20m大空心板检算.docx

20m后张法预应力混凝土空心板（边板）计算书12.5m宽一、基本设计资料（一） 设计依据：1、 《公路工程技术标准》JTG B01——20032、 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60——20043、 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG B01——2004（二） 计算跨径：L=19.26m 梁全长19.96m（三） 设计荷载：公路I级四） 结构重要性指数Y 0=1.1（五） 材料规格：主要材料及参数 表-1材料项 目参数备注C50混凝土抗压设计强度匚cd22.4Mpa抗拉设计强度匚td1.830Mpa弹性模量Ec34500Mpa混凝土特性参数计算材料容重？26KN/m3线膨胀系数a1.0E-5桥梁所处地区相对湿度0.8低松弛钢绞线标准强度fv pk1860Mpa控制张拉应力1395Mpa弹性模量1.95E5Mpa松弛率0.035锚具及波纹管钢束管道摩阻系数0.25钢束管道偏差系数0.0015单端锚具变形及回缩值0.006m（六）梁横截面尺寸（见构造图）二、计算模型简述采用“桥梁博士3.2版”程序计算应用“荷载横向分布”把空间计算问题 合理地简化为平面问题进行计算，本梁纵向按平面杆系结构进行分析，共29个单元，30个 节点。

共分四个施工阶段分析中的边界条件为：节点2限制2个线位移，节点29限制一 个线位移考虑结构离散图三、荷载计算1、恒载1） 一期恒载主要是梁体自重混凝土容重取26KN/m3，按实际断面计取重量2） 现浇层不参与结构受力，作为二期恒载输入3）防撞护栏、铰缝和沥青混凝土桥面铺装仅作为二期恒载施加，不参与构件受力，防撞墙 荷载按边梁75%，中梁25%分配二期恒载（包括桥面铺装、铰缝和防撞墙）g= （8.195+6.381+3.095）X0.75+1.875X0.1X25=17.94rn/m2、 活载汽车荷载采用公路I级荷载，多车道加载时考虑横向折减（1） 冲击系数自振频率： / = 厂「 c1 212 \ mcl = 19.26m ； E = 3.45 x 1010 N / m2 ； I = 0.0778m4 ；m = G / g = （0.7033 x 26 +17.94） x 103/9.81 = 3693 kg /mf1 = 3.608r = 0.1767ln f1 - 0.0157 = 0.211冲击系数1+以=1.211（2） 横向分布系数支点位置按杠杆原理法计算汽车队尸0.093，人群mc = 1.304，|至跨中按铰接板梁法计 算汽车m, = 0.294，人群mc= 0.308，支点到1处的区段内按直线形过渡。

3、 温度力1） 计算过程中考虑升温温差20°C，体系降温温差25°C2） 梁顶板上、下缘梯度升温温度6.7C〜20C，体系降温温度-10C〜-3.35C安装温度15~20C4、 荷载组合1） 基本组合：（用于承载能力极限状态）1.1X {1.2（自重+二恒）+1.4活载X冲击系数}2） 短期组合对应于程序的“正常使用组合II”：（用于正常使用极限状态）1.0（自重+二恒+混凝土收缩徐变）+0.7活载3） 长期组合对应于程序的“正常使用组合I”：（用于正常使用极限状态）1.0（自重+二恒+混凝土收缩徐变）+0.4活载（4）标准组合对应于程序的“正常使用组合III”：（用于正常使用极限状态）1.0（自重+二恒+混凝土收缩徐变）+1.0活载X冲击系数二、截面验算（按部分预应力混凝土A类构件检算）1、承载能力极限状态（1） 正截面承载力检算即：截面最大弯矩小于对应截面提供的抗力，抗弯承载力满足要求!3261 :龙岳 3355 3355—3355 3355 3355—3355―3355 3355 3355—3355 3355 瞿 S 2750—~7SS5一 165 3161 3婴一桔;〜海(2)斜截面抗剪承载力计算最大剪力及抗力图LL.说明：图中蓝色为设计值，红色为结构抗力。

说明截面抗剪承载力满足要求2、正常使用极限状态计算结果汇总:计算类 型应 力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力主拉应力长期荷载 作用应力属性3.333.36容许值00是否满足要求是是短期荷载 作用应力属性1.911.83-0.301容许值-1.85-1.85-1.33是否满足要求是是是标准组合应力属性13.89.6113.8容许值16.216.219.4是否满足要求是是是(1)正截面抗裂性验算a)荷载短期效应组合作用下的抗裂性检算正截面抗裂性验算以受拉边正应力控制在短期荷载效应组合作用下，应满足:b -b < 0.7 f 人=1.855MPa正应力图正常使用组合11(单位：MPa正一一压应力，负一一拉应力)计算结果表明，在荷载短期效应组合作用下，正截面抗裂性满足规范要求！b）荷载长期效应组合作用下的抗裂性检算正截面抗裂性验算以受拉边正应力控制在长期荷载效应组合作用下，应满足:正应力图正常使用组合1（单位：MPa正一一压应力，负一一拉应力）（2）斜截面抗裂性验算斜截面抗裂性验算，以主拉应力控制在短期效应组合作用下的主拉应力，应满足b < 0.7 f * = 0.7 x 2.65 = 1.855MPa 的要求。

主应力图正常使用组合11（单位：MPa正一一压应力，负一一拉应力） 主拉应力图中最大值b卬皿x = 0.3MPa，小于规范限制值1.855MPa0. 00. &-0. 0——=0^ -0.1 -0.0 -u. U~=O-o.u -0.0 ^01—=0^———~-0. 0 -o. 0「3 ■ ' ' ■ -o^-1. 4即：在荷载短期效应组合作用下，满足斜截面抗裂性要求！（3）挠度计算a）使用阶段的挠度值，按短期荷载效应组合计算，并考虑挠度长期影响系数n °，C50混凝土， n 0=1.425，刚度 B0=0.95EcI0梁的变形值（跨中最大值） （桥梁博士程序计算值）自重：fs=1.25X10-21预加力：fS=2.68X10-2f二恒：fs=1.15X10-21上二恒后累计效应：fs=9.49X10-3f3650 天：fs=7.4X10-4f汽车何载： /s=6.38X 10-3荷载短期效应组合作用下的挠度值1 （单位：m）f = 01.25 +1.15)+ 0.638 x 0.7〕+ 0.95 = 2.996cm |5消除结构自重产生的挠度，并考虑挠度长期影响系数后，使用阶段挠度值为f =n（f -f）= 1.425x0.638/0.95 = 0.957cm<土 = 1926 = 3.21cmi s J g 600 600计算结果表明，使用阶段的挠度值满足规范要求！b）预加力引起的反拱计算及预拱度的设置反拱长期增长系数采用%= 2.0。

U预加力引起的跨中挠度为：fp = 2.0x 2.68 = 5.36cm ffp = 5.36cm >nf = 1.425 x 2.996 = 4.27cm预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度，可不设预拱度3、持久状况应力验算按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件，尚应计算其使用阶段正截面混凝土的法向正应 力，受拉钢筋的拉应力及斜截面的主应力计算时作用（活荷载）取其标准值，不计分项系 数，汽车荷载应考虑冲击效应1）混凝土法向正应力验算未开裂构件受压区混凝土的最大压应力应满足b炊+bpt - 0.5fck = 0.5x32.4 = 16.2MPa正应力图正常使用组合III （单位：MPa正一一压应力，负一一拉应力）即：使用阶段受压区混凝土最大压应力满足要求！（2）预应力钢筋拉应力验算未开裂构件受拉区预应力钢绞线的最大拉应力应满足bp +b < 0.65f^ = 0.65x 1860 = 1209MPa钢束名称钢束沿程最大应力容许应力是否满足N111101209是N211401209是（3）斜截面主应力验算b卬为荷载标准值效应组合作用下的主压应力主应力图正常使用组合I （单位：MPa正一一压应力，负一一拉应力）斜截面最大主压应力。

cp max = 13.8MPa < 0.6 fk = 19.44 MPap为荷载标准值效应组合作用下的主拉应力主应力图正常使用组合III （单位：MPa正一一压应力，负一一拉应力）-1. s斜截面最大拉压应力卬皿x = 0.3MPa < 0.5 f^ = 1.325MPa，箍筋可仅按构造要求设置计算结果表明，使用阶段正截面混凝土法向应力、预应力钢筋拉应力以及斜截面主应力均满 足规范要求！4、短暂状况应力验算预应力混凝土结构按短暂状态设计时，应计算构件在制造、运输及安装等施工阶段，由预加力（扣除相应的应力损失）、构件自重及其他施工荷载引起的截面应力1） 施工阶段二（钢束张拉阶段）截面应力正应力图施工阶段二（单位：MPa正——压应力，负——拉应力）上缘混凝土仍受压，由《桥规》（JTGD62） 7.2.8条知，预拉区按构造配置纵向钢筋下缘混凝土最大压应力「13.1MPa < 0.7 f^ = 0.7x32.4x 0.8 = 18.1MPa计算结果表明，在预施加应力阶段，梁的上缘不出现拉应力，下缘混凝土的压应力满足规范 要求！钢束引伸量（单位：cm）第2施工阶段钢束引伸量输出第2施工阶段钢束张拉引伸量张拉钢束号左端引伸量右端引伸量16.86e-026.86e-0226.81e-026.81e-02（2） 施工阶段四（成桥阶段）截面应力正应力图施工阶段四（单位：MPa正一一压应力，负一一拉应力）4. yK4一^8 7-°混凝土最大压应力。

8.6MPa < 0.7 f> = 0.7 x 32.4 x 0.8 = 18.1MPa计算结果表明，在成桥阶段，混凝土的压应力亦满足规范要求！。