20m预应力空心板桥上部计算书.docx

20m预应力空心板桥上部计算书————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: “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,,,全桥采用12块预制的预应力混凝土空心板,,中板构件截面见下图4,,。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: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),、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/()V1/2Q1K45KN()M1/2Q2K0V1/2Q2K01/4截面M1//()V1/()M1/4Q2K0V1/4Q2K0支点截面M0GK0V0GK175KNM0Q1K0V0Q1K144KN()M0Q2K0V0Q2K0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=。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。: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=990X8503/12+990X850X(850/2-400)2-2X(50X1003/36+1/2X50X100X(400-5x2/3-100)2+50X7003/12十700X50X(700/2+150—400)2+50X6503/36+1/2X650X50X(650/3+150—400)250X503/36+1/2X50X50X(850—50/3—400)2)-(ttX6254/64+7rx6252/4X(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×,所以b=。(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=—(即:)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:=(-)/2=(mm)上顶壁:=850/2--=(mm)下顶壁:=850/2-+=(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表达式为:式中:——结构重要性系数,本桥属于重要小桥=;——效应组合设计值;——永久作用效应标准值;——汽车荷载效应(含汽车冲击力)的标准值;——人群荷载效应的标准值。按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用一下两种效应组合:作用短期效应组合设计表达式:式中:——作用短期效应组合设计值;——永久作用效应标准值;——不计冲击的汽车荷载效应标准值;——人群荷载效应标准