20m预应力空心板桥上部计算书样稿.docx

“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，，，全桥采取12块预制预应力混凝土空心板，，中板构件截面见下图4，,。采取先张法施工。该桥处于野外通常地域，大气相对湿度75％。
设计资料见下表：
结构
尺寸
标准跨径lk

计算跨径l

板预制长度l0

板高

板预制宽度

设计荷载
设计荷载
公路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），
一般钢筋、箍筋、结构筋
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
M1/2GK

V1/2GK
0
M1/2Q1K
（）
V1/2Q1K
45KN（）
M1/2Q2K
0
V1/2Q2K
0
1/4截面
M1/4GK

V1/4GK

M1/4Q1K
（）
V1/4Q1K
（）
M1/4Q2K
0
V1/4Q2K
0
支点截面
M0GK
0
V0GK
175KN
M0Q1K
0
V0Q1K
144KN（）
M0Q2K
0
V0Q2K
0
内力改变特点
弯矩按抛物线改变，剪力按折线改变
施工关键点：张拉台座长度取70m，采取一端一次张拉，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，混凝土强度达成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征计算
（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）] = mm²
（三）重心轴位置
= S/A = /424704 = 400(mm) , = 850 — 400 = 450(mm)
（四）对重心轴惯性矩：
I=990 X 8503/12 + 990 X 850 X (850/2-400)2 -2 X (50 X 1003/36 +1/2 X 50 X 100 X (400 - 5 x 2/3 - 100)2 + 50 X 7003/12 十 700 X 50 X(700/2 + 150 — 400)2 + 50 X 6503/36 + 1/2 X 650 X 50 X (650/3 + 150 — 400)250 X 503/36 + 1/2 X 50 X 50 X (850 — 50/3 — 400)2) - (tt X 6254/64 +7rx 6252/4 X (450 -400)2)
= (mm4)
（五）毛截面重心距1/2板高距离为：
= 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，则换算后截面面积A' = 85b。
A' = + π×62. 52/4，所以 b=86. 06cm。
（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
置距离为x，则：
X = —34. 6mm (即：空心位置较原位置上 移 34. 6mm)
确保截面面积和惯性矩相等 设空心截面换算为矩形。
得：
（3）换算截面板壁厚度
侧壁： = (860. 6-651. 9) /2 = 104. 35 (mm)
上顶壁: =850/2-470. 6/2-34. 6 = 155. 1 (mm)
下顶壁： =850/2-470. 6/2 + 34. 6 = 224. 3 (mm)
空