20m预应力空心板桥上部计算书.docVIP

“混凝土结构设计原理课程设计” 计算书 装配式预应力混凝土简支空心板桥，桥面净宽11.5m，防撞护栏每边0.5m，全桥采用12块预制的预应力混凝土空心板，板间距1.0m，中板构件截面见下图4，每块板预制宽度0.99m,。采用先张法施工。该桥处于野外一般地区，大气相对湿度75％。 设计资料见下表： 结构 尺寸 标准跨径lk 20.0m 计算跨径l 19.30m 板预制长度l0 19.96m 板高 0.85m 板预制宽度 0.99m 设计荷载 设计荷载 公路Ⅰ级 结构安全等级 二级 使用环境 Ⅰ类环境 材料 规格 预应力钢筋 1×7标准型钢绞线（低松弛），公称直径15.2mm 普通钢筋、箍筋、构造筋 HRB335，R235 板砼强度等级 C50 铰缝 C50 桥面铺装 10cm厚C40混凝土现浇层+ 9cm厚沥青混凝土面层 结构 内力 （中板） 跨中截面 M1/2GK 845KN.m V1/2GK 0 M1/2Q1K 437KN.m（不计冲击系数1.214） V1/2Q1K 45KN（不计冲击系数1.214） M1/2Q2K 0 V1/2Q2K 0 1/4截面 M1/4GK 634KN.m V1/4GK 87.5KN M1/4Q1K 328KN.m（不计冲击系数1.214） V1/4Q1K 72.4KN（不计冲击系数1.214） M1/4Q2K 0 V1/4Q2K 0 支点截面 M0GK 0 V0GK 175KN M0Q1K 0 V0Q1K 144KN（不计冲击系数1.214） M0Q2K 0 V0Q2K 0 内力变化特点 弯矩按抛物线变化，剪力按折线变化 施工要点：张拉台座长度取70m，采用一端一次张拉，夹片式锚具(有预压)，张拉控制应力取σcon=0.70fpk。在常温近似标准条件下养护，混凝土强度达到90％设计强度时放松预应力筋，构件受荷时混凝土龄期为20d，二期恒载加载时混凝土龄期为90d。 题目4.2：按部分预应力混凝土A类构件设计 空心板毛截面几何特性计算 （一）毛截面面积 A = 990×850-π×625²/4-2×（1/2×50×50+750×50+1/2×650×50+1/2×50×100）=424704mm² （二）绕底边静距 S = 990×850×850/2-（π×625²/4×450）-2×[1/2×50×50×（2/3×50+800）+750×50×（1/2×700+150）+1/2×700×50×（1/3×650+150）+1/2×50×100×（2/3×50+100）] = 169912565mm² （三）重心轴位置 = S/A = 169912565/424704 = 400(mm) , = 850 — 400 = 450(mm) （四）对重心轴的惯性矩： I=990 X 8503/12 + 990 X 850 X (850/2-400)2 -2 X (50 X 1003/36 +1/2 X 50 X 100 X (400 - 5 x 2/3 - 100)2 + 50 X 7003/12 十 700 X 50 X(700/2 + 150 — 400)2 + 50 X 6503/36 + 1/2 X 650 X 50 X (650/3 + 150 — 400)250 X 503/36 + 1/2 X 50 X 50 X (850 — 50/3 — 400)2) - (tt X 6254/64 +7rx 6252/4 X (450 -400)2) = 37748702510(mm4) （五）毛截面重心距1/2板高的距离为： = 850/2 — 400 = 25 (mm)(向下移）。 将空心板转化为工字形截面 （1）空心板简化图计算，保持空心板面积相等 设板宽为6，则换算后的截面面积A = 85b。 A = + π×62. 52/4，所以 b=86. 06cm。 （2）保持空心板截面重心位置不变 设换算截面空心形心轴距原空心形心轴位 置的距离为x，则： X = —34. 6mm (即：空心位置较原位置上 移 34. 6mm) 保证截面面积和惯性矩相等 设空心截面换算为的矩形。 得： （3）换算截面板壁厚度 侧壁： = (860. 6-651. 9) /2 = 104. 35 (mm) 上顶壁: =850/2-470. 6/2-34. 6 = 155. 1 (mm) 下顶壁： =850/2-470. 6/2 + 34. 6 = 224. 3 (mm) 空心板截面的抗扭刚度可简化为下图的单箱截面来近似计算： 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，并用于不同的计算项目。按承载能力极限状态设计时的基本组合