16m预应力混凝土空心板计算书.docx
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16m预应力混凝土空心板计算书
16m预应力混凝土空心板计算书
预应力混凝土空心板 结构计算书 S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程新桥中桥空心板上、下部结构计算书 1工程概况 S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程项目位置位于贵州省桐梓县，新桥中桥为路线主线上跨越河流而设。
桥梁为3-16m预制空心板梁，桥梁斜交角度为30度，桥面宽1*。
桥梁起点桩号为东北K12+896，终点桩号为南K12+958,桥梁第一跨位于直线线上，第二跨第三跨位于缓和曲线上，缓和曲线长度L=50m。
桥梁通过调整边梁悬臂长度以适应曲线变化。
技术标准 1.设计荷载：
公路-Ⅰ级。
2.设计速度：
40公里/小时。
3.桥面宽度：
++++=。
4.设计洪水频率：
中桥1/100，小桥、涵洞1/50。
5.地震烈度：
地震动根据《中国地震动参数区划图》、《公路桥梁抗震设计细则》，桥位区地震动峰值加速度小于，地震动反应谱特征周期小于，设计地震分组为第一组，相应抗震设防烈度小于Ⅵ度。
桥位区属相对稳定地块，只作简易抗震设计。
上部构造 上部结构均采用装配式预应力混凝土简支空心板。
梁上设置8cm厚C50混凝土现浇调平层，调平层顶面设置防水层，调平层内铺设直径10mm的带肋钢筋网。
下部构造 桥台均采用重力式U型桥台，基础采用桩基接承台。
2计算采用的技术规范及软件 1.《公路工程技术标准》；2.《公路桥涵设计通用规范》； 1 预应力混凝土空心板 结构计算书 3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》；4.《公路桥涵地基与基础设计规范》；5.《公路桥涵施工技术规范》；6.《公路桥梁抗震设计细则》；7.《公路圬工桥涵设计规范》；8.《公路沥青路面设计规范》；9.《公路沥青路面施工技术规范》。
10.《公路排水设计规范》（JTG/TD33-2012）。
11.《砼结构耐久性设计规范》。
12.《公路工程砼结构防腐技术规范》。
采用桥梁博士进行混凝土梁验算。
3计算采用的基本资料 一、钢筋混凝土梁单孔最大跨径为16m，总长度小于100m，属中桥，按连续梁进行计算，安全等级为二级。
二、根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第条规定，计算桥梁结构需计入梯度温度引起的正负效应，竖向温度梯度曲线如下：
竖向梯度温度 三、设计采用升降20度控制；混凝土收缩徐变按JTGD62-2004规范计算。
四、荷载组合说明：
荷载工况均按《公路桥涵设计通用规范》第、规定进行组合。
2 预应力混凝土空心板 结构计算书 承载力极限状态组合：
自重+收缩徐变+汽车+均匀升温+正温差自重+收缩徐变+汽车+均匀降温+反温差自重+收缩徐变+汽车正常使用极限状态短期效应组合：
自重+收缩徐变+汽车+均匀升温+正温差自重+收缩徐变+汽车+均匀降温+反温差自重+收缩徐变+汽车长期效应组合：
自重+收缩徐变+汽车+均匀升温+正温差自重+收缩徐变+汽车+均匀降温+反温差自重+收缩徐变+汽车 4、横向分布系数计算 采用桥梁博士进行横向分布系数计算。
3 预应力混凝土空心板 结构计算书 计算结果如下：
4 预应力混凝土空心板 结构计算书 5、边梁计算边梁计算图式 综合比较1号和8号梁，取受力最不利的1号梁进行计算。
计算理论：
弹性阶段未考虑非线性影响； 计算模型：
按实际材料类型采用空间实体单元模型模拟材料性质；桥梁单元均为梁单元，按平面杆系模型模拟桥梁受力。
根据施工阶段受力，本计算共划分3个施工阶段，本模型考虑了结构自重、收缩徐变、均匀升降温、桥面梯度温度以及不均匀沉降的影响。
共划分单元32个，节点33个。
混凝土参数 混凝土参数强度等级C50弹性模量（MPa）34500容重（kN/m）263线膨胀系数标准值设计值fck（MPa）ftk（MPa）fcd（MPa）ftd（MPa） 表注：
表中标准值、设计值栏分别列出轴心抗压强度fck、fcd和轴心抗拉强度ftk、ftd。
冲击系数计算 根据《公路桥涵设计通用规范》公式：
根据规范计算得 正弯矩冲击系数μ= 荷载计算 二期荷载：
桥面铺装、防撞护栏及声屏障自重影响：
q=KN/M 纵梁内力计算 单元号 2 节点号 属性 最大剪最小剪最大弯最小弯力力矩矩 2剪力302240240302弯矩-137-123-123-1372剪力--- 5
预应力混凝土空心板 结构计算书 44 99 最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力最大剪力最小剪力 - -515----------69169- -31---------- 是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是 表注：
截面强度系数≥1即满足规范要求，小于1则不满足规范要求。
主梁抗剪承载力验算表中截面强度系数均大于1，截面强度满足要求。
纵梁持久状况正常使用极限状态计算 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）规定，A类预应力混凝土构件，在作用短期效应组合下， ?
st?
?
pc?
在长期荷载效应组合下 ?
lt?
?
pc?
0 ——在作用短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉?
st 应力； ——在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力；?
lt 11 预应力混凝土空心板 结构计算书 ——扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘混凝土的预压?
pc 应力； ftk ——混凝土的抗拉强度标准值，对 ?
?
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。
短期效应组合 C50混凝土， 单元节点号号22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 应力应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足 上缘正应力最大最小 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是 是 12 下缘正应力最大最小 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是3-是 是 最大主应力主压应力主拉应力--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是 是 预应力混凝土空心板 结构计算书 1313 1414 1515 1616 1717 1818 1919 2020 2121 2222 2323 2424 2525 2626 2727 应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是7-是是 -是是 - 13 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 -是是 - --是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是--是是- - 预应力混凝土空心板 结构计算书 2829303132 2829303132 是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足应力属性容许值是否满足 是是是是是是 是-是-是-是-是-是 是是是是是16..2是 是-是-是-是-是-是 是是是是是是 是--是--是--是--是--是 表注：
正截面混凝土应力以压为正，拉为负。
表中上、下缘拉应力均未超过规范值，满足要求。
长期效应组合 单元号2 节点号 上缘正应力下缘正应力 应力 最大最小最大最小 是 是 0 是 是 0 是力 是 最大主应力主压应 主拉应力 2应力属性 容许值是否满足 - - 14 预应力混凝土空心板 结构计算书 3 4 5 3应力属性 容许值是否满足4应力属性 容许值是否满足5应力属性 容许值 是是是是 0 是0 是0 是 0 是 0 是 0 是 是-- - 是 - -- 66 77 88 99 1010 1111 1212 1313 1414 1515 1616 1717 是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值 是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 5 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 015 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 - - 是 - - 是 - - 是- - 是 - - 是 - - 是-- 是-- 是-- 是 - - 是- - 是 - -
预应力混凝土空心板 结构计算书 18 19 20 是否满足18应力属性 容许值是否满足19应力属性 容许值是否满足20应力属性 容许值是是是是是是 是0 是0 是0 是 0 是 0 是 是 0 是 是-- 是 是 - -是 - - 2121 2222 2323 2424 2525 2626 2727 2828 2929 3030 3131 32 32是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 容许值是否满足应力属性 是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是是 0是 是是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是是 0 是 是 16 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是-- 是-- 是-- 是 - - 是 - - 是 - - 是 - - 是- - 是 - - 是 - - 是 - - 是- 预应力混凝土空心板 结构计算书 容许值是否满足 是 是 0 是 是 0 是 是 - 表注：
正截面混凝土应力以压为正，拉为负。
表中上、下缘拉应力均未超过规范值，满足要求。
纵梁持久状况和短暂状况构件的应力计算 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第条规定，使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力和预应力钢筋的拉应力，应符合下列规定：
1、受压区混凝土的最大压应力：
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kc?
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pt?
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2、受拉压预应力钢筋的最大拉应力：
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p?
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1209MPa 3、混凝土的主压应力应符合下式规定：
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纵梁正截面混凝土压应力验算 单元号 节点号1 正应力（Mpa） 应力应力值 上缘最大压应 力 最小 下缘正应力下缘最大压应 力- 最小- 主应力（Mpa）最大主压应 力 主拉应力- 1 17 预应力混凝土空心板 结构计算书 2 3 4234容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值是7是是-1000是7-1000是-1000是是是是--1000是-1000是-1000是是是是-1000是--1000是--1000是- 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 1313 1414 1515 容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是 是 18 -1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是 -1000是 是 -1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是是--1000是 是 预应力混凝土空心板 结构计算书 1616 1717 1818 1919 2020 2121 2222 2323 2424 2525 2626 2727 2828 2929 3030 应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000是是 -1000 19 是是是是-是-是-是-是-是-是-是-是-是-是 -1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000是是-1000 --1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000是--1000 预应力混凝土空心板 结构计算书 3132 3132 是否满足应力值容许值是否满足应力值容许值是否满足 是是是 是-1000是-1000是 是是是 是-1000是-1000是 是是是 是--1000是--1000是 表注：
表中正应力及主应力均未超过规范允许值，满足要求。
预应力钢筋的最大拉应力验算 钢束号最大应力（Mpa）容许最大应力（Mpa）1-+03-+032-+03-+03 表注：
表中验算栏“是”表示满足规范要求，从表中可知所有钢束最大拉应力均满足规范要求。
是否满足 是是 6、中梁计算中梁计算图式 综合比较2号至7号梁，取受力最不利的2号梁进行计算。
计算理论：
弹性阶段未考虑非线性影响； 20
预应力混凝土空心板 结构计算书 计算模型：
按实际材料类型采用空间实体单元模型模拟材料性质；桥梁单元均为梁单元，按平面杆系模型模拟桥梁受力。
根据施工阶段受力，本计算共划分3个施工阶段，本模型考虑了结构自重、收缩徐变、均匀升降温、桥面梯度温度以及不均匀沉降的影响。
共划分单元32个，节点33个。
混凝土参数 混凝土参数 弹性模量强度等级（MPa）C5034500（kN/m）263容重线膨胀系数标准值fck（MPa）ftk（MPa）设计值fcd（MPa）ftd（MPa）表注：
表中标准值、设计值栏分别列出轴心抗压强度fck、fcd和轴心抗拉强度ftk、ftd。
冲击系数计算 根据《公路桥涵设计通用规范》公式：
根据规范计算得 正弯矩冲击系数μ= 荷载计算 桥面铺装、人行道影响及栏杆自重影响：
q= 纵梁内力计算 单元号1 2 3 节点号1 2 2 3 3 4 属性剪力弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力弯矩 最大剪最小剪最大弯最小弯力力矩矩 0-000000292230230292 --- --110109--110109--124122 21 预应力混凝土空心板 结构计算书 4 5 6 4剪力弯矩5剪力弯矩5剪力弯矩6剪力弯矩6剪力118 124 --124--129--122-123123-123------ 7 77 8 88 9 99 10 1010 11 1111 12 1212 13 1313 14 1414 15 弯矩129剪力弯矩72剪力弯矩134剪力弯矩剪力弯矩101剪力弯矩54剪力弯矩剪力 弯矩剪力 弯矩剪力 弯矩剪力 弯矩153剪力 -弯矩102剪力 弯矩133剪力 -弯矩138剪力 弯矩164剪力 -弯矩169剪力 弯矩189剪力 弯矩192-134-72-132---4954---153--97186102-164138-189169-206 22 123--56125--56125--120---120--114-111-114-111-6122-122-6122-122--141-120141-120--171-105171-105--2
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