最新20m预应力混凝土空心板桥设计汇总
【精品】20m预应力混凝土空心板施工技术方案资料
20m预应力混凝土空心板施工技术方案一、工程概况本合同段20m预应力混凝土空心板共计247片，其中中板179片, 边板68片，由2号预制厂统一集中预制，混凝土由2号拌和站集中拌制供应。
具体梁板工程数量见下表：各桥20n®应力混凝土空心板数量表、施工准备1、技术准备a、开工前，全面熟悉施工图纸、相关技术规范，查阅相关资料，核实工程数量。
统计该项工程所需材料用量，向项目材料部上报材料需求计划。
b、根据工程进度计划，配备足够的人员、机械设备。
对参建人员由项目工程部进行该项工程应知应会考核，对考核不称职的严肃予以退场, 对进行机具设备由项目机械部进行数量和性能的检查，对于不能满足施工需求的机具，责令更换或维修，保证施工机具性能。
c、编写该项工程施工作业指导书，由项目工程部组织对所有参建人员进行技术交底，明确施工工艺、质量控制办法、质量控制标准、报验程序以及澄清设计图纸中的细节性问题，同时由项目专职安全员对所有参建人员进行安全技术交底和安全管理办法交底。
d、收集相关资料，编制分项开工报告，上报驻地办审批。
e、根据项目办中心试验室确定的原材料规格、混凝土配合比通过我部验证后所确定的混凝土配合比，进行采购原材料。
f、对该项工程所用的成品材料取样检查，确定其性能和质量，进行成品原材料的米购。
g、结合实际地形和工程内容，规划确定预制场布设，根据前期报批的预制场方案布设预制台座。
2、现场准备按照前期上报并批复的预制场施工方案，对预制场地进行换填及压实处理。
预制场共布设20硕应力混凝土空心板预制台座32个，台座采用重复利用。
台座采用30cm厚C25混凝土浇筑基础，上铺设水磨石作底模（水磨石磨光大蜡），角钢包边，浇筑台座混凝土时按间距1m设侧模拉杆孔。
台座顶面按照设计图纸跨中设1.5 -2cm反预拱度，预拱度按抛物线设置，计算后由水准仪控制各点高程。
预制场范围内台座与台座之间全部用厚10cm C20混凝土硬化，并在两侧设排水沟，将预制厂范围内的水排出。
中山桥20m预应力空心板张拉方案讲解
大余县中山桥拆除重建工程20m预应力砼空心板张拉施工方案永安市宏盛工程有限公司大余县中山桥拆除重建工程项目部二〇一四年十月20m预应力混凝土空心板施加预应力方案我部承建的大余县中山桥拆除重建工程，部分桥板现已进入施加预应力施工阶段，根据实际要求和施工规范规定，结合实际情况，制定施工方案如下：一、张拉前的准备工作：1、构件验收：待空心板混凝土的抗压强度达到设计强度的95%后，进行检验构件的质量，几何尺寸是否符合图纸要求，对构件端部锚具与垫板接角处的混凝土及残渣清除干净。
2、张拉机具检验和锚具夹片及纲绞线检验：根据工程需要选用150T穿心式千斤顶和ZB z*2/50型电动油泵。
进厂后委托“江西省计量测试研究院”对150T千斤顶进行测试标定及对锚具、夹片、纲绞线进行了常规试验。
3、纲绞线下料编束：每片中板钢束: N1设计为2束，每束5股；N1钢束长20.81米N2设计为2束，每束4股；N2钢束长20.88米每片边板钢束: N1设计为2束，每束5股；N1钢束长20.81米 N2设计为2束，每束5股；N2钢束长20.88米下料时，切割口的两侧各5厘米处用铁丝绑扎，再用砂轮切割，切割后进行编束。
编束时在地坪上分别将纲绞线编号，按顺序摆放穿入锚环内进行编束，每隔1.0m用铁丝合拢捆扎。
穿束：纲绞线穿入前，将一端打齐套上穿束器，穿入孔道。
穿束时用力均匀平稳，用力方向同孔道轴心一致，直到两端均露出所需长度为止。
4、安装工作锚：靠近工作锚的纲绞线应平行顺直，锚环与垫板对中，工作夹片套在纲绞线上，用6"钢管轻轻打入锚环锥孔内，打紧打平，夹片均匀，勿松紧不一。
5、安装限位板：定位企口与锚板吻合，千斤顶定位。
6、安装工具锚：在千斤顶的后部安装工具锚，然后将工具夹片涂石蜡套在纲绞线上，用6"钢管轻轻打入工具锚环锥孔内，打紧打平，使夹片夹紧纲绞线，夹片外露长度应整齐一致。
二、人员及机具配备：详见附表三、预应力纲绞线张拉：1、张拉顺序：根据张拉原则为： N2、N1采用两端对称张拉。
20m预应力空心板桥上部计算书
“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，桥面净宽11.5m，防撞护栏每边0.5m，全桥采用12块预制的预应力混凝土空心板，板间距1.0m，中板构件截面见下图4，每块板预制宽度0.99m,。
采用先张法施工。
该桥处于野外一般地区，大气相对湿度75％。
设计资料见下表：施工要点：张拉台座长度取70m ，采用一端一次张拉，夹片式锚具(有预压)，张拉控制应力取σcon =0.70f pk 。
在常温近似标准条件下养护，混凝土强度达到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 。
题目4.2：按部分预应力混凝土A 类构件设计空心板毛截面几何特性计算 （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）=424704mm ²（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）] = 169912565mm ² （三）重心轴位置b y = S/A = 169912565/424704 = 400(mm) ,u y = 850 — 400 = 450(mm)（四）对重心轴的惯性矩：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) = 37748702510(mm4)（五）毛截面重心距1/2板高的距离为： c d = 850/2 — 400 = 25 (mm)(向下移）。
20m跨预应力混凝土空心板计算示例(手工计算)
20m 预应力混凝土空心板计算示例1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准跨径：桥梁标准跨径20m ；计算跨径(正交、简支)19.6m ；预制板长19.96m设计荷载：公路－Ⅰ级桥面宽度：（路基宽26m ，高速公路），半幅桥全宽12.5m0.5m( 护栏墙)+11.25m( 行车道)+ 0.5m( 护栏墙)或0.75m( 波型护栏)＝12.25m 或12.5m桥梁安全等级为一级，环境条件Ⅱ类1.1.2 规范《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004 （简称《通规》）《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《预规》）1.1.3 参考资料《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3 ）1.2 主要材料1）混凝土：预制板及铰缝为C50、现浇铺装层为C40 、护栏为C30s2）预应力钢绞线：采用钢绞线15.2 ，f1860Mpapk ，5E 1.95 10 Mpap3）普通钢筋：采用HRB335 ，335f Mpask ， 5E 2.0 104 MpaS1.3 设计要点1）本计算示例按先张法部分预应力混凝土 A 类构件设计，桥面铺装层100mmC40 混凝土不参与截面组合作用；12）预应力张拉控制应力值con 0.75 f pk，预应力张拉台座长假定为70m ，混凝土强度达到80 ％时才允许放张预应力钢筋;3）计算预应力损失时计入加热养护温度差20℃引起的预应力损失;4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d;5）环境平均相对湿度RH=80 ％;6）存梁时间为90d 。
2 横断面布置2.1 横断面布置图（单位：m）2.2 预制板截面尺寸单位：mm边、中板毛截面几何特性表2－1 板号边板中板几何特性面积抗弯弹性截面重心面积抗弯弹性截面重心22A m 模量到顶板距2A m 模量到顶板距4 4I m 离y x m I m 离y x m0.6422 0.0749 0.47768 0.5944 0.07247 0.481073 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算3.1 汽车荷载横向分布系数计算3.1.1 跨中横向分布系数本桥虽有100mm 现浇桥面整体化混凝土，但基本结构仍是横向铰接受力，因此，汽车荷载横向分布系数按截面8 块板铰接计算。
20m预应力砼空心板
20m预应力砼空心板一、设计资料1.跨径：标准跨径L=20m，计算跨径l0=19.6m。
2.荷载：公路-Ⅱ级，人群3.0kN/m2结构自重：26KN/m3；桥面宽：见横断面布置图桥面铺张为10cmC40桥面现浇层和10cm沥青混凝土, 其中5cm厚水泥砼为受力层，计算高105cm。
温度变化：桥面温升梯度：14℃，温降梯度：-7℃；温降：-15℃；温升：20℃；根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）4.3.10条采用的温度计算模式，由于本计算采用的QJX计算程序在短期效应组合时没有考虑整体温升、温降和温度梯度的组合系数不同，所以，我们把计算采用的温度计算模式为图示的模型。
3.主要材料：混凝土：预制板、绞缝均为C40。
预应力钢束：采用ASTM416-87a标准270级低松弛钢铰线。
钢材：D<12mm钢筋采用一级钢筋，其余为二级钢筋。
4.技术标准及设计规范：（1）《公路工程技术标准》JTGB01-2003（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004二、荷载横向分布系数的计算本空心板横向系绞缝构造，故按铰接板法计算。
（一）跨中荷载横向分布系数y=56.82cm板截面的抗弯惯性矩II=1.1446x107cm4板块截面的抗扭惯性矩I T（空心板可近似简化为箱形薄壁截面来计算）I T=4b2h2[1/（b/t1 +b/t2+2h/t3）]= 4*1492*90.52 [1/（149/12 +149/17+2x90.5/13）]=20.719x106cm4①计算刚度参数γγ=5.8*（I/I T）*（b/l）2=5.8*（1.1446x107/2.0719x107）*（162/1930）2=0.0226②横向分布系数（以下表列各值均次除以1000）根据《公路桥梁荷载分布计算》第282页至284页的表，在r=0.02、r=0.04间直线内插求得1、2、5号板的荷载横向分布影响线竖坐标η，见下表取 m c =0.3920（边板） m c =0.3116（中板）（二）支点截面的m 0值（按杠杆法则计算）：桥面铺装厚为0.15m ，汽车车轮在空心板顶面的分布宽度为b=0.6+0.15x2=0.9m ，则每块1.62m 宽板上可分布的车轮为一个车轮外加（162-45-130+45）/90=0.3556个车轮，故m 0=1/2x （1+0.3556）=0.6778。
先张法20空心板标准化图集
工程项目质量首件样板标准图集先张20m预应力空心板施工标准化图集一、工程概况京沪高速公路莱芜至临沂（鲁苏界）段改扩建工程施工六标段预制梁场负责范围起讫里程为K601+600～K632+600，主线全长31公里。
段落内桥梁构造物共有大桥600米/2座、中桥219米/4座、小桥102米/5座、分离立交15座、涵洞82道、通道33道、天桥7座；互通立交3处、服务区1处。
20m先张法预应力混凝土空心板共计962片。
项目部根据施工计划的安排，选K608+735.500新汶泗路分离左幅1#-1先张法预应力空心板作为20m梁板预制首件工程。
20m先张空心板首件为K608+735.500新汶泗路分离，与路线交角为0°，第一孔1#-1中板,板长19.92米,板高0.95米,顶板宽1.04米，底板宽1.24米，顶板厚0.12米，底板厚0.12米。
二、施工工艺流程台座打磨、刷油→铺设底板钢筋→安装横梁及钢绞线定位板→布钢绞线、穿入钢绞线并进行初张拉（失效管的穿入）→（张拉设备效验）预应力筋张拉（固定失效管，记录失效值）→绑扎钢筋→安装侧模→浇筑底板混凝土→安装内模→浇筑腹板及顶板混凝土→拆侧模，腹板及顶板凿毛→拆内模→喷淋养生→放张、移存。
2.1台座打磨、刷油空心板底座模板采用超规范标准要求的不锈钢钢板铺设，台座绑扎钢筋前对台座底板清理干净彻底，完成后均匀刷擦拭模板油。
刷油后及时覆盖一层较厚薄膜，薄膜上覆盖土工布，防止布设钢绞线时直接与模板油接触造成污染。
2.2安装横梁及钢绞线定位板在安装横梁和千斤顶时，如钢绞线数量对称的，千斤顶要按照钢绞线数量及间距对称放置；如钢绞线数不对称时，要通过力的对称分配来放置千斤顶。
防止因不对称造成两端受力不均，伸工程项目质量首件样板标准图集长值不对应的现象发生。
2.3布设钢绞线、进行初张拉在覆盖了土工布的台座上布设钢绞线；用小型穿心式千斤顶先对单根对称施加25%的张拉力，将预应力钢筋拉直，锚固端和连接器拉紧，保证每根预应力筋均匀受力，然后在另一端整体张拉到位。
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一、设计背景与要求桥梁作为交通运输的重要组成部分，需要满足安全、适用、经济、美观等多方面的要求。
20m 预应力混凝土空心板桥通常适用于中小跨径的桥梁，比如跨越河流、山谷、道路等。
在设计时，需要考虑交通流量、车辆荷载、桥梁跨度、地形地貌、地质条件等因素。
对于本次设计的 20m 预应力混凝土空心板桥，设计荷载为公路I 级，桥面宽度根据实际需求确定，设计使用年限为 100 年，抗震设防烈度为_____度。
二、结构选型预应力混凝土空心板桥的结构形式有多种，常见的有简支板桥、连续板桥等。
考虑到施工难度和经济性，本次设计采用简支板桥的结构形式。
空心板的截面形式通常有圆形空心、矩形空心等。
圆形空心截面受力较为合理，施工也相对方便，因此本次设计选用圆形空心截面。
三、材料选择1、混凝土主梁采用 C50 混凝土，具有较高的强度和耐久性，能够满足桥梁结构的受力要求。
2、钢材预应力钢筋采用高强度低松弛钢绞线，其抗拉强度标准值为_____MPa。
普通钢筋采用 HRB400 和 HPB300 钢筋，以满足构造和受力要求。
四、空心板尺寸设计1、板宽根据桥面宽度和车道布置，确定空心板的宽度。
一般来说，单块空心板的宽度在 10m 至 15m 之间。
2、板厚空心板的厚度主要取决于跨度和荷载。
对于 20m 跨度的空心板桥，板厚一般在 08m 至 12m 之间。
3、空心孔径空心孔径的大小需要综合考虑板的自重减轻和受力性能。
一般来说，孔径不宜过大，以免削弱板的抗弯能力。
五、预应力设计1、预应力筋的布置预应力筋通常布置在空心板的下缘，采用直线或曲线布置方式。
直线布置施工简单，但曲线布置能更好地适应弯矩分布。
2、预应力的计算根据桥梁的使用荷载和结构尺寸，计算所需的预应力大小。
预应力的施加可以有效地提高空心板的承载能力和抗裂性能。
六、普通钢筋布置除了预应力钢筋外，还需要布置普通钢筋来满足构造和受力要求。
普通钢筋包括箍筋、纵向构造钢筋等。
(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 acd td ac 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）φS15.2mm 钢绞线，其强度指标如下5186012601.95100.40.2563a a af 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53352802.010a aa 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图3-1跨中边板断面图图3-2 中板断面图图3-3 绞缝钢筋施工大样图图3-4 矩形换算截面1.3 空心板的毛截面几何特性计算预制中板的截面几何特性挖空部分以后得到的截面,其几何特性用下列公式计算: 1.毛截面面积：()2A=⨯-⨯0.5⨯10⨯5+0.5⨯5⨯65+0.5⨯5⨯5+5⨯70-⨯=㎝2 99852 3.1462.544247.0382.截面重心至截面上缘的距离:∵4247.038e =99×85×85/2-[0.5×10×5×(70+5/3)+0.5×5×65×(65×2/3+5) +5×5×1/2×5/3+5×70×70/2]×2 - π×62.52/4 ×40∴e=44.993㎝3.空心板截面对重心轴的惯性矩：323232323231553651044.993702312553656544.99365523859985998544.99321221555365544.99323705701257044.9932I π⎡⎤⎛⎫10⨯+⨯⨯⨯--⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫⎢⎥+⨯6+⨯⨯⨯-⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⨯=+⨯⨯--⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⎢⎥+⨯+⨯⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫+⨯+⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦-()22210462.56462.5444.993403.77510mm π⨯-⨯⨯-=⨯-π×62.54/64 -π×62.52/4(44.993-40)2=.358 ㎝4 =3.775×1010㎜41.4内力计算1.空心板简化图计算：设板宽为b 则：85b=4247.038+3067.962 解得： b=86.059㎝2.保持空心板截面重心位置不变，设换算截面空心板形心轴距原空心形心位置的距离为X 则:86.059×85×85/2-3067.962×(40+x ）/4247.038=44.993 X=-0.951㎝（注：空心位置较原位置上移0.951cm ）3.保证截面面积和惯性距相等，设空心截面换算为矩形时宽为k b 高为k h ，如图 b k ×h k =3067.96286.059×853/12+86.059×85(44.993-85/2)2-b k ×h k ×(44.993-40+0.951)2=.358 得：h k =47.051㎝ b k =65.205㎝ 4.换算截面板壁厚度：侧壁厚度：t 3=(86.059-65.205)/2=10.427㎝ 上顶壁厚度：t 1=40-47.051/2-0.951=15.524㎝ 下顶壁厚度：t 2=45-47.051/2+0.951=22.426㎝ 5.计算空心板截面的抗扭惯性距：()()221232244112486.05910.43421186.05910.43415.51922.42104344771723.941t b h I h b t t t cm =⎛⎫++ ⎪⎝⎭15.519+22.42⎛⎫-⨯85- ⎪2⎝⎭=15.519+22.42⎛⎫⨯85- ⎪2⎛⎫⎝⎭-++⎪⎝⎭=()()221232244112486.05910.43421186.05910.43415.51922.42104344771723.941t b h I h b t t t cm =⎛⎫++ ⎪⎝⎭15.519+22.42⎛⎫-⨯85- ⎪2⎝⎭=15.519+22.42⎛⎫⨯85- ⎪2⎛⎫⎝⎭-++⎪⎝⎭=2作用效应计算2.1永久荷载（恒载）产生的内力 1.预制空心板自重1g (一期恒载)中板：41254247.0381010.618g -=⨯⨯= （KN/m ） 边板： g 1'=25×5152.038×10-10=12.880（KN/m ）2．桥面系自重（二期恒载）（1） 桥面铺装采用厚10厘米现浇混凝土，9厘米沥青混凝土，则桥面铺装每延米重为：()21250.111.250.0911.252312 4.284g =⨯⨯+⨯⨯= KN/m（2） 防撞栏杆和防撞墙：经计算得1.183 KN/m（3）绞缝自重：()42255021851025 2.9625g -=⨯+⨯⨯⨯=KN/m 由此得空心板每延米总重力g 为: g I =(g 1×10+g 1'×2)/12=10.995KN/mm KN g /430.89625.2655.0528.0284.4=+++=∏ 3．上部恒载内力计算计算图式如图3，设x 为计算截面离左支座的距离，并令L x =α,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：2/)1(2L g g M M g αα-=Ω= V g =g Ωv =g ×(1-2α)L/2 其计算结果如表3-1：表3-1 恒载内力汇总表2.2可变荷载（活载）产生的内力《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。
(20m预应力混凝土空心板桥分析报告
预应力混凝土空心板桥设计设计资料及构造布置 设计资料. 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：（墩中心距）； 主桥全长：； 计算跨径：；桥面净宽：×净—见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为米，外侧为米。
桥面铺装：上层为厘米沥青混凝土，下层跨中为厘米厚混凝土，支点为厘米钢筋混凝土。
. 设计荷载采用公路—级汽车荷载。
. 材料混凝土：强度等级为，主要指标为如下：426.8 2.418.4 1.653.2510a a ck tk a a cd td ac 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×（七股）φ钢绞线，其强度指标如下5186012601.95100.40.2563a a af 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钢筋，其强度指标如下53352802.010a aa 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 . 设计依据交通部颁《公路桥涵设计通用规范》( —)，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》( —)，简称《公预规》。
《公路工程技术标准》( —) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉( —)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 —编写)《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》 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图跨中边板断面图 图 中板断面图图 绞缝钢筋施工大样图 图 矩形换算截面空心板的毛截面几何特性计算预制中板的截面几何特性挖空部分以后得到的截面,其几何特性用下列公式计算: .毛截面面积：()299852 3.1462.544247.038A =⨯-⨯0.5⨯10⨯5+0.5⨯5⨯65+0.5⨯5⨯5+5⨯70-⨯= ㎝2.截面重心至截面上缘的距离: ∵ ××[×××()×××(×) ×××××] × π× × ∴㎝.空心板截面对重心轴的惯性矩：23232323231553651044.993702312553656544.99365523859985998544.99321221555365544.99323705701257044.9932I ⎡⎤⎛⎫10⨯+⨯⨯⨯--⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫⎢⎥+⨯6+⨯⨯⨯-⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⨯=+⨯⨯--⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⎢⎥+⨯+⨯⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫+⨯+⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦222π× π×()㎝×㎜ 内力计算.空心板简化图计算：设板宽为则： 解得： ㎝2.保持空心板截面重心位置不变，设换算截面空心板形心轴距原空心形心位置的距离为则:×××(） ㎝（注：空心位置较原位置上移）3.保证截面面积和惯性距相等，设空心截面换算为矩形时宽为k b 高为k h ，如图 ×××()××() 得：㎝ ㎝.换算截面板壁厚度： 侧壁厚度：()㎝ 上顶壁厚度：㎝ 下顶壁厚度：㎝.计算空心板截面的抗扭惯性距：()()221232244112486.05910.43421186.05910.43415.51922.42104344771723.941t b h I hb t t t cm =⎛⎫++ ⎪⎝⎭15.519+22.42⎛⎫-⨯85- ⎪2⎝⎭=15.519+22.42⎛⎫⨯85- ⎪2⎛⎫⎝⎭-++ ⎪⎝⎭=()()221232244112486.05910.43421186.05910.43415.51922.42104344771723.941t b h I h b t t t cm =⎛⎫++ ⎪⎝⎭15.519+22.42⎛⎫-⨯85- ⎪2⎝⎭=15.519+22.42⎛⎫⨯85- ⎪2⎛⎫⎝⎭-++ ⎪⎝⎭=??作用效应计算????永久荷载（恒载）产生的内力 .预制空心板自重1g (一期恒载)中板： 41254247.0381010.618g -=⨯⨯= （） 边板： '××（）．桥面系自重（二期恒载）（） 桥面铺装采用厚厘米现浇混凝土，厘米沥青混凝土，则桥面铺装每延米重为：()21250.111.250.0911.252312 4.284g =⨯⨯+⨯⨯=（） 防撞栏杆和防撞墙：经计算得 （）绞缝自重：()42255021851025 2.9625g -=⨯+⨯⨯⨯=由此得空心板每延米总重力为:(×'×)m KN g /430.89625.2655.0528.0284.4=+++=∏ ．上部恒载内力计算计算图式如图，设x 为计算截面离左支座的距离，并令L x =α,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：2/)1(2L g g M M g αα-=Ω= Ω×(α) 其计算结果如表：表 恒载内力汇总表可变荷载（活载）产生的内力《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。
20m预应力混凝土空心板桥详细计算书
目录1 设计资料 (1)1.1 主要技术指标 (1)1.2 材料规格 (1)1.3 采用的技术规范 (1)2 构造形式及尺寸选定 (2)3 空心板毛截面几何特性计算 (3)3.1 边跨空心板毛截面几何特性计算 (3)3.1.1 毛截面面积A (3)3.1.2 毛截面重心位置 (3)3.1.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I (4)3.2 中跨空心板毛截面几何特性计算 (4)3.2.1 毛截面面积A (4)3.2.2 毛截面重心位置 (5)3.2.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I (5)3.3 边、中跨空心板毛截面几何特性汇总 (6)4 作用效应计算 (7)4.1 永久作用效应计算 (7)4.1.1 边跨板作用效应计算 (7)4.1.2 中跨板作用效应计算 (8)4.1.3 横隔板重 (8)4.2 可变作用效应计算 (9)4.3 利用桥梁结构电算程序计算 (9)4.3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (9)4.3.2 汽车荷载冲击系数计算 (12)4.3.3 结构重力作用以及影响线计算 (13)4.4 作用效应组合汇总 (17)5 预应力钢筋数量估算及布置 (19)5.1 预应力钢筋数量的估算 (19)5.2 预应力钢筋的布置 (20)5.3 普通钢筋数量的估算及布置 (21)6 换算截面几何特性计算 (22)6.1 换算截面面积A (22)6.2 换算截面重心的位置 (23)6.3 换算截面惯性矩I (23)6.4 换算截面的弹性抵抗矩 (24)7 承载能力极限状态计算 (24)7.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 (24)7.2 斜截面抗弯承载力计算 (25)7.2.1 截面抗剪强度上、下限的复核 (25)7.2.2 斜截面抗剪承载力计算 (27)8 预应力损失计算 (29)σ (29)8.1 锚具变形、回缩引起的应力损失2lσ (29)8.2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失3lσ (29)8.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失4lσ (30)8.4 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失5lσ (30)8.5 混凝土的收缩和徐变引起的应力损失6l8.6 预应力损失组合 (33)9 正常使用极限状态计算 (33)9.1 正截面抗裂性验算 (34)9.2 斜截面抗裂性验算 (38)9.2.1 正温差应力 (38)9.2.2 反温差应力（为正温差应力乘以0.5-） (38)s (39)9.2.3 主拉应力tp10 变形计算 (42)10.1 正常使用阶段的挠度计算 (42)10.2.1 预加力引起的反拱度计算 (42)10.2.2 预拱度的设置 (44)11 持久状态应力验算 (45)σ验算 (45)11.1 跨中截面混凝土的法向压应力kcσ验算 (45)11.2 跨中预应力钢绞线的拉应力p11.3 斜截面主应力验算 (46)12 短暂状态应力验算 (48)12.1 跨中截面 (48)12.1.1 由预加力产生的混凝土法向应力 (48)12.1.2 由板自重产生的板截面上、下缘应力 (49)12.2 4l截面 (50)12.3 支点截面 (50)13 最小配筋率复核 (52)14 铰缝计算 (53)14.1 铰缝剪力计算 (53)14.1.1 铰缝剪力影响线 (53)14.1.2 铰缝剪力 (54)14.2 铰缝抗剪强度验算 (55)15 预制空心板吊杯计算 (57)16 支座计算 (57)16.1 选定支座的平面尺寸 (57)16.2 确定支座的厚度 (58)16.3 验算支座的偏转 (59)16.4 验算支座的稳定性 (59)17 下部结构计算 (61)17.1 盖梁计算 (61)17.1.1 设计资料 (61)17.1.2 盖梁计算 (61)17.1.3 内力计算 (69)17.1.4 截面配筋设计与承载力校核 (71)17.2 桥墩墩柱设计 (73)17.2.1 作用效用计算 (74)17.2.2 截面配筋计算及应力验算 (76)参考文献 (79)致谢 (80)20m预应力混凝土空心板桥设计计算书1 设计资料1.1 主要技术指标桥跨布置: 16×20.0 m，桥梁全长340 m。
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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 acd td ac 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）φS15.2mm 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53352802.010a aa 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图3-1图3-31.31.毛截面面积：()2A=⨯-⨯0.5⨯10⨯5+0.5⨯5⨯65+0.5⨯5⨯5+5⨯70-⨯=㎝2 99852 3.1462.54247.0382.截面重心至截面上缘的距离:∵4247.038e =99×85×85/2-[0.5×10×5×(70+5/3)+0.5×5×65×(65×2/3+5) +5×5×1/2×5/3+5×70×70/2]×2 - π×62.52/4 ×40∴e=44.993㎝3.空心板截面对重心轴的惯性矩：23232323231553651044.993702312553656544.99365523859985998544.993212215555544.99323705701257044.9932I π⎡⎤⎛⎫10⨯+⨯⨯⨯--⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫⎢⎥+⨯6+⨯⨯⨯-⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⨯=+⨯⨯--⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⎢⎥+⨯+⨯⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫+⨯+⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦-()22210462.56462.5444.993403.77510mm π⨯-⨯⨯-=⨯-π×62.54/64 -π×62.52/4(44.993-40)2=3775078.358 ㎝4=3.775×1010㎜41.4内力计算1.空心板简化图计算：设板宽为b 则：85b=4247.038+3067.962 解得： b=86.059㎝2.保持空心板截面重心位置不变，设换算截面空心板形心轴距原空心形心位置的距离为X 则:86.059×85×85/2-3067.962×(40+x ）/4247.038=44.993 X=-0.951㎝（注：空心位置较原位置上移0.951cm ）3.保证截面面积和惯性距相等，设空心截面换算为矩形时宽为k b 高为k h ，如图 b k ×h k =3067.96286.059×853/12+86.059×85(44.993-85/2)2-b k ×h k ×(44.993-40+0.951)2=3775078.358 得：h k =47.051㎝ b k =65.205㎝ 4.换算截面板壁厚度：侧壁厚度：t 3=(86.059-65.205)/2=10.427㎝ 上顶壁厚度：t 1=40-47.051/2-0.951=15.524㎝ 下顶壁厚度：t 2=45-47.051/2+0.951=22.426㎝ 5.计算空心板截面的抗扭惯性距：()()221232244112486.05910.43421186.05910.43415.51922.42104344771723.941t b h I h b t t t cm =⎛⎫++ ⎪⎝⎭15.519+22.42⎛⎫-⨯85- ⎪2⎝⎭=15.519+22.42⎛⎫⨯85- ⎪2⎛⎫⎝⎭-++⎪⎝⎭=精品资料224112t b h I h b =⎛⎫++ ⎪2作用效应计算2.1永久荷载（恒载）产生的内力 1.预制空心板自重1g (一期恒载)中板：41254247.0381010.618g -=⨯⨯= （KN/m ） 边板： g 1'=25×5152.038×10-10=12.880（KN/m ）2．桥面系自重（二期恒载）（1） 桥面铺装采用厚10厘米现浇混凝土，9厘米沥青混凝土，则桥面铺装每延米重为：()21250.111.250.0911.252312 4.284g =⨯⨯+⨯⨯= KN/m（2） 防撞栏杆和防撞墙：经计算得1.183 KN/m （3）绞缝自重：()42255021851025 2.9625g -=⨯+⨯⨯⨯=KN/m 由此得空心板每延米总重力g 为: g I =(g 1×10+g 1'×2)/12=10.995KN/mm KN g /430.89625.2655.0528.0284.4=+++=∏ 3．上部恒载内力计算计算图式如图3，设x 为计算截面离左支座的距离，并令L x =α,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：2/)1(2L g g M M g αα-=Ω= V g =g Ωv =g ×(1-2α)L/2 其计算结果如表3-1：表3-1 恒载内力汇总表2.2可变荷载（活载）产生的内力《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。
公路—I级的车道荷载由均布荷载：10.5q=k(kN/m)和集中荷载：19.65180180238.4505P-=+⨯=-k(kN)两部分组成。
而在计算简力效应时，集中荷载标准值应乘以1.2的系数，即计算剪力时238.4 1.2286.08P=⨯=k(kN)1.汽车荷载横向分布系数计算（1）支座处的荷载横向分布系数m0的计算（杠杆法）支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算。
由图3-4，3～10号板的横向分部系数计算如下：图3-4 支点处荷载横向分布影响线三行汽车：oqm=1/2i∑η=121⨯=0.5两行汽车：oqm=1/2i∑η=121⨯=0.5（2）跨中及L/4处的荷载横向分布系数预制板间采用企口缝连接，所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板法计算。
22223775078.3341005.8 5.80.011944771723.9411960T TEI b I bGI l I lπγ⎛⎫⎛⎫⎛⎫====⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭表(附表)中查表，在γ=0.01和γ=0.02内插求得γ=0.0119对应的影响线竖标值,计算结果如表3-2：根据影响线竖标值绘制影响线竖标图，再在竖标图上布载，在计算汽车荷载时，考虑多车道折减，三车道的折减系数，ξ=0.78，影响线加载图如图3-5。
板号γ单位荷载作用位置（I号板中心）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121 0.0019 188 161 130 106 086 071 059 053 043 039 036 0342 0.0019 161 157 137 111 091 074 062 052 045 040 037 036图3-5 各板横向分布影响线及横向最不利布载图1号板：汽车：三列：cq m =1/2i ∑η=1/2(0.181+0.129+0.099+0.069+0.055+0.042)=0.288 折减后：cq m =0.78⨯0.288=0.225二列： cq m =1/2i ∑η=1/2(0.181+0.129+0.099+0.069)=0.239>0.225 取两列：cq m =0.2392号板： 汽车：三列：cq m =1/2i ∑η=1/2（0.160+0.136+0.103+0.072+0.057+0.044）=0.287 折减后：cq m =0.78⨯0.287=0.224二列： cq m =1/2i ∑η=1/2（0.160+0.136+0.103+0.072）=0.236>0.224 取两列：cq m =0.2363号板： 汽车：三列：cq m =1/2i ∑η=1/2（0.132+0.137+0.113+0.079+0.062+0.048）=0.286 折减后：cq m =0.78⨯0.286=0.223二列： cq m =1/2i ∑η=1/2（0.132+0.137+0.113+0.079）=0.231>0.223 取两列：cq m =0.2314号板： 汽车：三列：cq m =1/2i ∑η=1/2（0.109+0.123+0.117+0.085+0.067+0.052）=0.277 折减后：cq m =0.78⨯0.277=0.216二列： cq m =1/2i ∑η=1/2（0.109+0.123+0.117+0.085）=0.217>0.216 取两列：cq m =0.2175号板： 汽车：三列：cq m =1/2i ∑η=1/2（0.095+0.114+0.111+0.083+0.067+0.054）=0.262 折减后：cq m =0.78⨯0.262=0.204二列： cq m =1/2i ∑η=1/2（0.095+0.114+0.111+0.083）=0.202<0.204 取三列：cq m =0.2046号板： 汽车：三列：cqm =1/2i ∑η=1/2（0.1+0.11+0.109+0.083+0.069+0.060）=0.266 折减后：cq m =0.78⨯0.286=0.207二列： cq m =1/2i ∑η=1/2（0.1+0.11+0.109+0.083）=0.201<0.207 取三列：cq m =0.2073-3 各板荷载横向分布系数汇总表：利，因此，跨中和L/4处的荷载横向分布系数偏安全的取下列数值：cqm =0.239 (3) 支点到L/4处的荷载横向分布系数支点到L/4处的荷载横向分布系数按直线内插法求得 空心板荷载横向分布系数汇总于表3-4：3-4 空心板的荷载横向分布系数2. (1) 冲击系数μ的计算《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.2规定，汽车冲击系数的计算采用以结构基频为主要影响因素的计算方法，对于简支梁桥，结构频率f 可采用下式计算GgEI lm EI l f c c c 2222ππ==式中G=23.1745 （m KN / ） l=19.6（m ） Ic =3775078.358(㎝4)=3775.078×10-5(m 4) g=9.8（m/s 2 ） E=3.25×104 （Mpa ）=3.25×1010 （N/m 2 ） 所以3.3036f ===用位置作用种类·m)M Q1k '=(1+μ)MQ1k=1.1752×399.696=469.723(KN·m)三行车道荷载：不计冲击系数:Mqi=1.0×(0.288×10.5×48.02+0.288×238.4×4.9)×0.78=375.681(KN·m) 计入冲击系数：Mqi'=1.1752×(0.288×10.5×48.02+0.288×238.4×4.9)×0.78=441.500(KN·m)2) 剪力两行车道荷载：不计冲击系数:VQ1k=1.0×0.239×(10.5×2.45+1.2×238.4×0.5)=40.335 KN计入冲击系数：VQ1k '=(1+μ) VQ1k=1.1752×40.335=47.402 (KN)三行车道荷载：不计冲击系数:VQ1k=1.0×0.288×(10.5×2.45+1.2×238.4×0.5)×0.78=37.911(KN) 计入冲击系数：VQ1k "=(1+μ) VQ1k=1.1752×37.911=44.553 (KN)②L/4截面（图3-6）1) 弯矩两行车道荷载：不计冲击系数：MQ1k=1.0×(0.239×10.5×36.015+0.239×238.4×3.675)=299.772(KN·m) 计入冲击系数：MQ1k "=(1+μ)MQ1k=1.1752×299.772=352.292(KN·m)三行车道荷载：不计冲击系数MQ1k=1.0×0.78×(0.288×10.5×36.015+0.288×238.4×3.675)=281.761(KN·m) 计入冲击系数：MQ1k "=(1+μ)MQ1k=1.1752×281.761=331.126(KN·m)2) 剪力两行车道荷载：不计冲击系数:VQ1k=1.0×0.239×(10.5×1.838+1.2×238.4×3/4)=55.892(KN) 计入冲击系数：VQ1k "= (1+μ)VQ1k=1.1752×55.892=65.684(KN)三行车道荷载：不计冲击系数:VQ1k=1.0×0.288×(10.5×1.838+286.08×3/4)0.78=52.534(KN) 计入冲击系数：VQ1k "=(1+μ)VQ1k"=1.1752×52.534=61.738(KN)③.支点截面剪力：计算支点截面由于车道荷载引起的效应时，考虑横向分布系数沿空心板跨长的变化，同样均布荷载满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载只作用于影响线中一个最大影响线峰值处。