1、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13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算(高速公路和一级公路)设计计算人： 日期：复核核对人： 日期：单位审核人： 日期：项目负责人： 日期：编制单位：湖南省交通规划勘察设计院编制时间：二六年三月预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 113m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算1. 设计依据及相关资料1.1 计算项目采用的标准和规范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）（简称通用规范）3
2、.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）（简称公桥规）1.2 参与计算的材料及其强度指标依据中华人民共和国交通部“预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术” 第二次工作会议纪要：对于公路级汽车荷载的预应力混凝土空心板采用 C50 强度等级的混凝土；桥面铺装下层为 100mm 现浇 C40 混凝土，上 层为沥青混凝土；后张法预应力管道统一采用金属波纹管。各参与计 算材料的强度指标按公桥规选用，材料名称及设计参数取值见表 1.1。材料名称及设计参数取值表 表 1.1材 料 项 目 参 数 材 料 项 目 参 数抗压标准强度 fck 32.4MPa 抗拉标准强度 fpk
3、1860MPa抗拉标准强度 ftk 2.65MPa 抗拉设计强度 fpd 1260MPa抗压设计强度 fcd 22.4MPa 抗压设计强度 fpd 390MPa抗拉设计强度 ftd 1.83MPa 弹性模量 Ep 1.95105MPa抗 压弹性模量 Ec 34500MPa 管道摩擦系数 0.225计算材料容重 26kN/m3 管道偏差系数 k 0.0015C50 混凝土线膨胀系数 0.00001 张拉控制应力 con 0.75fpk抗压标准强度 fck 26.8MPa 钢丝松弛系数 0.3抗拉标准强度 ftk 2.40MPas15.2低松弛钢铰线单端锚具回缩值 L 6mm抗压设计强度 fcd
4、18.4MPa 抗拉标准强度 fsk 335MPa抗拉设计强度 ftd 1.65MPa 抗拉设计强度 fsd 280MPa抗 压弹性模量 Ec 32500MPa 抗压设计强度 fsd 280MPa计算材料容重 26kN/m3C40 混凝土线膨胀系数 0.00001普通钢筋HRB3351.3 荷载等级2依据通用规范第 4.3.1 款第 3 条表 4.3.1-1 规定，高速公路和一级公路汽车荷载等级：公路级；1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图1.4.1 设计采用的作用设计采用的作用荷载，按通用规范第 4 章确定。不计偶然作用，永久作用和可 变作用的取项如下：（1）永久作用：结构重力、预加力和
5、混凝土的收缩及徐变作用；（2）可变作用：汽车荷载、汽车荷载冲击力和温度作用；整体温差：温升 20，整体温降 20； 依据中华人民共和国交通部“预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术”第二次工作会议纪要：空心板桥面铺装上层选用沥青铺装。 竖向梯度温度效应按通用规范第 4.3.10 款第 3 条选用（100mm 沥青混凝土铺装层），具体图 式见图 1.1。竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。 图 1.1 竖向梯度温度(尺寸单位 mm)依据通用规范条文说明第 4.3.10 款不计入横桥向梯度温度。各板的横向分布系数及取值方式参见横向分布系数计算书。1.4.2 作用效应组合（1）持久状况承载能力极限状
6、态（通用规范第 4.1.6 款）作用效应组合设计值 Sud=1.2永久作用 +1.4汽车 荷载+0.81.4 温度作用效应组合设计值组合值还应乘结构重要性系数 1.1。依据公桥规第 5.1.1 款，汽车荷载计入冲击系数。预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 3（2）持久状况正常使用极限状态（通用规范第 4.1.7 款）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均匀温度作用依据公桥规第 6.1.1 款，汽车荷载不计入冲击系数
7、。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 总体项目组、专家组指导意见1在计算收缩徐变时，考虑存梁期为 90 天。2采用预应力 A 类构件，考虑现浇层厚度的一半混凝土参与结构受力。2计算2.1 计算模式、所采用软件采用桥梁博士 V3.0.3 计算，纵向计算按平面杆系理论，将计算对象作为平面梁单元画出结构离散图；根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段；进行作用组合，求得结构在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移；按规范中所规定的各项容许值，验算构件是否满足结构承载力要求，材料强度要求和结构的整体刚度要求。计算共分 5 个阶段，即 4 个施工阶段和 1
8、个使用阶段，各阶段情况见表 2.1，各施工 阶段计算简图见图 2.1。施工工序表 表 2.1阶段号 工 作 内 容1 空心板预制2 张拉预应力钢束3 浇注铰缝混凝土4 浇注桥面铺装，安装防撞 栏杆5 使用阶段4图 2.1 施工阶段计算简图2.2 计算结果及结果分析2.2.1 中板计算结果及结果分析1. 数据输入的一些间接性结果（1）中板的冲击系数在桥博中，冲击系数在使用信息中输入，其 值计算按照通用规范第 4.3.2 款及其条文说明规定的公式计算。计算跨径： ；跨中截面的截面惯矩： ；ml36.12 4038.mIc跨中处单位长度质量： ./7.1584mkgc基频： ；HZEIlfc 389
9、136.2201 冲击系数： 。8.0577.01Inf故汽车冲击力的作用系数为 。3（2）C40 封端封端重量在计算中，在第 1 个施工阶段按集中力加在支承节点上，其重量为：kNm54.326.07.（3）二期恒载由于中板结构计算的过程中，考虑了计入 5cm 桥面现浇层参与结构受力，故未计入部预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 5分按二期恒载与桥面沥青混凝土铺装层在第 4 施工阶段一起计入，同时考虑防撞栏杆的横向分布。二期恒载为： mkNq /207.89)025.17.(25.10265.10 注：沥青混凝土容重
10、按 考虑。3/4mkN2. 持久状况承载能力极限状态验算依据公桥规第 5.1.5 款（规范强制性条款）：作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）的组合设计值，在保证结构的重要性系数前提下，必须不大于构件承载力设计值。（1）受弯构件正截面抗弯承载力验算正截面抗弯承载力（底板计入 12 根直径 12mm 的 HRB335 钢筋）计算结果见图 2.2：1254-5860-7345123081678142059407910142847112142058409131415123046718984-58692540图 2.2 正截面抗弯承载能力计算结果由图 2.2 可以看出，构件承载力设计值大于作
11、用效应的组合设计值，正截面抗弯承载力满足公桥规（JTG D62-2004）第 5.1.5 款的要求。（2）受弯构件斜截面抗剪验算计算的剪力值以图示结果列出，见图 2.3：120.8433497.05945-390.1678-192.46910-93.112-7.961351415.39106-7185.49.92.-704图 2.3 各截面剪力值依据公桥规第 5.2.7 款和第 5.2.9 款对构件的斜截面抗剪承载力及抗剪截面尺寸是6否符合要求进行验算。 斜截面抗剪承 载力验 算各截面抗剪承载力设计值均与最大剪力值 499.4kN 比较， 对于简支空心板而言，只要验算最不利的截面能够满足抗剪要
12、求即可，显然，由于箍筋间距全桥配置一样，故最不利抗剪位置在腹板变化处截面。其斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值： kNffPbhV svkcucs4.93.72 0654.285)7.062(650310510).2(. ,332 注：纵向受拉钢筋按 1212，箍筋按 410，间距 150mm 考虑。由于混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值已经超过作用效应最不利截面最大剪力组合设计值，故斜截面抗剪承 载能力极限状态满足公桥规要求。 斜截面截面抗剪尺寸验算 kNbhfVkcu 4.91.750632501.105. 0,3 故截面抗剪尺寸满足公桥规要求。3. 持久状况正常使用极限状态验算依
13、据公桥规第 6.1.1 款正常使用极限状态的验算时，汽车荷载效应可不计冲击系数。预应力作为荷载考虑，荷载 分项系数为 1.0。（1）预应力混凝土构件截面抗裂验算 荷载短期效 应组合作用下正截面抗裂性 验算公桥规第 6.3.1 款第 1 条，对 A 类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下： ，程序计算结果见图 2.4：Mpaftkpcst 85.6.270.12.63.89-04253.9472503146454.97304.91263680 786.423.844.381.249107.04.383.89.21126.423.854.38.41314154.97304.892606
14、37183.81253.8924699.64-04507图 2.4 荷载短期效应组合作用下抗裂性验算图预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 7从图 2.4 中可以看出，短期效应组合作用下没有出现拉应力，故正截面抗裂满足公桥规对 A 类预应力构件在短期效应组合下的要求。 荷载长期效 应组合作用下正截面抗裂性 验算公桥规第 6.3.1 款第 1 条，对 A 类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）长期效应组合（不计间接施加在桥上的其他作用效应）下： ，程序计算结果见图 2.5：0pcst120.43.17329-3.28130
15、97454.01394.25366785.14233.7529105.73463.27691125.1423.7421314154.01394.2365567183.09283.18279170.432-图 2.5 荷载长期效应组合作用下抗裂性验算图从图 2.5 可以看出，长期效应组合作用下没有出现拉应力，故正截面抗裂满足公桥规对 A 类预应力构件在长期效应组合下的要求。 预应力混凝土构件斜截面斜抗裂验算公桥规第 6.3.1 款第 2 条，对 A 类预应力混凝土预制拼装构件，在作用（或荷载）短期效应组合下： ，程序计算结果见图 2.6：Mpaftktp 325.16.50.12-0.75-0.
16、345-0.3678-0.5910-.112-0.5131415-0.36718-0.392-0.76图 2.6 荷载短期效应组合作用下斜抗裂性验算图从图 2.6 可以看出，短期效应组合作用下斜截面主拉应力最大为 ，Mpa325.176.0故正斜截面抗裂满足公桥规对 A 类预应力构件在短期效 应组合下的要求。（2）变形计算8 挠度验算按短期效应组合并消除结构自重产生的位移，程序计算结果见图 2.7。123450.8-0.16780.2-0.289100.2-0.321120.2-0.281314150.8-0.67189图 2.7 短期效应组合并消除结构自重产生的位移图按公桥规第 6.5.2
17、第 2 条对构件刚度的规定，第 6.5.3 条对挠度长期增长系数的取值，计算的挠度为： ，故满足公桥涵规对受弯构mLm02167./045103. 件最大挠度的要求。 预加力引起的反拱 计 算及预拱度的设置短期效应组合程序计算的挠度值见图 2.8。12345-0.2678-0.74-0.123910-0.85-0.14112-0.74-0.123131415-0.2467189图 2.8 短期效应组合产生的位移预加力产生的反拱值见图 2.9。12-0.603450.26780.619100.691120.611314150.267180.9-06图 2.9 预加力产生的反拱值从图 2.8 可知
18、，在荷载短期效应组合下，跨中的最大挠度为 0.0140m，C50 混凝土的挠度长期增长系数为 1.425，故考虑荷载长期效应的影响下，最终计算跨中的最大挠度为：。m0195.42.01.预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 9依据公桥规第 6.5.3 款预加力产生的反拱值长期增长系数为 2.0，预加力产生的最大反拱值为 0.0069m，故预加力 产生的长期反拱值 。故由预加力产生的m0138.269.0长期反拱值小于荷载短期效应组合计算的长期挠度值，差值为 ，但差值仅为6，可 认为不设预拱度和反预拱。m1.64. 持久
19、状况应力验算依据公桥规第 7.1.1 款规定：持久状况应力计算作用（或荷载）取其标准值，汽车荷载应考虑冲击系数。（1） 正截面混凝土的压应力验算依据公桥规第 7.1.5 款第 1 条规定，受弯构件正截面混凝土的最大压应力应满足：，混凝土压应力程序计算结果见图 2.10：MPafckptkc 2.64.350.12.3407-0564.31839268455.79285.21.78633 787.943.644.67-0.439108.744.214.1-31127.933.654.65-0.41314155.7825.21.76639183.924.239407-0.956图 2.10 正截面
20、混凝土的压应力图从图 2.10 看出正截面混凝土的最大压应力 ，故正截面混凝土的最Mpa2.17.8大压应力满足公桥规的要求。（2）预应力钢筋拉应力验算依据公桥规第 7.1.5 款第 2 条规定，受弯构件受拉区预应力钢筋（钢铰线）的最大拉应力应满足： 。程序将预应力钢筋按长度分为 31MPafckpe 1209865.06. 个点，算得各点预应力钢筋的拉应力如下（结构对称，仅列出一半的数值）：预应力钢筋拉应力表（单位：Mpa） 表 2.2点 号 1 2 3 4 5 6 7 810N1 最大拉应力 1079 1068 1068 1065 1062 1076 1090 1093N2 最大拉应力 1
21、044 1035 1033 1033 1034 1050 1073 1097点 号 9 10 11 12 13 14 15 16N1 最大拉应力 1097 1101 1106 1109 1112 1115 1117 1120N2 最大拉应力 1106 1109 1112 1115 1118 1120 1122 1124从表 2.2 结果可以看出，预应力钢筋全程出现的最大拉应力为 ，Mpa12094故预应力钢筋的最大拉应力满足公桥规的要求。（3）混凝土的主压应力和主拉应力依据公桥规第 7.1.6 款，由作用（或荷载）标准值和预加力混凝土的主压应力应符合；主拉应力则依据其值与 比值的大小来确定箍筋
22、Mpafckcp 4.19.3260. tkf5.0的设置方式：在 区段，箍筋可仅按构造要求设置；ftktp 3255.在 区段，箍筋按规范公式计算结果设置。patt 160程序计算的混凝土主压应力和主拉应力结果见图 2.11：12.341-089326455.79-0.680 787.94-0.439108.74-.231127.93-0.41314155.78-0.467184.2-0.3997图 2.11 混凝土的主压和主拉应力图从图 2.11 可以看出：混凝土的最大主压应力： ，故混凝土的最大主Mpa.97.8压应力满足公桥规的要求；混凝土的最大主拉应力： ，故箍筋可仅按3251构造要
23、求设置。3. 短暂状况应力验算依据公桥规第 7.2.8 款第 1 条，在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向压应力应符合 ；若出现混凝土的法向Mpafcktc 01.75.4327.0. 拉应力， 则应按公桥规规 定配置不小于某一配筋率的纵向钢筋（该条具体参见公桥规预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 11第 71 页）。短暂状况第二、三和四施工阶段的截面边缘混凝土的法向压应力程序计算结果见图2.12、2.13、2.14 所示：120.3-82.793.243800452.514.9563782.05.
24、699102.385.47112.085.691314152.54.936157182.803.2097940.3-图 2.12 第二施工阶段应力图120.-72.973.1638453.04.6967 782.915.09103.284.761122.915.01314153.04.67697182.983.19760.2-7图 2.13 第三施工阶段应力图120.3-3.073.13807453.624.163 784.303.679104.813.211124.303.671314153.64.13627183.083.079710.32-图 2.14 第四施工阶段应力图从图 2.122
25、.14 可以看出混凝土截面边缘最大法向压应力： ，没Mpa0.789.5有出现拉应力，故施工阶段截面边缘混凝土的法向应力满足公桥规的要求。2.2.2 最大悬臂边板（悬臂长 0.63m）计算结果及结果分析1. 数据输入的一些间接性结果（1）最大悬臂边板的冲击系数12在桥博中，冲击系数在使用信息中输入，其 值计算按照通用规范第 4.3.2 款及其条文说明规定的公式计算。计算跨径： ；跨中截面的截面惯矩： ；ml36.12 4016.mIc跨中处单位长度质量： ./7.195mkgc基频： ；HZEIlfc 8171436.2201 冲击系数： 。7.0157.0Inf故汽车冲击力的作用系数为 。3
26、（2）C40 封端封端重量在计算中，在第 1 个施工阶段按集中力加在支承节点上，其重量为：kNm54.326.07.（3）二期恒载由于中板结构计算的过程中，考虑了计入 5cm 桥面现浇层参与结构受力，故未计入部分按二期恒载与桥面沥青混凝土铺装层、防撞栏杆在第 4 施工阶段一起计入，其中，防撞栏杆应考虑横向分布。二期恒 载为： mkNq /32.9)025.17.(24375.1026875.10 注：沥青混凝土容重按 考虑。/mkN2. 持久状况承载能力极限状态验算依据公桥规第 5.1.5 款（规范强制性条款）：作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）的组合设计值，在保证结构的重要性系
27、数前提下，必须不大于构件承载力设计值。（1）受弯构件正截面抗弯承载力验算正截面抗弯承载力计算结果（底板计入 12 根 HRB335 直径 12mm 的钢筋）见图 2.15：126-609345147626176781684294979101684557112168429349131415147623064718-60926预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 13图 2.15 正截面抗弯承载能力计算结果由图 2.15 可以看出，构件承载力设计值大于作用效应的组合设计值，正截面抗弯承载力满足公桥规（JTG D62-200
28、4）第 5.1.5 款的要求。（2）受弯构件斜截面抗剪验算计算的剪力值以图示结果列出，见图 2.16：120.8343549.39445-48.61965278-237.51910-6.7112-.5371314153.946-7189.51.323.0图 2.16 各截面剪力值依据公桥规第 5.2.7 款和第 5.2.9 款对构件的斜截面抗剪承载力及抗剪截面尺寸是否符合要求进行验算。 斜截面抗剪承 载力验 算各截面抗剪承载力设计值均与最大剪力值 551.3kN 比较， 对于简支空心板而言，只要验算最不利的截面能够满足抗剪要求即可，显然，由于箍筋间距全桥配置一样，故最不利14抗剪位置在腹板变化
29、处截面。其斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值： kNffPbhV svkcucs3.51.72 0654.285)7.062(500401)6.2(.3,32 注：纵向受拉钢筋按 1212，箍筋按 410，间距 150mm 考虑。由于混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值已经超过作用效应最不利截面最大剪力组合设计值，故斜截面抗剪承 载能力极限状态满足公桥规要求。 斜截面截面抗剪尺寸验算 kNbhfVkcu 3.51.70532051.105. 0,3 故截面抗剪尺寸满足公桥规要求。3. 持久状况正常使用极限状态验算依据公桥规第 6.1.1 款正常使用极限状态的验算时，汽车荷载效应可不计冲击
30、系数。预应力作为荷载考虑，荷载 分项系数为 1.0。（1）预应力混凝土构件截面抗裂验算 荷载短期效 应组合作用下正截面抗裂性 验算公桥规第 6.3.1 款第 1 条，对 A 类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下： ，程序计算结果见图 2.17：Mpaftkpcst 85.6.270.12.28506435.2-3637179453.42175.903468.2 784.9325.101.59105.472.934.57.861124.932505.09.51314153.4275.83469182.755.16399860.243-图 2.17 荷载短期效应组合作用下抗裂性验算图
31、从图 2.17 中可以看出，短期效应组合作用下没有出现拉应力，故正截面抗裂满足公预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 15桥规对 A 类预应力构件在短期效应组合下的要求 。 荷载长期效 应组合作用下正截面抗裂性 验算公桥规第 6.3.1 款第 1 条，对 A 类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）长期效应组合（不计间接施加在桥上的其他作用效应）下： ，程序计算结果见图 2.18：0pcst120.472193-54.639731452.5705.1942680 783.72844.12699104.26373.89201
32、123.72844.02691314152.57085.18406927182.1954.03904735-7图 2.18 荷载长期效应组合作用下抗裂性验算图从图 2.18 可以看出，长期效应组合作用下没有出现拉应力，故正截面抗裂满足公桥规对 A 类预应力构件在长期效应组合下的要求。 预应力混凝土构件斜截面斜抗裂验算公桥规第 6.3.1 款第 2 条，对 A 类预应力混凝土预制拼装构件，在作用（或荷载）短期效应组合下： ，程序计算结果见图 2.19：Mpaftktp 325.16.50.12-0.81-0.3445-0.1678-0.910-.112-0.8131415-0.6718-0.49
33、23-0.81图 2.19 荷载短期效应组合作用下斜抗裂性验算图从图 2.5 可以看出，短期效应组合作用下斜截面主拉应力最大为 ，Mpa325.81.0故正斜截面抗裂满足公桥规对 A 类预应力构件在短期效 应组合下的要求。（2）变形计算 挠度验算按短期效应组合并消除结构自重产生的位移，程序计算结果见图 2.20。16120.30-3450.8-16780.21-0.299100.23-0.31120.21-0.291314150.8-67180.93-02图 2.20 短期效应组合并消除结构自重产生的位移图按公桥规第 6.5.2 第 2 条对构件刚度的规定，第 6.5.3 条对挠度长期增长系数
34、的取值，计算的挠度为： ，故满足公桥涵规对受弯构mLm02167./047.5.103. 件最大挠度的要求。 预加力引起的反拱 计 算及预拱度的设置短期效应组合程序计算的挠度值见图 2.21。12345-0.24678-0.712910-0.82-0.139112-0.721131415-0.2467189图 2.21 短期效应组合产生的位移预加力产生的反拱值见图 2.22。12-0.703450.276780.749100.831120.741314150.276180.9-07图 2.22 预加力产生的反拱值从图 2.22 可知，在荷载短期效应组合下，跨中的最大挠度为 0.0139m，C5
35、0 混凝土的挠度长期增长系数为 1.425，故考虑荷载长期效应的影响下，最终计算跨中的最大挠度为：。m0198.425.0139.依据公桥规第 6.5.3 款预加力产生的反拱值长期增长系数为 2.0，预加力产生的最大反拱值为 0.0083m，故预加力 产生的长期反拱值 。故由预加力产生的m016.283.0长期反拱值小于荷载短期效应组合计算的长期挠度值，为 ，但0329预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 17差值仅为 ，可认为不设预拱度。m2.34. 持久状况应力验算依据公桥规第 7.1.1 款规定：持久状况应力计算
36、作用（或荷载）取其标准值，汽车荷载应考虑冲击系数。（1） 正截面混凝土的压应力验算依据公桥规第 7.1.5 款第 1 条规定，受弯构件正截面混凝土的最大压应力应满足：，混凝土压应力程序计算结果见图 2.23：MPafckptkc 2.64.350.12.9301-08565.83321454.09126.242.763 786.272.35.38-0697106.952.794.82-1126.2.345.37-061314154.0836.212.687182.9375.139016-0.6图 2.23 正截面混凝土的压应力图从图 2.23 看出正截面混凝土的最大压应力 ，故正截面混凝土的最
37、Mpa2.169.大压应力满足公桥规的要求。（2）预应力钢筋拉应力验算依据公桥规第 7.1.5 款第 2 条规定，受弯构件受拉区预应力钢筋（钢铰线）的最大拉应力应满足： 。程序将预应力钢筋按长度分为 31MPafckpe 1209865.06. 个点，算得各点预应力钢筋的拉应力如下（结构对称，仅列出一半的数值）：预应力钢筋拉应力表（单位：Mpa） 表 2.3点 号 1 2 3 4 5 6 7 8N1 最大拉应力 1075 1062 1063 1061 1059 1073 1087 1092N2 最大拉应力 1044 1035 1035 1035 1035 1050 1073 1097点 号 9
38、 10 11 12 13 14 15 16N1 最大拉应力 1096 1101 1106 1110 1113 1116 1118 1121N2 最大拉应力 1107 1110 1114 1117 1120 1123 1125 1127从表 2.3 结果可以看出，预应力钢筋全程出现的最大拉应力为 ，Mpa1209718故预应力钢筋的最大拉应力满足公桥规的要求。（3）混凝土的主压应力和主拉应力依据公桥规第 7.1.6 款，由作用（或荷载）标准值和预加力混凝土的主压应力应符合；主拉应力则依据其值与 比值的大小来确定箍筋Mpafckcp 4.19.3260. tkf5.0的设置方式：在 区段，箍筋可仅
39、按构造要求设置；ftktp 3255.在 区段，箍筋按规范公式计算结果设置。patt 160程序计算的混凝土主压应力和主拉应力结果见图 2.24：12.95.8-04335456.24-0.963786.27-0.3697106.95-.271126.2-0.361314156.21-0.967185.1-0.59624图 2.24 混凝土的主压和主拉应力图从图 2.24 可以看出：混凝土的最大主压应力： ，故混凝土的最大主Mpa.95.压应力满足公桥规的要求；混凝土的梁端最大主拉应力： ，故箍筋可325.17仅按构造要求设置。3. 短暂状况应力验算依据公桥规第 7.2.8 款第 1 条，在预
40、应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向压应力应符合 ；若出现混凝土的法向Mpafcktc 01.75.4327.0. 拉应力， 则应按公桥规规 定配置不小于某一配筋率的纵向钢筋（该条具体参见公桥规第 71 页）。短暂状况第二、三和四施工阶段的截面边缘 混凝土的法向压应力程序计算结果见图 2.25、2.26、2.27 所示：预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 19120.3-974.503451.275.966781.6.41910.46.15112.86.41131415.275.96618.734.59
41、00-图 2.25 第二施工阶段应力图120.-94.0335451.65.6968 781.75.819102.85.48112.785.81131415.645.6839718.924.3500-图 2.26 第三施工阶段应力图120.3-54.330452.15.0968782.894.39103.13.81122.894.31314152.45.08697182.04.3093-5图 2.27 第四施工阶段应力图从图 2.252.27 可以看出混凝土截面边缘最大法向压应力： ，没Mpa1.762.有出现拉应力，故施工阶段截面边缘混凝土的法向应力满足公桥规的要求。2.2.3 无悬臂边板计
42、算结果及结果分析1. 数据输入的一些间接性结果（1）无悬臂边板的冲击系数在桥博中，冲击系数在使用信息中输入，其 值计算按照通用规范第 4.3.2 款及其条文说明规定的公式计算。计算跨径： ；跨中截面的截面惯矩： ；ml36.12 40382.mIc跨中处单位长度质量： ./0.157mkgc20基频： ；HZmEIlfc 406.90.1573824.36.1221 冲击系数： 。.07.0Inf故汽车冲击力的作用系数为 。38（2）C40 封端封端重量在计算中，在第 1 个施工阶段按集中力加在支承节点上，其重量为：kNm54.326.07.（3）二期恒载由于中板结构计算的过程中，考虑了计入
43、5cm 桥面现浇层参与结构受力，故未计入部分按二期恒载与桥面沥青混凝土铺装层、防撞栏杆在第 4 施工阶段一起计入，同时防撞栏杆考虑横向分布。二期恒载为 ： mkNq /92.6)025.17.(2475.012645.10 注：沥青混凝土容重按 考虑。3/mkN2. 持久状况承载能力极限状态验算依据公桥规第 5.1.5 款（规范强制性条款）：作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计入冲击系数）的组合设计值，在保证结构的重要性系数前提下，必须不大于构件承载力设计值。（1）受弯构件正截面抗弯承载力验算正截面抗弯承载力（未计入普通钢筋）计算结果见图 2.28：124-670934519201678140
44、9329101405431121409834131415192438069718-67940图 2.28 正截面抗弯承载能力计算结果由图 2.28 可以看出，构件承载力设计值大于作用效应的组合设计值，正截面抗弯承载预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 13m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书湖南省交通规划勘察设计院 21力满足公桥规（JTG D62-2004）第 5.1.5 款的要求。（2）受弯构件斜截面抗剪验算计算的剪力值以图示结果列出，见图 2.29：120.8-72.93482.74945-374.9106878-1.263910-87.112-6.4813141504.375
45、86-71849.6485.228.3-70图 2.29 各截面剪力值依据公桥规第 5.2.7 款和第 5.2.9 款对构件的斜截面抗剪承载力及抗剪截面尺寸是否符合要求进行验算。 斜截面抗剪承 载力验 算各截面抗剪承载力设计值均与最大剪力值 485.2kN 比较， 对于简支空心板而言，只要验算最不利的截面能够满足抗剪要求即可，显然，由于箍筋间距全桥配置一样，故最不利抗剪位置在腹板变化处截面。其斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值： kNffPbhV svkcucs2.4853.72 0654.285)7.062(5031010)6.(. ,332 注：纵向受拉钢筋按 1212，箍筋按 4
46、10，间距 150mm 考虑。由于混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值已经超过作用效应最不利截面最大剪力组合设计值，故斜截面抗剪承 载能力极限状态满足公桥规要求。 斜截面截面抗剪尺寸验算 kNbhfVkcu 2.4851.70532051.105. 0,3 故截面抗剪尺寸满足公桥规要求。3. 持久状况正常使用极限状态验算22依据公桥规第 6.1.1 款正常使用极限状态的验算时，汽车荷载效应可不计冲击系数。预应力作为荷载考虑，荷载 分项系数为 1.0。（1）预应力混凝土构件截面抗裂验算 荷载短期效 应组合作用下正截面抗裂性 验算公桥规第 6.3.1 款第 1 条，对 A 类预应力混凝土构件，在作用
47、（或荷载）短期效应组合下： ，程序计算结果见图 2.30：Mpaftkpcst 85.6.270.12.03.86-75495.1638237497454.35296.43286785.42976.203.29106.153.485.722.61125.42976.193.21314154.3206.4286597183.762505.138798.-7042图 2.30 荷载短期效应组合作用下抗裂性验算图从图 2.30 中可以看出，短期效应组合作用下没有出现拉应力，故正截面抗裂满足公桥规对 A 类预应力构件在短期效应组合下的要求 。 荷载长期效 应组合作用下正截面抗裂性 验算公桥规第 6.3.1 款第 1 条，对 A 类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）长期效应组合（不计间接施加在桥上的其他作用效应）下： ，程序计算结果见图 2.31：0pcst120.393.1529-4.1
