1、鲁东大学本科毕业设计11 设计资料1.1 主要的技术指标桥跨布置: 1020.0 m。跨径: 标准跨径：20.0m；计算跨径：19.60m。桥面净空: 1.25m+2x3.75+1.25m设计荷载：公路-I 级，人群荷载 3.0kN/m桥面纵坡：2%。桥面横坡：1.5%。1.2 所用材料规格主梁：采用 C50 预应力混凝土，容重为 26kN/m3；弹性模量为 3.45107KPa；现浇铺平层：采用 C50 混凝土,厚度为 10cm；桥面铺装：采用防水混凝土，厚度为 8cm,容重为 25 kN/m3。人群、栏杆采用 C20 混凝土。1.3 采用的技术规范1 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-
2、2004 )；2 公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTG D62-2004) ；3 公路砖石及砼桥涵设计规范(JTJ D63-2005)。鲁东大学本科毕业设计22 构造形式及尺寸选定本桥桥面净空 1.25m+2x3.75+1.25m 全桥采用 10 块全桥采用 C50 预制预应力凝土空心板，每块空心板宽 99cm，高 85cm,空心板全长 19.96m。空心板的构造及尺寸如图 2.1(边跨) ，图 2.2（中跨） 。图 2.1 边跨空心板截面构造及尺寸 (单位: cm)图 2.2 中跨空心板截面构造及尺寸 (单位: cm)鲁东大学本科毕业设计33 空心板毛截面几何特性计算3.1 边跨空心板毛
3、截面几何特性计算3.1.1 毛截面面积 A空心板的毛截面面积为： 21119853823198.52.8526.7cm3.1.2 毛截面重心位置全截面对 1/2 板高处的静距：12 8834.5134.5+2S板 高 18+534.- 381cm那么截面重心离 1/2 板高的距离为: 12380.961.7SdcmA板 高把毛截面外框简化为规则矩形时的余缺部分面积 A 余缺 :11382.58.851062 2A c余 缺余缺部分对 1/2 板高的距离为: 12386.10SdcmA板 高余 缺 余 缺3.1.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距 I如图 2-2 中(1)图,设每个挖空的半圆面积为
4、 A:鲁东大学本科毕业设计42221 38567.18Adcm半圆重心轴： 4.06y半圆对其自身重心轴的惯性距 为：I4440.8.381Idcm则空心板毛截面对其重心轴的惯性距 I 为：3 32 2985143012I 22267065.80616.1 6439cm3.2 中跨空心板毛截面几何特性计算3.2.1 毛截面面积 A空心板毛截面面积为：211985231982.5.852260.7cm3.2.2 毛截面重心位置全截面对 1/2 板高处的静距：12 88182.534.+2.534.+534.-2S 板 高 36.7cm那么毛截面重心离 1/2 板高的距离为: 12356.70.9
5、SdcmA板 高把毛截面外框简化为规则矩形时的铰缝面积 A 铰 :鲁东大学本科毕业设计52112.582.850Acm铰铰缝重心对 1/2 板高的距离为: 12356.7.0SdcA板 高铰 余 缺3.2.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距 I如图 2-2 中(1)图,设每个挖空的半圆面积为 A:2221 38567.18Adcm半圆重心轴： 4.06y半圆对其自身重心轴的惯性距 为：I4440.8.381Idcm则空心板毛截面对其重心轴的惯性距 I 为：3 32 295.960.96121I 22407.15.80.965.8. 235.964.1cm3.3 边、中跨空心板毛截面几何特性汇总该
6、桥桥梁设计的预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算，叠加时候挖空部分按负面积计算。空心板截面的抗扭刚度可以简化为图 3-1 的单箱截面来计算:鲁东大学本科毕业设计6图 3.1 计算 IT 的空心板截面图简化图（尺寸单位：cm）抗扭惯矩 IT 为： 222 641249854.7109bh cmt表 3-1 毛截面几何特性计算汇总截面号 边跨空心板截面（1、13 号板） 中跨空心板截面（212 号板）截面形式面 积 0.389677 m2 0.369077 m2抗弯惯矩 3.69971610-2 m4 3.4315610-2 m4抗扭惯矩 4.67610-2 m4 4.67610-2
7、m4形心 y 上值43.4637cm 41.504cm形心 y 下值41.5365cm 43.906cm鲁东大学本科毕业设计74 作用效应计算4.1 永久作用效应计算4.1.1 边跨板作用效应计算空心板自重（第一阶段结构自重） 1g(kN/m)1 g=A0.3896720.36桥面系自重（第二阶段结构自重） 2栏杆、人行道单侧取 5kN/m桥面铺装采用 8cm 等厚度的防水混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:(kN/m)0.87521桥面现浇 C50 桥面板每延米重力（10cm 厚）：261.0.27.95/2kNm为了计算方便近似地按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:
8、(kN/m)2517.9g =4.50铰缝自重（第二阶段结构自重） 3g铰缝采用 C40 细集料混凝土，容重为 24kN/m,边跨取单个铰缝的一半计算，则其自重为: 431g=085102=.(kN/m)2由此得空心板每延米总重力 为：g(kN/m)（第一阶段结构自重）1.6(kN/m)（第二阶段结构自重）234.950.2.1g(kN/m)165.486g鲁东大学本科毕业设计84.1.2 中跨板作用效应计算空心板自重（第一阶段结构自重） 1g(kN/m)1 g=A0.36972.596桥面系自重（第二阶段结构自重）栏杆、人行道单侧取 5kN/m桥面铺装采用 8cm 等厚度的防水混凝土,则全桥
9、宽铺装每延米重力为:(kN/m)0.87521桥面现浇 C50 桥面板每延米重力（10cm 厚）：261.0.27.95/2kNm为了计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:(kN/m)2517.9g =4.53铰缝自重（第二阶段结构自重） 3g铰缝采用 C40 细集料混凝土，容重为 24kN/m,中跨取两个单铰缝的一半计算，即为一个铰缝重量，则其自重为: 43g=1085102=.(kN/m)由此得空心板每延米总重力 为：g(kN/m)（第一阶段结构自重）19.6(kN/m)（第二阶段结构自重）234.750239g(kN/m)968154.1.3 横隔板重
10、每块板的横格梁均设置在板两端空心部分，封住端部口，厚度 h 为 20cm,其横隔板重为：横隔板截面面积 A=2312.114982=4624.2298（cm 2)鲁东大学本科毕业设计9重力 G=gAh=260.462422980.2=2.4046(kN)4.2 可变作用效应计算本桥汽车荷载采用公路 级荷载，它由车道荷载和车辆荷载组成。 桥规规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。公路 级车道荷载均布荷载标准值 为 10.5 kqkN/m，集中荷载 。而在计算剪力效应时，集中荷载标准值 Pk 应乘以 1.2 的系数，即计算剪力时 1.2.38.426.0kKkN4.3 横向分布系数计算4.3.1 汽车
11、荷载横向分布系数计算空心板跨中和 1/4 出的荷载横向分布系数按铰接缝板计算，支点出按杠杆原理法计算。支点至 1/4 点之间的荷载横向分布系数按直线内插得到。（1）跨中和 1/4 出的荷载横向分布系数计算首先计算空心板的钢度系数 ：22tt=()5.8()4EIbIGll由前面计算知：643.104796TIcmblc将以上数据代入得：623.4150=8()0.179求得刚度参数后，即可按其查公路桥涵设计手册梁桥（上册） （徐光辉，胡明义主编，人民交通出版社，1996 年 3 月）第一篇附录（二）中 10 块板的铰接板桥荷载横向分布系数影响线表，由 =0.010 查得 1 号至五号板在车道荷
12、载作用下的荷载横向分布系数影响线值，计算值列于表 4.1 中。由表 4.1 画出格板的横向分布影响线，并按最不利荷载位置布载，求得两车道下的各板的横向分布系数。各板的横向分布影响鲁东大学本科毕业设计10线及最不利布载减图 。由于桥梁横断面结构对称，所以只需计算 1 号至 5 号板的横向分布影响线坐标值。表 4.1 15 板影响线坐标表影 响 线 坐 标板号 112131415161718191.01 0.181 0.158 0.131 0.110 0.093 0.080 0.070 0.063 0.058 0.0562 0.158 0.154 0.137 0.114 0.097 0.083 0
13、.073 0.065 0.060 0.0633 0.131 0.137 0.137 0.123 0.104 0.090 0.078 0.070 0.065 0.0634 0.110 0.114 0.123 0.127 0.116 0.100 0.087 0.078 0.073 0.0705 0.093 0.097 0.104 0.116 0.123 0.114 0.100 0.090 0.083 0.080根据上表可得 1 号到 5 号板横向分布影响线大致形状，见图 4.2图 4.2 15 号板横向分布影响线大致图像 鲁东大学本科毕业设计11表 4.3 15 号板横向分布影响线竖标表系数板号
14、汽 人1 0.181 0.123 0.098 0.064 0.176 0.0142 0.137 0.107 0.086 0.059 0.154 0.0123 0.137 0.104 0.080 0.047 0.132 0.0144 0.126 0.095 0.069 0.034 0.111 0.0155 0.110 0.123 0.094 0.054 0.095 0.017根据上表计算各板横向分布系数如下：一号板：1=+=2m汽 汽 （ 0.16.230.98.64） 0.23.74=人 人二号板：1=+=2汽 汽 （ 0.13.70.68.59） 0.1.542=m人 人三号板：1=+=2汽
15、 汽 （ 0.137.40.8.7） 0.184.=6m人 人四号板：1=+=2汽 汽 （ 0.12.95034） 0.162.=6人 人五号板：1=+=2m汽 汽 （ 0.1.230.94.5） 0.19.957=人 人鲁东大学本科毕业设计12表 4.4 各板横向分布系数汇总板号类别 1 2 3 4 5m汽0.223 0.195 0.184 0.162 0.191人0.190 0.166 0.146 0.126 0.112由表 4.4 可看出 1 号板最不利，因此跨中和 l/4 处的荷载横向分布系数偏安全取下列值 ： =0.190 =0.223m人 汽4.3.2 车道荷载作用于支点处的横向分
16、布系数计算支点处的荷载横向分布系数使用的杠杆原理法进行计算，1 号板支点荷载横向分布系数如下：0.51.m支 点1 号板支点处荷载横向分布影响线及最不利布载图空心板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得，空心板的荷载横向分布系数汇总于表 4.5:表 4.5 荷载横向分布系数汇总 作用位置 作用种类跨中至 l/4 处 支点汽车荷载 0.223 0.5人群荷载 0.190 04.4 汽车荷载冲击系数计算桥规中规定汽车荷载的冲击力标准值是汽车荷载标准值与冲击系数 的成绩， 由结构的基频所影响，对于简支梁桥而言： 2cEIflm当 f14Hz 时, =0.45;当 时,1.
17、54zHZf鲁东大学本科毕业设计13. 0.176ln0157f式中：l为结构的计算跨径（m）E为材料的弹性模量（N/ ）2m为跨中截面的惯矩（ ）cI4为结构跨中处的单位长度质量（kg/m，当换算为重力单位时为 N /2s）, =G/g；2mcG结构跨中处每延米结构重力（N/m）g重力加速度，g=9.81m/2s代入数据后得: HZ46233.510.97163.519.68/f所以 得 ;0.7ln7f=.2+=.234.5 可变效应计算车道荷载效应的计算计算车道荷载引起的空心板跨中与 L/4 截面的效应（弯矩和剪力）时，其中均布荷载应该布满与使得空心板产生最不利效应的同号影响线上，而集中
18、荷载应该布置在对应影响线图表上的峰值处。 汽车、人群的作用效应的计算公式：a.截面汽车、人群作用效应一般计算公式 (1)iSmPy故对于汽车荷载，直接将集中荷载布置在内力影响线数值最大处的计算公式为： ()(+)CKikq汽b.人群荷载的计算公式为： =crSm人式中：S- 要计算的截面的弯矩/剪力-汽车荷载的冲击系数-汽车荷载横向折减系数；由于本设计 N=2 故 = 1.00 -跨中横向分布系数C鲁东大学本科毕业设计14-汽车车道荷载每延米均布荷载标准值Kq-弯矩、剪力影响线的面积-延桥跨的纵向与集中荷载位置对应的横向分布系数im-车道荷载中的集中荷载的标准值Pk-延桥跨纵向与荷载位置对应达
19、的内力影响线坐标值iy-纵向每延米人群荷载标准值rq表 4.6 均布荷载与内力影响线面积计算表类型截面公路-II 级均布荷载（KN/）人群（KN/）影响线的面积（） 影响线的图式2lM10.53.0 1.253.7522119.648.024Lm2lQ10.53.75 .5.4lM10.53.75221336.0126llm4lQ10.53.75 1395.1324l010.53.75 .6.8m 跨中截面的计算：弯矩： (1)(+mP)CKikSqy汽鲁东大学本科毕业设计15计入冲击时：19.61.2630.48.02+34SmA汽 （ 15）=45KN不计冲击时：.汽 （ ）79剪力计算公
20、式： (1)(+P)CKikiSqy汽不计冲击时候：10.232.4586.02汽 （ ）=76N计入冲击时： 1.+.S汽 （ 1）45K 截面的计算：弯矩： ()(+mP)Cikqy汽计入冲击 1.2630.36.015+28.43675SA汽 （ ）=7954KN不计冲击 .m汽 （ ）剪力： (1)(+P)CKikiSqy汽不计冲击30.235.1286.04汽 （ ）=67N计入冲击 1.+.S汽 （ ）9K 支点截面的计算：计算支点截面由于车道荷载产生的效应时，考虑到横向分布系数沿空心板跨长的变化，同样均布荷载标准值应布满于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于
21、相应影响线中一个最大影响线的峰值处，见图 4.7鲁东大学本科毕业设计16图 4.7 荷载横向分布系数沿桥的纵向的变化图形和支点剪力影响线计算公式： (1)()2Socamqy荷载横向分布系数的 过渡长度；本设计取 4.9lam为每延米均布荷载标准值 10.5/KNm为变化区荷载的重心处对应的内力影响线坐标y变化区荷载重心处的内力影响线坐标为： 19.6(.).091734y所以： 00=+()219.61.263.503.8(50.23).91748kccaQmyKN 均 （ ） q0=+26.11739ikPy集 （ ）故 005.873.9=0.84QKN均集鲁东大学本科毕业设计17人群荷
22、载效应计算：公式： =crSmq人1) 在跨中截面处弯矩： 0.193.7548.02=3.1KNm人剪力： =S人2) 对于截面处弯矩： 0.193.756.0125.人剪力： =39KNmS人3) 关于支点截面处 00mq+()219.6.193.758(0.1)3.750914crcraQqyKN人4.6 作用效应组合汇总根据桥规公路桥涵结构设计应该按照承载能力极限状态和正常使用极限状态来进行效应组合，并且用不同的计算项目。按照承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为：0 1(1.2.40.84)udGKQkQjkSSS式中： 结构重要性系数，本设计书中桥梁安全等级为二级；故 =1.0；
23、0效应组合设计值；ud永久作用效应标准值；GKS汽车荷载效应（含汽车冲击力）的标准值1Qk人群荷载效应的标准值代表j 按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合进行计算:鲁东大学本科毕业设计181. 作用短期效应组合的表达式： 10.7.sdGKQkjkSS注： 作用短期效应组合设计值sdS永久作用效应标准值GK不计冲击的汽车荷载效应标准值1Qk是人群荷载效应标准值jS2. 作用长期效应组合表达式： 10.4.ldGKQkQjkSS桥规还规定结构构件当需要弹性阶段截面应力计算时，应采用标准值效应组合，即此时效应组合的表达式为： 1GKQkj注： 标准值效应组合设计值；
24、S, 永久作用效应，汽车荷载效应（含汽车冲击GK1Qkj力）人群荷效应的标准值。根据桥规各种组合表达式可求得各效应组合设计值，现将计算汇总于表4.8中。表4.8 空心板作用效应组合计算汇总表弯矩 M(kNm) 剪力 V(kN)序号 作用的种类跨中 L/4 跨中 L/4 支点g486.52364.890 49.659929240.92 180.70 0 24.58 49.17永久作用效应 ()GKgS727.44 545.49 0 74.23 148.46不计冲击 1Qk372.94 279.54 37.63 60.76 172.52车道荷载 ()453.61 340.01 45.77 73.9
25、0 209.84作用效应标准值可变作用效应人群荷载 QjkS34.21 25.66 1.75 3.93 5.38鲁东大学本科毕业设计19(1)1.2GKS872.93 654.71 0 89.08 178.15(2)4Qk635.05 476.01 64.08 103.46 293.780.8j(3)38.32 28.74 1.96 4.40 6.03承载能力极限状态基本组合 udS=(1)+ (2) + (3)ud1546.301159.4666.04 196.94 477.91(4)GKS727.44 545.59 0 74.23 148.46(5)10.7Qk261.06 195.68
26、26.34 42.53 120.76j(6)34.21 25.66 1.75 3.93 5.38作用短期效应组合 sdS=(4)+ (5) + (6)sd1022.65766.93 28.09 120.69 274.60(7)GKS727.44 545.59 0 74.23 148.46(8)10.4Qk149.18 111.82 15.05 24.30 69.01(9)j 13.68 10.26 0.70 1.57 2.15正常使用极限状态使用长期效应组合 ldS=(7)+ (8) + (9)ld890.30 667.67 15.75 100.10 219.62(10)GK727.44 54
27、5.59 0 74.23 148.46(11)1QkS453.61 340.01 45.77 73.90 209.84j(12)34.21 25.66 1.75 3.93 5.38弹性阶段截面应力标准值效应组合=(10)+ (11) +(12)S1215.26911.26 47.52 152.06 360.68续上表鲁东大学本科毕业设计205 预应力钢筋数量估算及布置5.1 预应力钢筋数量的估算该桥采用先张法预应力混凝土空心板构造形式，设计时应满足不同设计状况下的规范规定的控制条件要求。例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中，最重要的是满足结构在正常使用极限状态下的使
28、用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。因此，预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，在由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。本设计以部分预应力 A 类构件设计，首先按正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预加力 Npe。根据公预规6.3.1 条，A 类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力，并符合以下条件：在作用短期效应组合下，应满足 要求。0.7stpctkf式中: 在作用短期效应组合 Msd 作用下，构件抗裂性验算边缘混凝土的法向拉st应力；在初步设计时， 和 可按公式
29、近似计算： stpc(5-1)stdW(5-2)pcNepA式中: A,W 构件毛截面面积及对毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩；预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心矩， , 可预先假定。pl apply代入 即可求得满足部分预应力 A 类构件正截面抗裂性要求所需0.7stpctkf的有效预加力为：(5-3)0.71sdtkpepMfWNlA鲁东大学本科毕业设计21式中： 混凝土抗拉强度标准值。tkf本预应力空心板桥采用 C50， =2.65Mpa,由表 4-3 得， tkf 102.65kNmsdM空心板的毛截面换算面积:6=102.5m,N 223896.73896.710mAc46315.(4.5
30、)IWy下 假设 ,代入得：=4cm, a239pppae下则 6610.0.7851408.5()539.8.peNN则所需的预应力钢筋截面面积 Ap 为：(5-4)pepconlNA式中： 预应力钢筋的张拉控制应力；con全部预应力损失值，按张拉控制应力的 20%估算。l该桥采用 17 股钢绞线作为预应力钢筋，直径 15.2mm，公称截面面积1390mm ， =1860Mpa，Ep=1.9510 Mpa.2pkf 5根据公预规 现取 预应力损失总和近似假定为0.7,conpkf0.7,conpkf张拉控制应力来估算，那么:0%214038.514m0.2.76pepepconlconcon
31、NA采用 10 根， 15.2 钢绞线，单根钢绞线公称面积 139 , =1390 。s 2pA25.2 预应力钢筋的布置预应力空心板选用 10 根 17 钢绞线布置在空心板下缘， =40mm，沿空心板跨pa长直线布置 ，即沿跨长 =40mm 保持不变，见图 5.1.预应力钢筋布置应满足公预pa鲁东大学本科毕业设计22规的要求，钢绞线净距不小于 25mm,端部设置长度不小于 150mm 的螺旋钢筋。图 5.1 空心板跨中截面预应力钢筋置 图 5.2 空心板换算等效工字形截面（尺寸单位：cm） （尺寸单位：cm） 5.3 普通钢筋数量的估算及布置在预应力钢筋数量已经确定的情况下，可由正截面承载能
32、力极限状态要求的条件确定普通钢筋的数量，暂不考虑在受压区配置预应力钢筋，也暂不考虑普通钢筋的影响。空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑：换算成工字型截面时，由： 2 219381.5kbhcm得： 233 4 4181 320.68267.07510.2kbh cm联立上式可得， ， 。7.kbcm=.5khc=则得等效工字形截面的上翼板缘厚度： k1.2mfy上得等效工字形截面的下翼板缘厚度： kh.5cf下得等效工字形截面的肋板厚度： 29372fkbm等效工字形截面尺寸见上图图 5.2。鲁东大学本科毕业设计23估算普通钢筋时，可先假定 ,则由下列可求得受压区的高度 ，设fh根据公式:0
33、854180mpshac，（5-5）00M2udcfxbh由公预规可得： ，跨中弯 014pa=9m,1.25c， ， cdfff hg=矩 ，代人上式： 6.54.32.082解得： 091.2m1. .413mf bhh， 且 。说明中和轴在翼缘板内，可由下式求的普通钢筋面积为： 22.491.2698.080cdfpdssbAA拟采用 ， 22 55183,=17m6.,1sdsHRBfMpaEpaf =按公预规 ， ，203517.5(m)sbh普通钢筋 5 18 布置在空心板下缘一排（截面受拉边缘） ，沿空心板跨长直线布置，钢筋重心至板下缘 处，即 。44sa6 换算截面几何特性计算
34、由前面计算已知空心板毛截面的几何特性：毛截面面积： ；238967mA毛截面重心轴到 1/2 板高的距离： （向上） ；0.961mdc毛截面对其中心轴的惯性矩： 。437I6.1 换算截面面积 0A鲁东大学本科毕业设计24(6-1)0(1)()EpPEssAA(6-2)524.90.6;1390m3Ep pc(6-3) 5 2421.8;7.sE sc A23967A代入得： 2038967(5.1)0(5.81)7406.1(m)A6.2 换算截面重心的位置所有钢筋换算截面对毛截面重心的静距为： 01()(42510)(1)(4250)Ep EssSAA= 4.639.8739= 37.(
35、m)换算截面重心至空心板毛截面重心的距离为：（向下）014967.512.3mSdA则换算截面重心至空心板截面下缘的距离为 01425.4.7ly则换算截面重心至空心板截面上缘的距离为 011.32.mu换算截面重心至预应力钢筋重心的距离为： 01458pe换算截面重心至普通钢筋重心的距离为： 0123ms6.3 换算截面惯性矩 I=2220010101()()EppEssIAdeAe鲁东大学本科毕业设计256222397.103897104.6539084.17385= 48(m)6.4 换算截面的弹性抵抗矩下缘： 1063013.89.250m427llIwy上缘： 1063014luI7
36、 承载能力极限状态计算7.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算跨中截面构造尺寸及配筋见图 5.1。预应力钢绞线合力作用点到截面底边的距离为，普通钢筋距底边距离为 ，则预应力钢筋和普通钢筋的合力作用40mpa40msa点至截面底边距离为 28172613904m0sdpdpfAaf0548psha采用换算等效工字形截面计算，参见图 5-2，上翼板厚度： ，上翼缘12.5fh工作宽度： ，肋宽 。 首先按公式：9mfb25mb(7-1)pdsdcdffAfbh判断截面类型： 1260398127056()pdsdff N.49.24980cdfbh所以属于第一类 T 型截面，应按宽度 的矩形截面计算抗
37、弯承载力。mf由 计算混凝土受压区高度：0x由 pdsdcdffAfbx鲁东大学本科毕业设计26得： 126039812795.04m.4x03.5bfh当 代人下列公式计算出跨中截面的抗弯承载力 ：8.7mx udM0 95.04()2.490.(81)167.2udcfxMbh kNm563drMkNm计算结果表明，跨中截面抗弯承载力满足要求。7.2 斜截面抗弯承载力计算7.2.1 截面抗剪强度上、下限的复核取距支点 h/2 处截面进行斜截面抗剪承载力计算。截面构造尺寸及配筋见图 5.1。首先进行抗剪强度上、下限复核，按公预规5.2.9 条：(7-2) 30,0.51dcukrVfbhN式
38、中： 验算截面处的剪力组合设计值 ，由表 4-3 得支点处剪力和跨中剪力，dV内插得到距支点 处的截面剪力 ：425mhd(47.916.0)7.914.5()8d kN截面有效高度，由于本桥预应力筋和普通钢筋都是直线配置，有效高度0h与跨中截面相同， ；00mh边长为 150 的混凝土立方体抗压强度，空心板 C50,则,cukfm；,5,1.83cuktdfMPafa等效工字形截面的腹板宽度， 。b 250b代人上述公式： 01.4.761.drV（ kN）3.525083.26()鲁东大学本科毕业设计27计算结果表明空心板截面尺寸符合要求。按公预规第 5.2.10 条：3 3201.250
39、1.501.825013.6tdfbh kN （ ）式中， =1.0, 1.25 是按公预规第 5.2.10 条，板式受弯构件可乘以 1.25 提高系数。由于 ，则沿跨中各截面的控制剪力组合设计值。而046.5231.6()drVkN（ k） ，故在 L/4 至支点的部分区段内应按计算要求配置抗剪箍筋，其它区段可按构造要求配置箍筋，为了构造方便和便于施工，本桥预应力混凝土空心板不设弯起钢筋，计算剪力全部由混凝土及箍筋承受，则斜截面抗剪承载力按下列计算：(7-3) 0dcsrV(7-4) 3123 ,.451(2.6)cs cuksvVbhpf式中，各系数值按公预规第 5.2.7 条规定取用：异
40、号弯矩影响系数，简支梁 ；11.0预应力提高系数，本桥为部分预应力 A 类构件，偏安全取 ；2 21.0受压翼缘的影响系数，取 ；3 3.等效工字形截面的肋宽及有效高度， ， 0bh， 025m8bh，纵向钢筋的配筋率， P(1907)01.38P箍筋配筋率 ， ，箍筋选用双肢 ，svsvAb(25),80svHRBfMPa，则写出箍筋间距 的计算式为：221057.8m4svA vS6 2123 ,020.(.)cuksvv dPfAbhSrV鲁东大学本科毕业设计28226 221.0.10(20.135)08157.0814.= 6.7m（ ）取箍筋间距 ，按公预规要求，在支座中心向跨中方
41、向不小于一倍150vS梁高范围内，箍筋间距取 。mv配箍率 in7.80.42%0.12251sv svAbS（按公预规9.3.13 条规定， ）min35,.svHRB在组合设计剪力值： 的部分梁段，可只按构造要求配置箍筋，设0.6drVkN箍筋仍选用双肢 配筋率 取 ，则由此求得构造配箍间距：1(2),svminsmin157.0823.6svvASb。20vS取7.2.2 斜截面抗剪承载力计算斜截面抗剪承载力计算，选取三个位置进行空心板斜截面抗剪承载力的计算:距支座中心 处截面： ；/245mh9375mx距跨中位置 ；0x处 的 截 面 （ 箍 筋 间 距 变 化 处 ）距跨中位置 。
42、31840处 的 截 面 （ 箍 筋 间 距 变 化 处 ）计算截面的剪力组合设计值，可按表 4.5 由跨中和支点的设计值内插得到，计算结果列于表 7.1。表 7.1 各计算截面剪力组合设计值截面位置x（mm）支点 980x9375x840x50x跨中 0x剪力组合设计值 (kN)dV47.146.021.726.186.4距支座中心 ，/25m935mhx处 截 面 ,即鲁东大学本科毕业设计29由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋，故此截面的有效高度取与跨中近似相同， ，其等效工字形截面的肋宽 。由于不设弯起斜筋，因081mh250mb此，斜截面抗剪承载力按下式计算：(7-5) 3123
43、0,.451(.6)cs cuksvVbhpf式中， ， ，1.0,.,0281，(97).355081P此处，箍筋间距 ， ， ，1mvS2msvAin762%0.1250sv svAb,cukfMPa8svfpa代入得： 31230,.451(2.6)cs cuksvVbhf.0.5810(2.6135)0.6280= 98()kN046.()9.()dcsrVkNVkN计算表明斜截面抗剪承载力满足要求。距跨中截面 处：5mx此处，箍筋间距 ， 。20vS276.18dkmin.0.34%0.125sv svAb斜截面抗剪承载力： 31230,.451(2.6)cs cuksvVhpf.0
44、5810(2.6135)0.31428079()kN0276.47.9()dcsrVkNVkN斜截面抗剪承载力满足要求。鲁东大学本科毕业设计30距跨中截面 处8450mx此处，箍筋间距 ，1,421.7vdSVkNmin80.9%0.125sv svAb斜截面抗剪承载力： 31230,.451(2.6)cs cuksvVhpf.0.5810(2.6135)0.419280= 8()kN042.74.()dcsrVkNVkN计算表明均满足斜截面抗剪承载力要求。8 预应力损失计算本桥预应力钢筋采用直径为 15.2mm 的 股钢绞线，采用先张法 ,其材料的相关17数据为： 。51.90,860,0.7186302ppk conEMPafPaMPa控 制 应 力 取 （ ）8.1 锚具变形、回缩引起的应力损失 2l预应力钢绞线的有效长度取为张拉台座的长度，设台座长L=50m,采用一端张拉及夹片式锚具，有顶压时 ，则4ml5231.90.650lpEMPaL8.2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失 3l为减少温差引起的预应力损失，采用分阶段养护措施。设控制预应力钢绞线与台座之间的最大温差 。则0215tC。321530ltMPa8.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 4l对于先张拉法构件， (8-1)4lEpPe541.90.63p
