓ

＝

１０×（π×１２２）/４ｍｍ２＝１５３９.３８ｍｍ２。普通钢筋布置在空心板

下缘一排，沿空心板跨长直线布置，钢筋重心至板下缘的距离为ａ

ｓ

＝４.５ｃｍ。

换算界面几何特性计算

1.换算界面面积A

Ａ

０＝A+（α

-1）A

+（α

-1）A

=A+（E

-1）A

+（E

-1）A

=7044+

（1.95×105/（3.45×104）-1）×16.8+（2×105/（3.45×104）-1）×

15.39=7195.98cm2

2.换算截面重心位置

预应力钢筋和普通钢筋换算截面对空心板毛截面重心轴静距为S

1=（α

-1）A

（500-10.6-45）+（α

Es -1）A

（500-10.6-45）≈6754524mm3

换算截面到空心板毛截面重心轴的距离为是

d 1=S

=6754524/719598≈9.39mm（向下移）

换算截面重心至空心板截面下缘和上面的距离为

下

=500-10.6-9.39≈480.0mm

上

=500+10.6+9.39≈520.0mm

换算截面重心至预应力钢筋重心及普通钢筋重心的距离为

=480-45=435mm

3.换算截面惯性矩

I 0=I+Ad

2+（α

-1）A

2+（α

-1）A

2=4.033×1010+7044×9.392+4.65×

1680×4352+4.8×1539×4352≈4.3177×1010mm4 4.换算截面弹性抵抗矩

下=I

下

=4.3177×1010/480=8.995×107mm3

上= I

上

=4.3177×1010/520=8.3032×107mm3

承载能力极限状态计算

1.跨中截面正截面抗弯承载力计算

预应力钢筋和普通钢筋到截面底边距离都为45mm，所以预应力和普通钢筋合力到截面底边距离为45mm，

跨中截面有效高度h

=1000-45=955mm

然后判断截面类型是

f sd A

=280×1539+1260×1680=2547720N

f cd b

’=22.4×1240×153.5=4263616N

∵f

sd A

≤f

’∴属于第一类T形截面，按宽度b

‘=1240mm的矩

形截面来计算正截面抗弯承载力。

混凝土截面受压区高度为x= (f

sd A

）/f

=91.72mm验算得

91.72

f =153.5，而且x<ξh

=0.4×955=382mm

跨中截面的抗弯承载力M

中=f

’x（h

-x/2）=22.4×1240×91.72×

（955-91.72/2）=2316.14KN·m>γ

=1.0×1576.6=1576.6KN·m所以

跨中截面正截面抗弯承载力满足要求2.斜截面抗剪承载力计算

选离支点h/2处截面抗剪承载力计算。根据规定，截面尺寸应满足γ

0V d

≤0.51×10-3f

cu，k 0.5bh

V d 是验算界面处产生的剪力组合设计值，可由内插法求得。V

=441.78KN。

cu,k

是混凝土强度等级，空心板为C50，那么０.51×10-3×500.5×502×

955=1728.87KN>γ

d，

所以空心板据支点h/2处截面尺寸满足抗剪要求。

且如果γ

≤1.25×0.5×10-3a

，a

是预应力提高系数，对预应

力混凝土受弯构件，取1.25.。带入上式得1.25×0.5×10-3a

=1.25

×0.5×10-3×1.25×1.83×955×502=685.41KN，所以γ

≤1.25×

0.5×10-3a

，不用进行斜截面抗剪承载力计算，梁可以按照构造要

求配置箍筋。在支座中心向跨中方向不小于1倍梁高范围内，箍筋间距不大于100mm，所以支座中心到跨中箍筋取100mm，其他范围取250mm。

跨中箍筋配筋率ρ=A

s /（Sb）=157.08/（250×502）=0.125%>ρ

min

=0.12%

所以满足最小配筋率要求。

取跨中截面X=6750处，此处Sv=200mm，V

=403.37KN，采用HRB335钢筋，

直径为10mm双支箍筋，A

sv =157.08.那么V

=1×1.25×1.1×0.45×10-3

×470×755×（（2+0.6×0.792）×501/2×0.134%×280）1/2=526.7>

r 0V

=403.37KN所以斜截面抗剪承载力满足要求。

预应力损失计算

1.锚具变形、回缩引起的预应力损失σ

假设台座长L=50m，有顶压时，张拉端锚具变形、钢筋回缩△l取4mm。σ

l1=∑△l/lE

=4/（50×103）×1.95×105MPa=15.6MPa

2.预应力钢筋温差引起的预应力损失σ

σl2=2（t2-t1）=2×15=30MPa

3.预应力钢筋由钢筋松弛引起的预应力损失σ

σ13=ψζ（0.52σpe/f pk-0.26）σpe

ψ是张拉系数，一次张拉ψ=1，ζ是钢筋松弛系数，取ζ=0.3，σpe锚固时的

钢筋应力σ

pe =σ

con

-σ

=1209-15.6=1193.4Mpa

代入上式得σ

=1×0.3×（0.52×1193.4/1860-0.26）×1193.4=26.36MPa。

4.混凝土弹性压缩引起的预应力损失σ

σl4=αEP∑σ法=E p/E c×（∑N p0/A+∑N p0e p0y/I0）

N p0=(σ

con

-σ

-0.5σ

-0=1150×1.68=1932.37KN ，y为换算截面重

心之计算截面距离为336.3mm

∑σ

pc =∑N

+∑N

y/I

=8.65MPa

=5.65×8.65=48.87MPa

5.混凝土收缩和徐变引起的预应力损失σ

σl5=0.9（E pεcs（t,t0）+αEpσ法Φ（t,t0））/（1+15pp ps）

ps 是纵向配筋率，p=（A

）/A

=0.447

p ps =1+336.32A

=2.884

Φ（t,t0）加载龄期为t0计算龄期为t时混凝土徐变系数，终极值可查表得。εcs（t,t0）钢筋混凝土传力锚固龄期为t0、计算龄期为t时混凝土收缩应变，终极值可查表得。

设传力锚固及加载龄期是7d，查表并直线内插得

εcs（t,t0）=0.272×10-3Φ（t,t0）=2.200

构件理论厚度的计算公式为h=2A/u

u时构件与空气接触的周边长度，u=（2×124+2×80+4×（102+102）1/2+2×（56+50））=676.57cm

h=2A/u=2×7044/676.57=20.82cm

设传力锚固及加载龄期是7d，所以查表并直线内插得

εcs（t,t0）=0.272×10-3Φ（t,t0）=2.200

=（1209-15.6-30-48.87-0.5×26.36）×1680=1850.26KN

σ法= N p0/A+∑N p0e p0y/I0=1850268/719598+1850268×336.3×336.3/(4.3177

×1010）=7.42MPa

因为收缩徐变持续时间长，所以采用永久作用

跨中截面σ

ｔ＝（Ｍ

Ｇｋ

/Ｉ

０

）ｙ＝８０８.２４×１０６/（４.３１７７×１

０１０）×３３６.３＝６.３０ＭＰａ

１/４截面σ

ｔ＝（Ｍ

Ｇｋ

/Ｉ

０

）ｙ＝606.1７×１０６/（４.３１７７×１０10）

×336.3=4.72MPa

支点σ

ｔ

全部纵向钢筋重心处压应力为

跨中截面σ

=7.42-6.3=1.12MPa

1/4处σ

=7.42-4.72=2.7MPa

支点σpc =7.42-0=7.42MPa 把上面数据代入得

跨中σ5=0.9×（1.95×105×0.272×10-3+5.65×1.12×2.2）/（1+15×0.447%×2.884）=49.57MPa

1/4处σ5=0.9×（1.95×105×0.272×10-3+5.65×2.7×2.2）/（1+15×0.447%×2.884）=65.31 MPa

支点处σ5=0.9×（1.95×105×0.272×10-3+5.65×7.42×2.2）/（1+15×0.447%×2.884）=109.56 MPa 6. 预应力损失组合计算

传力锚固时第一批损失σ=σ1+σ2+σ3+0.5σ4=15.6+30+48.87+0.5×26.36=107.65MPa

跨中σ=σ1+σ2+σ3+σ4+σ5=170.4MPa 1/4σ=σ1+σ2+σ3+σ4+σ5=186.14MPa 支点σ=σ1+σ2+σ3+σ4+σ5=230.39MPa 有效预加力σpe =σ

con

-σ 代入得

跨中σpe =1209-170.4=1038.6MPa 1/4σpe =1209-186.14=1022.86MPa 支点σpe =1209-230.39=978.61MPa 正常使用极限状态计算

对于部分预应力构件，应满足短期效应下σ短-σpc ≤0.7f tk ，长期效应下σ长-σpc ≤0 σ

时短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力，σ短=M sd /W

下

=1041.58×106/8.995×107=7.58MPa

σp0=σcon

-σ支-σl4=1209-109.56-48.87=1050.57MPa

N p0=σp0A p -σ跨中

A s =1050.57×1680-49.57×1539=1688669.4N

σpc=N p0/A0+ N p0e p0y/I0=1688669.4/719598+1688669.4×336.3×381.3/4.3177×1010=7.36MPa

σ长=M长/W下=941.56×106/8.995×107=7.26MPa

σ短-σpc=7.58-7.36=0.22≤0.7f tk=1.8555MPa

σ长-σpc=7.26-7.36≤0MPa

所以在短期效应组合和长期下，符合预应力A类构件要求。

主梁变形验算

1.正常使用阶段挠度计算

A类预应力混凝土构件刚度采用B

0=0.95E

=0.95×3.45×104×4.3177×

1010=1.4×1015mm2所以恒载效应产生的跨中挠度f

G =5M

l2/48B

=（5×808.24

×106×155602）/（48×1.4×1015）=9.16mm

短期荷载效应产生的跨中挠度f

Q =5M

l2/48B

=（5×1041.58×106×155602）/

（48×1.4×1015）=11.80mm。

对于C50混凝土，挠度长期增长系数η=1.425，那么荷载短期效应引起的长

期挠度值为f

Ql =1.425f

=1.425×11.80=16.82mm

恒载引起的长期挠度值f

Gl =1.425×f

=1.425×9.16=13.05mm

预应力混凝土受弯构件的长期挠度值在消除结构自重产生的长期挠度值后梁

的最大挠度不应超过计算结构跨度的1/600，f

l =f

-f

=16.82-

13.05=3.77mm<15560/600=25.9mm，挠度值满足规范要求。

2.反拱度的计算及预拱度的设置

空心板在跨中产生反拱度，空心板混凝土强度为C45，反拱长期增长系数为η=2.0，Ｅｃ’＝3.35×104ＭＰａ

换算截面面积A

0’=A+（α’

-1）A

+（α’

-1）Ａ

ｓ

＝A+（E

p /Ｅ

ｃ’

-1）A

+（E

/Ｅ

ｃ’

-1）Ａ

ｓ

=7044+（1.95×105/（3.35×104）-1）×16.8+（2.0×105/（3.35×104）-1）×15.39=7201.48cm2

(毕业论文)跨径16m预应力混凝土简支空心板桥设计

跨径16m 预应力混凝土简支空心板桥设计一设计资料 1.道路等级三级公路（远离城镇） 2.设计荷载本桥设计荷载等级确定为汽车荷载（道路Ⅱ级） 3.桥面跨径及桥宽标准跨径：m l k 16= 计算跨径：m l 50.15= 桥面宽度：m 5.0(栏杆）+m 7(行车道))+m 5.0(栏杆) 主梁全长：m 96.15 桥面坡度：不设纵坡，车行道双向横坡为2% 桥轴平面线形：直线 4.主要材料 1)混凝土采用C50混凝土浇注预制主梁，栏杆和人行道板采用C30混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层；铰缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也采用C40；桥面连续采用C30混凝土。 2)钢筋主要采用HRB335钢筋。预应力筋为71?股钢绞线，直径mm 2.15，截面面

积13902mm ，抗拉标准强度MPa f pk 1860=，弹性模量MPa E p 51095.1?=。采用先张法施工工艺，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 3）板式橡胶支座采用三元乙丙橡胶，耐寒型，尺寸根据计算确定。 5.施工工艺采用先张法施工，预应力钢绞线两端同时对称张拉。 6.计算方法及理论极限状态法设计。 7.设计依据《通用规范》《公预规》。二构造类型及尺寸全桥宽采用7块C50预应力混凝土空心板，每块m 1.1，板厚m 85.0。采用后张法施工，预应力混凝土钢筋采用71?股钢绞线，直径15.2mm ，截面面积 2139mm ，抗拉强度标准值MPa f pk 1860=，抗拉设计值MPa f pd 1260=，弹性模量MPa E p 51095.1?=。C50混凝土空心板的抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度的标准值MPa f td 56.2= 抗拉强度设计值MPa f td 83.1=。全桥空心板横断面图如图所示，每块空心板截面以及构造尺寸如图所示。

混凝土简支梁及空心板桥设计要点

混凝土简支梁及空心板桥 3 混凝土简支梁及空心板桥 3.1一般规定 3.1.1简支梁应尽可能采用预应力混凝土结构。简支梁截面形式可采用T形、I形或箱形等，具体设计可根据桥宽、桥长、跨径等条件选择。 3.1.2当桥梁跨径小于或等于20m时，可考虑采用空心板，截面形式为矩形，其孔洞可为园形、椭圆形或八边形等。对于空心板：跨径6m≤L＜10m宜采用钢筋混凝土结构；跨径10m≤L≤25m宜采用预应力混凝土结构。 3.1.3简支T梁梁中距宜选择为1.7m～2.0m。当建筑高度不受限制时，也可进行梁格优化，梁中距可加至2.5m左右，以取得较经济的效果。T梁预制宽度不宜小于1.2m，现浇段宽度不得小于0.5m。 3.1.4简支梁边梁均应设置外悬臂，其长度空心板不宜小于0.5m，T梁悬臂宜采用1.0～1.5m，简支箱梁悬臂宜采用1.5～2.0m。 3.1.5简支T形、I形或箱形梁梁高应根据跨径、梁中距、荷载及结构厚度要求等条件确定。高跨比一般在1/16～1/20左右。 3.1.6预制简支梁应加强横向连接。简支T梁之间的桥面板采用现浇段连接并设置跨间横梁，横梁间距不宜大于7m。 3.1.7多孔简支梁结构应采用连续桥面。每一联的长度应综合考虑整体温差、柱高、支座及伸缩缝性能等因素确定，一般不宜超过150m。 3.1.8空心板桥应符合下列要求：（1）斜空心板桥的斜度一般要求小于45°（含45°），当斜度大于45°时，宜调整道路线形，或改用其它结构形式。（2）空心板应采用最新版本的《公路桥涵标准图》。并可根据桥梁设计要求，进行局部修改，但同一种结构必须采用同一种标准图。当条件限制不能套用标准图时，可参照标准图的跨径、斜度及构造自行设计。（3）空心板预制宽度一般采用1.0m～1.5m。（4）空心板桥应采取有效措施加强预制板之间的横向联系，防止使用过程中发生单板受力状况。 3.1.9简支梁、板宜采用后张预应力混凝土结构，空心板构件，当跨径10m≤L≤16m时，也可采用直线配筋的先张预应力混凝土结构。预应力钢筋可采用规范规定的钢丝、钢铰线及标准强度为1860MPa的高强低松弛钢铰线，如采用低松弛钢铰线应在图纸中予以说明。预应力钢筋均应按行业标准符号标注。设计中应采用经过鉴定并符合国家标准和行业标准的锚具，预应力锚具、锚下钢筋及波纹管应按产品手册配套使用。 3.1.10为减小预应力简支T梁由于预加力弹性变形及徐变产生的上拱度，设计时应要求采用预应力二次张拉工艺或其它可靠的控制预应力后期上拱的措施。为减小中、边梁上拱度之差，可适当降低边梁处支座高程。为控制简支梁和空心板在预制阶段的上拱值，要求存梁时间不大于3个月。对于腹板不铅直放置的T形或I形梁，存梁时应要求施工单位注意采取措施防止腹板侧弯。 3.1.11空心板安装时应要求施工单位采取措施保证四个支座受力，防止有支座脱空的现象。 3.2 结构分析 3.2.1简支梁结构设计应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算，分析计算程序可采用院编“正交预应力混凝土简支梁计算程序” 、“正交钢筋混凝土简支梁计算程序” 和其它院有效版本程序。

预应力混凝土简支空心板桥设计

课程设计计算书姓名：史建果指导老师：高婧学院：建筑与土木工程学院系别：土木工程系专业：土木工程专业年级：2010 级学号：201560 预应力混凝土空心板桥课程设计任务书一、设计资料原南关大桥位于某县城南端，是107国道郑州-武汉段跨越汝河的一座大型公路桥梁，于1976年建成通车。其上部结构为钢筋混凝土简支T梁，下部结构为双柱式墩台、桩基础，桥面全宽12m，双向2车道，设计荷载为汽车-20级，挂车-100。2009年8月，中铁大桥局集团武汉桥梁科研研究院有限公司检测中心对该桥进行了检测，该桥被评为四类桥，建议该桥拆除重建。新建桥梁桥位处路线平面位于直线段。上部结构采用双跨预应力空心简支板桥，下部结构采用柱径1.2米的双/三柱式桥墩，桩基础；桥台为桩柱式桥台，桩基础。本课程设计仅设计上部结构。（一）技术标准： 1、标准跨径（墩中心距离）：l b=13 m, 16m,18m,20m,22m,25m. 2、桥面宽度：桥面全宽11 m /15m/19.0ｍ/21.0ｍ，按四/双车道外加人行道设计：（1）人行道（含栏杆）1.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0/7.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）1.5m。（2）人行道（含栏杆）2.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）2.5m。

（3）防撞护栏0.5m + 车行道14.0m + 防撞护栏0.5m。 3、桥面横坡：双向1.5％。 4、设计荷载：公路—I级或公路—II级。 5、通航标准：无通航要求。 6、地震烈度：抗震设防烈度为Ⅵ度区，设计基本地震加速度值为0.05g。 7、设计洪水频率:1/100。 8、环境标准：I类环境。 9、设计安全等级：二级。（二）材料 1、.混凝土 1）水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5或42.5的硅酸盐水泥，同一类构件应采用同一品种水泥。 2）粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。 3）混凝土：预制空心板、现浇连续段、铰缝和桥面现浇层均采用C50；封端混凝土采用C40。伸缩缝采用C50钢纤维混凝土。 2、普通钢材普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499 -1998）的规定。R235钢筋主要采用直径d=6、8、10mm三种规格；HRB335钢筋主要采用直径d=12、16、20、22、25、28mm六种规格。 3、预应力钢筋采用抗拉强度标准值f pk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。4、其它材料 1）钢板：应采用《碳素结构钢》(GB700-1988)规定的Q235B钢板。 2）支座：采用板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。 5、设计参数

20米预应力混凝土空心板桥计算书装配式预应力混凝土空心板桥计算毕业设计论文

装配式预应力混凝土空心板桥计算第Ⅰ部分上部构造计算一、设计资料及构造布置 (一)设计资料 1.跨径：标准跨径20.0m，计算跨径l=19.6 m，预制板全长19.96 m。 2.荷载：汽车—20级，挂车—100，人群荷载 3.5KN/m2。 3.桥面净宽：行车道7.00 m，人行道每测0.75 m。 4.主要材料：混凝土：预制行车道板40号混凝土，桥面铺装及接缝亦用40号混凝土，其余均为25号混凝土。预应力筋采用φ15.24（7φ5）钢绞线，R b y =1860Mpa，普通筋直径d≥12mm者采用Ⅱ级钢筋，直径d<12mm者采用Ⅰ级钢筋（但吊环必须用Ⅰ级钢筋）。 5.施工要点：预制块件在台座上用先张法施加预应力，张拉台座长度假定为 70m。设计时要求预制板混凝土强度达到80%时才允许放松预应力筋。计算预应力损失时计入加热养护温差20℃所引起的损失。预应力钢绞线应进行持荷时间不少于5min的超张拉。安装时，应待接缝及现浇层混凝土与预制板结合成整体后再敷设铺装层及安装人行道板等。 6.技术标准及设计规范：（1）.《公路工程技术标准》（JTT01—88）；（2）.《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021—89）；（3）.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023—85），以下简称《预桥规》。（4）.《桥梁工程》2001，范立础主编，人民交通出版社出版。（5）.《公路桥涵设计手册》〈梁桥·上册〉（1996），徐光辉、胡明义主编，人民交通出版社出版。（二）、构造及设计要点 1.主梁片数：每孔8片。 2.预制板厚85cm，每块宽100cm。

举例：预应力混凝土空心板桥计算示例

例一预应力混凝土空心板桥计算示例一、设计资料 1.跨径：标准跨径k l =13．00m ；计算跨径l =12．60m 2.桥面净空：2.5m+4× 3.75m+2.5m 3.设计荷载:公路-Ⅱ极荷载;人群荷载:3.0kN ／2m 4.材料: 预应力钢筋：采用1×7钢绞线,公称直径12.7mm ；公称截面积 98.72mm ,pk f =1860Mpa ，pd f =1260Mpa ，p E =1.95×510Mpa, 预应力钢绞线沿板跨长直线布置; 非预应力钢筋：采用HRB335,sk f =335Mpa,sd f =280Mpa;R235,sk f =235Mpa,sd f =195Mpa; 混凝土：空心板块混凝土采用C40， ck f =26.8MPa ，cd f =18.4Mpa ，tk f =2.4Mpa ， td f =1.65Mpa 。绞缝为C30细集料混凝土；桥面铺装采用C30沥青混凝土；栏杆及人行道为C25混凝土。 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62－2004）》要求，按A 类预应力混凝土构件设计此梁。 6、施工方法：采用先张法施工。二、空心板尺寸：本示例桥面净空为净2.5m+4×3.75m+2.5m ，全桥宽采用20块C40的预制预

应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，高62cm ，空心板全长12.96m 。全桥空心板横断面布置如图1-1，每块空心板截面及构造尺寸见图1-2。图1－1 桥梁横断面（尺寸单位：cm ）图1－2 空心板截面构造及尺寸（尺寸单位：cm ）三、空心板毛截面几何特性计算（一）毛截面面积A （参见图1-2） A=99×62 - 2×38×8 - 4× 2 192 ?π-2×（ 2 1×7×2.5+7×2.5+ 2 1×7 ×5）=3174.3（2cm ）（二）毛截面重心位置全截面对1/2板高处的静矩：板高 2 1 S =2×[ 2 1×2.5×7 ×（24+ 3 7）+7×2.5×（24+ 2 7）+ 2 1×7×5× （24- 3 7）]=2181.7（cm 3）绞缝的面积：

20m预应力混凝土空心板桥设计

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： 426.8 2.418.4 1.653.2510a a ck tk a a cd td a c f MP f MP f MP f MP E MP == ===?强度标准值，强度设计值，性模弹量预应力钢筋选用1×7（七股）φS 15.2mm 钢绞线，其强度指标如下 5186012601.95100.40.2563a a a f MP f MP E MP ξξ = = =? = =pk pd p pu b 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量相对界限受压区高度，普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下 5 3352802.010a a a f MP f MP E MP = = =?sk sd s 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 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

16m空心板简支梁桥毕业设计

16m空心板简支梁桥毕业设计内容简介16m空心板简支梁文件组成及目录正文（51 页）、CAD 图纸（3 张）目录如下：第1 部分上部结构1.1 设计标准及材料1.2 构造与尺寸1.3 设计依据与参考书2 上部结构的设计过程2.1 毛截面面积计算2.2 内力计算2.3 预应力钢筋的设计 2.4 ... 内容简介 16m空心板简支梁

第 1部分上部结构

1.1 设计标准及材料

1.2构造与尺寸

1.3 设计依据与参考书

2 上部结构的设计过程

2.6 预应力损失计算

2.7 跨中截面应力验算

1 设计资料

普通钢筋混凝土空心板桥梁设计

目录一桥梁工程课程设计任务书 (1) 1.设计题目——普通钢筋混凝土简支空心板梁桥设计 (1) 2. 设计条件及参数 (1) 二构造形式及尺寸要求 (2) 三空心板毛截面几个特性计算 (3) 1毛截面面积A (3) 2空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I (3) 四作用效应计算 (4) 1永久作用效应计算 (4) 2可变作用效应计算 (5) 3作用效应组合 (12) 五普通钢筋数量估算及布置 (13) 1普通钢筋数量的估算及布置 (13) 六换算截面几何特性计算 (15) 1换算截面面积A s (15) 2换算截面重心位置 (15) 3换算截面惯性矩I0 (15) 4换算截面弹性抵抗矩 (16) 七承载能力极限状态计算 (16) 1跨中截面正截面抗弯承载力计算 (16) 2截面抗剪承载力计算 (17) 八持久状况正常使用极限状态计算 (19) 1持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (19) 2持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (20)

桥梁工程课程设计任务书 1.设计题目——普通钢筋混凝土简支空心板梁桥设计 2. 设计条件及参数 2.1 桥面净空净——9m。 2.2主梁跨径和全长标准跨径：l b=30.00m（墩中心距离）；计算跨径：l=29.60m（支座中心线距离）；主梁全长：l全=29.96m（主梁预制长度）。 2.3设计荷载公路—以Ⅰ级，人群荷载3.0KN/m2。 2.4材料钢筋：主筋用HRB335钢筋，其他的用R235钢筋；混凝土：C40；铰缝为C30细集料混凝土；桥面铺装采用C30沥青混凝土；栏杆及人行道板为C25混凝土。 2.5计算方法：极限状态法。 2.6结构尺寸根据桥面净宽自行确定。 2.7设计依据（1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）

16m公路预应力简支空心板梁桥中板设计

16m 公路预应力简支空心板梁桥中板设计一、设计资料 1.设计荷载本桥设计荷载等级确定为汽车荷载：公路Ⅱ级；人群荷载：3.02N/m k 。 2.桥面跨径及净宽标准跨径：k l =16m 。计算跨径: l =15.6m 。板长：1l =15.96m 。桥梁宽度：7m+2×0.5m 。板宽：2l =0.99m 。 3.主要材料混凝土：主梁板采用C50混凝土，桥面铺装采用10cm 混凝土+柔性防水涂层+10cm 沥青混凝土。预应力筋：采用?s 15.20高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值pk f =1860MPa ，弹性模量 p E =1.95510MPa ?，普通钢筋：直径大于和等于12mm 的用HRB335级热轧螺纹钢筋，直径小于12mm 的均用R235级热轧光圆钢筋。锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。 4.施工工艺先张法施工，预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。 5.计算方法及理论极限状态设计法

6.设计依据及参考资料（1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。（2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。（3）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）。（4）交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。（5）《预应力筋用锚具、夹具和连接》（GBT14370-93）。（6）《公路桥梁板式橡胶支座规格条例》（JTT663-2006）。（7）《桥梁工程》、《结构设计原理》等教材。（8）计算示例集《混凝土简支梁（板）桥》（第三版），易建国主编，人民交通出版社。（9）《公路桥涵设计手册梁桥（上）》，徐光辉，胡明义主编，人民交通出版社。二、构造布置及尺寸桥面宽度为：净—7m+2?0.5m （防撞护栏），全桥宽采用8块 C50的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm （中板），边板99.5cm ，宽62cm ，空心板全长15.96m 。采用先张法施工工艺，预应力筋采用?s 15.20高强度低松弛钢绞线， pk f =1860MPa ， p E =1.95510MPa ?。pd f =1260MPa ，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 C50混凝土空心板的ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa ，td f =1.83MPa 。全桥空心板横断面布置如图所示，每块空心板截面及构造尺寸见图2。

后张法预应力20米空心板桥梁毕业设计

- 0 - 《通用图计算示例20m 》（JTGD62－2004）一、计算参数 1、使用对象：（双向4车道，高速公路），半幅宽度12.75m 2、环境条件：Ⅱ类 3、主要材料：混凝土强度等级 C40 钢材：R235、HRB335，15.2s φ预应力钢绞线：1860pk f M pa = 二、横断面布置三、结构计算（一）、板块结构几何尺寸预制板截面几何特性

- 1 - 毛截面：314992.8943.857184 i s i S y cm A == =∑ " 4 314992.8943.8513812438.23i i i I S y m ==?=∑ '"4 02659390.3319638963.0413812438.238485915.14i i i I I I I m = +-=+-=∑∑∑ 换算截面：331440.2345.007364.74 i s i S y cm A ===∑ 2 3 4T s A I b t d t α= +? 22 1 (145.5149.5)95 9595145.5149.522014+18 12 =+?++? + 3 4 0.2237.520222677086600022333708cm +??+＝＝（式中α高等学校教材“表2－4－3）跨中截面（中板）

- 2 - 毛截面：28595048.115944 i s i S y cm A == =∑ '4 0i 2120672.7818882276.8628595048.117245895.14i i s I I I S y m = +-=+-?=∑∑∑换算截面：301123.3449.286110.74 i s i S y cm A ===∑ '4 2120672.7820263050.9301123.3449.287544365.49i i i s I I I S y cm = +-=+-?=∑∑∑换2 2 2 12121 2 41 ()2T s A I S S h d S S S t t t t = =+++? 2 2 1 (141149)95 951411492(1418)/2 12 12 =+?? +++ 4 1 84100902521058834cm 11.87524.167 ?? +＝＝（二）荷载效应标准值 1、结构重力 1）板自重一期（预制板）3 26/r KN m = 260.5915.45 q A K N ? 中中＝r ＝＝ 260.718418.68/m q A KN ? 边边＝r ＝＝；

钢筋混凝土空心板桥设计净-9+2×0.5m(护栏),跨径Lk=13m,公路级

学号（桥梁工程课程设计）设计说明书钢筋混凝土空心板桥设计净-9+2×0.5m(护栏)，跨径L k=13m，公路Ⅰ级起止日期：2013 年 5 月27 日至2013 年6 月7 日学生姓名班级成绩指导教师(签字) 土木工程学院 2013年6 月 4 日

目录 1.封皮 (1) 2.目录 (2) 3.课程设计任务书 (3) 4.桥梁工程课程设计计算书 (6) 1).设计基本资料 (6) 2).横向分布系数计算 (6) 3).板梁的内力计算和内力组合 (10) 4).板梁正截面抗弯强度计算与配筋 (14) 5).板梁斜截面抗剪强度核算与配筋 (15) 6).板梁（T梁）挠度计算与予拱度设置 (17) 7). 板式橡胶支座设计 (21) 5.参考文献 (23)

天津城市建设学院课程设计任务书 2012 —2013 学年第2 学期土木工程学院道路桥梁与渡河工程专业10道桥2 班课程设计名称：桥梁工程课程设计设计题目：钢筋混凝土空心板桥设计完成期限：自2013 年 5 月27 日至2013 年 6 月7 日共 2 周指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：2013 年 5 月24 日

任务书一、目的与要求桥梁工程课程设计是土木工程专业道桥方向《桥梁工程》专业课教学环节的有机组成部分，其目的在于通过桥梁工程设计实践的基本训练，深化掌握本课程的实用理论与设计计算方法，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。学生应在教师的指导下，综合应用所学建筑材料、结构力学、弹性力学、结构设计原理、桥涵水文、桥梁工程、墩台基础等课程知识和桥梁实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，按时按量独立完成所规定的设计工作。具体要求如下： 1.根据标准图、技术规范与经验公式，正确拟定各部结构尺寸，合理选择材料、标号。 2.计算结构在各种荷载与其他因素作用下的内力，进行配筋设计与强度、稳定性、刚度的校核。 3.正确理解《公路桥涵设计规范》有关条文，并在设计中合理运用。 4.加强计算、绘图、文件编制、查阅与翻译有关技术文献等基本技能的训练。二、设计题目与基本资料 1.设计题目：1)钢筋砼简支空心板桥2) 钢筋砼简支T形梁桥3）预应力砼简支空心板桥4）预应力砼简支T形梁桥5)箱型截面简支梁桥，以上题目中任选其中之一。 2.技术标准： 1）桥面净空：净—7+2m 人行道（根据自己的题目确定） 1 2）设计荷载：公路-I级，人群荷载3.5kN/m2（根据自己的题目确定） 3）地震动峰值加速度为0.05g 4）桥面铺装：表层为3cm厚沥青砼，下为6 cm厚防水砼 5）桥面横坡：双向1.5% 三、设计内容 1.上部结构横断面布置草图； 2.荷载横向分布系数计算； 3.板梁（T梁）内力计算与内力组合； 4.板梁（T梁）正截面抗弯强度计算与配筋； 5.板梁（T梁）斜截面抗剪强度核算与配筋； 6.板梁（T梁）挠度计算与予拱度设置； 7.板式橡胶支座设计； 8．绘制板梁（T梁）一般构造图、板梁（T梁）配筋图。图幅尺寸按2#图纸绘制。

钢筋混凝土空心板桥设计

《混凝土课程设计报告》（钢筋混凝土空心板桥设计）系别：土木工程指导教师：专业班级：学生姓名：（课程设计时间：2015年1 月4日——2015年1 月10 日）

钢筋混凝土基本构件设计理论课程设计任务书一、目的要求在学习《桥梁工程》之前，必须掌握《混凝土基本构件设计理论》，它是一门专业基础课，而且是进行桥梁设计时不可缺少的工具，必须能熟练进行钢筋混凝土构件的设计与计算。为了达到这一要求，特安排钢筋混凝土基本构件的课程设计，目的在于使同学能正确运用《混凝土基本构件设计理论》中的理论知识，通过系统地解决桥梁结构中钢筋混凝土空心板梁的设计计算，进一步牢固掌握钢筋混凝土受弯构件设计方法，以便为以后普通钢筋混凝土桥梁设计打下可靠的基础。二、设计题目钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计。三、设计资料环境条件：I类环境条件结构安全等级：二级。 1.某公路钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计结构尺寸。标准跨径：13.00m；计算跨径：12.640m；空心板全长：12.96m；

2.计算内力（1）使用阶段的内力 13m板2号板弯矩M（KN.m）剪力V(KN) 1/4截面1/2截面支点截面1/2截面 1 结构自重297.96 396.79 125.93 0 2 汽车荷载217.09 289.20 118.56 47.70 3 人群荷载29.52 39.36 9.8 4 3.28 （表中汽车荷载内力已计入汽车冲击系数）（2）施工阶段的内力简支空心板在吊装时，其吊点设在距梁端a=500mm处，13m空心板自重在 =190.42k N·m，吊点的剪力标准值V0=71.98kN。跨中截面的弯矩标准值M k ，1/2 3.材料主筋用HRB335级钢筋 f sd＝280N/mm2；f sk＝335N/mm2；E s＝2.0×105N/mm2。箍筋用R235级钢筋 f sd＝195N/mm2；f sk＝235N/mm2；E s＝2.1×105N/mm2。混凝土强度等级为C30 f cd＝13.8N/mm2；f ck＝20.1N/mm2；f td＝1.39N/mm2； f tk＝2.01N/mm2；E c＝3.00×104N/mm2。四、设计内容 1、进行荷载组合，确定计算弯矩，计算剪力 2、采用承载能力极限状态计算正截面纵向主钢筋数量 3、进行斜截面抗剪承载力计算 4、全梁承载力校核 5、短暂状况下应力计算 6、进行正常使用极限状态的变形及裂缝宽度验算； 7、绘制钢筋配筋图 8、工程数量表的绘制五、提交成果和设计要求

装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计说明书

桥梁工程课程设计任务书装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计一、设计资料 1．标准跨径：13m 2．计算跨径：计算跨径12.5m 3．桥面宽度：净-9+2?0.5m防撞护栏，桥面铺装为0.08mC40混凝土铺装+0.06m沥青混凝土面层，桥面横坡为双向1.5%，桥面横坡由铺装层形成。 4．设计荷载：公路-Ⅱ级 5．材料：（1）钢筋，其技术指标见表1；（2）混凝土及其技术指标见表2，主梁混凝土为C40，防撞护栏 C30，桥面铺装混凝土为C40，沥青混凝土容重为23 KN/m3，混凝土容重为25 KN/m3。钢筋技术指标表1

混凝土技术指标表2 二、设计计算容： 1．主梁几何特性计算 2．恒载力计算 3．荷载横向分布计算（支点处采用杠杆法，跨中采用铰接板法）4．活载力计算 5．荷载组合。确定用于配筋计算的最不利作用效应组合 6．主梁配筋计算（依据结构设计原理进行） 7．绘制力包络图 8．绘制主梁一般构造图和配筋图（A3图幅，要求手绘） 9．裂缝宽度验算 10. 主梁变形验算

11.绘制主梁一般构造图和结构图三、设计依据：《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2015）《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）《桥梁工程》玲森编《桥梁工程》绍旭东《结构设计原理》叶见曙或树仁编四、结构尺寸图1 全桥主梁横断面图2 中板横断面图图3 边板横断面图

钢筋混凝土空心板设计计算书一：基本设计资料 1：跨度和桥面宽度（1）标准跨径：13m （2）计算跨径：12.5m （3）桥面宽度（桥面净空）：双向行驶，净9+2*0.5m护栏（4）设计荷载：公路二级，无人群荷载（5）主梁预制长度：12.7m （6）结构重要性系数;=1 2:主要材料（1）混凝土：混凝土空心简支板和铰接缝采用C30混凝土;桥面铺装上层采用0.07m的沥青混凝土，下层为0.08m的C40混凝土。沥青重度按23KN/计算，混凝土重度按25KN/计。（2）钢筋：主筋采用HRB400钢筋。二:构造形式及截面尺寸（1）本桥为C30钢筋混凝土简支板，由7块宽度为1.32m的空心板连接而成（2）桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制（3）空心板截面参数：单块板高为0.8m,宽为1.32m，板间留有1.14cm 的缝隙用于灌注砂浆（4）C40混凝土空心板抗压强度标准值=26.8MPa ,抗压强度设计值=18.4MPa,抗拉强度标准值=2.40MPa,抗拉强度设计值

桥梁预应力空心板设计计算书

预应力空心板设计计算书一、设计资料 1.跨径：标准跨径:??=16．00m；计算跨径l =15．56m 2.桥面净空：2X0.5m+9m 3.设计荷载:公路-?极荷载; 4.材料: 预应力钢筋：采用1×7 钢绞线,公称直径12.7mm；公称截面积98.7 mm 2 , f pk =1860Mpa，f pd =1260Mpa，E p =1.95×10 5 Mpa, 预应力钢绞线沿板跨长直线布置; 非预应力钢筋：采用HRB335, f sk =335Mpa, f sd =280Mpa;R235, f sk =235Mpa, f sd =195Mpa; 混凝土：空心板块混凝土采用C50，f ck =26.8MPa，f cd =18.4Mpa，f tk =2.65Mpa，f td =1.65Mpa。绞缝为C30 细集料混凝土；桥面铺装采用C30 沥青混凝土；栏杆为C25 混凝土。 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62 －2004）》要求，按A 类预应力混凝土构件设计此梁。 7、设计依据与参考书《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社《桥梁计算示例集》（梁桥）易建国主编，人民交通出版社《桥梁工程》（1985）姚玲森主编，人民交通出版社二、构造与尺寸 50 900/2 2% 图1-1 桥梁横断面

图1-2 面构造及尺寸（尺单位：cm）三、毛截面面积计算（详见图1-2） A h=4688.28cm2 (一)毛截面重心位置全截面静距：对称部分抵消后对1/2板高静距 S=4854.5cm3 铰面积：A铰=885cm2 毛面积的重心及位置为： d h=1.2cm (向下) 铰重心对1/2板高的距离： d铰=5.5cm (二)毛截面对重心的惯距面积：A′=2290.2cm2 圆对自身惯距：I=417392.8cm4 由此可得空心板毛截面至重心轴的惯性矩： I=3.07X101om m4 空心板的截面抗扭刚度可简化为图1-3的单箱截面来近似计算 I T=4.35X101omm4

单跨16m空心板简支梁桥毕业设计汇总

前言毕业设计是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，是理论与实际相结合的运用阶段，是将所学理论知识、专业知识和基本技能进行设计的重要实践过程。是距大学教育目标最近的教学环节。本组毕业设计题目为《钢筋混凝土空心板桥设计》。在毕业设计前期，我温习了《工程结构力学》、《桥涵工程》、《工程结构》、《建筑结构抗震设计》等知识，并查阅了《公路桥涵设计通用规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组全体成员齐心协力、互助合作，发挥了积极合作的团队精神。在毕业设计后期，我主要进行设计手稿的电子排版整理，并得到老师的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢。毕业设计的两个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，使我加深了对规范、标准、技术手册等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了多种建筑制图软件。以上所做的这些从不同方面均以达到毕业设计的要求与目的。由于计算工作量大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正。

第一章方案比选说明书第一节方案比选根据该地区的地质和水文条件，可拟选装配式肋板拱桥、变截面连续梁桥、钢筋混凝土装配式空心板桥等桥型。各类桥型的特点总结如下：一、装配式板肋拱桥（4×6m＋12m＋4×6m）力学特点：拱桥将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能，板拱桥承重结构的主拱圈在整个跨度内拼装而成，构造简单，施工方便。但从力学性能方面来看，在相同截面下，实体矩形截面比其他形式截面抵抗力矩小。使用效果：空腹式肋板拱桥，外形轮廓柔和，与周边环境能协调融合。行车道板采用立柱支撑，减小拱圈的承重，透空视野好。但从拱圈的受力特点考虑，桥梁标高较大，总体效果一般。施工方法及工艺：采用预制安装施工法、转体施工法。在一侧的桥台后设置预制场，搭设梁式钢拱架预制拱圈，采用钢模预制桥面板。二、变截面连续梁桥（15m＋30m＋15m）力学特点：两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒、活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力分布比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全系数高，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨径可以增大。当连续梁桥的跨径接近或大于70m时，若截面仍采用等截面布置，在结构重力和活载作用下，主梁支点截面设计负弯矩将比跨中截面的设计正弯矩大得多，从受力上讲就显得不太合理且不经济。因此，主梁采用变截面形式才更符合受力要求，高度的变化基本上与内力变化相适应。使用效果：桥面整体连续，无伸缩缝，行车条件良好，养护费用少，桥型线条简洁明快。桥墩能够满足施工用营各阶段支撑上部结构重量和稳定性要求，但如果桥墩的水平抵抗推力刚度较大，则因主梁的收缩、徐变，温度等因素所引起的变形受到桥墩的约束后，将会在主梁内产生较大的次拉力，并对桥墩也产生较大的水平推力，从而会在钢构混凝土上产生裂缝，降低结构的实用功能。施工方法及工艺：采用挂蓝悬臂浇筑法对称施工。占用施工场地少，不需安设大吨位支座。三、钢筋混凝土空心板桥（5×12m）力学特点：板桥当用于大跨度时，采用空心板截面，它不仅能减轻自重，而且能充分利用材料。钢筋混凝土空心板桥目前使用跨径范围有6～13m, 板厚

装配式钢筋混凝土空心板桥设计计算书-毕业设计

装配式钢筋混凝土空心板桥 1设计资料荷载：公路Ⅰ级标准跨径=11m，计算跨径=10.6m，总跨10×11m。桥面净宽22.5m 斜角度=0 横截面布置：行车道板预制块件厚55cm，中板宽为125cm，边板为141cm，水泥砼铺装厚8cm，沥青砼厚度为6cm。 2 主要材料 (1)普通钢筋：R235、HRB335钢筋，其技术指标见表7-1。表7-1 种类弹性模量Es 抗拉强度标准值 ?sk 抗拉强度设计值 ?sd R235钢筋 2.1×105MPa 235 MPa 195MPa HRB335钢筋 2.0×105MPa 335 MPa 280MPa (2)空心板混凝土：预制空心板及现浇桥面铺装、空心板封头、防撞护栏均采用C30混凝土，铰缝混凝土采用C30小石子混凝土，桥面面层为沥青砼。技术指标见表7-2。表7-2 强度等级弹性模量Ec 轴心抗压强度设计值?cd 轴心抗拉强度设计值?td

C30 3.0×104MPa 13.8 MPa 1.39MPa 3 设计要点 1、行车道板采用“铰接简支梁（板）公路桥梁通用程序”计算，按桥面铺装完成后一阶段受力设计。 2、对于同一跨径，斜度及相同活载取不同桥面净空情况下计算得的最大内力值作为行车道板控制设计的内力。 3、在配筋计算时，行车道板的计算板高均记入8cm的混凝土桥面铺装。 4、采用较宽而深的绞缝，绞缝内配置钢筋并与预制板的伸出钢筋扎在一起，在绞缝上缘将相邻板伸出的钢筋相焊接，以防止绞缝开裂严重、渗水和板体外爬等弊病。 5、桥面铺装：上层6cm沥青铺装，下层8cm混凝土现浇层。抵抗斜板负弯矩的角隅钢筋均设置在桥面混凝土层内。 4 荷载横向分布系数的计算 4.1跨中荷载横向分布系数的计算本桥系横向铰接，按铰接板法计算。 1.刚度参数（1）边板：I边=0.01853（cm4） t1/d1=10/33=0.3，查表得c=0.27 取t＝(t’+t”)/2＝(0.195+0.34)/2＝0.268(m) b=b1-t=1.405-0.268=1.137；h=h1-(t1+t2)/2=0.55-0.09=0.46

空心板设计计算

《课程设计报告》系别：建筑科学与工程学院土木工程指导教师：樊华老师专业班级：土交1002班学生姓名：戴美荣(101502203) （课程设计时间：2012年12 月24 日——2010年12 月28 日）

（1）使用阶段的内力（表中汽车荷载内力已计入汽车冲击系数）（2）施工阶段的内力简支空心板在吊装时，其吊点设在距梁端a=500mm处，13m空心板自重在 =190.42k N·m，吊点的剪力标准值V0=71.98kN。跨中截面的弯矩标准值M k ，1/2 3.材料主筋用HRB335级钢筋 f sd＝280N/mm2；f sk＝335N/mm2；E s＝2.0×105N/mm2。箍筋用R235级钢筋 f sd＝195N/mm2；f sk＝235N/mm2；E s＝2.1×105N/mm2。混凝土强度等级为C30 f cd＝13.8N/mm2；f ck＝20.1N/mm2；f td＝1.39N/mm2； f tk＝2.01N/mm2；E c＝3.00×104N/mm2。四、设计内容 1、进行荷载组合，确定计算弯矩，计算剪力 2、采用承载能力极限状态计算正截面纵向主钢筋数量 3、进行斜截面抗剪承载力计算 4、全梁承载力校核 5、短暂状况下应力计算 6、进行正常使用极限状态的变形及裂缝宽度验算； 7、绘制钢筋配筋图 8、工程数量表的绘制五、提交成果和设计要求

预应力混凝土空心板桥设计

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