13米后张法预应力简支空心板通用图计算书

西部地区中小跨径适用桥梁形式研究

通用图设计计算书

13m装配式后张法预应力混凝土简支空心板计算

目录

1.概况与基本数据 (1)

1.1概况 (1)

1.2技术规范 (1)

1.3基本数据 (1)

1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图 (2)

1.5 计算模式、重要性系数 (2)

1.6 材料主要指标 (2)

1.7 主要材料选用 (3)

2．计算模型及相关参数 (3)

2.1 空心板施工阶段 (3)

2.2 结构离散图 (3)

2.3 空心板横断面 (4)

2.4 活载横向分布系数与汽车冲击系数 (4)

2.5 预应力筋构造 (5)

2.6 预应力配置 (5)

2.7 温度效应及支座沉降 (5)

3．简支空心板计算结果验算 (5)

3.1 简支空心板边板施工阶段验算 (5)

3.2 简支空心板边板使用阶段验算 (7)

3.3 简支空心板中板施工阶段验算 (11)

3.4简支空心板中板使用阶段验算 (12)

4． 3孔13米及5孔13米连续空心板计算结果验算 .... 错误!未定义书签。

4.1 施工阶段验算 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.2 使用阶段验算 ................................................................................................. 错误!未定义书签。5．计算结论. (16)

1.概况与基本数据

1.1概况

依据《西部地区中小跨径桥梁技术研讨会》会议纪要、《西部地区中小跨径适用桥梁形式研究下一步工作内容和计划》及我院任务通知单。课题组进行课题相关设计开发。开发原则为：

（1）上部构造形式采用9板式

（2）板宽模数B=1.24米，预制高度为0.75米。

（3）混凝土强度等级：C50

（4）边板悬臂长度34厘米。

（5）空心板两端及顺桥向采用单支座。

（6）适用路基宽度：整体式路基24.50米、分体式路基12.0米。

（7）适用于直线桥。

1.2技术规范

1《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)

2《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

3《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ 022-85）

4《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

5《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85）

6《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）

7《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）

1.3基本数据

（1）结构：后张法预应力混凝土简支空心板

（2）计算跨经：13米

（3）路基宽度：整体式路基24.5米、12米

（4）车道数：双向4车道

（5）汽车荷载：公路－Ⅰ级

1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图

1．永久作用：结构重力、预加力和混凝土的收缩及徐变作用

2．可变作用：汽车荷载、温度作用

3.作用效应组合

（1）承载能力极限状态

组合设计值Sud=1.2×永久作用 +1.4×汽车荷载+0.8×1.4温度

汽车荷载计冲击力，组合值还应乘的结构重要性系数1.1

（2）正常使用极限状态

作用短期效应组合：永久作用+0.7×汽车荷载+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用

作用长期效应组合：永久作用+0.4×汽车+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用1.5 计算模式、重要性系数

按简支结构计算，结构重要性系数为1.1。

1.6 材料主要指标

1.7 主要材料选用

（1） 沥青混凝土：桥面铺装 。

（2） C40混凝土：桥面铺装调平层 。

（3） C50混凝土：预制空心板、现浇连续段。 （4）24.15j mm 钢绞线：预制空心板

2．计算模型及相关参数 2.1 空心板施工阶段

采用公路桥梁结构设计系统GQJS 9.2计算，简支空心板（1-13米）施工阶段共划分为3个，各阶段工作内容见表3 。

表2.1 简支空心板施工阶段划分说明

2.2 结构离散图

13米简支空心板结构离散图见图1。划分为20个单元21个节点。

图2-2 简支空心板计算模型

2.3 空心板横断面

(1) 空心板边板横截面

图2-3 -1 空心板边板横截面（单位：cm）

(2) 空心板中板横截面

图2-3-2 空心板中板横截面（单位：cm）

2.4 活载横向分布系数与汽车冲击系数

空心板采用平面杆系有限元程序进行计算。按平面杆系有限元计算，考虑活荷载横向分布系数，进行影响线加载。活载横向分布系数按空间结构分析计算。汽车冲击系数按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）4.3.2条计算。计算结果见表4。

2.5 预应力筋构造

预应力钢筋构造见《装配式结构连续空心板通用设计图》。

2.6 预应力配置

2.7 温度效应及支座沉降

考虑整体均匀温升25℃，整体均匀温降-30℃。

非线形温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条规定执行。

3．简支空心板计算结果验算

3.1 简支空心板边板施工阶段验算

(1)第1施工阶段

●第1施工阶段位移累计值(单位：m)

计算结果摘录跨中11＃节点

●第1施工阶段组合应力（应力单位：Mpa,压为正，拉为负）