预应力混凝土空心板桥设计

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1、山东胶曲丈曇毕业设计题目：预应力混凝土空心板设计学院专业班级届次学生姓名学号指导教师年月曰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》(JTGB01-2003)(2)《公路桥涵通用规范》(JTGD60-2004)(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(4)《公路桥涵地基与基础设计规范

2、》(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h是16米(墩中心距)。(2)计算跨径1是15.56米。(3)主梁全长是15.96米。(4)桥面宽度是净13+2X0.5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/m4技术标准设计荷载是公路一一1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，狡缝采用C40混凝土；桥面铺装采用C30沥青混凝土和C

3、40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140mm2，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fpk=1860MPa,其设计强度fpd=1260MPa,其弹性模量Ep=1.95X105MPa,1000小时后应力松弛率不大于2.5%o一.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

4、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lm,宽度1.24m,各板Z间留有0.01m的缝隙。(4)桥而铺装是上层为0.Im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一用锚具临时固定一浇注混凝土一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

5、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°C,均匀降温25°C。(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1.83MPaoC40混凝土的材料特性是抗压强度标准值fck二26・8MPa,抗压强度设计值fed二18・4MPa,抗拉强度设计值ftd=l.65MPaoC40混凝土弹性模量为E=3.25*10'M

6、Pa。(4)沥青混凝土重度按23KN7m3计，预应力混凝土结构重度按26K7m3计。二.空心板截面儿何特性计算1.截面面积空心板截面面积为A={124X100-76X70+4X0.5X10X10-2X【(3+7)X15/2+1/2X7X7]}cm2=7044cm21.截面垂心位置全截面对1/2板高处静距为S-,h=2X[0.5X7X8X(50-15-7/3)+15X3X(50-15/2)+0.5X4X15X(50-2/3X15)]cm3=8054.333cm3较缝的面积为A萨2X(0.5X7X8+15X3+0

7、.5X4X15)cm2=206cm2那么毛截面重心离1/2板高的距离为d二S"h/A二8054.333/7044cm=l.14cm(即毛截面重心离板上缘距离为51.14cm)较缝重心对1/2板高的距离为d二S“2h/A二8054.333/206=39.099cm2.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1产277・78cm1o较缝对自身重心轴的惯性矩为是L=2X2838.91cn?二5677.82cm1空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为1={124X100715+

8、124X100X1.142-(76X70715+76X70X1.142)+4X277.78+2X50X[(35-10/3+1.14)2+(35-10/3-1.14)2]-206X(39.099+1.14)2-2X283&91}cm4=6.400X10W抗扭刚度It=4b2h7(2h/t1+2b/t2)=4X(124-24)2X(100-15)7[2X(100-15)/15+2X(124