18m预应力简支空心板梁桥设计计算

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1、18m预应力简支空心板梁桥设计计算I、设计资料河北境内某一级公路k15+022处建公路桥一座，上部结构采用了三跨先张法预应力混凝土空心板，先简支后桥面连续，下部结构采用单排桩柱式桥墩和桩式桥台。桥梁设计荷载为公路I级，标准跨径18m,桥面净空9+2X1.5nu空心板，较缝及桥面铺装混凝土采用C40,其余采用C30,预应力钢筋用015.24钢较线，其标准强度为1860Mpa,非预应力钢筋釆用I,II级钢筋。空心板构造如图1所示：图1空心板截面构造(尺寸单位cm)II、设计依据及参考书1.桥涵设计通用规范(JTJD60—2004)；2.公路钢筋

2、混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJD62-2004)；3.公路桥涵施工技术规范(JTJ041—2000)；4.公路工程抗震设计规范(JTJ004—89)；5.公路桥涵设计手册：梁桥(上册)，人民交通出版社；6.桥梁工程(上册)：范立础，人民交通出版社；1.桥梁工程：姚玲森，人民交通出版社；2.结构设计原理：叶见曙，人民交通出版社；3.桥梁计算示例集：易建国，梁桥，人民交通出版社;皿、设计过程全桥宽采用12块预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm,全长17.96m,计算跨径17.56m,用先张法施工工艺，预应力钢筋采用15.24钢

3、饺线，沿跨氏直线配筋。一.毛截面几何特性计算(参见图1)1.毛截面面积Ah=99X90—2X36X30—2X3.14X182-2X[1/2X(5+3)X8+1/2X5X7]=4616cm22.毛截面重心位置(如图取1一1截面)对该截血求静矩：对称部分均消法即只计算较及下部结构静矩S=2X[3X8+(15+14+7+8/2)+2X8X1/2X(29+7+8/3)+5X7X1/2X(29+2/3X7)]+2X99X(15+18+12)=12627cm3毛截面中心对该线的距离=2.7cm较截面中心对该线的距离A较=2X[(3+5X8/2)+1/2

4、X5X7]=99cm2=37.5cm3.毛截面对重心的惯矩每个挖空的半圆面积A]=1/2X3.14X182=509cm2重心y=4X18/(3X3」4)=7.6cm半圆对自身的惯性矩Ii=1^—A,y2=3」4/8X184—509X7.62=11803cm3由此得截面的惯矩：1h=l/12X99X903+99X90X172—2X(36X303/12+36X30X2.72)—4X1.803—2X509X[(2.7+15+7.6)2+(5—2.7+7.6)2]—99X(37.5+2.7)2=4600304cm4二、内力计算(一)恒载计算1.桥面

5、系(护栏)：单侧为(6.25+0.53+0.31)/2.5=2.5KN/m桥而铺装为10cm厚的C)混凝土每块板每延米的荷载为0.1X1XIX25=2.5KN/m则以上重量均分给8块板g)=2.5X2/13+2.5=2.69KN/m1.较和接缝：&=(99+1X99)X10“X25=0.47KM/m2.行车道板：g3=Az,Xr=4616X10X25=11.54KM/m恒载总重：g=gi+g2+g3=2.69+0.47+11.5=14.7KM/m荷载内力计算见下表荷载G(KM/m)L(m)M(KN/m)Q(KN)跨中l/8gL21/4点3

6、/32XgL2Q支点l/2gLQl/4点l/4gL单块板重11.5417.56444.8333.6101.3250.66全部恒载14.7017.56566.6424.95129.0764.53（二），活载作用下1.荷载横向分配系数跨中和四分点的横向分配系数按饺接板法计算，支点按杠杆法计算荷载横向分配系数，支点到四分点间按直线内插法求得。（1）跨中和四分点的荷载横向分配系数：先将图1所示截面简化成下图所示，并略去屮间肋板，按单筋计算板截面抗扭刚度1厂：_4/?2/r7’=~b—2h—b~-+——+-At2r24x892x7822x788989

7、+F—101113=6311900.98c/?!4刚度系数：普霭x（芯）_期按y杳表得各板的横向分配影响线竖坐标值1号板7123456789101112130.011761531251038571595043383431300.022331911441088262473628221816150.0141991681331058467544437322825242号板卩123456789101112130.011531491311088974625245393533310.021911861551778867513930242017160.0

8、141681651411368871584739332927253号板y123456789101112130.011251371311169680675648423835340.