装配式预应力混凝土简支空心板桥设计
装配式预应力混凝土简支空心板桥设计 设计资料
跨径：标准跨径m lk 00.10= 计算跨径=l 9.60m
桥面净宽:人行道）
中央分隔带）(12(175.32m m m ?++? 构造形式及尺寸选定
本实例桥面净宽为10.5m ，全桥宽采用11块预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，高62cm ，各板之间留有1cm 的空隙，每块空心板截面和构造尺寸见图
三、空心板截面几何特性计算 截面面积
A=99×62-2×38×8-4×
2
192
?π-2×（
21×7×2.5+7×2.5+2
1
×7×5）=3174.3cm 2
截面重心位置
全截面对1/2板高处的静矩：
S 1/2板高 =2×[21×2.5×7×（24+37）+7×2.5×（24+27）+21×7×5×（24-3
7
）]
=2181.7cm 2 铰缝面积
A 饺 =2×（21×7×2.5+7×2.5+2
1
×7×5）=87.5cm 2
则毛截面重心离1/2板高的距离为 d=A
S 板高2
1
=3.31747.2181=0.687cm ≈0.7cm=7mm （向下移）
铰缝重心对1/2板高处的距离为
饺d =
cm 9.245
.877
.2181= 3、空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I 由图，设每个挖空的半圆面积为A ’
A ’=2d 81π=22cm 7.561388
1
=?π
半圆重心轴 s=0.2122d=0.2122×38=8.06cm=80.6mm 半圆对其自身重心轴O-O 的惯性矩为I ’
I ’=0.00686444cm 14304
3800686.0d =?= 则空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I 为
I=
143044-]7.083812
838[2-7.06299126299232
3???+????+?-2×567.1
2227.09.245.87])7.0406.8()7.0406.8[(）
（+?--++++? =1520077.25cm 4 =1.5201×106 cm 4 =1.5201×1010 mm 4 （忽略了铰缝对自身重心轴的惯性矩）
空心板截面的抗扭刚度可简化为图单箱截面近似计算
I T =2
12
2224t b t h h b +
=8)
899(28)862(2)862()899(422-?+-?-?-?=2.6645×106 cm 4 =2.6645×1010 mm 4
检验截面效率指标 上核心距 )
7.02
62
(3.317425
.1520077-?=
?=x
s y A I
k =15.8cm
下核心距 cm y A I k s
x 15)
7.0262(3.317425
.1520077=+?=?=
截面效率指标=
+=
h
k k x s ρ49.06215
8.15=+∈[0.45，0.5] 所以拟定的截面是合理的
四、作用效应计算 永久作用效应计算
1、空心板自重（第一阶段结构自重）
)/(936.725103.317441m kN A g =??=?=-γ
桥面系自重（第二阶段结构自重）
人行道和护栏取单侧荷载集度为5.0kN/m
桥面铺装采用7cm 水泥混凝土，2cm 沥青混凝土，则全桥宽铺装每延米重力为 (0.07+0.02)×8.5×25=19.13 kN/m 则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为：
m kN g /65.211
13
.19522=+?=
铰缝自重（第二阶段结构自重）
m kN g /374.02510)6215.87(43=???+=- 总自重
第一阶段结构自重： m kN g g /936.71==I
第二阶段结构自重：m kN g g g /024.3374.065.232=+=+=II 总自重：I =g g +m kN g /96.10024.3936.7=+=II
由此可计算简支空心板永久作用效应，计算结果见表
二、可变作用效应计算
汽车荷载采用公路—I 级荷载，它由车道荷载及车辆荷载组成，《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。 公路-I
级的车道荷载由m kN q k /5.10=的均布荷载和
kN P k 4.198)
550()
56.9()180360(180=--?-+
=的集中荷载两部分组成。
而在计算剪力效应时，集中荷载标准值P k 应乘以 1.2的系数，即计算剪力时
kN P P K K 08.2384.1982.12.1=?=='
汽车荷载横向分布系数计算
空心板跨中和处4/l 的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点处按杠杆原理法计算。支点之处4/l 之间的荷载横向分布系数按直线内插求得。 跨中和处4/l 的荷载横向分布系数计算 空心板的刚度参数γ
)(8.5l b
I I T =γ2=036.0)9600
1000(106645.2105201.18.521010=????
从铰接板荷载横向分布影响计算用表的分表，在 =0.02～0.04之间按直线内插法求得 =0.036的影响线竖标值。计算见下表 各板荷载横向分布影响线竖标值表
号板中心）
各板荷载横向分布系数计算如下（参照图） 一号板：
汽车荷载： ∑==汽汽i m η21221
（0.208+0.103+0.064+0.033）=0.204
人群荷载： ∑=人人i m η=0.277+0.013=0.29 二号板： 汽车荷载：∑==
汽汽i m η2
1221（0.211+0.119+0.073+0.037）=0.22
人群荷载：∑=人人i m η=0.224+0.015=0.239 三号板： 汽车荷载：∑==
汽
汽i m η2122
1
（0.18+0.152+0.094+0.048）0.237 人群荷载：∑=人人i m η=0.16+0.019=0.179 四号板： 汽车荷载：∑==
汽汽i m η2122
1
(0.129+0.172+0.128+0.065)=0.247 人群荷载：∑=人人i m η=0.109+0.025=0.134 五号板： 汽车荷载：∑==
汽汽i m η2
1221(0.095+0.152+0.15+0.084)=0.241 人群荷载：∑=人人i m η=0.075+0.036=0.111 六号板： 汽车荷载：∑==
汽汽i m η2
1221
(0.087+0.149+0.149+0.087)=0.236 人群荷载：∑=人人i m η=0.051+0.051=0.102
由表可以看出，汽车荷载作用时，4号板的横向分布系数最不利，所以取值如下: 两行汽车： 247.02=汽m 人群荷载：134.0=人m
支点处的荷载横向分布系数计算
汽车荷载：对于汽车荷载，最不利情况为一个车轮全部位于一块板上，故汽车
荷载的横向分布系数： =汽2m 5.00.12
1
=?
人群荷载：在支点处，人群荷载只位于边板上，不影响其他行车道板，亦即不与汽车荷载发生叠加。故汽车荷载在最不利位置时，人群荷载的横向分布系数： 0=人m 支点到l/4处的荷载横向分布系数
按直线内插求得
空心板的荷载横向分布系数汇总于表
汽车荷载冲击系数计算
《桥规》规定汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数μ。μ按结构基频f 的不同为不同，对于简支板桥 c
c
m EI l f 2
2π
=
当f <15HZ 时，μ=0.05；当f >14Hz, μ=0.45;当1.5Hz ≤时，Hz f 14≤
l 1767.0=μn f -0.0157。
由前面的计算 m N m kN G /1096.10/96.103?==
4
246105201.1105201.16.9m cm I m
l c -?=?==
查表得C40混凝土的弹性模量E=3.25×MPa 410，代入公式得
c c m EI l f 2
2π
=
==
g G EI l
C /22π
81
.9/1096.10105201.1101025.36.923
2
-642??????π
=11.334Hz 则 l 1767
.0=μn11.334-0.0157=0.413 1+413.1=μ
可变作用效应计算
（1）车道荷载效应
计算车道荷载引起的空心板跨中及4/l 截面的效应（弯矩和剪力）时，均布荷
载k q 应满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载Pk （或)K P '只作用于影响线中一个最大影响线峰处，见图。
跨中截面 弯矩：
车道荷载：()()k k k k y P q m M +Ω+=ξμ1汽（记冲击）
)(k k k k y P q m M +Ω=ξ汽（不记冲击）
不计冲击：汽M =1×0.247×（10.5×11.52+198.4×2.4）=147.49kN m ? 记冲击： 汽M =1.413×1×0.271×（10.5×11.52+198.4×2.4）=209.08 kN m ? 剪力： ()()
k k k k y P q m V '1+Ω+=ξμ汽（记冲击） =汽V )(k k k k y P q m '+Ωξ（不计冲击）
不计冲击：=汽V 1×0.247×（10.5×1.2+238.08×0.5）=32.52kN 记冲击： =汽V 1.413×1×0.247×（10.5×1.2+238.08×0.5）=45.95kN l/4截面 弯矩
车道荷载：()()k k k k y P q m M +Ω+=ξμ1汽（记冲击） )(k k k k y P q m M +Ω=ξ汽（不记冲击）
不计冲击：汽M =1×0.247×（10.5×8.64+198.4×1.8）=110.62 kN m ? 记冲击 汽M =1.413×1×0.247×（10.5×8.64+198.4×1.8）=156.31kN 剪力： ()()
k k k k y P q m V '1+Ω+=ξμ汽（记冲击） =汽V )(k k k k y P q m '+Ωξ（不计冲击）
不计冲击：=汽V 1×0.247×（10.5×2.7+238.08×
4
3
）=51.11kN 记冲击：=汽V 1.413×1×0.247×（10.5×2.7+238.08×4
3
）=72.22kN
支点截面 剪力
=汽V ???
???-+Ω+'y q m m a q m y P m k c o k c k k o )(21ξ（不计冲击）
=汽V )1(μ+??
?
???-+Ω+'y q m m a q m y P m k c o k c k k o )(21ξ（记冲击）
不计冲击：=汽V 1×[0.5×238.08×1+0.247×10.5×4.8+4
6
.921?（0.5-0.24）
×10.5×（）12
11
121+=134.76kN
记冲击：=汽V 1.413×134.76=190.42kN （2）人群荷载效应
人群荷载是均布荷载，其大小取2/0.3m kN 。本示例人行道宽度为净宽1m ，因此
m kN q /331=?=人，人群荷载产生的效应如下： 跨中截面
弯矩：Ω=人人人q m M =0.134×3×11.52=4.63kN m ? 剪力： v q m V Ω=人人人=0.134×3×1.2=0.48kN ②1/4截面
弯矩：Ω=人人人q m M =0.134×3×8.64=3.47 kN m ? 剪力：v q m V Ω=人人人=0.134×3×2.7=1.09kN
③支点截面剪力
=人V 0.134×3×4.8-=+????）（）（12
10
12230-134.046.921 1.45kN 则可变作用效应汇总于下表
可变作用效应汇总表
作用效应组合（见下表）
五、预应力钢筋数量估算及布置 预应力钢筋数量的估算
A 类构件正截面抗裂性要求所需的有效预加应力为：W
e A
f W M N p tk sd
pe
+-=170.0
其中：
作用短期效应的跨中弯矩：m kN M sd ?=46.234
毛截面的弹性抵抗矩：=
=下y I
W cm
cm ）（7.0-31101.152043?=50.173610mm ? C40混凝土空心板的：4.2=tk f ()MPa
毛截面面积： 22103.3174
mm A ?= 预应力钢筋重心对毛截面中心轴的偏心距：p p a y e -=下
假定mm a p 40=，mm e p 263407310=--=
因此：
6
26
6
1017.50263
103.317414.27.010
17.501098.327?+
??-??=pe
N =578777N 预应力钢筋截面面积：∑-=
l
con pe
p N A σσ
本示例采用1×7股低松弛高强度钢绞线作为预应力钢筋，抗拉标准为MP a f pk 1860=，MPa f pd 1395=，公称直径为15.2mm ，公称截面面积为1402m m 按规范要求pk con f 75.0≤σ，现取pk con f 70.0=σ 预应力损失总和近似假定为20%张拉控制应力来估算 因此：
∑-=
l
con pe
p N A σσ=
=
-con
con pe
N σσ2.01860
70.08.0578777
??=555.662m m
采用7根1×7股钢绞线，即2.15s φ钢绞线，单根截面公称面积为140mm 2，则
29801407mm A P =?= 满足要求。 预应力钢筋的布置
预应力空心板采用1×7股钢绞线布置在空心板的下缘，mm a p 40=，沿空心板跨长直线布置，即沿跨长mm a p 40=保持不变，见图。
预应力钢筋布置满足规范要求，钢绞线净距不小于25mm ，端部设置长度不小于150mm 的螺旋钢筋等。
图 空心板跨中截面预应力钢筋的布置（尺寸单位：cm ）
3、预应力钢筋的布置
在预应力钢筋数量已经确定的情况下，可由正截面承载能力极限状态要求的条件确定普通钢筋数量，不考虑布置普通纵向受力钢筋，也不考虑普通钢筋的影响。空心板截面可换算成等效的工字型截面来考虑：
面积等效：由2
2115.1438388384cm h b k k =?+?=π
? k
k h cm b 2
115.1438= ①
惯性矩等效：
4243
3
53.195191)406.8(1.56723800686.0212
83812cm h b k k =+??+??+?= ② 将①式代入②。得：cm h k 4.40= ，cm b k 6.35=。 则得等效工字型截面的上翼缘板厚度'f h ：
cm h y h k h f 8.102
4
.403122
=-=-
=' 等效工字型截面的下翼缘板厚度f h ：
cm h y h k h f 8.102
4..403122
=-=-
=
等效工字型的肋板厚度b ：
cm b b b k f 8.276.352992=?-=-'=
99
图空心板换算等效工字型截面（尺寸单位：cm ）
估算普通钢筋，假定
'
≤f
h x ，则由下式可求得受压区高度x 。
设mm a h h ps o 58040620=-=-=
a
cd o MP f C 4.1840,9.0==混凝土，《公预规》，γmm N m kN M ud ??=?=61085.44885.448，99='
f b 0mm,代入上式得 )2
580(9904.181085.4489.06x
x -???≤??整理后：
01035.44116032≤?+-x x
求得mm h mm x f 1086.39='<=，且mm h x o b 31958055.0=?=<ξ 所以中性轴在翼缘板内，可用下公式求得普通钢筋面积s A ；
sd
p
pd cd S f A f fx b f A -'=
=
0280
840
13956.399904.18
说明按受力计算不需要配置纵向普通钢筋，现按构造要求配置。 按《公预规》2072.483580278003.0003.0mm bh A s =??=≥ 所以普通钢筋选用（HRB335）5ф12，2272.4835.565mm mm A s >=
普通钢筋5ф12布置在空心板下缘一排（截面受拉边缘），沿空心板跨长布置，钢筋重心至下缘40mm 处，即mm a s 40= 六、换算截面几何特性计算
由前面计算已知空心板毛截面几何特性，毛截面面积2317430
mm A =，毛截面重心离1/2板高的距离为：mm d 7= （向下偏移），空心板毛截面对其重心轴的惯
性矩：461015201
mm I ?=。 换算截面面积o A
()()s E p Ep A A A A 110-+-+=αα
0.610
25.31095.14
5=??==c p
Ep
E E α；2
840mm A p = 15.61025.31024
5
=??==c s E E E α；25.565mm A s =
代入得23252425.5651-15.6980)16(317430mm A O =?+?-+=）（
换算截面重心位置
所有钢筋换算截面对毛截面重心的静矩为：
)407310()1()4070`31()101--?-+--?-=s Es p Ep A A S αα（
2635.5651-15.6263980)16(??+??-=）（=20546412m m
换算截面重心至空心板毛截面重心的距离为：
mm A S d o
3.601
01==
（向下移） 则换算截面重心至空心板截面下缘的距离为：
mm y l 7.2963.6731001=--=
换算截面重心至空心板截面上缘的距离为：
mm y u 3.3233.6731001=++=
换算截面重心至预应力钢筋重心距离为：
mm e p 7.256407.29601=-=
换算截面重心至普通钢筋重心距离为： mm e s 7.256407.29601=-= 换算截面惯性矩0I
()()2
01201201011s s Es p p Ep e A e A Ad I I -+-++=αα
22267.2565.56515.57.25698053.63174301015201??+??+?+?=
=1.57341010mm ? 换算截面弹性抵抗矩 下缘：==
l
o
l y I W 010********.53mm ? 上缘：==
u
o
u y I W 010*******.48?()
3mm 七、承载力极限状态计算
跨中截面正截面抗弯承载力计算
跨中截面构造尺寸及配筋见图。预应钢绞线合力作用点到截面底边的距离
,40,40mm a mm a s p ==距离为普通钢筋离截面底边的则预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点到截面底边的距离为： p
pd s sd p
p pd s s sd ps A f A f a A f a A f a ++=
=
mm 40840
13955.56528040
8401395405.565280=?+???+??
mm a h h ps o 58040620=-===
采用换算等效工字形截面来计算，参见图。上翼缘厚度mm f h 108='，上翼缘工作宽度.278,990mm b mm f b =='肋宽。首先按公式s sd p pd A f A f +b f cd ≤f h f ''判断截面类型
s sd p pd A f A f +=1395×980+280×565.5=1525440N
b f cd ≤f h f ''
=18.4×990×108=1967328N 所以属于第一类T 形，应按宽度mm f b 990='的矩形截面计算其抗弯承载力。 由∑=:0x x 计算混凝土受压区高度 x f b f A f A f cd S sd p pd '=+=
'
+=
?f b f A f A f x cd s
sd p pd mm 84990
4.185
.5652809801395=??+?
mm
f h mm
h o b 10831958055.0='<=?=≤ξ
则跨中截面抗弯承载力ud M ：
)2
(0x
h x f b f M cd ud -'=
=823.22()m KN ?>97.40385.4489.0=?=d o M γ()m KN ?
计算结果表明，跨中截面强度满足要求。
斜截面抗弯承载力计算 截面抗剪强度上、下限复核
选取距支点h/2处截面进行斜截面抗剪承载力计算。按《公预规》：
0,301051.0bh f V k cu d -?≤γ
其中，d V 为验算截面处的剪力组合设计值，由表支点处剪力及跨中截面剪力，内插得距支点h/2处截面剪力d V ：
kN V d 82.3154800
)
87.6415.333(31015.333=-?-
=
则 kN kN V d o 08.520580278401051.024.28482.3159.03=????≤=?=-γ 所以空心板截面尺寸符合要求
②截面抗剪承载力验算判定： 由kN V d o 24.284=γ
kN bh f a o td 28.166********.10.1105;.025.1105.025.1323=??????=??--
02301050.025.1bh f a V td d -??>γ
所以需要进行斜截面抗剪承载力验算
对照表中沿跨长各截面的控制剪力组合设计值，在4/l 至支点的部分区段内应按计算要求配置抗剪箍筋，其他区段可按构造要求配置箍筋。 为了构造方便和便于施工，本示例预应力混凝土空心板不设弯起钢筋，计算剪力全由混凝土及箍筋承受。
③箍筋间距计算：
箍筋选用HRB335, 双股￠10，08.15754.782=?=sv A ()
2mm ，MPa f sv 280= 纵向钢筋配筋率95.0580
2785
.565980100100=?+?
==ρP
1a —异号弯矩影响系数，简支梁取1.0 2a —预应力提高系数，偏安全取1.0
3a —受压翼缘的影响系数，取1.1 按计算要求的箍筋间距v s 计算式
()()
2
02
0,62
322216.02102.0d sv sv k cu v V bh A f f P s γααα+??=
-代入得
=2
6-22282.3159.058027808.1572804095.06.02102.01.111）
（）（??????+???? =209.99mm
则取箍筋间距mm s v 150=，并按《公预规》要求，在支座向跨中方向不小于一倍梁高范围内处箍筋加密，间距取mm s v 100= 配箍率%12.0%38.0150
27808
.157min =>=?==
sv v sv sv bs A ρρ 在组合设计值kN V d o 28.166≤γ的部分区段，可只按构造要求配置箍筋，设箍筋
仍选用双股￠10，配筋率取==
'
min
min ,sv sv v sv b A s ρρ
则由此得构造箍筋间距470.9mm
取'
v s =240mm
经比较和综合，箍筋沿空心板跨长布置如下图
图7-1 空心板箍筋分布图（尺寸单位：cm ）
斜截面抗剪承载力计算：
选取五个位置进行空心板斜截面承载力计算，由
cs d V V ≤0γ
()
sv sv k cu cs f f P bh V ρααα,2
33216.021045.0+??=-
%12.0min =≥=
ρρv
sv
bs A
计算结果见下表
八、预应力损失计算
本示例预应力钢筋采用公称直径为15.2mm 的1×7股钢绞线， MPa f pk 1860=，
,1095.15MPa E p ?=张拉控制应力MPa f pk con 130218607.07.0=?==σ。 1锚具变形、回缩引起的应力损失2l σ
预应力钢绞线的有效长度取为张拉台座的长度，设台座长 L=50m ，采用一端张拉
及夹片式锚具，有顶压时Δl = 4mm ，则
6.151095.110
5045
3
2=???=
?=
∑p
l E
L
l σ ()MPa
2加热养护引起的温差损失3l σ
设控制预应力钢绞线与台座之间的最大温差C t t t 01215=-=?
3015223=?=?=t l σ ()MPa
预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失5l σ
pe pk
pe
l f σσξσ???
?
?
?
-ψ=26.052
.05
0.1=ψψ，张拉系数，一次张拉时—
3.0=ξξ，低松弛预应力钢绞线松弛系数—
，对于先张法构件传力锚固时的钢筋应力—pe σ， 4.12866.1513022=-=-=l con pe σσσ ()MPa
则代入得 45.384.128626.018604.128652.03.00.15=???
?
??-???=l σ ()MPa
混凝土弹性压缩引起的预应力损失4l σ
公式：l con p s
l p p p p p p pe
Ep
pe Ep l A A N y I e
N A N σσσσσσασασ'
-=-=?+==??=?
=060000
00004
540.61025.31095.1
0.610
25.31095.145
=??=Ep
Ep αα，混凝土弹性模量的比值预应力钢筋弹性模量与—)
MPa pe 生的混凝土法向应力（，由全部钢筋预加力产在计算截面钢筋重心处—σ由l con p σσσ'-=0
()5325.0l l l con σσσσ++-=
()18.123745.385.0306.151302=?++-= ()MPa
则s l p p p A A N 600σσ-==1237.18×980-0=1212.44×103()N
由前面空心板换算截面面积=o A 3252422m m ，=o I 1.57341010mm ?，
mm y mm e o po 7.256,7.256==，则
00
00
0y I e N A N p p p pe +
=
σ
==????+?7.25610
573.17
.2561044.12123252421044.121210
337.59()MPa =?==59.764pe Ep l σασ45.54()MPa
混凝土收缩、徐变引起的预应力损失6l σ
()()
[
]ps
pc Ep cs p l t t t t E ρρφσαεσ151,,9.0006++=
筋的含筋率
构件受拉区全部纵向钢—ρ=
+=
+=
325242
5
.565980o
s
p A A A p 0.0047
2.257402.297=-=ps ps e e 重心的距离，向钢筋截面重心至构件构件截面受拉区全部纵—2
102
2.48314325242
10573.1mm A I i i O O =?==构件截面回旋半径，—
369.22
.483142.257112
2
2
=+=+
=i e ps ps ρ
()543205.0l l l l con l con p σσσσσσσσ+++-='-=
=64.119145.385.054.45306.15-1302=?+++）（
()MPa 的预加力，其值为
传力锚固时，预应力筋—po N N A A N p l p po po 36108.11670-98064.1191?=?=-=σσ 则 00
00
0y I e N A N p p p pe +
=
σ
=48.87.25610
573.17.256108.1167325242108.116710
33=????+?()MPa 跨中截面： 06.27.25610
573.11026.12610
6=???==o o Gk t y I M σ ()MPa
42.606.2-48.8pc ==σ ()MPa
同理得l/4截面：
==
o o
Gk
t y I M σ 1.55 ()MPa
σ
=pc
8.48-1.55=6.93 ()MPa
支点截面： 0=t σ
σ
=pc
8.48()MPa
根据《公预规》，设传力锚固时，混凝土达到C30，则M
P a f cu 30='
，则跨中、l/4截面、支点截面全部钢筋重心处的压应力6.42()MPa ，6.93()MPa ，8.48()MPa 均
小于MPa f cu
155.0='，满足要求。 设传力锚固龄期为7d
空心板与大气接触周长mm u 6.5927804380262029902=?+?+?+?=π
理论厚度：mm u A h 1.1076
.5927103.3174222
=??== 根据规范查表得：
()000297.0,0=t t cs ε
()308.2,0=t t φ
把6.42()MPa ，6.93()MPa ，8.48()MPa 代入()()
[
]ps
pc Ep cs p l t t t t E ρρφσαεσ151,,9.0006++=得
跨中截面：
=??+??+???=369
.20047.0151308.242.66000297.01095.19.05l6）
（σ113.23()MPa
同理得l/4截面：
=6l σ118.67()MPa 支点截面：
=6l σ135.23()MPa
预应力损失组合
传力锚固时第一批损失1,l σ：
54321,5.0l l l l l σσσσσ+++=
m实心简支板桥计算书
钢筋混凝土实心简支板桥设计计算书 2006年11月
一、设计资料 1、桥面跨径及桥宽： 标准跨径：根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求，确定为标准跨径等于8m 的单跨钢筋混凝土实心简支板桥。 计算跨径：偏安全取L=8m 桥面宽度：双幅 2×4 m =8 m 2、设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载 其中车辆荷载根据实际情况进行提高如下： 车辆荷载的立面、平面尺寸图 （图中尺寸单位为m,荷载单位为kN ） (b ) 平 面 尺 寸 (a ) 立 面 布 置 人群荷载不计。 3、设计安全等级： 三级 4、结构重要系数： 5、主要设计材料： （1）混凝土强度等级：主梁拟用30号，即Ｃ30； MPa f ck 1.20=MPa f tk 01.2=MPa f cd 8.13= MPa f td 39.1= MPa E c 41000.3?= 人行道、栏杆无； 桥面铺装不计； 混凝土容重ｒ＝24kN/m3， 钢筋混凝土容重ｒ＝25kN/ m3。 （2）钢材初步选取：直径大于或等于12mm 时采用ＨRB335，指标：
MPa f sk 335= MPa f f sd sd 280=' = MPa E s 5100.2?= 直径小于12mm 时采用Ｒ235钢筋，指标： MPa f sk 235= MPa f f sd sd 195=' = MPa E s 5101.2?= 6、设计依据 （1）《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 （2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62—2004 二、构造布置： 设计板厚0.50m= ，在 ～ ，符合规范要求， 设计截面尺寸见下图： 侧 面 图 单位：cm 平 面 图 单位：cm 三、几何特性计算 截面面积： 面惯性矩： 面积矩： 四、主梁内力计算 (一)、恒载内力 一期荷载集度主梁每延米自重： g=(4×0.5)×25.0=50kN/m 二期恒载（栏杆、人行道、桥面铺装）不计。 恒载作用下梁产生的内力计算:
(毕业论文)跨径16m预应力混凝土简支空心板桥设计
跨径16m 预应力混凝土简支空心板桥设计 一 设计资料 1.道路等级 三级公路（远离城镇） 2.设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载（道路Ⅱ级） 3.桥面跨径及桥宽 标准跨径：m l k 16= 计算跨径：m l 50.15= 桥面宽度：m 5.0(栏杆）+m 7(行车道))+m 5.0(栏杆) 主梁全长：m 96.15 桥面坡度：不设纵坡，车行道双向横坡为2% 桥轴平面线形：直线 4.主要材料 1)混凝土 采用C50混凝土浇注预制主梁，栏杆和人行道板采用C30混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层；铰缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也采用C40；桥面连续采用C30混凝土。 2)钢筋 主要采用HRB335钢筋。预应力筋为71?股钢绞线，直径mm 2.15，截面面
积13902mm ，抗拉标准强度MPa f pk 1860=，弹性模量MPa E p 51095.1?=。采用先张法施工工艺，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 3）板式橡胶支座 采用三元乙丙橡胶，耐寒型，尺寸根据计算确定。 5.施工工艺 采用先张法施工，预应力钢绞线两端同时对称张拉。 6.计算方法及理论 极限状态法设计。 7.设计依据 《通用规范》《公预规》。 二 构造类型及尺寸 全桥宽采用7块C50预应力混凝土空心板，每块m 1.1，板厚m 85.0。采用后张法施工，预应力混凝土钢筋采用71?股钢绞线，直径15.2mm ，截面面积 2139mm ，抗拉强度标准值MPa f pk 1860=，抗拉设计值MPa f pd 1260=，弹性模 量MPa E p 51095.1?=。C50混凝土空心板的抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度的标准值MPa f td 56.2= 抗拉强度设计值MPa f td 83.1=。全桥空心板横断面图如图所示，每块空心板截面以及构造尺寸如图所示。
简支板桥方案
（九）桥涵施工技术措施 1、简支板桥施工方案 1.1工程概况 K6+150处为跨径为1*5米简支板桥。板桥上部采用预制钢筋砼盖板，下部采用重力式桥台，基础为刚性扩大基础，桥台采用M7.5水泥砂浆浆砌块石 1.2、桥梁施工工艺流程图 1.3施工方案
1.3.1定位放线：依据导线点、水准点及成果表，组织现场测量人员，利用全站仪、水准仪，经纬仪进行导线点的复核及水准点的布设闭合及桥位施工放线、复测。 1.3.2基坑开挖： 施工前根据已有的水文地质资料，查明并作好地下障碍物拆迁工作。施工前将基础周围场地平整好。在平整的场地上，依据已测定的桥位中线，由测量人员将基础位置定出。在枯水或浅水岸滩上放样时，将桩直接打在河滩上；在较深的水中放样时，采用筑岛法施工在岛顶测设放样桩。在打放样桩时加设控制桩，以便施工时核对。 基坑开挖采用机械开挖人工配合，当机械开挖至槽底20CM时采用人工修整至设计标高。人工清理整平后用打夯机对基础进行夯实，达到设计要求的密实度及设计标高后由设计及监理验收合格后方能继续施工。地基承载力要求不小于350KPA。基坑设置集水坑进行排水。 1.3.3桥台基础及台身砌体施工 该工程各桥梁都为M7.5水泥砂浆砌块石台身，砌体施工质量和工序安排直接影响到工程最后的质量要求。为保证砌体满足规范和设计要求，施工人员选择具有丰富施工经验的专业施工队伍。 块石的材料要求：石料应符合设计规定的类别和强度，石质应均匀、不易风化、无裂纹。 砂浆的技术要求：砌筑用的砂浆的类别及强度等级应符合设计的
规定；砂浆采取现场拌和；砂浆所用的水泥、砂、石等严格按选定的料场进货并做好进场检验。 备料时，石料分层放样加工，石料在砌筑前应浇水湿润，表面要清洗干净，表面不得有泥土、水锈等。砌筑时分段分层砌筑。相邻工作段的砌筑高度不超过1.2m。分段位置设置在沉降缝或收缩缝处。墩台砌筑中砌块间均有1㎝的砌缝，均应以砂浆粘结，砌块间不互相直接接触。上层石块在下层石块上铺筑砂浆后砌筑。竖缝在砌好的砌块侧面抹上砂浆。所有砌缝砂浆均要求饱满。若用小块碎石填塞砌缝，碎石四周都要有砂浆，不得用先堆积几层石块，再以细砂浆灌缝的方法砌筑。同一层石料及水平灰缝的厚度均匀一致。每层按水平砌筑，丁顺相间，砌石灰缝互相垂直。砌石的顺序为先角石，再镶面，后填腹。填腹面的分层高度应与镶面相同。为使砌块稳固，每处应先取形状、尺寸较适宜的石块并铺好砂浆，再将石块稳妥砌搁在砂浆上。分层砌筑时，较大的石块用于下层，并应用宽面为底铺筑。砌筑上层时，避免震动下层砌块。砌筑工作中断后重新开始时，将原砌层表面清扫干净，适当湿润，再铺浆砌筑。 现场顺坡道进入基坑。桥台材料随台背回填土用作平台直接使用。浆砌砌体要在砂浆初凝后，洒水覆盖养生7-14天。养护期间应避免碰撞、振动或承重。 桥台台身砌筑时支架选扣件式钢管脚手架，沿桥台架设，脚手架下部采用双管立柱，上部采用单管立柱。桥台施工用脚手架要顺桥台搭设，用来堆放石料、砌块、和砂浆，并支撑工人砌筑、镶面及勾缝。
预应力混凝土简支空心板桥设计
课程设计计算书 姓名：史建果 指导老师：高婧 学院：建筑与土木工程学院 系别：土木工程系 专业：土木工程专业 年级：2010 级 学号：201560 预应力混凝土空心板桥课程设计任务书 一、设计资料 原南关大桥位于某县城南端，是107国道郑州-武汉段跨越汝河的一座大型公路桥梁，于1976年建成通车。其上部结构为钢筋混凝土简支T梁，下部结构为双柱式墩台、桩基础，桥面全宽12m，双向2车道，设计荷载为汽车-20级，挂车-100。2009年8月，中铁大桥局集团武汉桥梁科研研究院有限公司检测中心对该桥进行了检测，该桥被评为四类桥，建议该桥拆除重建。新建桥梁桥位处路线平面位于直线段。上部结构采用双跨预应力空心简支板桥，下部结构采用柱径1.2米的双/三柱式桥墩，桩基础；桥台为桩柱式桥台，桩基础。本课程设计仅设计上部结构。 （一）技术标准： 1、标准跨径（墩中心距离）：l b=13 m, 16m,18m,20m,22m,25m. 2、桥面宽度：桥面全宽11 m /15m/19.0ｍ/21.0ｍ，按四/双车道外加人行道设计：（1）人行道（含栏杆）1.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0/7.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）1.5m。 （2）人行道（含栏杆）2.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）2.5m。
（3）防撞护栏0.5m + 车行道14.0m + 防撞护栏0.5m。 3、桥面横坡：双向1.5％。 4、设计荷载：公路—I级或公路—II级。 5、通航标准：无通航要求。 6、地震烈度：抗震设防烈度为Ⅵ度区，设计基本地震加速度值为0.05g。 7、设计洪水频率:1/100。 8、环境标准：I类环境。 9、设计安全等级：二级。 （二）材料 1、.混凝土 1）水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5或42.5的硅酸盐水泥，同一类构件应采用同一品种水泥。 2）粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。 3）混凝土：预制空心板、现浇连续段、铰缝和桥面现浇层均采用C50；封端混凝土采用C40。伸缩缝采用C50钢纤维混凝土。 2、普通钢材 普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499 -1998）的规定。R235钢筋主要采用直径d=6、8、10mm三种规格；HRB335钢筋主要采用直径d=12、16、20、22、25、28mm六种规格。 3、预应力钢筋 采用抗拉强度标准值f pk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。4、其它材料 1）钢板：应采用《碳素结构钢》(GB700-1988)规定的Q235B钢板。 2）支座：采用板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。 5、设计参数
混凝土简支梁及空心板桥设计要点
混凝土简支梁及空心板桥 3 混凝土简支梁及空心板桥 3.1一般规定 3.1.1简支梁应尽可能采用预应力混凝土结构。简支梁截面形式可采用T形、I形或箱形等，具体设计可根据桥宽、桥长、跨径等条件选择。 3.1.2当桥梁跨径小于或等于20m时，可考虑采用空心板，截面形式为矩形，其孔洞可为园形、椭圆形或八边形等。对于空心板：跨径6m≤L＜10m宜采用钢筋混凝土结构；跨径10m≤L≤25m宜采用预应力混凝土结构。 3.1.3简支T梁梁中距宜选择为1.7m～2.0m。当建筑高度不受限制时，也可进行梁格优化，梁中距可加至2.5m左右，以取得较经济的效果。T梁预制宽度不宜小于1.2m，现浇段宽度不得小于0.5m。 3.1.4简支梁边梁均应设置外悬臂，其长度空心板不宜小于0.5m，T梁悬臂宜采用1.0～1.5m，简支箱梁悬臂宜采用1.5～2.0m。 3.1.5简支T形、I形或箱形梁梁高应根据跨径、梁中距、荷载及结构厚度要求等条件确定。高跨比一般在1/16～1/20左右。 3.1.6预制简支梁应加强横向连接。简支T梁之间的桥面板采用现浇段连接并设置跨间横梁，横梁间距不宜大于7m。 3.1.7多孔简支梁结构应采用连续桥面。每一联的长度应综合考虑整体温差、柱高、支座及伸缩缝性能等因素确定，一般不宜超过150m。 3.1.8空心板桥应符合下列要求： （1）斜空心板桥的斜度一般要求小于45°（含45°），当斜度大于45°时，宜调整道路线形，或改用其它结构形式。 （2）空心板应采用最新版本的《公路桥涵标准图》。并可根据桥梁设计要求，进行局部修改，但同一种结构必须采用同一种标准图。当条件限制不能套用标准图时，可参照标准图的跨径、斜度及构造自行设计。 （3）空心板预制宽度一般采用1.0m～1.5m。 （4）空心板桥应采取有效措施加强预制板之间的横向联系，防止使用过程中发生单板受力状况。 3.1.9简支梁、板宜采用后张预应力混凝土结构，空心板构件，当跨径10m≤L≤16m时，也可采用直线配筋的先张预应力混凝土结构。预应力钢筋可采用规范规定的钢丝、钢铰线及标准强度为1860MPa的高强低松弛钢铰线，如采用低松弛钢铰线应在图纸中予以说明。预应力钢筋均应按行业标准符号标注。 设计中应采用经过鉴定并符合国家标准和行业标准的锚具，预应力锚具、锚下钢筋及波纹管应按产品手册配套使用。 3.1.10为减小预应力简支T梁由于预加力弹性变形及徐变产生的上拱度，设计时应要求采用预应力二次张拉工艺或其它可靠的控制预应力后期上拱的措施。为减小中、边梁上拱度之差，可适当降低边梁处支座高程。为控制简支梁和空心板在预制阶段的上拱值，要求存梁时间不大于3个月。对于腹板不铅直放置的T形或I形梁，存梁时应要求施工单位注意采取措施防止腹板侧弯。 3.1.11空心板安装时应要求施工单位采取措施保证四个支座受力，防止有支座脱空的现象。 3.2 结构分析 3.2.1简支梁结构设计应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算，分析计算程序可采用院编“正交预应力混凝土简支梁计算程序” 、“正交钢筋混凝土简支梁计算程序” 和其它院有效版本程序。
举例：预应力混凝土空心板桥计算示例
例一 预应力混凝土空心板桥计算示例 一、设计资料 1.跨径：标准跨径k l =13．00m ；计算跨径l =12．60m 2.桥面净空：2.5m+4× 3.75m+2.5m 3.设计荷载:公路-Ⅱ极荷载;人群荷载:3.0kN ／2m 4.材料: 预应力钢筋： 采用1×7钢绞线,公称直径12.7mm ；公称截面积 98.72mm ,pk f =1860Mpa ，pd f =1260Mpa ，p E =1.95×510Mpa, 预应力钢绞线沿板跨长直线布置; 非预应力钢筋： 采用HRB335,sk f =335Mpa,sd f =280Mpa;R235,sk f =235Mpa,sd f =195Mpa; 混凝土： 空心板块混凝土采用C40， ck f =26.8MPa ，cd f =18.4Mpa ，tk f =2.4Mpa ， td f =1.65Mpa 。绞缝为C30细集料混凝土；桥面铺装采用C30沥青混凝土；栏杆 及人行道为C25混凝土。 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62－2004）》要求，按A 类预应力混凝土构件设计此梁。 6、施工方法：采用先张法施工。 二、空心板尺寸： 本示例桥面净空为净2.5m+4×3.75m+2.5m ，全桥宽采用20块C40的预制预
应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，高62cm ，空心板全长12.96m 。全桥空心板横断面布置如图1-1，每块空心板截面及构造尺寸见图1-2。 图1－1 桥梁横断面（尺寸单位：cm ） 图1－2 空心板截面构造及尺寸（尺寸单位：cm ） 三、空心板毛截面几何特性计算 （一）毛截面面积A （参见图1-2） A=99×62 - 2×38×8 - 4× 2 192 ?π-2×（ 2 1×7×2.5+7×2.5+ 2 1×7 ×5）=3174.3（2cm ） （二）毛截面重心位置 全截面对1/2板高处的静矩： 板高 2 1 S =2×[ 2 1×2.5×7 ×（24+ 3 7）+7×2.5×（24+ 2 7）+ 2 1×7×5× （24- 3 7）]=2181.7（cm 3） 绞缝的面积：
预应力简支板桥下部结构计算书
第四章下部结构计算书 4.1 设计资料 设计荷载：公路Ⅱ级；桥面净空：12.5+2×0.5=13.5m 计算跨径： 09.6 l m 上部构造：钢筋混凝土空心板桥 4.1.2 水文地质条件 本桥桥位处地下水位埋深较浅，当采用天然地基挖方时将揭露地下水，且表层一般为发育软土层，施工难度较大，建议本段桥梁采用桩基础。 4.1.3 材料 钢筋：盖梁主筋用HRB335钢筋，其他均用R235钢筋 混凝土：盖梁用C30混凝土，桥台桩基用C25混凝土 4.1.4 桥墩尺寸 考虑原有标准图，选用下图所示结构尺寸： 图4—1 4.1.5 设计依据 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D6—2007） 4.2 盖梁计算 上部结构荷载及支座反力表4—1 每片边梁自重（KN/m）每片中梁自重 （KN/m）一孔上部构造自重 （KN） 每一个支座恒载反力（KN） 1、13号2—12号边板1、13号中板2—12号 18.60 16.46 2182.6 93.0 82.3 4.2.2 盖梁自重及内力计算 图4—2 盖梁内力计算表表4—2
截面编号 自重弯矩剪力（KN）（KN/m）（K N·m）Q左Q右 1-1 截面 -15.6-15.6 2-2 截面 -54-54 3-3 截面 -73.797.6 4-4 截面 81.181.1 5-5 截面 6.02 6.02 6-6 截面 -69.06-69.06 7-7 截面 -85.6-85.6
4.2.3 活载计算 （1）活载横向分配系数计算，荷载对称布置时用杠杆原理法，非对称布置 时用铰接板法 1）对称布置时 a) 单列车对称布置时 图4—3 b) 双列车对称布置时 图4—4 c)三列车对称布置时 图4—5 d) 四列车对称布置时 图4—6 2) 非对称布置时 a) 单列车非对称布置时 b) 双列车非对称布置时 c) 三列车非对称布置时 d) 四列车非对称布置时 （2）按顺桥向活载移动情况，求得支座活载反力的最大值 本桥计算跨径为9.6m ，考虑到桥面连续处也可布载，布载长度为： 图4—7 a) 单孔荷载 单列车时：11.0150+9.8 1.07.875=188.592 B KN =???? 当为两列车时，则：22188.59=377.18B KN =? 当为三列车时，则：33188.59=565.77B KN =? 当为四列车时，则：44188.59=754.36B KN =? b ）双孔荷载
20m预应力混凝土空心板桥设计
20m 预应力混凝土空心板桥设计 1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料 1 . 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：20m （墩中心距）； 主桥全长：19.96m ； 计算跨径：19.60m ； 桥面净宽：2×净—11.25m 见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。 桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12厘 米钢筋混凝土。 2 . 设计荷载 采用公路—I 级汽车荷载。 3. 材料 混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下： 426.8 2.418.4 1.653.2510a a ck tk a a cd td a c f MP f MP f MP f MP E MP == ===?强度标准值，强度设计值，性模弹量 预应力钢筋选用1×7（七股）φS 15.2mm 钢绞线，其强度指标如下 5186012601.95100.40.2563a a a f MP f MP E MP ξξ = = =? = =pk pd p pu b 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 相对界限受压区高度， 普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下 5 3352802.010a a a f MP f MP E MP = = =?sk sd s 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 4 . 设计依据 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》； 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。 《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写) 《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》 1.2 构造形式及尺寸选定 全桥空心板横断面布置如图，每块空心板截面及构造尺寸见图
预应力混凝土简支空心板桥施工组织设计
施工组织设计 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日
大桥左幅施工组织设计 一、工程概况 本桥中心桩号为K28+319，是为了跨越河流而设,与路线交角成90°。设计荷载为汽车-超20级，挂车-120。桥梁上部构造为米预应力混凝土简支空心板，支座采用TCYBφ200×42mm球冠支座，桥面板与桥台连接处采用切缝处理。桥台两端设钢筋混凝土搭板。预应力混凝土空心板采用C40混凝土半幅整块浇筑，板长米，其半幅空心板安装总重量为2392KN. 桥面宽++=（半桥宽），现浇桥面板为C40混凝土。桥梁内侧护栏采用A型护栏座，外侧采用B型护栏座。本桥平面位于R=5500米右偏圆曲线上,纵坡位于i=%纵坡段上,桥梁全长34米。 二、工程规模： 1、预应力混凝土空心板C40#混凝土：m3； 2、护栏座C30#混凝土：m3； 3、桥面板端切缝：54m/4道； 4、桥面铺装C40#混凝土：； 5、桥头塔板C30#混凝土：； 搭板填料及埋板C25#混凝土：m3； 三、施工组织机构： 1、为确保本桥上构的工程质量以及优质、安全、按期完成本桥的施工任务，我部 将指定一名工程师作为该桥施工的专职技术负责人，同时配备两名施工员，两名质检技术员，以及材料供应、安全保卫等人员。施工队伍配员30 人，其中有砼工、钢筋工、木模工、架子工、电焊工、普工、等。管理机构组织：
四、机械设备配置： 1、电焊机4台，50搅砼拌机2台，插入式振动器8台，4T自卸运输车4台，发电机组1台，抽水机2台，组合钢模30T，木模560m2 ,钢管支架80T。 2、质检、测量仪器设备： 砼试模12组，砂浆试模5组，砼坍落筒1套以及现场使用的各种量器;全站仪1台，水平仪1台。30m钢尺2把。 五、主要分项工程施工方法及要点 1、放样测量： 下部构造完工后，按设计图纸的要求，计算出桥梁上构有关尺寸和控制点坐标并以其实施桥梁放样，且严格控制支座垫石及底模标高。桥梁测量放样允许误差及检查方法严格按有关施工技术规范和标准进行检查和评定。 2、模板与支架 1）模板与支架应具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中产生的各项荷载，保证结构物各部形状、尺寸准确。 2）尽可能采用组合模板与大模板相结合使用，以节约木材。 3）模板板面平整，接缝严密不漏浆。
最新20m预应力混凝土空心板桥设计汇总
20m预应力混凝土空心板桥设计
20m 预应力混凝土空心板桥设计 1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料 1 . 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：20m （墩中心距）； 主桥全长：19.96m ； 计算跨径：19.60m ； 桥面净宽：2×净—11.25m 见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。 桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12 厘米钢筋混凝土。 2 . 设计荷载 采用公路—I 级汽车荷载。 3. 材料 混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下： 426.8 2.418.4 1.653.2510a a ck tk a a cd td a c f MP f MP f MP f MP E MP == ===?强度标准值，强度设计值，性模弹量 预应力钢筋选用1×7（七股）φS 15.2mm 钢绞线，其强度指标如下 5186012601.95100.40.2563a a a f MP f MP E MP ξξ = = =? = =pk pd p pu b 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 相对界限受压区高度， 普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下 5 3352802.010a a a f MP f MP E MP = = =?sk sd s 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 4 . 设计依据 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》； 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。 《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写) 《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》
8m跨简支板桥手动计算书
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥 计算书 一、设计基本资料 1、跨度和桥面宽度 标准跨径：8m 计算跨径：7.6m 桥面宽度：4.5m，净宽：3.9m 2、技术标准 设计荷载：公路Ⅱ级×0.8，人群荷载取3kN/m2 设计安全等级：三级 3、主要材料 混凝土：混凝土空心板和铰接缝采用C30混凝土； 桥面铺装采用10~12cm C40混凝土。混凝土的重度按 26 kN/m2计算。 二、构造形式及截面尺寸 本桥为C30钢筋混凝土简支板，由4块宽度为0.99m的空心板连接而成。桥上横坡根据桥面铺装来进行控制。空心板截面参数：单块板高0.42m，宽0.99m，板件预留1cm的缝隙用于灌注砂浆。C30混凝土空心板抗压强度标准值 f=20.1Mpa，抗压强度设计值 ck f=13.8Mpa，抗拉强度标准值tk f=2.01Mpa，抗拉强度设计值 c f=1.39Mpa，C30混凝土的弹性模量为c E=3×104Mpa。 t
图1 桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：cm ） 三、 空心板截面几何特性计算 1、 毛截面面积计算 空心板剖面图详见图2， A=83×42+（4×26/2+4×8/2+12×8-3.14×222/4）×2 =3054.12cm 2 图2 中板截面构造及尺寸（单位：mm ） 2、 毛截面中心位置 2834221(426/2(262/316)48/2(41/312)1283054.12 6 3.1422/423)2d ??+???++???++??-???= =19.90cm （即毛截面重心离板下边缘距离为19.90cm ）
3、毛截面惯性矩计算 3242211 83428342(2119.90)2(2222/4(2319.90))1264 I ππ= ??+??--???+??- =4.86×105cm 4 空心板截面的抗扭刚度可简化为如图3所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为： 2222 641244(9918)(428) 1.731022(428)(9918)22818 T b h I cm h b t t ?-?-===?--+?+? 图三 抗扭惯性矩简化计算图（单位：cm ） 四、 主梁力计算 1、 永久作用效应计算 a 、空心板自重（一期结构自重）G 1 G 1=3054.12×10-4×26=7.94kN/m b 、桥面自重（二期结构自重）G 2 桥面栏杆自重线密度可按照单侧8kN/m 计算。 桥面铺装采用10～12cm 厚C40混凝土则全桥宽铺装层每延米重力为0.12×25×4.0=12kN/m 。 为计算方便，桥面系的重力可平均分配到各空心板上，
16m公路预应力简支空心板梁桥中板设计
16m 公路预应力简支空心板梁桥中板设计 一、 设计资料 1.设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载：公路Ⅱ级；人群荷载：3.02N/m k 。 2.桥面跨径及净宽 标准跨径：k l =16m 。 计算跨径: l =15.6m 。 板 长：1l =15.96m 。 桥梁宽度：7m+2×0.5m 。 板 宽：2l =0.99m 。 3.主要材料 混凝土：主梁板采用C50混凝土，桥面铺装采用10cm 混凝土+柔性防水涂层+10cm 沥青混凝土。预应力筋：采用?s 15.20高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值pk f =1860MPa ，弹性模量 p E =1.95510MPa ?，普通钢筋：直径大于和等于12mm 的用HRB335级 热轧螺纹钢筋，直径小于12mm 的均用R235级热轧光圆钢筋。锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。 4.施工工艺 先张法施工，预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。 5.计算方法及理论 极限状态设计法
6.设计依据及参考资料 （1） 交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。 （2） 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。 （3） 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTG D62-2004）。 （4） 交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。 （5） 《预应力筋用锚具、夹具和连接》（GBT14370-93）。 （6） 《公路桥梁板式橡胶支座规格条例》（JTT663-2006）。 （7） 《桥梁工程》、《结构设计原理》等教材。 （8） 计算示例集《混凝土简支梁（板）桥》（第三版），易建国 主编，人民交通出版社。 （9） 《公路桥涵设计手册梁桥（上）》，徐光辉，胡明义主编， 人民交通出版社。 二、 构造布置及尺寸 桥面宽度为：净—7m+2?0.5m （防撞护栏），全桥宽采用8块 C50的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm （中板），边板99.5cm ，宽62cm ，空心板全长15.96m 。采用先张法施工工艺，预应 力筋采用?s 15.20高强度低松弛钢绞线， pk f =1860MPa ， p E =1.95510MPa ?。pd f =1260MPa ，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 C50混凝土空心板的ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa ，td f =1.83MPa 。全桥空心板横断面布置如图所示，每块空心板截面及构造尺寸见图2。
装配式预应力混凝土简支空心板桥设计
装配式预应力混凝土简支空心板桥设计 设计资料 跨径：标准跨径m lk 00.10= 计算跨径=l 9.60m 桥面净宽:人行道） 中央分隔带）(12(175.32m m m ?++? 构造形式及尺寸选定 本实例桥面净宽为10.5m ，全桥宽采用11块预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，高62cm ，各板之间留有1cm 的空隙，每块空心板截面和构造尺寸见图 三、空心板截面几何特性计算 截面面积 A=99×62-2×38×8-4× 2 192 ?π-2×（ 21×7×2.5+7×2.5+2 1 ×7×5）=3174.3cm 2 截面重心位置 全截面对1/2板高处的静矩： S 1/2板高 =2×[21×2.5×7×（24+37）+7×2.5×（24+27）+21×7×5×（24-3 7 ）] =2181.7cm 2 铰缝面积 A 饺 =2×（21×7×2.5+7×2.5+2 1 ×7×5）=87.5cm 2 则毛截面重心离1/2板高的距离为 d=A S 板高2 1 =3.31747.2181=0.687cm ≈0.7cm=7mm （向下移） 铰缝重心对1/2板高处的距离为 饺d = cm 9.245 .877 .2181= 3、空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I 由图，设每个挖空的半圆面积为A ’ A ’=2d 81π=22cm 7.561388 1 =?π 半圆重心轴 s=0.2122d=0.2122×38=8.06cm=80.6mm 半圆对其自身重心轴O-O 的惯性矩为I ’ I ’=0.00686444cm 14304 3800686.0d =?= 则空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I 为 I= 143044-]7.083812 838[2-7.06299126299232 3???+????+?-2×567.1
8m实心简支板桥计算书
8m实心简支板桥计算书
钢筋混凝土实心简支板桥设计计算书 2006年11月
一、设计资料 1、桥面跨径及桥宽： 标准跨径：根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60 —2004 第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求，确定为标准跨径等于8m 的单跨钢筋混凝土实心简支板桥。 计算跨径：偏安全取L=8m 桥面宽度：双幅 2×4 m =8 m 2、设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载 其中车辆荷载根据实际情况进行提高如下： 车辆荷载的立面、平面尺寸图 （图中尺寸单位为m,荷载单位为kN ） (b ) 平 面 尺 寸 1.8 2.5 15.0 3.0 1.4 7.0 1.4 1.4 7.01.43.0(a ) 立 面 布 置 人群荷载不计。 3、设计安全等级： 三级 4、结构重要系数： 5、主要设计材料： （1）混凝土强度等级：主梁拟用30号，即Ｃ30；
MPa f ck 1.20=MPa f tk 01.2=MPa f cd 8.13= MPa f td 39.1= MPa E c 41000.3?= 人行道、栏杆无； 桥面铺装不计； 混凝土容重ｒ＝ 24kN/m3， 钢筋混凝土容重ｒ＝25kN/ m3。 （2）钢材初步选取：直径大于或等于12mm 时采用ＨRB335，指标： MPa f sk 335= MPa f f sd sd 280=' = MPa E s 5100.2?= 直径小于12mm 时采用Ｒ235钢筋，指标： MPa f sk 235= MPa f f sd sd 195=' = MPa E s 5101.2?= 6、设计依据 （1）《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 （2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62—2004 二、构造布置： 设计板厚0.50m= ，在 ～ ，符合规范要求， 设计截面尺寸见下图： 侧 面 图 单位：cm 50 400 平 面 图 单位：cm 400 800 三、几何特性计算
钢筋混凝土空心板桥设计
《混凝土课程设计报告》（钢筋混凝土空心板桥设计） 系别：土木工程 指导教师： 专业班级： 学生姓名： （课程设计时间：2015年1 月4日——2015年1 月10 日）
钢筋混凝土基本构件设计理论 课程设计任务书 一、目的要求 在学习《桥梁工程》之前，必须掌握《混凝土基本构件设计理论》，它是一门专业基础课，而且是进行桥梁设计时不可缺少的工具，必须能熟练进行钢筋混凝土构件的设计与计算。为了达到这一要求，特安排钢筋混凝土基本构件的课程设计，目的在于使同学能正确运用《混凝土基本构件设计理论》中的理论知识，通过系统地解决桥梁结构中钢筋混凝土空心板梁的设计计算，进一步牢固掌握钢筋混凝土受弯构件设计方法，以便为以后普通钢筋混凝土桥梁设计打下可靠的基础。 二、设计题目 钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计。 三、设计资料 环境条件：I类环境条件 结构安全等级：二级。 1.某公路钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计结构尺寸。 标准跨径：13.00m； 计算跨径：12.640m； 空心板全长：12.96m；
2.计算内力 （1）使用阶段的内力 13m板2号板 弯矩M（KN.m）剪力V(KN) 1/4截面1/2截面支点截面1/2截面 1 结构自重297.96 396.79 125.93 0 2 汽车荷载217.09 289.20 118.56 47.70 3 人群荷载29.52 39.36 9.8 4 3.28 （表中汽车荷载内力已计入汽车冲击系数） （2）施工阶段的内力 简支空心板在吊装时，其吊点设在距梁端a=500mm处，13m空心板自重在 =190.42k N·m，吊点的剪力标准值V0=71.98kN。跨中截面的弯矩标准值M k ，1/2 3.材料 主筋用HRB335级钢筋 f sd＝280N/mm2；f sk＝335N/mm2；E s＝2.0×105N/mm2。 箍筋用R235级钢筋 f sd＝195N/mm2；f sk＝235N/mm2；E s＝2.1×105N/mm2。 混凝土强度等级为C30 f cd＝13.8N/mm2；f ck＝20.1N/mm2；f td＝1.39N/mm2； f tk＝2.01N/mm2；E c＝3.00×104N/mm2。 四、设计内容 1、进行荷载组合，确定计算弯矩，计算剪力 2、采用承载能力极限状态计算正截面纵向主钢筋数量 3、进行斜截面抗剪承载力计算 4、全梁承载力校核 5、短暂状况下应力计算 6、进行正常使用极限状态的变形及裂缝宽度验算； 7、绘制钢筋配筋图 8、工程数量表的绘制 五、提交成果和设计要求
简支空心板桥梁加固改造的设计与施工
简支空心板桥梁加固改造的设计与施工 摘要：早期修建公路桥梁己无法满足运营要求，需要进行加固改造。本文以一空心板桥的加固改造为例，重点介绍加固改造的方法及设计要点，简要叙述了其施工方法。 关键词：组合空心板；加固改造 abstract:the early construction of highway bridge has been unable to meet the operational requirements, the need for reinforcement. this paper takes a hollow slab bridge reinforcement and reconstruction as an example, introduces the design method and reinforcement, briefly describes the construction method.keywords: composite hollow slab; reinforcement 中图分类号：u445.4文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013） 引言 随着时间的推移，很多早期建设的公路桥梁己无法满足运营要求。在桥梁使用期间，由于车辆，特别是超重车辆行驶，以及外界各种因素作用和影响，导致桥梁结构产生病害、出现缺陷，严重影响到桥梁正常使用。为了保证交通畅通，就需要对桥梁进行维修、加固和改造。对原有桥梁采取有效的改造措施，提高桥梁承载能力，对缓解交通压力及节省耗资能起到很好效果。桥梁和其他建筑物一样，其生命周期一般可分为建造、使用和老化三个阶段。公路桥梁
最新8m实心简支板桥计算书汇总
8m实心简支板桥计算 书
钢筋混凝土实心简支板桥设计计算书 2006年11月
一、设计资料 1、桥面跨径及桥宽： 标准跨径：根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60— 2004 第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求，确定为标准跨径等于8m 的单跨钢筋混凝土实心简支板桥。 计算跨径：偏安全取L=8m 桥面宽度：双幅 2×4 m =8 m 2、设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载 其中车辆荷载根据实际情况进行提高如下： 车辆荷载的立面、平面尺寸图 （图中尺寸单位为m,荷载单位为kN ） (b ) 平 面 尺 寸 (a ) 立 面 布 置 人群荷载不计。 3、设计安全等级： 三级 4、结构重要系数： 5、主要设计材料：
（1）混凝土强度等级：主梁拟用30号，即Ｃ30； MPa f ck 1.20=MPa f tk 01.2=MPa f cd 8.13= MPa f td 39.1= MPa E c 41000.3?= 人行道、栏杆无； 桥面铺装不计； 混凝土容重ｒ＝24kN/m3， 钢筋混凝土容重ｒ＝25kN/ m3。 （2）钢材初步选取：直径大于或等于12mm 时采用ＨRB335，指标： MPa f sk 335= MPa f f sd sd 280='= MPa E s 5100.2?= 直径小于12mm 时采用Ｒ235钢筋，指标： MPa f sk 235= MPa f f sd sd 195='= MPa E s 5101.2?= 6、设计依据 （1）《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 （2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62—2004 二、构造布置： 设计板厚0.50m= ，在 ～ ，符合规范要求， 设计截面尺寸见下 图：
桥梁预应力空心板设计概论
预应力空心板设计计算书 一、设计资料 1.跨径：标准跨径:??=16．00m；计算跨径l =15．56m 2.桥面净空：2X0.5m+9m 3.设计荷载:公路-?极荷载; 4.材料: 预应力钢筋：采用1×7 钢绞线,公称直径12.7mm；公称截面积98.7 mm 2 , f pk =1860Mpa，f pd =1260Mpa，E p =1.95×10 5 Mpa, 预应力钢绞线沿板跨长直线布置; 非预应力钢筋：采用HRB335, f sk =335Mpa, f sd =280Mpa;R235, f sk =235Mpa, f sd =195Mpa; 混凝土：空心板块混凝土采用C50，f ck =26.8MPa，f cd =18.4Mpa，f tk =2.65Mpa，f td =1.65Mpa。绞缝为C30 细集料混凝土；桥面铺装采用C30 沥青混凝土；栏杆为C25 混凝土。 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62 －2004）》要求，按A 类预应力混凝土构件设计此梁。 7、设计依据与参考书 《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社 《桥梁计算示例集》（梁桥）易建国主编，人民交通出版社 《桥梁工程》（1985）姚玲森主编，人民交通出版社 二、构造与尺寸 图1-1 桥梁横断面
三、毛截面面积计算（详见图1-2） A h=4688.28cm2 (一)毛截面重心位置 全截面静距：对称部分抵消后对1/2板高静距 S=4854.5cm3 铰面积：A铰=885cm2 毛面积的重心及位置为： d h=1.2cm (向下) 铰重心对1/2板高的距离： d铰=5.5cm (二)毛截面对重心的惯距 面积：A′=2290.2cm2 圆对自身惯距：I=417392.8cm4 由此可得空心板毛截面至重心轴的惯性矩： I=3.07X101om m4 空心板的截面抗扭刚度可简化为图1-3的单箱截面来近似计算I T=4.35X101omm4
整体式简支板桥设计计算书
整体式钢筋混凝土空心简支板 设计计算书 一、技术标准 1、 设计荷载： 行车道：城-A 级 人行道：3.0KN/m 2 2、 桥长： 根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求，确定为跨径等于14.5m 的单跨钢筋混凝土空心简支板桥。桥梁全长43.5m ，跨径组合为三等跨3×14.5m 。 3、桥面宽度： 桥全宽20m ，中间双向四车道,两侧人行道 桥面横向布置为： 2×4 +12 =20 m 4m 人行道+12m 机动车道+4m 人行道 4、桥面横坡：双向1.5% 5、人行道横坡：1.5% 6、设计安全等级： 二级 7、结构重要系数： 0.1=o γ 8、主要设计材料： （1）混凝土强度等级：主梁拟用Ｃ30； MPa f ck 1.20=MPa f tk 01.2=MPa f cd 3.14= MPa f td 43.1= MPa E c 41000.3?= 混凝土容重ｒ＝24kN/m3， 钢筋混凝土容重ｒ＝25kN/ m3。 （2）钢材初步选取：直径大于或等于12mm 时采用HRB335级，指标： MPa f yk 335= MPa f f y y 300'== MPa E s 5100.2?= 直径小于12mm 时采用HPB235级钢筋，指标： MPa f yk 235= MPa f f y y 210'== MPa E s 5101.2?=
9、设计依据： （1）《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 （2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62—2004 （3） 城市桥梁设计荷载标准《CJJ 77－98》 二、结构简介： 三等跨混凝土简支空心板桥，桥梁全长3×14.5m=43.5m ，桥面宽度20m 。施 工方式为整体式现浇，在已有桥墩上设置支座。桥面横坡1.5%，梁高80cm ，顶板厚10cm ，底板厚10cm ，隔板厚度15cm 。隔梁及空心由跨中向支座对称布置，空心长度1m ，间距18cm ，横隔梁厚度为15cm ，两端设有端横隔梁，。 计算跨径: ()n o l l 05.1m in l ；计= mm l o 1190040011500=+= mm l n 12990129011700=+= 故: ()()mm l l n o 124951190005.112990m in 05.1m in l =?==；； 计 三、几何特性计算 截面面积：A=15.8425-25×0.282744=8.7739m 2