20m大空心板(边板)检算

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》JTGB01——20032、 《公路桥涵设计通用规范》JTGD60——20043、 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGB01——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Y0=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fdcd22.4Mpa抗拉设计强度fdtd1.830Mpa弹性模量Ec34500Mpa混凝土特性参数计算材料容重p26KN/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fkpk1860Mpa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vDr.bridge>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。137891011121314151617181920212223: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：、兀:EI自振频率：=!C1 212\mcl=19.26m；E=3.45x1010N/m2；I=0.0778m4；cm=G/g=(0.7033x26+17.94)x103/9.81=3693kg/mcf1=3.608r=0.1767lnf-0.0157=0.211冲击系数1+m=1.211（2）横向分布系数支点位置按杠杆原理法计算汽车m=0.093，人群m=1.304，；至跨中按铰接板梁法计c c 4算汽车m=0.294，人群m=0.308，支点到］处的区段内按直线形过渡。c c 43、温度力1） 计算过程中考虑升温温差20°C，体系降温温差25°C。2） 梁顶板上、下缘梯度升温温度6.7°C~20C，体系降温温度-10C~-3.35°C。安装温度15~20C。4、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

计算类型应 力上缘正应力下缘正应力最大主应力取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(2)斜截面抗剪承载力计算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：(2)斜截面抗剪承载力计算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：c-Q<0.7f二1.855MPastpctk正应力图正常使用组合11(单位：MPa正——压应力，负——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Q-Q<0ltpc正应力图（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q<0.7f=0.7x2.65=1.855MPa的要求。tptk主应力图正常使用组合11（单位：MPa正——压应力，负——拉应力）主拉应力图中最大值Q 二0・3MPa，小于规范限制值1.855MPa。tp,max-Ij.|>0J+0.0~~_CL1-I..I1-0.0-U.ij~~~-〔」.〔」m_〔）.] ~可厂vO~~~-0.d_-0/0「3 ' ' ' '-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n0，C50混凝土,n产1.425，刚度B0=0.95EI0。9 0 c0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=1.15X10-2上二恒后累计效应：fs=9.49X10-3f3650天：fs=7.4X10-4f汽车荷载：fs=6.38X10-31（单位：m）荷载短期效应组合作用下的挠度值f二K1.25+1.15)+0.638xO.7L0.95二2.996cm |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<—=1926=3.21cm1 sJG 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耳0=2.00预加力引起的跨中挠度为：fp=2.0x2.68=5.36cmff=5.36cm>nf=1.425x2.996=4.27cmPs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◎ +◎ <0.5f=0.5x32.4=16.2MPakcpt ck正应力图即：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c+c<0.65f=0.65x1860=1209MPaPep Pk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c为荷载标准值效应组合作用下的主压应力cp主应力图正常使用组合111（单位：MPa正——压应力，负——拉应力）斥一記——1 吐~軌——飞:JZ3>.2 7.27.3.5斜截面最大主压应力b 二13.8MPa<0.6f二19.44MPacp,max ckb为荷载标准值效应组合作用下的主拉应力tp主应力图正常使用组合111（单位：MPa正——压应力，负——拉应力）-1.s斜截面最大拉压应力b 二0.3MPa<0.5f二1.325MPa，箍筋可仅按构造要求设置。tp,max tk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&t=13.1MPa<0.7f'=0.7x32.4x0.8=18.1MPaccck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