55.后张法预应力空心板桥计算书

1、第一章 设计资料及主要指标确定第一章 设计资料及主要指标确定 1.1 工程概况路线在k67+779.000处与高桥河交叉，交叉角度为80度。河流下游老路上有一老桥为16.2m石拱桥，主要用于排山水，桥下水流较急，基础冲刷严重。本次设计拆除老桥新建，设计拟新建113m后张法预应力混凝土空心板，桥台采用u台、扩大基础，一并修建锥坡、河底铺砌及河道护坡防护等。1.2 地形地貌、地质及建设条件本段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，且表层一般发育软土层，施工难度较大，各桥位处岩石顶面埋深较小，建议本段桥梁采用扩大基础。1.3 技术指标主要技术指标表 表 1-1公路等级汽车荷载等级

2、行车道数桥面净度(m)斜度()横向桥板块数板宽(m)预制板长(m)预制板高(m)预制板最大吊装静载(kn)设计安全等级环境类别高速公路公路级211.48091.2512.960.7边板 220；中板171二级类1.4 主要材料1.4.1 混凝土（1）水泥：应采用高品质的硅酸盐水泥或普通水泥，同一座桥的板梁应采用同一品种水泥。（2）粗集料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。（3）混凝土：桥梁结构用混凝土标号一览表 表 1-2序号结构部位混凝土标号要求1预制空心板、封锚端、铰缝和桥面现浇层c50混凝土2封端c40混凝土3桥面铺装层沥青混凝土4台帽、背墙、防撞护栏c30混凝土5支座垫石c40

3、小石子混凝土1.4.2 普通钢筋普通钢筋采用r235和hrb335钢筋，钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（gb 130131991）和钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋（gb1499.2-2007）的规定。本图纸中r235钢筋主要采用了直径d=8mm、10mm、14mm、28mm四种规格；hrb335钢筋主要采用了直径d=8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、20mm、22mm、25mm八种规格。 1.4.3 预应力钢筋采用抗拉强度标准值fpk =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/t 52242003）的规

4、定。1.5 其他材料- 57 -第二章 总体布置（1）钢板：采用碳素结构钢（gb/t700-2006）规定的q235b钢板。（2） 锚具：采用ym15-3、ym15-4型系列锚具及其配套设备；管道成孔采用圆形金属波纹管。金属波纹管钢带厚度不应小于0.35mm。（3）支座：采用板式橡胶支座gyz型系列产品，其性能均应符合公路桥梁板式橡胶支座（jt/t42004）的规定。（4）桥面采用fyt-1改进型桥面防水材料，若选用其他材料，应符合现行的行业标准或规范要求。1.6 设计计算依据（1）公路工程技术标准(jtg b012003)（2）公路桥涵设计通用规范(jtg d602004)（3）公路钢筋混凝

5、土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d622004)（4）公路桥涵施工技术规范(jtj 0412000)（5）公路勘测规范（jtg c102007）（6）公路勘测细则（jtg/t c102007）（7）公路交通安全设施设计技术规范（jtg d812006)（8）公路交通安全设施施工技术规范（jtgf712006）（9）公路桥涵地基与基础设计规范（jtg d632007）（10）公路工程抗震设计规范（jtj 00489）（11）道路工程制图标准（gb5016292）第二章 总体布置2.1 设计要点2.1.1 桥型及上部结构（1）本桥的结构体系为简支结构体系，其中：预制空心板采用部分预应力a类构

6、件设计，现浇连续段按钢筋混凝土构件设计。（2）设计计算采用平面杆系结构计算软件计算，桥面现浇层参与结构受力，荷载横向分配系数按铰接板法计算。2.1.2设计参数（1）混凝土：重力密度=26.0kn/m3，弹性模量ec=3.45104mpa。（2）沥青混凝土:重力密度=24.0kn/m3。2.1.3下部结构及基础本桥下部桥台采用u台、扩大基础。2.1.4抗震设计措施 本桥采用的抗震措施有以下几点: （1）本桥桥面横坡通过台身调整，桥面现浇层采用等厚度c50混凝土（10cm厚），且加强了铰缝配筋，以提高装配式板的整体化强度。（2）在桥台台帽上设置抗震挡块,并设置抗震锚栓。2.2 构造布置2.2.1

7、全桥的横截面构造及尺寸的边板预制预应力混凝土空心板，每块中板宽,高70cm，；用后张法施工工艺，预应力钢筋采用17 股钢绞线，直径15.24mm，公称面积，。预应力钢绞线沿半跨长直线布置. 混凝土空心板。桥梁横断面图 图2-12.2.2板的毛截面几何特性计算毛截面几何特性是结构内力、配束及变形计算的前提。采用梯形分块法对空心板毛截面几何特性进行计算。把边板中板分别分割计算每一部分面积惯性矩然后叠加。以下数据单位cm。如图2-2 图 2-2 边板中板截面分割图边板几何特征 表 2-1分块bihiaiyisi=ai*yii=si*yiiibiik=ii+bi2*ai1号76129126547232

8、8321094425.031582344.32号30812014.671760.425825.1426.66716.36132547.33号38702660359310032585001086167-3.9691128076.14号34567.5201350270007593.7511.03115806.895号26513037.54875182812.545770.8-6.46951211.596号5512.53.3441.75139.44517.361127.6919602.047号883255.331770.697965.1113.778-24.319008.388号2489655.33

9、5311.7293895.3341 3-24.357025.159号10121206476804915201440-32.97131877.110号58126966417625056835225.031444420.711号581234816556889088278415.03181404.7712号76129126458368373555210944-32.971002265.6合计6106189473.38260185.411748943555589.8中板几何特性 表 2-2 分块bihiaiyisi=ai*yii=si*yiiibiik=ii+bi2*ai1号7612912654723

10、28321094429.83822358.62号30812014.671760.425825.07426.721.15854145.93号6451352027005400015187.515.8349008.44号66539037.514625548437.5137312.5-1.671138402.85号1686455.333541.12195930.2227.5556-19.5024568.66号2489655.535330.88296023.7341.333-19.737605. 67号921211046470656452198413248-28.178894518号2870196035

11、686002401000800333.330.828801677.9号105253.3483.5278.8934.722232.4926421.5合计4806172768.98076311.4978055.612843639.4综上可得毛截面惯性矩如表：表 2-3边板毛截面31.03068中板毛截面35.9485879489.96210797.53555589.82843569.5空心板截面的抗扭刚度可简化为 图 2-3 简化空心板截面图=6258604.651第三章 上部结构计算第三章 上部结构计算 3 .1 荷载效应标准值3.1.1 永久作用效应计算（1）空心板自重（一期恒载） g1 r=

12、26kn/m3g中=a中r=480610.426=12.4956（kn/m）g边=a边r=610610.426=15.8756（kn/m）（2）桥面板间接头（二期荷载）g2 r=24kn/m3第三章 上部结构计算g中= 中r=(0.50.05+0.080.08/2+0.050.05/2+0.030.45/2)26=0.9412（kn/m）g边=2a中r =20.9412=1.8824(kn/m)（3）栏杆、桥面铺装（二期恒载）g3 10cm的厚c50混凝土 r=26kn/m3 10cm沥青混凝土 r=24kn/m3栏杆每侧重1.5kn/mg中= 1.24（0.126+0.124）=6.2（kn

13、/m）g边=260.11.82+240.11.14=7.468 (kn/m)护栏两侧刚性护栏对称布置，g栏=2(250.130.092)/9=0.1截面各位置处作用效应汇总 表 3-1第三章 上部结构计算项目作用gi(knm)计算跨径l(m)作用效应m(knm)作用效应v（kn)跨中作用种类跨中（1/8gl2)1/4跨（3/32gl2)支点（1/2gl)1/4跨（1/4gl)一期15.875612.36303.164227.37398.11149.0560二期7.271212.36138.85104.13944.93622.4680汇总23.146812.36442.016331.512143

14、.04771.52303.1.2 汽车荷载效应计算本设计汽车荷载采用公路-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-级的车道荷载的均布荷载的集中荷载两部分组成。而在计算剪力效应时，按桥规车道荷载的均布荷载应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。双车道折减系数汽车荷载横向分布系数计算，空心板跨中和l/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点按杠杆原理法计算。支点至l/4点之间的荷载横向分布系数按直线内插求得。（1）跨中及l/4处的荷载横向分布系数计算空心板刚度系数单位荷载作用的位置（i号板中心）

15、 表 3-20.0223619414711388705749460.0430622215510470483526230.024250.4199.8148.6111.184.2965.4652.4644.2641.260.0219418916012295756253490.0423222918112182574031260.024201.8197.2164.3121.892.3271.2957.4748.4644.260.02147160164141110877262570.04155181195159108745340350.024148.6164.3170.4144.7109.684.326

16、8.0857.4649.820.021131221411521341068775700.041041211591821511047457480.024111.1121.7144.7158.2137.5105.684.3271.2965.460.02889511013414813411095880.04708210815117815110882700.02484.2892.32109.6137.5154.2137.5109.692.3284.29图 3-1 铰接板法计算1-5号板荷载分布影响线图跨中及l/4处荷载横向分布系数 表 3-3 0.5m1.8m1.3m1.8mi汽m2汽 0.2510.

17、1790.1320.0870.6490.3245 0.1950.1830.1450.0950.6180.309 0.1470.1670.1590.1140.5870.2935 0.1090.1330.1530.140.5350.2675 0.0840.0990.1230.1520.4580.2291号为最不利荷载，因此跨中和l/4处的和在横向分布系数取下列数值m2汽=0.3245（2）车道荷载作用于支点处得荷载横向分布系数图 3-2 杠杆原理法计算1-5号板荷载分布影响线图1号板的横向分布系数为：m2汽=0.2642到5号板的横向分布系数为：m2汽=0.5支点处荷载横向分布系数 表 3-4作用

18、种类跨中至l/4处支点汽车荷载0.32450.53.1.3 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。按结构基频的不同而不同，对于简支板桥：式中：l- 结构的计算跨径（m）； e- 结构材料的弹性模量（n/m2）； -结构跨中界面的截面惯矩（m4）； mc- 结构跨中处得单位长度质量（kg/m）； g- 结构跨中处每延米结构重力（n/m）； g- 重力加速度，g=9.81m/s2其中：l- 12.36 m e- 3.45104 mpa 代入公式得：3.1.4 可变作用效应计算计算车道荷载引起的空心板跨中及l/4截面的效应（弯矩和剪力）时，均布荷载qk应满布

19、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pk,)只作用于影响线中一个最大影响线峰值处。pkkl/41.2pkqk1/21/2q（1）跨中截面 图 3-3 跨中截面内力计算图式弯矩： （不计冲击） 计入冲击 = =）剪力： 不计冲击 （kn）计入冲击 =(kn)pkk3l/161/43/41.2pkkq(2) l/4截面图 3-4 截面处内力计算图式弯矩：（不计冲击） = 剪力：不计冲击 （kn）计入冲击 =（kn）（3） 支点截面剪力1.2pkqk1.0 图 3-5 支点截面内力计算图式不计冲击v汽=计入冲击各截面处弯矩剪力值 表 3-5作用效应 弯矩m（knm) 剪力v（kn

20、）截面位置 跨中 l/4 跨中 l/4 支点不计冲击208.108156.08135.07355.284113.25计入冲击273.303204.9746.06172.603148.733.1.5 作用效应组合 作用效应组合表 表 3-6序号作用种类弯矩m（knm)剪力v（kn)跨中l/4跨中l/4支点永久作用效应gi303.164227.370.00049.05698.111作用效应gii138.852104.140.00022.46844.936标准值g=gi+gii(sgk)442.016331.510.00071.524143.05可变作用效应车道荷载不计冲击sq1k208.10915

21、6.0835.0755.284113.26(1+)sq1k273.303204.9846.0672.603148.74承载能力基本组合sud1.2sgk （1）530.419397.810.00085.828171.66极限状态1.4sq1k （2)382.625286.9764.49101.64208.23sud= (1) + (2)913.044684.7864.49187.47379.89作用短期sgk (3)442.016331.510.00071.524143.05效应组合0.7sq1k (4)145.676109.2624.5538.69979.279正常使用sudsud= (3)

22、 + (4)587.692440.7724.55110.22222.33极限状态使用长期sgk (5)442.016331.510.00071.524143.05效应组合0.4sq1k (6)83.24462.43314.02922.11445.30sldsld= (5) + (6)525.259393.9414.0393.637188.35弹性阶段标准值sgk （7）442.016331.510.00071.524143.05截面应力效应组合sq1k （8)273.303204.9846.0672.603148.4计算ss= （7）+（8）715.319536.4946.06144.1329

23、1.783.2 预应力钢筋数量估算及布置3.2.1 预应力钢筋数量的估算根据公预规类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向应力，并符合以下条件： 在作用短期效应组合下，应满足的要求。式中：在作用短期效应组合作用下，构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力；构件抗裂验算边缘混凝土的有效预压应力。在初步设计时，和可按下列公式近似计算： ， 式中：a，w构件毛截面面积及对毛截面受拉边缘的弹性地抗拒； 预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心距，,为预应力钢筋截面重心距截面下缘的距离，可预先假定。代入即可求得满足部分预应力a类构件正截面抗裂性要求所需的有效预加力为：式中：混凝土抗拉强度标准值。 预应力空心

24、板桥采用，由上表得，=，（1）边板预应力钢筋估算：空心板毛截面面积， =在此假设=，则，代入得则所需预应力钢筋截面面积为：式中： 预应力钢筋的张拉控制力； 全部预应力损失值，按张拉控制力的20%估算。按照公预规，=1860mpa，现取=，则 采用（4束3根）15.2钢绞线，预应力钢筋的截面积。采用夹片式群锚，d56金属波纹管成孔。（2）中板预应力钢筋估算：边板毛截面面积， =在此假设，则，代入得按照公预规，=，则 采用（4束3根）15.2钢绞线，预应力钢筋的截面积。采用夹片式群锚，d56金属波纹管成孔。3.2.2 预应力钢筋布置（1）跨中截面预应力钢筋的布置后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管

25、道布置应符合公路桥规中有关构造要求，参考已有的设计图纸并按公路桥规中的构造要求，对跨中界面的预应力钢筋进行初步布置。（2）锚固面钢束布置为使施工方便，全部4束预应力钢筋均锚于梁端，这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉，还可提供较大的预剪力。 图 3-6 预应力钢筋布置图（3）其他截面钢束布置钢束的形状及倾角计算，均采用圆弧曲线弯起,弯起角：钢束采用，钢束采用。各钢束的弯起半径为各钢束的弯起特征值如表 表 3-7钢束号升高值c（cm)0cos0r=c/(1-cos0)sin0lw=rsin0支点至锚固点起弯点k至跨中(cm)的距离d(cm)水平线距离123070.9934024.7670.

26、122490.49612.000139.504341130.9998026.4720.052420.0712.00209.93（4）各截面预应力钢筋位置以及倾角计算各截面预应力钢筋位置以及倾角计算 表 3-8计算截面钢束编号li=xi-xkr i=sin-1li/rsinicosi cia(cm)ai=a+ci(cm)(cm) 跨中12li为负值尚未弯起00102020 截面34001099 xi=0平均倾角001钢束截面重心14.5 l/412169.5 4024.8 2.410 0.042 0.999 3.56 20.00 23.56 截面3499.1 8026.5 0.707 0.012

27、 1.000 0.61 9.000 9.611 xi=309平均倾角1.559 0.027 1.000 钢束截面重心16.59 l/812324.5 4024.8 4.624 0.081 0.997 13.1 20.00 33.10 截面34254.1 8026.5 1.814 0.032 0.999 4.02 9.000 13.02 xi=4643.219 0.056 0.998 钢束截面重心23.06 支点12478.5 4024.8 6.828 0.119 0.993 28.5 20.00 48.55 截面34408.1 8026.5 2.914 0.051 0.999 10.4 9.0

28、00 19.38 xi=618平均倾角4.871 0.085 0.996 钢束截面重心33.963.3 普通钢筋数量的估算及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，暂不考虑在受压区钢筋预应力钢筋，也暂不考虑普通钢筋的影响。空心板截面换算等效工字型截面来考虑：如图3-7 图 3-7 空心板截面以及换算的等效工字型截面图 据空心板面积和惯性矩相等计算如下： 求得则等效工字形截面的上翼缘板厚度等效工字形截面的下翼缘板厚度为：等效工字形截面的肋板厚度为：估算普通钢筋时，可先假设，则由下式可求得受压区高度，设。由公预规得，c50混凝土，。由前面计算得跨

29、中，代入上式得：求得：，且，说明中和轴在翼缘板内，可用下式求得普通钢筋面积：说明按照受力计算不需要纵向普通钢筋，现按构造要求配置。普通钢筋选用，。根据公预规规定，普通钢筋采用和得出普通钢筋布置在空心板下缘一排（截面受拉边缘），沿空心板跨长直线布置，钢。即。3.4换算截面几何特性计算3.4.1 换算截面面积钢筋混凝土截面换算系数， 钢筋截面积，；混凝土截面面积；换算截面面积；代入数据得：。3.4.2 换算截面重心位置所有钢筋换算截面对毛截面重心的静距为： 换算截面重心至空心板毛截面重心的距离为：换算截面重心至空心板截面下缘的距离为：换算截面重心至空心板截面上缘的距离为：换算截面重心至预应力钢筋重

30、心的距离为：换算截面重心至普通钢筋重心的距离为：3.4.3 换算截面惯性矩 3.4.4 换算截面弹性抵抗拒下缘：上缘：3.5 承载能力极限状态计算3.5.1 跨中截面正截面承载力计算一般取弯矩最大的跨中截面进行正截面承载力计算。预应力钢绞线合力作用点到截面底边的距离，普通钢筋到截面底边的距离，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：采用换算等效工字形截面来计算，上翼缘厚度，上翼缘工作宽度，肋宽，首先判断截面类型：所以属于第一类t形，计算受压区高度：由 得 = 计算跨中抗弯承载力： 计算结果表明，跨中截面抗弯承载力满足要求3.5.2 斜截面承载力计算（1）斜截面抗剪承载力对于预应力

31、混凝土简支梁桥，应按照规定对各个控制界面进行斜截面抗剪承载力验算。首先，对截面抗剪强度上、下限复核，选取距支点处截面进行斜截面抗剪承载力计算。即： 式中的为验算截面处剪力组合设计值，为混凝土强度等级，为混凝土抗拉强度设计值。其中，所以；为预应力提高系数，取1.0；则计算表明，根据桥规规定，可不进行能力验算斜截面抗剪承载，尽需按构造要求配置箍筋。斜截面抗剪承载力计算，即 式中，为异号弯矩影响系数，；为受压翼缘的影响系数，取。箍筋选用双肢直径为钢筋，箍筋间距 ，则，故 则 经比较和综合考虑，箍筋沿空心板跨长布置为：在支座附近的箍筋；在沿跨长的箍筋；（2）斜截面抗弯承载力 由于钢束均锚固于梁端，钢束

32、数量沿跨长方向没有变化，且弯起角度缓和，其斜截面抗弯强度一般不控制设计，故不另行计算。3.6 钢束预应力损失估算3.6.1 预应力钢筋张拉（锚下）控制应力按公路桥规规定采用3.6.2 钢束应力损失（1）预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失对于跨中截面：，为锚固点到支座中线的水平距离；、k分别为预应力钢筋与管道壁的摩擦系数及管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，采用预埋金属波纹管成型时，查公预规表；为张拉端到跨中截面间，管道平面转过的角度。都只有竖弯，所以1=4，。跨中截面各钢束摩擦应力损失值见下表。跨中截面摩擦应力损失计算 表 3-9跨中钢束编号（rad）n1 0.122 0.031 6.3 0

33、.009 0.039 1395 54.690 n20.052 0.013 6.3 0.009 0.022 1395 31.092 平均值42.891 l/4截面摩擦应力损失计算 表 3-10 边跨1/4钢束编号（rad）n10.08 0.02 3.21 0.005 0.025 1395 34.229 n2 0.04 0.01 3.21 0.005 0.015 1395 20.522 平均值27.375 支点截面摩擦应力损失计算 表 3-11支座钢束编号（rad）n10.003 0.001 0.12 0.00 0.001 1395 1.298 n2 0.001 0.000 0.12 0.00 0

34、.001 1395 0.773 平均值1.035 设计控制截面平均值 表 3-12截面跨中支点平均值（）42.89127.3751.035（2）锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失计算锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失，后张法曲线布筋的构件应考虑锚固后反摩阻的影响。首先应计算反摩阻影响长度，即式中的为张拉端锚具变形值，查公预规表得，夹片式锚具顶压张拉时取；为单位长度管道摩阻引起的预应力损失，；为张拉端锚下的张拉控制应力，为扣除沿途管道摩擦损失后锚固端预应力，；为张拉端至锚固端的距离，这里的锚固端为跨中截面。各束预应力钢筋的反摩阻影响长度列于下表：跨中锚具变形损失 表 3-13钢束束数xl锚具变形弹性

35、模量影响长度损失n12.000 6.300 12.600 8.681 0.004 1.950 9.479 27.597 n2 2.000 6.300 12.600 4.935 0.004 1.950 12.572 30.952 平均值29.275 支点锚具变形损失 表 3-14钢束束数xl锚具变形弹性模量影响长度损失n12.000 0.120 12.600 10.816 0.004 1.950 8.492 90.553 n2 2.000 0.120 12.600 6.442 0.004 1.950 11.004 70.110 平均值80.331 1/4跨锚具变形损失 表 3-15钢束束数xl锚

36、具变形弹性模量影响长度损失n12.000 3.210 12.600 10.663 0.004 1.950 8.553 56.970 n2 2.000 3.210 12.600 6.393 0.004 1.950 11.046 50.094 平均值53.532 各控制截面锚具变形损失的平均值 表 3-16截面平均值截面平均值左边支点80.331 左中支点80.331 边跨1/453.532 中跨1/453.532 边跨跨中29.275 中跨跨中29.275 （3）预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失混凝土弹性压缩引起的应力损失按应力计算需要控制的截面进行计算，对于简支梁可取l/4截面

37、进行计算，并以此计算结果作为全梁各截面预应力钢筋应力损失的平均值。按以下简化公式计算，即式中，为预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，此处混凝土取其实际强度，按设计强度的计算，即 ，查的，故； 所以 （4）钢筋松弛引起的应力损失 对于采用超张拉工艺的低松弛级钢绞线，由钢筋松弛引起的预应力损失按下式计算，即式中 为张拉系数，采用超张拉时取为钢筋松弛系数，对于低松弛钢绞线取截面的应力值作为全梁的平均值计算，所以 （5）混凝土收缩徐变引起的应力损失混凝土收缩、徐变终极值所引起的受拉区预应力钢筋应力的损失按下式计算，即空心板与大气接触的周边长构件理论厚度，可查表并插值得相应的徐变系数终极值为，；混

38、凝土收缩应变终极值。跨中截面 截面 所以 应力损失计算汇总表格 表 3-17预加应力阶段（mpa）使用阶段（mpa）钢束有效预应力（mpa）预加力阶段使用阶段跨中42.8929.2718.6890.8535.73132.33168.061304.151136.09l/427.3853.3318.6899.8535.73132.33168.061295.411127.35支点1.0480.3318.68100.0535.73132.33168.061294.951126.893.7 应力验算3.7.1 短暂状况的正应力验算（1）短暂状况下（预加力阶段）梁跨中截面上、下缘的正应力上缘下缘其中,代入

39、上式得： = =均小于3.7.2 持久状况的正应力验算（1）截面混凝土的正应力验算 现仅以跨中截面为例，进行验算跨中截面混凝土上边缘压应力计算值为 =238.7mm=均小于持久状况下跨中截面混凝土正应力满足要求。（2）持久状况下预应力钢筋的应力验算由活载作用产生的预应力钢筋截面重心处的混凝土应力为 所以钢束应力为 计算表明预应力钢筋拉应力超过了规范规定值。但其比值（1222.22/1209.1）=1.15,可以认为钢筋应力满足要求。3.8 抗裂性验算3.8.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 正截面抗裂验算取跨中截面进行。（1）预加力产生的构件抗裂验算的混凝土预压应力的计算跨中截面 ,

40、 =（2）由荷载产生的构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力的计算 （3）正截面混凝土抗裂验算 对于a类部分预应力混凝土构件，作用荷载短期效应组合作用下的混凝土拉应力应满足下列要求：0符合公预规对a类构件的规定。3.8.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算（1）剪应力 空心板上部以上截面对空心板换算截面重心轴的静矩，（2）正应力 （3）主拉应力主拉应力的限值：作用短期效应组合下抗裂验算的混凝土的主拉应力限值为由以上计算可看出，主拉应力符合要求，所以截面满足作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算要求。3.9 主梁变形计算根据主梁截面在各阶断混凝土正应力验算结果，可知主梁在使用荷载作用下截面不开

41、裂。3.9.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算主梁计算跨径l=12360mm，混凝土c50 对于部分预应力a类构件，使用阶段的挠度计算时，抗弯刚度。取跨中截面尺寸及配筋情况确定:短期荷载组合作用下的挠度值，可简化为按等效均布荷载作用情况计算：自重产生的挠度值按等效均布荷载作用情况计算：消除自重产生的挠度，并考虑长期影响系数后，正常使用阶段的挠度值为： 计算结果表明，使用阶段的挠度值满足公预规要求。3.9.2 预加力引起的拱度计算空心板当放松预应力钢绞线时跨中产生反拱度，设这时空心板混凝土强度达到。预应力产生的反拱度计算按跨中截面尺寸及配筋计算，并考虑反拱长期增长系数。先计算此时的抗弯刚度：放松

42、预应力钢绞线时，设空心板强度达到c40，这时，则 , ,换算截面面积：所有钢筋换算面积对毛截面重心的静矩为： 换算截面重心至毛截面重心的距离为： 则换算截面重心至空心板下缘的距离： 换算截面重心至空心板上缘的距离： 预应力钢绞线至换算截面重心的距离： 普通钢绞线至换算截面重心的距离： 换算截面惯性矩： 换算截面的弹性抵抗矩：下缘： 上缘： 由前面计算得扣除预应力损失后的预应力为：,则由预加力产生的跨中反拱度，并乘以长期增长系数 = =3.9.3 预拱度的设置 由以上计算可得预加应力的长期反拱度，荷载短期效应组合计算的长期挠，应设置预拱度。跨中预拱度，支点，预拱度值沿逆第四章 下部u型桥台设计桥

43、向做成平顺的曲线。第四章 下部u型桥台设计第四章 下部u型桥台设计4.1 桥台设计资料桥台材料：台帽、台身采用c30混凝土，重度，轴心抗压强度，基础采用c25，混凝土重度，轴心抗压强度桥位处地层浅层发育有厚度在1.0m左右的碎石层，其下为碎石层，风化岩，承载力高，拟建桥梁可以此层做天然地基持力层，由于是一跨板桥没有桥墩4.2 桥台几何尺寸的拟定基础采用两个台阶，每层台阶厚度0.75m，襟边宽0.5m。基础容许刚性角： 桥台高度：横向台帽宽度：台帽宽度：桥台长度：取前墙顶宽，则前墙底宽：（满足规范要求）侧墙顶宽，则侧墙底宽：（满足规范要求） 图4-1 桥台几何尺寸图4.3 作用计算4.3.1 结

44、构重力计算仅验算台身底截面和基础底截面。（1）上部结构重力：（2）台身、侧墙及填土重力计算见表 。台身、侧墙及填土重力计算 表 4-1序号自重/力臂 计算式自重力臂弯矩10.810.412.625101.98 1.145 116.77 0.81/2+0.7421.01112.625317.89 1.955 621.49 1.01/2+0.71+0.7430.910.412.625114.57 2.4612820.91/2+0.71+0.8440.84/28.0912.59251095.90.56 613.7 0.84/3251.718.2912.6254461.861.695 7562.85 0.84+1.71/262.82/29.7212.6254313.7 3.49 15054.8 0.84+1.71+2.82/371.419.7222251370.5 4.43 6071 5.37-2.82/389.725/25.1825262937.9650092.3（12.62-2-8）/29