公路預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋設(shè)計方案

1、公路預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋設(shè)計書目錄摘要錯誤！未定義書簽。前言錯誤！未定義書簽。第一章概述錯誤！未定義書簽。1.1概述錯誤！未定義書簽。1.2主要技術(shù)指標(biāo)錯誤！未定義書簽。第二章設(shè)計資料和結(jié)構(gòu)尺寸-2-2.1設(shè)計資料-2-2.2結(jié)構(gòu)尺寸-3-2.3、毛截面幾何特性-4-第三章內(nèi)力計算-6-3.1恒載作用內(nèi)力計算-6-3.2活載作用內(nèi)力計算-7-第四章預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計-15-4.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置-15-4.2換算截面幾何特性計算-16-4.3預(yù)應(yīng)力損失計算-17-第五章截面強(qiáng)度與應(yīng)力計算-21-5.1、按極限狀態(tài)承載能力的計算-21-5.2、正常使用極限狀態(tài)計算-22-5.3、持久狀況應(yīng)

2、力驗算-28-5.4、短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算-31-結(jié)論錯誤！未定義書簽。摘要第一章概述1.1設(shè)計資料1 1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑：20.00m2 2）計算跨徑：19.60m3 3）設(shè)計荷載：汽車荷載：公路II級4 4）橋面凈空：凈寬7m,本橋為直線橋，總&拱橫坡坡度為2.0%。5 5）橋面縱坡：橋面縱坡取0.4%6 6）主要材料1、混凝土：空心板、較接縫，橋面混凝土鋪裝層C40;防撞護(hù)墻為C25;橋面面層為瀝青混凝土?；炷良夹g(shù)指標(biāo)表表21種類設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性摸量軸心抗壓軸心抗拉軸心抗壓軸心抗拉C25MPa)11.51.2316.71.782.80父104C40MPa)18.41.6526.82.

3、40_43.25父102、預(yù)應(yīng)力鋼絞線:預(yù)應(yīng)力鋼絞線技術(shù)指標(biāo)表表22種類直徑彈性模量抗拉設(shè)計強(qiáng)度抗壓設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度於15.2 （7峋：15.2mm1.95父105M1260MPa390MPa1860M-2-/33PaPa7）、計算方法：極限狀態(tài)法。8）、設(shè)計依據(jù)1.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01-2003）2 .中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTGD602004）3 .中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范5 .中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：公路抗震設(shè)計規(guī)范（JTJ004-986 .中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：公路工程勘

4、測橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ0412000）7.姚玲森：橋梁工程，人民交通出版社，19858.公路橋涵設(shè)計手冊：梁橋,人民交通出版社，19971.2結(jié)構(gòu)尺寸本橋按三級公路橋梁設(shè)計， 橋面凈寬7M,兩側(cè)為防撞護(hù)墻。 全橋采用8塊預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，每塊板的寬度為0.99M,采用先張法施工。橋梁橫斷面布置如下圖21。-3-/33圖11橋梁橫斷面尺寸單位：cm)2.3、毛截面幾何特性1)1)、毛截面面積板橫斷面如圖12所示-i-、-A=A-2(AAA3A4)-A52A=9989=8811(cm)1A155=12.5(cm)2.2.A2=570=350(cm)其中：A3=1父5M65=162.5(c

5、m2)12、A4510=25(cm2)2122A5=4:62.5=3068(cm)所以得A=8811-2(12.5350162.525)-3068=4643(cm2)-4-/33求全斷面對1/2板高處的靜距:C21Si=As4.52Ai(544.5-5)A2(44.5-35)A3(6519-44.5)A4233214-44.5)=19022.666(cm2)則毛截面重心距板高1/2處的距離為dh=S1/A=2.16（cm）（向下）23 3）、毛截面對重心的慣距-5-/332 2）、毛截面重心位置=5815994.2540728.8475-66529.5776-2(25311.114581429

6、16.6673252.87538142.3612204.62834.72218247.507)=5239358.777(cm4)第三章內(nèi)力計算3.1恒載作用內(nèi)力計算1 1、橋面鋪裝及護(hù)攔重力護(hù)欄的重力取用兩側(cè)共計15KN/m橋面鋪裝：0.067230.1724=26.46KN/m為簡化計算將護(hù)欄和橋面鋪裝的重力平均分配給每塊橋板，得：g1-(1526.46)/8=5.18KN/m2 2、錢和接縫重力錢的面積：2(A4A3A4)=1100(cm2)接縫面積：1.089=89(cm2)得：g2=(110089)10“24=2.8536kN/m3 3、行車道板重力g3=424710“25=10.62

7、kN/m恒載總重力：g=g1+g2+g3=5.18+2.8536十10.6075=18.64kN/m根據(jù)恒載集度計算所得恒載內(nèi)力見表3-1Ih9989-212553363”L2,2-：:62.52-A2.152-A4.6523,1、2570A1(44.52.155)A2(44.52.15-65-5)23565)2105336256532A3(44.52.1536A4(44.5-2.15-10-5)23-6-/33何載g(kN/mL(mM(kN.mQ(kN1c跨中一gL281/4跨32-gL32Q支點3gLQ1/4點1gL單塊板重10.607519.60557.3922418.0441113.7

8、53556.8768全部恒載19.641119.60943.1656707.3742192.482896.2414恒載內(nèi)力表表313.2活載作用內(nèi)力計算對于用現(xiàn)澆混凝土眾向企縫較接的裝配式板橋，可利用交接板法來計算跨中的荷載橫向分布，其支點處的荷載橫向分布可利用杠桿原理法進(jìn)行計算。1 1、計算剛度參數(shù)丫2=-.(b)2=5.8(-)24GITlITl式中：IT為板截面的抗扭剛度，板的截面簡化如圖3-1所示。按單箱截面計算IT:l=1960cm；b=99cm；I=|h=5239358.777cm4IT4bi2h2112hbi()t1t2t3b1=99-t3=80.75(cm)h=89-17.75

9、8.75=75.75(cm)2其中:22480.7573.7511275.7580.75()8.7517.7518.25二6778385.512(cm4)-8M4583078.59(226778385.5121960=0.01001-7-/33圖31板斷面尺寸簡化單位：cm2、荷載橫向分布影響線3、根據(jù)橫向共8塊板，=0.0100,由梁橋上冊）附表二）“較接板橋荷載橫向分布系數(shù)表”，梁8-1至梁84,得到1號至4號各塊板的橫向影響線坐標(biāo)值如表32,并據(jù)以繪制成=0.0100的橫向分布影響圖如圖32。影響線豎標(biāo)值表3-2板號橫向影響線坐標(biāo)1號2號3號4號5號6號7號8號1號0.0100.1940

10、.1700.1420.1210.1060.0950.0880.0842號0.0100.1700.1670.1490.1270.1100.0990.0910.0883號0.0100.1420.1490.1510.1380.1200.1070.0990.0954號0.0100.1210.1270.1380.1440.1340.1200.1100.106-8-/33圖32各板梁荷載橫向分布影響線尺寸單位：cm)4、計算車道荷載橫向分布系數(shù)5、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范規(guī)定沿橫向確定最不利荷載位置后，就可計-9-/3325#算各板跨中橫向分布系數(shù)。車道荷載橫向分布系數(shù)按設(shè)計車道數(shù)，布置車輛荷載進(jìn)行計算，其中

11、mq=1qi。q2q本橋凈寬7M,按規(guī)定考慮兩車道加載。計算如下：1板號1：m2q-(0.1820.1360.1080.092)=0.259q21板號2:m2a=1(0.1690.1420.1170.092)=0.262q21板號3:m2a=1(0.1460.1470.1270.104)=0.262q21板號4:m2a=1(0.1240.1420.1380.116)=0.26q2由計算結(jié)果可得，板號2,3車道荷載橫向分布系數(shù)最大，m2q=m3q=0.262。為了設(shè)計和施工方便，將各塊板設(shè)計成同一規(guī)格，即以2,3號板進(jìn)行設(shè)計。4 4、支點處荷載橫向分布系數(shù)1一支點處荷載橫向分布系數(shù)按杠桿法進(jìn)行計

12、算，算得m2q=-父1.00=0.500。將23號板的荷載橫向分布系數(shù)匯總?cè)绫?33號板荷載橫向分布系數(shù)表表33何載跨中四分點mc支點m0兩行車0.2620.500計算圖見圖33:圖333號板支點荷載橫向分布影響線尺寸單位：cm)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化按跨中到四分點處保持不變的mc,從四分點到支點處的區(qū)段內(nèi)荷載橫向分布系數(shù)呈直線變化，如圖34-10-/33圖34沿橋縱向m值的變化尺寸單位：cm）5、活載作用內(nèi)力計算1）彎矩車道荷載作用在一塊板上的內(nèi)力數(shù)值，可以按截面內(nèi)力一般公式計算，即:M二（1）、miPiyi式中：N為沖擊系數(shù)；由公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范計算得工二EIc二3.2510410

13、634734091.5143210fi=223.5Hz212mc219.62%18.6481000/9.81因止匕1.5Hzf1=3.5Hz14Hz,故N=0.1761nf-0.0157=0.206;E是多車道橋涵的車道荷載橫向折減系數(shù)，按橋規(guī)規(guī)定橫向布置設(shè)計車道數(shù)為2條時取1.00;mi是沿橋跨縱向與荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù)；P為車道荷載的值；yi沿橋跨縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值?？缰袕澗赜嬎悖?1.206(231.5575.0832.53)=1.206339.16=409.03kN.m-11-/337.9)圖35跨中彎矩計算尺寸單位：cm），一149Ulin11 1111111

14、1111 1111!11圖361/4跨彎矩計算尺寸單位：cm)_-_一一一一一一_1_一一_1一M=(1，!)、miPiyi=1.206(0.2641793.6750.264247.90.3434.93.6757.90.3434.9223.675.7.9)3=1.206(173.6750.0524.408.13)=1.206256.25=309.04kN.m2)、剪力由車道荷載作用而產(chǎn)生的內(nèi)力仍可按截面內(nèi)力的一般公式進(jìn)行，即Q=(1)、myi跨中剪力:圖37跨中剪力計算尺寸單位：cm)Q二(1)、miPiyi-1.206(0.2642150.50.2643.6757.920.3430.6125

15、7.9)=1.206(28.387.663.32)=1.20639.36=47.47kN1/4跨處的剪力：-12-/33Q=(1)、mFyj=1.206(0.2642150.750.2644.97.920.3430.61257.9)=1.206(42.5710.223.32)=1.20656.11=67.67kN支點處的剪力：圖39支點剪力計算尺寸單位：cm)Q二(1)、miPiyi-1.206(0.521510.3884.28757.90.2644.97.90.3430.61257.9)=1.206(107.513.14210.2191.660)=1.206132.521=159.82kN3

16、）、內(nèi)力組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTGD602004規(guī)定，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，查得相關(guān)系數(shù)從而得如下效應(yīng)組合式：Sud=1.2SG1.4SQ將以上所得結(jié)果列表計算，以便得出控制設(shè)計的計算內(nèi)力，具體計算見表3-4計算內(nèi)力匯總表表34-13-/33,1：（N圖381/4跨剪力計算尺寸單位：cm）州m序號荷載類別彎矩KN.m)剪力KN)跨中L/4點支點跨中L/4點1)恒載895.09671.32182.67091.342)公路n級汽車荷裁409.03309.04159.8247.4767.673)1.2X1)1074.11805.58219.200109.614)1.4X2)572.644

17、32.66223.7566.4694.745)Sud=(3)十(4)1646.751238.24442.9566.46204.35根據(jù) 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTGD602004規(guī)定， 公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，分為短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合兩種情形。查得相關(guān)系數(shù)從而得如下效應(yīng)組合式：短期效應(yīng)組合&d=SG+0.7-SQ-;G1長期效應(yīng)組合&d=SG-0.4SQ-G1.J將以上所得結(jié)果列表計算，以便得出控制設(shè)計的計算內(nèi)力，具體計算見表3-5計算內(nèi)力匯總表表35序號荷載類別彎矩KN.m剪力KN)跨中L/4點支點跨中L/4點1)恒載895.09671.32182.6709

18、1.342)公路n級汽車荷裁409.03309.04159.8247.4767.673)0.7X2)/1+N237.41179.3892.7627.5539.284)0.4X2)/1+N135.67102.5053.0115.7422.445)短期Sud=(1)+(3)1132.50850.70275.4327.55130.626)長期Sud=(1)+(4)1030.76773.82235.6815.74113.78-14-/33Ap=14M139=1946(mm2)。預(yù)應(yīng)力筋束的布置見圖第四章預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計4.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置設(shè)計按全預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)跨中截面正截面的不

19、出現(xiàn)拉應(yīng)力的要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求，所需的有效預(yù)加力為Ms/WNpes1ep0.85(-)AWMs為荷載短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值，由表查得Ms=1132.50kN.Ms=1132.50kN.m；估算鋼筋數(shù)量時，可近似采用毛截面幾何性質(zhì):A=4643cm2,ycx=40.35cm,ycs=48.65cm,Jc=5239358.777cm4,Wx=113583113cm3ep為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離，ep=ycx-ap。彳貿(mào)設(shè)ap=3.5cm,則ep=40.353.5=36.85cmpp由此得到Npe1132.50105/113583.113=2173026.714N36

20、.850.85()4643113583.113擬采用於15.2鋼絞線，單根鋼絞線的公稱截面面積Apl=139mm2-,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860,張拉控制應(yīng)力取仃刈=0.75fpk=0.75父1860=1395MPa,預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制預(yù)應(yīng)力的20%估算。所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù)為:Npe2173026714np=14.00,p(二con-0s)Ap(1-0.2)1395139取14根根據(jù)計算每塊板選用14根於15.2鋼絞線,供給的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積41-15-/334.2換算截面幾何特性計算1 1、換算截面面積Ao=A(aEp-1)Ap二4643(6-1)19.462、-4740.3(cm

21、)式中：aEP鋼絞線的彈性模量與混凝土彈性模量的比值，2 2、換算截面重心位置鋼絞線換算截面對毛截面重心的靜距Sg=(6-1)19.46(44.5-2.15-3.5)=3780.1cm3換算截面重心對毛截面重心的偏離換算截面重心至截面上、下緣的距離y0上=44.52.150.87=47.52cmy0=44.5-2.15-0.87=41.48cm鋼絞線重心至換算截面重心的距離ep0=41.48-3.5=37.98cm3 3、換算截面的慣矩-16-/33圖4-1預(yù)應(yīng)力筋布置圖5.2aEPEp1.95105Ec3.25104cdh0SgA03780.11464304344.3=0.87cm向下)22

22、10=IAdh0(aEP-1)Apep0=5239358.77746430.872(6-1)19.4637.982=5384524.639cm44 4、截面抗彎模量4.3預(yù)應(yīng)力損失計算預(yù)應(yīng)力鋼絞線控制張拉應(yīng)力-con-0.75fpk式中：fpk預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1 1、預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失_匚72=EPl式中&張拉端錨具變形、 鋼筋回縮和接縫壓縮值mm） ,由 公預(yù)規(guī) 按表6.2.3采用；l張拉端至錨周端之間的距離mm）。這里是先張法臺座長，假設(shè)為100m。采用無頂壓夾片式錨具和環(huán)氧樹脂砂漿接縫，查表計算得615；=l2=31.9510=1

23、3.65MPa100102 2、加熱養(yǎng)護(hù)損失二l3=2&-11）=2t式中：t2混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時，受拉鋼筋的最高溫度C）；L張拉鋼筋時，制造場地的溫度C）。彳貿(mào)設(shè)At=15C貝ul3=2N=2M15=30MPa-17-/33上Wo10y0 上5384524.63947.52-11310.70cm3WO下I0y0 下5384524.639=12981.14cm33 3、先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，放松鋼筋時由混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失；-l4=aEPPC式中Cpc在計算截面鋼筋重心處，由全部鋼筋預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)應(yīng)力MPa）。Np0Np0p0-pc=N-y0A0I0式中：Np0先張

24、法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力；ep0換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力點的距離；y換算截面重心至計算纖維處的距離。Np0=；：p0Ap.二pAp-二16As-二16As其中仃p0、Dp0受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處混凝土法向應(yīng)力等于零時的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力，bp0=oc0n-5W|4Ap、AP受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;A、As受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋的截面面積;6、二16一受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在各自合力點處由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值。本設(shè)計中采用全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計，取AP=0,。|6=0,仃16=01.得Np0/0Ap=(1395247.06)1946=2583

25、937小-p0Apyp-、-p0Apyp-、-16Asys16AsysNp01(1395-13.65-3047.06)194636.022583937.72ep0=36.02cm-18-/332583937.722583937.7236.02y0=39.52所以；入cNpNpep。=13.75MPa因此得cl4=aEP；=PC=613.75=82.5MPa4 4、鋼絞線松弛損失pe二l5-(0.52pf-0.26”pepk式中中張拉系數(shù)，超次張拉時，中=0.9,本設(shè)計采用超張拉;鋼筋松弛系數(shù)，R級松弛，巴=0.3,本設(shè)計采用R級松弛;-pe傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對先張法構(gòu)件，ape=仃刈-52

26、。因止匕：取仃刈=0.75fpk=0.75父1860=1395MPa,仃普=13.65MPa得二pe=1395-13.65=1381.35MPa所以。52fpe1381.35-0.26)e=0.90.3(0.52-0.26)1381.35pk=47.06MPa5 5、由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失一0.9Ep；cs(t,t)aEP-pc(t,t0)-l6115：12一節(jié)_Np0Npep0ApepApc=.yeps=pAI。ApAs式中：構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率;eps構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離;二pc構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力

27、產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力；染s(t,t0)預(yù)應(yīng)力傳力錨固齡期為t0,計算齡期為t時的混凝土收縮應(yīng)-19-/334344.3471224530變；*（t,to）加載齡期為to,計算齡期為t時的混凝土徐變系數(shù)。設(shè)混凝土傳力錨固齡期及加載齡期均為28天,計算時間t=g,橋梁所處環(huán)境的年平均相對濕度為75%,計算理論厚度h如下：h=2Ac/u=20.42471000/5.611-151mm查公預(yù)規(guī)JTGD622004的表6.2.7得：；cs（t,t。）=0.2210與（t,t。）=1.72對先張法構(gòu)件：A=A0,I=IApAs19.46=p0.0045A4344.3ApepAses-p-p=ep=36.

28、02cmApAsp2epsd36.02122-=1=2.196i21084.701150.00452.196=137.97MPa5 5、永存預(yù)應(yīng)力值-20-/33eps=1二pcNp0Np0ep0AI。y01(1395-13.65-30-82.5-47.06)19464344.31(1395-13.65-30-82.5-247.06)194636.024712245.3039.52=12.90MPa0.qEp；cs(t,t)aEP、c(t,t0)115：ps5_30.9(1.95100.2210612.901.72)總的預(yù)應(yīng)力損失為：cl=C12013014yl5016=13.653082.5

29、47.06137.97=311.18MPa永存預(yù)應(yīng)力值為：Opeicon-01-1395-311.18=1083.82MPa第五章截面強(qiáng)度與應(yīng)力計算5.1、按極限狀態(tài)承載能力的計算1 1、跨中正截面強(qiáng)度計算1)受壓區(qū)高度跨中截面有預(yù)應(yīng)力鋼絞線14根，Ap=1946mm2,fpd=1260MPa;受壓區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度取C40號混凝土強(qiáng)度，fcd=18.4MPa,由此得：fpdAp=fcdbx12601946=18.4990 x得x=13.46cm:二8.7510=18.75cm說明受壓區(qū)位于頂板范圍內(nèi)，強(qiáng)度計算可以按矩形截面進(jìn)行。2)截面強(qiáng)度計算因此得：；二16x=13.46cmh。=0.40父

30、(85十103.5)=36.6cm滿足要求截面抗彎承載力為:fcdbx(h0)=18.4990134.6(850100-3502=2078.45KN.mMd=1646.75MPa計算結(jié)果表明，跨中截面的抗彎承載力滿足要求。2 2、斜截面抗剪強(qiáng)度計算由公預(yù)規(guī)JTGD62-2004,5.2.10得，對板式受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下列條件時0VdM0.501012ftdbh(KN)-21-/33置箍筋。式中：b,h0計量單位為mmftd混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值：2預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，板式受彎可取為1.250橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，本橋設(shè)計為安全等級為二級，因止匕取0=1.00.501。312ftdbh0=0.5010

31、，1.251.65990915=934.16(KN),Vd=442.95(KN)所以本設(shè)計不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的演算，只需按構(gòu)造要求進(jìn)行箍筋配置。5.2、正常使用極限狀態(tài)計算1 1、全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂性驗算1）正截面抗裂性驗算正截面抗裂性驗算以跨中截面受拉邊的正應(yīng)力控制。 對于全預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土構(gòu)件，在荷載短期效應(yīng)組合作用下應(yīng)滿足:二st-0.85二pc0式中：二st在荷載短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力,st=Ms,Ms為按作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值;W二pc扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)NP0N壓，應(yīng)力，pA0-22-/33可不進(jìn)行斜

32、截面抗剪承載力的驗算，僅需按公預(yù)規(guī)9.3.13條構(gòu)造要求布p0ep0Iy010二stMs1132.50106W0119236.98103=9.50MPa3NPO=cp0Ap=(；:con-i-i4)Ap=(1395-311.1882.5)1946/10=2268.45KNNP0Npoepo2268.451032268.45103360.2-pp-y二-395.2A0I04344.3102471224530104=5.2226.853=12.08MPa所以c%-0.85c0C=9.50-0.8512.08-0.768MPa0stpc計算結(jié)果表明，正截面抗裂性滿足要求。2）斜截面抗裂性驗算斜截面抗

33、裂性驗算以主拉應(yīng)力控制，對于全預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土構(gòu)件，在短期效應(yīng)組合下主拉應(yīng)力0tp應(yīng)滿足于式atp0.6ftk預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由短期效應(yīng)組合作用下的的混凝土主拉應(yīng)力6tp應(yīng)按下p列公式計算式中：仃cx在計算主應(yīng)力點，由預(yù)加力和按短期效應(yīng)組合計算的彎矩Ms產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力;.在計算主應(yīng)力點，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按荷載短期效應(yīng)組合計算的剪力Vs產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力。I0pccxpcpeApbsin-pSnbIn縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力；S0計算主應(yīng)力點以上或以下）部分換算截面面積對換算截面重心軸的面積矩；Sn計算主應(yīng)力點以上或以下）部分凈截面面積對凈截面重心軸

34、-23-/33的面積矩；二pc扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力；yo換算截面重心軸至計算主應(yīng)力點的距離；b為對應(yīng)的所求主應(yīng)力點的薄壁寬。經(jīng)計算，支點剪力最大，因此截面主拉應(yīng)力驗算以支點截面控制，計算如下對于先張法構(gòu)件計算仃pc如下：p-Npo=oAp=（二con-0i）Ap=（1395-311.18）1946/103=2109.11KN計算支點截面形心軸的主拉應(yīng)力y0=8.3mm位于換算截面重心軸的上側(cè)）NP0Npep。2109.111032109.11103360.2-pcy02-4-8.3pA0I04344.3102471224530104=4.855-0.134=

35、4.72MPa所以；：cx=；：pcMy2=4.720=4.72MPacxpcI0本設(shè)計不考慮縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力：截面形心軸以上對換算截面重心軸的靜距S0經(jīng)計算得peS0=58245.11cm3,b=2黑10.55cmVsS。_275.4310358245.11bI010.5524712245.30102二tpJcx-.（、cx）22=4.72-（4.72）21.612-0.50MPa222.2所以仃tp0.6ftk=0.6父2.40=1.44MPa,滿足規(guī)范要求-24-/33-1.61MPa計算支點截面最小壁厚處主拉應(yīng)力本設(shè)計采用的空心板最小壁厚處即1/2板高

36、處y0=29.8mm位于換算截面重心軸的上側(cè)）NP0Npoepo2109.11103一V。2AI04344.31022109.11103360.247122453010429.8所以 cxcx=4.855-0.480=4.38MPa-pc1Msy0=4.380=4.38MPapI01/2板高截面以上對換算截面重心軸的靜距&經(jīng)計算得3S0=58240.06cm3,b=2x10.47cm275.4310358240.06210.4724712245.30102二tp=1.63MPacx4.3824.3822.()21.632=-0.54MPa2所以仃tp0.6ftk=0.6m2.40=1.

37、44MPa,滿足規(guī)范要求計算結(jié)果表明，1/2板高處主拉應(yīng)力最大，其數(shù)值為amax=-0.54MPa,p.1max小于規(guī)范規(guī)定的限值0.6ftk-0.62.40-1.44MPa2 2、變形計算1）使用階段的撓度計算使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計算，并考慮撓度長期影響系數(shù)n9,對C40混凝土，日=1.60,對全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，具全截面的抗彎剛度B0=0.95EcI0。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的撓度計算，截面剛度可按跨中截面尺寸及配筋情況確定，即取B0=0.95EcI0=0.953.251044712245.30104=0.14551016N.mm2-25-/33荷載短期效應(yīng)組合作用下的撓度值，

38、可簡化為按等效均布荷載作用情況計2,5L2Msfs二一s48B0式中，L=19.60X103mm,Ms=1132.50M106N.mm。5(19.60103)21132.50106:31.1mm480.14551016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，并考慮撓度長期影響系數(shù)后，使用階段撓度值為fli(fs-fG)-1.60(31.1-24.6)-10.4mm公預(yù)規(guī)JTGD622004規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件考慮長期增長系數(shù)后計算的長期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后，梁式橋主梁的最大撓度處不應(yīng)超過計算跨徑的1/600。fl=10.4mm：二L/600=32

39、.7mm計算結(jié)果表明，使用階段的撓度值滿足規(guī)范要求。2)預(yù)加力引起的反拱計算，由公預(yù)3 3 , ,可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法按剛度Ed。進(jìn)行計算，并乘以長期增長系數(shù)。計算使用階段預(yù)加力反拱值時，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力應(yīng)口除全部預(yù)應(yīng)力損失，長期增長系數(shù)取用“0=2.0。本設(shè)計中，截面剛度按跨中截面凈截面確定，即取：-2421n=4583078.5942470.172-1.33414-19.46(36.850.17)264=4556529.63cm4B0=0.95EcIn=0.953.251044556529.63104-0.14071016N.mmcn預(yù)加力引起的跨中撓度為：MlMp算:fs,5fG 金”48

40、L2MGKB05(19.60103)2895.09106480.14551016=24.6mmfP=-巴dx-26-/33式中：MI所求變形點作用豎向單位力P=1引起的彎矩圖;Mp預(yù)加力引起的彎矩圖。本設(shè)計為等截面梁，對等截面梁可不進(jìn)行上式的積分計算，其變形值由圖乘法確定，在預(yù)加力作用下，跨中截面的反拱可按下式計算:2WM1/2MpfpB0WM1/2為跨中截面作用單位力P=1時，所產(chǎn)生的Mi圖在半跨范圍內(nèi)的面積:為半跨范圍Mi圖重心距支點L/3處)所對應(yīng)的預(yù)加力引起的彎炬圖的縱坐Mp=NpepNp為有效預(yù)加力，Np=(Qcon-OLI-Ln)Ap,其中仃LI,仃Ln近似取L/4Np=9conL

41、I仃Ln)Ap=(1395311.18)父1946=2109.1KN;ep為距支點L/3處的預(yù)應(yīng)力束偏心距，本設(shè)計中，ep=ep0=36.02cm。Mp=Npep=2109.1103360.2=759.7106Nmmppp由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱為將預(yù)加力引起的反拱與按荷載短期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長期撓度值相比較可知fp-51.9mm3-1.6031.1-49.8mm由于預(yù)加力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計算的長期撓度值，所以可不設(shè)預(yù)拱度。wM1/21LLL2=XX=224161624.012wfp一uM1/2Mp=2.0M224.01106759.7106Bo0.14071016=51.9

42、mm-27-/335.3、持久狀況應(yīng)力驗算由公預(yù)規(guī)，按持久狀況設(shè)計的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)計算其使用階段正截面混凝土的法向應(yīng)力、受拉鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力。計算時作用或荷載）取其標(biāo)準(zhǔn)值，不計分項系數(shù)，汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。1 1、跨中截面混凝土法向正應(yīng)力驗算全預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，由作用或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力仃kc,采用下列公式計算：(895.09409.03106471224530104NP0p0Ap=(；=c0n-二l；=l4)Ap=(1395-311.1882.5)1946/103=2268.45KN=5.222-7.886-2.664MPa所以；kc二仇-12

43、.59-2.664-9.93MPa二0.5fck-0.526.8-13.4MPacpcix滿足規(guī)范要求2 2、跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗算全預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，由作用或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力采用下列公式計算：全預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力仃pe計算如下Ope=Ocon-5=1395311.18=1083.82MPa_MkMGkMQk仃 kc=y0 上=Vo上I0I0454.8=12.59MPa由預(yù)加力產(chǎn)生的正截面混凝土壓應(yīng)力仃 pt,采用下列公式計算:ptNP0ANp0p02268.451032268.45103360.20y0 上=r-4

44、父454.84344.31024712245.30104=aEPMky0 下=6(895.09409.03)106471224530104395.2=65.623MPa-28-/33所以rpe+ap=1083.82十65.623=1149.44MPapep0.65fpk=0.65x1860=1209MPa,滿足規(guī)范要求3、斜截面主應(yīng)力驗算由公預(yù)規(guī)知，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主壓應(yīng)力仃cp,p應(yīng)按下式計算pp式中：仃cxk在計算主應(yīng)力點，由預(yù)加力和按作用或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值計算的彎矩Mk產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；時一一在計算主應(yīng)力點，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按作用或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值計算的剪力Vk產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力。MkV。cxk-pc；I0VkS0vOpeApbSin%Snk一bl0縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力;S0一一計算主應(yīng)力點以上或以下）部分換算截面面積對換算截面重心軸的面積矩；Sn一一計算主應(yīng)力點以上或以下）部分凈截面面積對凈截面重心軸的面積矩；二pc一一扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力；V0換算截面重心軸至計算主應(yīng)力點的距離；b一一為對應(yīng)的所求主應(yīng)力點的薄壁寬。經(jīng)計算，支點剪力最大，因此截面主應(yīng)力驗算以支點截面控制，計算如-29-/33、-tp、 -c