20米預應力空心板橋設計.doc

第一篇總論第二篇 水文設計原始資料及計算2.1 設計原始資料（1） 橋位平面圖（地形圖）（2） 橋位地質(zhì)縱剖面圖（3） 設計流量：Qs=800m3/s (1%) 設計流速：Vs=5.08m/s 沖刷系數(shù)：p=1.73(山前) 河床地坡：i=7.5 粗糙系數(shù)：m=50 汛期含沙量：p=18kg/m3 標準冰凍深度：ha=1.50m 地震烈度：7度（4） 其他：無通航，要求且無流冰現(xiàn)象。該地區(qū)汛期最大風速為14.5m/s , 其風壓為500pa.洪水期波浪推進長度為1000m左右。2.2 河段類型判斷河段開闊，順直微彎、水流分支汊，河床寬淺，抗沖刷能力差，主流在河床內(nèi)易擺動，灘槽可分，所以綜合分析判斷：W河屬于不穩(wěn)定河段。2.3 設計流量和設計流速的復核根據(jù)地質(zhì)縱剖面圖繪出的河床樁號，繪制河流縱斷面圖。（見下表2.1）表2.1樁號5+554.385+5825+601.45+624.25+653.25+661.75+678.52標高1016.651015.051014.851014.951015.451015.451016.65由于灘槽可分，計算如下：河槽部分：RC=WC/C=157.32/124.41=1.26m c= 全斷面流量與流速 設計流速s =5.08 m/s 表2.2 水位數(shù)據(jù)樁號河床標高(m)水深(m)平均水深(m)間距(m)過水面積()濕周 (m)合計K5+554.381016.650.00c=157.32c=124.41Bc=124.140.8027.6222.1027.63+5821015.051.601.7019.4032.9819.47+601.41014.851.801.7522.8039.9022.86+624.21014.951.701.4529.042.0529.04+653.21015.451.201.208.510.208.58 +661.71015.451.200.6016.8210.0916.83+678.521016.650.002.4擬定橋長W河屬于開闊、順直微彎河段的最小凈長度:查規(guī)范公路工程水文勘測設計規(guī)范（JTGC30-2002），采用6.2.1-1式計算 kq=0.84 n3=0.90 Qp= Qc=800 m/s Bc=124.14m橋孔最小凈長度為：Lj=綜合分析橋型擬訂方案為620m預應力混凝土簡支空心板橋，采用雙柱式橋墩建橋后實際橋孔凈長: Lj=（初步擬訂柱寬為1.6 m）2.5 計算橋面標高（1）、雍水高度Fr=5.082/9.81.2=2.191 即設計流量通過時為急流則橋下壅水高度（橋下斷面處的壅水高度）（2） 波浪高度Vw=14.5m/s D=1000m =1.2m根據(jù)規(guī)范，計算橋面高程時，以橋面、靜水面以上波浪高度的三分之二計入。即 根據(jù)調(diào)查，本河段其他引起水位升高的因素可忽略。即（3） 計算水位 （4） 橋面標高不同航河段橋下凈空安全值 查水力學與橋涵水文表8-8.得建筑高度：0.95+0.18=1.13橋面最低高程：橋面標高：1021.99m2.6沖刷計算（1） 河槽的一般沖刷Qp=800 m3/s Q2= =800 m3/s =0.922=1.2m hmax=1016.65-1014.85=1.8 m B= Bc=124.14m E=0.66（查公路工程、水文勘測設計規(guī)范（JIG C302002）表7.3.1-2）將上面的數(shù)據(jù)代入下列公式：得：沖刷線高程為1016.65-2.77=1013.88m1009.65m 在第二層內(nèi)。按64-1公式計算：沖刷線高程1016.65-4.43=1012.22m1009.65m 沖刷線位于第二層內(nèi)故由以上計算結(jié)果可知，即最大沖刷深度：(2)局部沖刷計算當時（3） 橋下河槽最低沖刷線標高2.7方案比選序號123比較項目橋長工藝技術(shù)要求使用效果第一方案預應力混凝土連續(xù)梁橋(6x20m)采用預制頂推施工方法，以頂推設備作為主要施工設備，以橋臺為起點，順梁方向施工。技術(shù)先進，工藝要求較嚴格；占用施工場地少。主橋橋面連續(xù)，無伸縮縫，行車平順舒適，養(yǎng)護費用少。橋型線條簡潔明快。第二方案預應力簡支箱梁梁橋()采用頂推法施工。施工時，在一側(cè)的橋臺后設置預置場，分節(jié)段預制、逐段頂推、逐段接長、連續(xù)施工工藝。采用掛籃懸臂澆注對稱施工。占用施工場地少，不需安設大噸位的支座。第三方案預應力混凝土簡支空心板梁（）采用掛籃懸臂澆注對稱施工。占用施工場地少，不需安設大噸位的支座。橋面連續(xù)，無伸縮縫，行車條件良好，養(yǎng)護費用少；橋型線條簡潔明快；滿足施工運營各階段支承上部結(jié)構(gòu)重量和穩(wěn)定性要求；但如果橋墩的水平抗推剛度較大，則因主梁的預應力張拉、收縮、徐變、溫度等因素所引起的變形受到橋墩的約束后，將會在主梁內(nèi)產(chǎn)生較大的次拉力，并對橋墩也產(chǎn)生較大的水平推力，從而會在架構(gòu)混凝土上產(chǎn)生裂縫，降低使用功能.綜合分析擬采用預應力混凝土簡支空心板梁。 3 上部結(jié)構(gòu)1 設計資料及構(gòu)造布置1.1 設計資料1 . 橋梁跨徑及橋?qū)?標準跨徑：20m（墩中心距）； 主橋全長：19.96m； 計算跨徑：19.60m； 橋面總寬：8.5m橫向布置為0.5 m（防撞護欄）+7.5 m（行車道）+0.5 m（防撞護欄）。橋面鋪裝：上層為8厘米瀝青混凝土，下層跨中為10厘米厚混凝土2 . 設計荷載 采用公路級汽車荷載3. 材料規(guī)格 預應力鋼筋選用17（七股）S15.2mm鋼絞線，非預應力鋼筋采用HRB335，R235;空心板塊混凝土、絞縫、橋面現(xiàn)澆層采用C40；橋面鋪裝層采用C30混凝土；欄桿及防撞欄從采用C25混凝土。4. 材料指標 混凝土：強度等級為C40，主要指標為如下： 預應力鋼筋選用17（七股）S15.2mm鋼絞線，其強度指標如下 普通鋼筋及箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HRB335鋼筋，其強度指標如下 5. 設計依據(jù) 交通部頒公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D602004)，簡稱橋規(guī)； 交通部頒公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D622004)，簡稱公預規(guī)。 公路工程技術(shù)標準(JTG 2004) 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D602004)條文應用算例 鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設計原理(按新頒JTG D602004編寫)公路橋涵設計手冊梁橋（上冊）1.2 構(gòu)造形式及尺寸選定全橋空心板橫斷面布置如圖，每塊空心板截面及構(gòu)造尺寸見圖1.3 空心板的毛截面幾何特性計算預制中板的截面幾何特性挖空部分以后得到的截面,其幾何特性用下列公式計算: 1.毛截面面積： 2.截面重心至截面上緣的距離: 3.空心板截面對重心軸的慣性矩：1.4內(nèi)力計算1. 空心板簡化圖計算設板寬為b，則： 得b=1129.579mm2保持空心板截面重心位置不變，設換算截面空心板形心軸距原空心板形心位置的距離為,則（注：空心板較原位置下移26.624mm）3保持截面面積和慣性矩相等，設空心截面換算為矩形時寬為，高為，如圖所示得： 4換算截面板壁厚度側(cè)壁：上頂壁：下頂壁：5計算空心板截面的抗扭慣性矩2作用效應計算2.1永久荷載（恒載）產(chǎn)生的內(nèi)力1.預制空心板自重 (一期恒載) 中板： 邊板： 2橋面系自重（二期恒載）（1） 橋面鋪裝采用厚10厘米現(xiàn)澆混凝土，8厘米瀝青混凝土，則橋面鋪裝每延米重為：（2） 防撞欄桿和防撞墻：經(jīng)計算得 （3）絞縫自重：由此得空心板每延米總重力g為:3上部恒載內(nèi)力計算計算圖式如圖3，設為計算截面離左支座的距離，并令,則：主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 其計算結(jié)果如表3-1 表3-1 恒載內(nèi)力匯總表內(nèi)力 L/2L/4L/2L/4014.362689.66517.25070.37140.759.508456.57342.43046.5993.1823.8701146.23859.680116.96233.932.2可變荷載（活載）產(chǎn)生的內(nèi)力本設計汽車荷載采用公路-級荷載，它由車道荷載和車輛荷載組成。橋規(guī)規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)整體計算采用車道荷載，公路-級的車道荷載由的均布荷載和的集中荷載兩部分組成。而在計算剪力效應時，集中荷載標準值PK 應乘以1.2的系數(shù)，即計算剪力效應時:1汽車荷載橫向分布系數(shù)計算空心板跨中和L/4處的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計算，支點處按杠桿原理法計算，支點至L/4處之間的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插求得：（1） 跨中及L/4處的荷載橫向分布系數(shù)計算首先計算空心板的剛度系數(shù)：由前面計算： 將以上數(shù)據(jù)代入得：求得剛度系數(shù)后，從(上冊)中的鉸接板荷載橫向分布系數(shù)影響線用表(附表)中查表，在=0.01和=0.02內(nèi)插求得=0.01418對應的影響線豎標值,計算結(jié)果如表3-2（表中數(shù)值為實際值得小數(shù)點后三位數(shù)字）：根據(jù)影響線豎標值繪制影響線豎標圖，再在豎標圖上布載，在計算汽車荷載時，考慮多車道折減，雙車道折減=1；三車道的折減系數(shù)=0.78，四車道折減=0.67.但不得小于兩設計車道的荷載效應。影響線加載圖如圖3-5 表3-2 跨中及L/4處影響線豎標值板號單位荷載作用位置（I號板中心）12345610.0141823020016814613112520.0141820019817815413913130.01418168178184171154146各板荷載橫向分布系數(shù)計算如下（參照圖3-5）一號板三行汽車：折減后：兩行汽車：二號板兩行汽車：三號板兩行汽車 表3-3各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表作用位置作用種類兩行汽車三行汽車1號板0.3780.3922號板0.3333號板0.334（2） 車道荷載作用于支點處的荷載橫向分布系數(shù)計算支點處的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計算，如圖3-6三行汽車：兩行汽車：（3） 支點到L/4處的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插求得空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總于表3-4 作用種類作用位置跨中至L/4處支點汽車荷載三行汽車0.3920.500兩行汽車0.3780.5002汽車荷載沖擊系數(shù)計算橋規(guī)規(guī)定汽車荷載的沖擊力標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數(shù)，按結(jié)構(gòu)基頻的不同而不同，對于簡支板橋機構(gòu)基頻可采用下式計算： 當時，；當時，；當時，式中： -結(jié)構(gòu)計算跨徑（m）E-結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（N/m2）IC-結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（m4）mc-結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（kg/m）G-結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力（N/m）g-結(jié)構(gòu)加速度，g=9.81m/s2由前面面計算: 由公預規(guī)差得C40混凝土的彈性模量代入公式得：則1+=1.21453. 可變作用效應計算（1） 車道荷載效應計算車道荷載引起的空心板跨中及1/4截面的效應（彎矩和剪力）時，均布荷載qk 應滿布于使空心板產(chǎn)生最不利效應的同號影響線上，集中荷載Pk(或Pk)只作用于影響線中一個最大影響線峰指處，見圖3-7跨中截面彎矩：（不計沖擊時）兩行車道荷載：不計沖擊： 計入沖擊系數(shù)：三行車道荷載：不計沖擊系數(shù)： 計入沖擊系數(shù)： 剪力： （不計沖擊時）兩行車道荷載：不計沖擊系數(shù)： 計入沖擊系數(shù)：三行車道荷載：不計沖擊系數(shù)： 計入沖擊系數(shù)：L/4截面彎矩： （不計沖擊時）兩行車道荷載：不計沖擊系數(shù)： 計入沖擊系數(shù)：三行車道荷載：不計沖擊系數(shù)： 計入沖擊系數(shù)： 剪力： （不計沖擊時）兩行車道荷載：不計沖擊系數(shù)： 計入沖擊系數(shù)：三行車道荷載：不計沖擊系數(shù)： 計入沖擊系數(shù)：支點截面剪力：計算支點截面由于車道荷載產(chǎn)生的效應時，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長的變化，同樣均布荷載標準值應滿布與使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線的峰值處，見圖3-8兩行車道荷載：不計沖擊系數(shù)：計入沖擊系數(shù)： 三行車道荷載：不計沖擊系數(shù)：計入沖擊系數(shù)：可變作用效應匯總于表3-5中，由此看出，車道荷載以兩行車控制設計。 可變作用效應匯總表 表3-5 作用種類作用種類 截面位置作用效應彎矩（KNm）剪力（KN）跨中L/4跨中L/4支點車道荷載兩行不計沖擊系數(shù)617.06355.5947.8436.69138.81（1+）749.42431.8658.1044.56168.58三行不計沖擊系數(shù)499.13287.1638.7029.67108.90（1+）606.19348.7647.0036.03132.262.3作用效應組合按橋規(guī)公路橋涵結(jié)構(gòu)設計應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行效應組合，并用于不同的計算項目。按承載能力極限狀態(tài)設計時的基本組合表達式為： 式中： 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋?qū)俅髽颍?1.0； 效應組合設計值； 永久作用效應標準值； 汽車荷載效應（含汽車沖擊力）的標準值。按正常使用極限狀態(tài)設計時，應根據(jù)不同的設計要求，采用以下兩種效應組合:作用短期效應組合表達式： 式中： 作用短期效應組合設計值； 永久作用效應標準值； 不計沖擊的汽車荷載效應標準值。作用長期效應組合表達式： 式中：各符號意義見上面說明。橋規(guī)還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當需要彈性階段截面應力計算時，應采用標準值效應組合，即此時效應組合表達式為： (3-9)式中： 標準值效應組合設計值； ，永久作用效應，汽車荷載效應（含汽車沖擊力）的標準值。根據(jù)計算得到的作用效應，按橋規(guī)各種組合表達式可求得各效應組合設計值，現(xiàn)將計算匯總于表3-6中。序號作用種類彎矩（KNm）剪力（KN）作用效應標準值永久作用效應689.66517.25070.37140.75456.57342.43046.5993.18(SGK)1146.23859.680116.96233.93可變作用效應車道荷載不計沖擊SQ1K617.06355.5947.8436.69138.81(1+)SQ1K749.42431.8658.1044.56168.58承載能力極限狀態(tài)基本效應組合Sud1.2SGK (1)1375.481031.620140.35280.721.4SQ1K (2)1049.19604.6081.3462.38236.01Sud=(1)+(2)2424.671636.2281.34202.73516.73正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合SsdSGK (3)1146.23859.680116.96233.930.7SQ1K (4)431.94248.9133.4925.6897.17Ssd=(3)+(4)1578.171108.5933.49142.64331.10作用長期效應組合SldSGK (5)1146.23859.680116.96233.930.4SQ1K (6)246.82142.2419.1414.6855.52Sld=(5)+(6)1393.051001.9219.14131.64289.45彈性階段截面應力計算標準值效應組合SSGK (7)1146.23859.680116.96233.93SQ1K (8)749.42431.8658.1044.56168.58S=(7)+(8)1895.651291.5458.10161.52402.514 預應力鋼束的估算及布置4.1預應力鋼筋數(shù)量的估算 本橋采用先張法預應力混凝土空心板構(gòu)造形式。設計時他應滿足不同設計狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應力等要求。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達到承載能力極限狀態(tài)時具有一定的安全儲備。因此，預應力混凝土橋梁設計時，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預應力鋼筋的數(shù)量，在由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通綱紀的數(shù)量。本示例以部分預應力A類構(gòu)件設計，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預加力Npe。按公預規(guī)6.3.1條，A類預應力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應力，并符合以下條件：在作用短期效應組合下，應滿足要求。式中: 在作用短期效應組合Msd作用下，構(gòu)件抗裂性驗算邊緣混凝土的法向拉應力；在初步設計時，和可按公式近似計算： (4-1) (4-2)式中: A,W構(gòu)件毛截面面積及對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩； 預應力綱紀重心對毛截面重心軸的偏心矩，,可預先假定。代入即可求得滿足部分預應力A類構(gòu)件正截面抗裂性要求所需的有效預加力為： (4-3)式中：混凝土抗拉強度標準值。 本預應力空心板橋采用C40，=2.4Mpa,由表3-6得，空心板的毛截面換算面積假設則代入得：則所需的預應力鋼筋截面面積Ap為： (4-4)式中： 預應力鋼筋的張拉控制應力； 全部預應力損失值，按張拉控制應力的20%估算。本橋采用17股鋼絞線作為預應力鋼筋，直徑15.2mm，公稱截面面積139mm，=1860Mpa，Ep=1.9510Mpa.按公預規(guī) 現(xiàn)取預應力損失總和近似假定為張拉控制應力來估算，則 采用14根17股鋼絞，即15.2鋼絞線，單根鋼絞線公稱面積139,則滿足要求。4.2預應力鋼筋的布置預應力空心板選用14 根17股鋼絞線布置在空心板下緣， =40mm，沿空心板跨長直線布置 ，即沿跨長=40mm保持不變，見圖4.1。預應力鋼筋布置應滿足公預規(guī)的要求，鋼絞線凈距不小于25mm,端部設置長度不小于150mm的螺旋鋼筋等。 圖4.1 空心板跨中截面預應力鋼筋的布置(尺寸單位：cm)4.3普通鋼筋數(shù)量的估算及布置在預應力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可 由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋的數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預應力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響。空心板截面可換算成等效工字形截面來考慮：由 得 求得：，則得等效工字型截面的上緣板厚度： 等效工字型截面的下緣板厚度： 等效工字型截面的肋板厚度： 等效工字形截面尺寸見4.2圖。 圖4.2 空心板換算等效工字形截面（尺寸單位：mm）估算普通鋼筋時，可先假定,則由下列可求得受壓區(qū)的高度設,設。 由公預規(guī)，0=0.9，C40，.由表3-6，跨中，代入上式得：整理后得： 求得： 且說明中和軸在翼緣板內(nèi)，可用下式求得普通鋼筋面積：說明按受力計算需要配置縱向普通鋼筋，現(xiàn)按構(gòu)造要求配置。普通鋼筋選用HRB335，。按公預規(guī)，普通鋼筋采用812，。普通鋼筋812布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣處，即。5. 換算截面幾何特性計算由前面計算已知空心板毛截面的幾何特性。毛截面面積：全截面對1/2板高處的靜矩：S1/2板高毛截面重心軸到1/2板高的距離：（向下），毛截面對其中心軸的慣性矩。5.1換算截面面積 (5-1) (5-2) (5-3) A=526700mm代入得： 5.2換算截面重心的位置所有鋼筋換算截面對毛截面重心的凈距為： 換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為：（向下）則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為：則換算截面重心至空心板截面上緣的距離為：換算截面重心至預應力鋼筋重心的距離為：換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為：5.3換算截面慣性矩 5.4換算截面的彈性抵抗矩下緣： 上緣： 6.承載能力極限狀態(tài)計算6.1跨中截面正截面抗彎承載力計算跨中截面構(gòu)造尺寸及配筋見圖3-9。預應力鋼絞線合力作用點到截面底邊的距離為，普通鋼筋距底邊距離為，則預應力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點至截面底邊距離為采用換算等效工字形截面計算，參見圖3-10，上翼板厚度：，上翼緣工作寬度：，肋寬。 首先按公式： （6-1） 判斷截面類型： 所以屬于第一類T型截面，應按寬度的矩形截面計算抗彎承載力。由計算混凝土受壓區(qū)高度：由 得當代人下列公式計算出跨中截面的抗彎承載力： 計算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。6.2斜截面抗彎承載力計算6.2.1截面抗剪強度上、下限的復核選取距支點h/2處截面進行斜截面抗剪承載力計算。截面構(gòu)造尺寸及配筋見圖3-9。首先進行抗剪強度上、下限復核，按公預規(guī)5.2.9條： (6-2)式中：驗算截面處的剪力組合設計值，由表3-6得支點處剪力和跨中剪力，內(nèi)插得到距支點處的截面剪力： 截面有效高度，由于本橋預應力筋和普通鋼筋都是直線配置，有效高度與跨中截面相同，；邊長為150的混凝土立方體抗壓強度，空心板C40,則；等效工字形截面的腹板寬度，。代人上述公式： 表明空心板截面尺寸符合要求。按公預規(guī)第5.2.10條：式中，=1.0,1.25是按公預規(guī)第5.2.10條，板式受彎構(gòu)件可乘以1.25提高系數(shù)。由于, 則沿跨長各截面的控制剪力組合設計值，在L/4至支點的部分區(qū)段內(nèi)應按計算要求配置抗剪箍筋，其它區(qū)段可按構(gòu)造要求配置箍筋。 為了構(gòu)造方便和便于施工，本橋預應力混凝土空心板不設彎起鋼筋，計算剪力全部由混凝土及箍筋承受，則斜截面抗剪承載力按下列計算： (6-3) (6-4)式中，各系數(shù)值公預規(guī)第5.2.7條規(guī)定取用： 異號彎矩影響系數(shù)，簡支梁； 預應力提高系數(shù)，本橋為部分預應力A類構(gòu)件，偏安全取； 受壓翼緣的影響系數(shù)，?。?等效工字形截面的肋寬及有效高度， 縱向鋼筋的配筋率， 箍筋配筋率 ，箍筋選用雙肢，則寫出箍筋間距的計算式為： = 取箍筋間距，按公預規(guī)要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距取。配箍率 （按公預規(guī)9.3.13條規(guī)定，） 在組合設計剪力值： 的部分梁段，可只按構(gòu)造要求配置箍筋，設箍筋仍選用雙肢配筋率取，則由此求得構(gòu)造配箍間距 取經(jīng)比較和綜合考慮，箍筋沿空心板跨長布置如圖3-11得： 圖3.11 空心板箍筋布置圖（尺寸單位：）6.2.2斜截面抗剪承載力計算由圖3-11選取以下三個位置進行空心板斜截面抗剪承載力的計算：距支座中心h/2=475mm處截面：x=9800-475=9325mm；距跨中位置x=5100mm處的截面（箍筋間距變化處）；距跨中位置x=5100+25150=8850mm處的截面（箍筋間距變化處）。 計算截面的剪力組合設計值，可按表3-6 由跨中和支點的設計值內(nèi)插得到，計算結(jié)果列于表3-7。 表3-7 各計算截面剪力組合設計值 截面位置x（mm）支點X=9800X=9325X=8850X=5100跨中X=0剪力組合設計值(kN)516.73495.63474.52307.9281.34(1)距支座中心h/2=475mm處截面，即x=9325mm由于空心板的預應力筋及普通鋼筋是直線配筋，故此截面的有效高度取與跨中近似相同，其等效工字形截面的肋寬。由于不設彎起斜筋，因此，斜截面抗剪承載力按下式計算： (6-4) 式中，此處，箍筋間距，代入得：抗剪承載力滿足要求。(1)距跨中截面處：此處，箍筋間距，。斜截面抗剪承載力： 斜截面抗剪承載力滿足要求。(3)距跨中截面x=8850mm處此處，箍筋間距， 斜截面抗剪承載力：=計算表明均滿足斜截面抗剪承載力要求。 7.預應力損失計算本橋預應力鋼筋采用直徑為15.2mm的股鋼絞線，。7.1錨具變形、回縮引起的應力損失預應力鋼絞線的有效長度取為張拉臺座的長度，設臺座長L=50m,采用一端張拉及夾片式錨具，有頂壓時，則7.2 加熱養(yǎng)護引起的溫差損失 先張法預應力混凝土空心板采用加熱養(yǎng)護的方法，為減少溫差引起的預應力損失，采用分階段養(yǎng)護措施。設控制預應力鋼絞線與臺座之間的最大溫差。則。7.3 預應力鋼絞線由于應力松弛引起的預應力損失 (7-1)式中，張拉系數(shù)，一次張拉時，=1.0； 預應力鋼絞線松弛系數(shù)，低松弛=0.3； 預應力鋼絞線的抗拉強度標準值，； 傳力錨固時的鋼筋應力，由公預規(guī)6.2.2條，對于先張法構(gòu)件， 代入計算式，得：7.4 混凝土彈性壓縮引起的預應力損失對于先張拉法構(gòu)件 (7-2)式中：預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值； 在計算截面鋼筋重心處，由全部鋼筋預加力產(chǎn)生的混凝土法向應力（MPa）其值為 （7-4） (7-5) (7-6)其中預應力鋼筋傳力錨固時的全部預應力損失，由公預規(guī)6.2.8條，先張法構(gòu)件傳力錨固時的損失為 (7-7)則 由前面計算空心板換算截面面積，則：，7.5混凝土的收縮和徐變引起的應力損失根據(jù)公預規(guī)第6.2.7條，混凝土收縮、徐變引起的構(gòu)件受拉取預應力鋼筋的預應力損失按下列公式計算： (7-8) 式中：構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率， 構(gòu)件受拉區(qū)縱向預應力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件重心的距離； 截面的回轉(zhuǎn)半徑，構(gòu)件受拉區(qū)縱向鋼筋截面重心處,由預應力(扣除相應階段的預應力損失)和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向應力，其值為傳力錨固時，預應力鋼筋的預應力，其值為構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心至截面重心的距離，由前面計算 預應力鋼筋傳力錨固齡期，計算齡期為時的混凝土收縮應變；加載齡期為，計算考慮的齡期為時的徐變系數(shù)。 考慮結(jié)構(gòu)自重的影響，由于收縮徐變持續(xù)時間較長，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用彎矩由表3-6查得，在全部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應力為：跨中截面： L/4處截面： 支點截面：則全部縱向鋼筋重心處的壓應力為：跨中截面： L/4處截面： 支點截面： 公預規(guī)6.2.7條規(guī)定，不得大于傳力錨固時混凝土立方體抗壓強度的0.5倍，設傳力錨固時，混凝土達到C30，則， ，則跨中、L/4截面、支點截面全部鋼筋重心處的壓應力3.30、5.32、11.41，均小于，滿足要求。設傳力錨固齡期天，計算齡期為混凝土終極值；設橋梁所處環(huán)境的大氣相對濕度為75，由前面計算，空心板毛截面面積，空心板與大氣接觸的周邊長度為u，理論厚度 理論厚度查公預規(guī)表6.2.7直線內(nèi)插得到：把各項值代入計算式中,得：跨中截面：L/4處截面：支點截面：7.6預應力損失組合傳力錨固時的第一批損失：傳力錨固后預應力損失總和：跨中截面：L/4處截面：支點截面：各截面的有效預應力： (7-10)跨中截面： L/4處截面： 支點截面： 8 驗算8.1正常使用極限狀態(tài)計算8.1.1正截面抗裂性驗算正截面抗裂性計算是對構(gòu)件跨中截面混凝土的拉應力進行計算，并滿足公預規(guī)6.3條要求。對于部分預應力A類構(gòu)件，應滿足兩個要求：第一，在作用短期效應組合下，；第二，在作用長期效應組合下，即不出現(xiàn)拉應力。式中：-在作用短期效應組合下，空心板抗裂驗算邊緣的混凝土法向拉應力，由表3-6，空心板跨中截面彎矩，由前面計算換算截面下緣彈性抵抗矩，代入得：-扣除全部預應力損失后的預加力，在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的預壓應力， (8-1) -在作用長期效應組合下，空心板抗裂驗算邊緣的混凝土法向拉應力，由表3-6，空心板跨中截面彎矩，換算截面下緣抵抗矩符合公預規(guī)對A類構(gòu)件的規(guī)定。 溫差應力計算，按公預規(guī)附錄B計算，本橋橋面鋪裝厚度80mm,由橋規(guī)4.3.10條，通過直線內(nèi)插得，由于空心板高為950mm,大于400mm,取A=300mm. 對于簡支板橋，溫差應力： 正溫差應力： 式中： 混凝土線膨脹系數(shù)，； 混凝土彈性模量，； 截面內(nèi)的單元面積； 單元面積內(nèi)溫差梯度平均值，均以正值代入； 計算應力點至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負值； 換算截面面積和慣性矩； 單位面積重心至換算截面重心軸的距離，重心軸以上取正值，以下取負值。列表計算計算結(jié)果見表3-8 編號單位面積溫度單位面積重心至換算截面重心距離11001240=124002201240=2480031402280=78400 正溫差應力：梁頂： 梁底： 預應力鋼筋重心處： 普通鋼筋重心處： 預應力鋼筋溫差應力： 普通鋼筋溫差應力： 反溫差應力：按公預規(guī)4.2.10條，反溫差為正溫差乘以-0.5，則得反溫差應力：梁頂： 梁底： 預應力鋼絞線反溫差應力： 普通鋼筋反溫差應力： 以上正值表示壓應力，負值表示拉應力。設溫差頻遇系數(shù)為0.8，則考慮溫差應力，在作用短期效應作用組合下，梁底總拉應力為： 則滿足部分預應力A類構(gòu)件條件。 在作用長期效應組合下，梁底的總拉應力為： 則符合A類預應力混凝土條件。上述計算結(jié)果表明，本橋在短期效用組合及長期效應組合下，并考慮溫差應力，正截面抗裂性均滿足要求。8.1.2斜截面抗裂性驗算部分預應力A類構(gòu)件斜截面抗裂性驗算是以主拉應力控制，采用作用的短期效應組合,并考慮溫差作用。選用支點截面，分別計算支點截面A-A纖維（空洞頂面），B-B纖維（空心板換算截面），C-C纖維（空洞底面）處主拉應力，對于部分預應力A類構(gòu)件應滿足： (8-2)式中：-混凝土的抗拉強度標準值，C40，；由作用短期效應組合和預應力引起的混凝土主拉應力，并考慮溫差作用。先計算溫差應力，1. 正溫差應力A-A纖維： 纖維：纖維：. 反溫差應力為正溫差應力乘以.纖維：纖維：纖維：以上正值表示壓應力，負值表示拉應力。主拉應力 A-A纖維： (8-3) (8-4) -支點截面短期組合效應剪力設計值，-計算主拉應力處截面腹板的寬度;計算主拉應力截面抗彎慣矩，；-空心板A-A纖維以上截面對空心板換算截面重心軸的靜矩則式中： (8-5)A-A纖維至截面重心軸的距離， (計入正溫差效應) -豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點；溫差頻遇系數(shù)，取。計入反溫差效應則：主拉應力： （計入正溫差應力）（計入反溫差應力）負值表示拉應力。預應力混凝土A類構(gòu)件，在短期效應組合下，預制構(gòu)件應符合現(xiàn)A-A纖維，（計入正溫差影響）（計入反溫差影響），符合要求。8.1.2.2 B-B纖維：（空心板換算截面重心處） (8-3) (8-7)式中：BB纖維以上截面對重心軸的靜矩。 (8-6)為豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點，; (計入正溫差應力) （計入反溫差應力）B-B纖維（計入正溫差應力），（計入反溫差應力）。負值表示拉應力，均小于，符合公預規(guī)對部分預應力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。8.1.2.3 C-C纖維： (8-3) (8-8)式中： = (8-6)為豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，在支點， （計入正溫差應力)(計入反溫差應力) （計入正溫差應力） （計入反溫差應力）負值表示拉應力。C-C纖維處的主拉應力上述結(jié)果表明，本橋空心板滿足公預規(guī)對部分預應力A類構(gòu)件斜截面抗裂性要求。8.2 變形計算8.2.1 正常使用階段的撓度計算使用階段的撓度值，按短期荷載效應組合計算，并考慮撓度長期增長系數(shù)，對于C40混凝土，對于部分預應力A類構(gòu)件，使用階段的撓度計算時，抗彎剛度。取跨中截面尺寸及配筋情況確定：短期荷載組合作用下的撓度值，可簡化為按等效均布荷載作用情況計算：自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計算：消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮長期影響系數(shù)后，正常使用階段的撓度值為：計算結(jié)果表明