手算后张法简支梁

预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术

通用图设计计算书

20m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算（手算）

(高速公路和一级公路)

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预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术 20m简支预应力混凝土空心板

目 录

1 计算依据与基础资料 ......................................................................... 1

1.1 标准及规范 ............................................................ 1

1.1.1 标准 ............................................................................................................................... 1 1.1.2 规范 ............................................................................................................................... 1 1.1.3 参考资料 ....................................................................................................................... 1 1.2 主要材料 .............................................................. 1 1.3 设计要点 .............................................................. 2

2 横断面布置 ......................................................................................... 2

2.1 横断面布臵图 .......................................................... 2 2.2 预制板截面尺寸 ........................................................ 3

3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 .................................... 3

3.1 汽车荷载横向分布系数计算 ............................................... 3

3.1.1 跨中横向分布系数 ....................................................................................................... 3 3.1.2 支点横向分布系数 ....................................................................................................... 5 3.1.3 车道折减系数 ............................................................................................................... 5 3.2 汽车荷载冲击系数计算................................................... 5

3.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数 ........................................................................................ 5 3.2.2 汽车荷载的局部加载冲击系数 ................................................................................... 5

4 作用效应组合 ..................................................................................... 6

4.1 作用的标准值 .......................................................... 6

4.1.1 永久作用标准值 ........................................................................................................... 6 4.1.2 汽车荷载效应标准值 ................................................................................................... 7 4.2 作用效应组合 ......................................................... 10

4.2.1 基本组合（用于结构承载能力极限状态设计） ..................................................... 10 4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) .................................................... 11 4.2.3 作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计） .............................................. 11 4.3 截面几何特性计算 ..................................................... 14

5 持久状态承载能力极限状态计算 ................................................... 16

5.1 正截面抗弯承载能力 ................................................... 16 5.2 斜截面抗剪承载力验算.................................................. 17

5.2.1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 ......................................... 17

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预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术 20m简支预应力混凝土空心板

6 持久状况正常使用极限状态计算 ................................................... 19

6.1 预应力钢束应力损失计算 ................................................ 20

6.1.1 张拉控制应力 ............................................................................................................. 20 6.1.2 各项预应力损失 ......................................................................................................... 20 6.2 温度梯度截面上的应力计算 .............................................. 26

6.3 抗裂验算 ............................................................. 27

6.3.1 正截面抗裂验算 ......................................................................................................... 27 6.3.2 斜截面抗裂计算 ......................................................................................................... 30 6.4 挠度验算 ............................................................. 32

6.4.1 汽车荷载引起的跨中挠度 ......................................................................................... 32 6.4.2 预制板是否设置预拱值的计算 ................................................................................. 33

7 持久状态和短暂状况构件应力计算 ............................................... 35

7.1 使用阶段正截面法向应力计算 ............................................ 35

7.1.1 受压区混凝土的最大压应力 ..................................................................................... 35 7.1.2 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 ............................................................................. 36 7.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 .................................. 37

7.3 施工阶段应力验算 ..................................................... 39

8 桥面板配筋计算 ............................................................................... 41

8.1 荷载标准值计算 ....................................................... 41

8.1.1 计算跨径 ..................................................................................................................... 41 8.1.2 跨中弯矩计算 ............................................................................................................. 42 8.1.3 支点剪力 ..................................................................................................................... 43 8.2 极限状态承载力计算 ................................................... 43

8.2.1 荷载效应组合计算 ..................................................................................................... 43 8.2.2 正截面抗弯承载力 ..................................................................................................... 44 8.2.3 斜截面抗剪承载力 ..................................................................................................... 44 8.3 抗裂计算 ............................................................. 44

9 铰接板的混凝土铰缝剪力验算 ....................................................... 45

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预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术 20m简支预应力混凝土空心板

预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术

通用图计算

（20m简支预应力混凝土空心板）

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)19.26m；预制板长19.96m

?设计荷载：公路－Ⅰ级

?桥面宽度：（路基宽23m，高速公路），半 幅桥全宽11.25m 0.5m(护栏墙)+10.25m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)＝11.25m ?结构重要性系数： 1.1

?环境条件Ⅱ类，计算收缩徐变时，考虑存梁期为90天 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C30

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