桥梁课程设计-13m空心板桥

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1、目 录 一、设计资料 1 二、构造形式及尺寸选定 3 三、空心板毛截面几何特性计算 4 四、作用效应计算 6 五、预应力钢筋数量估算及布置 17 六、换算截面几何特性计算 20 七、承载力极限状态计算 22 八、预应力损失计算 25 九、正常使用极限状态计算 30 十、变形计算 37 十一、持久状态应力验算 41 十二、短暂状态应力验算 45 十三、最小配筋率复核 50 桥梁工程课程设计 1 一、一、设计资料设计资料 1. 根据学号尾号为 2，选定如下： 标准跨径（m） 13 计算跨径（m） 12.6 空心板全长（m） 12.96 空心板高度（m） 0.65 板端与支点距离（m） 0.18 桥

2、面宽度（m） 净7+20.75m 人行道 = 9m 空心板数（块） 9 预制板宽（m） 0.99 2. 设计荷载：公路II 级，人群荷载：3.0kN/m2。 3. 材料 (1) 结构：空心板采用 C40 水泥混凝土，重力密度取 1=25kN/m3 (2) 铰缝：铰缝采用 C30 细集料混凝土，重力密度取 2=24kN/m3 (3) 预应力钢筋：采用 17 股钢绞线，公称直径 d=12.7mm，单根截面公称面 积为 98.7mm2，fpk=1860Mpa，张拉控制应力取 0.70 fpk。预应力钢绞线沿 板跨长呈直线型布置。 (4) 非预应力钢筋：直径大于或等于 12mm 者采用 HRB335

3、级钢筋，直径小于 12mm 者均采用 R235 级钢筋。 (5) 桥面铺装：采用 10cm 沥青混凝土，重力密度取 2=23kN/m3 (6) 人行道：采用 C25 水泥混凝土，自重单侧 1.52kN/m (7) 护栏：采用 C25 水泥混凝土，自重单侧 3.6kN/m。 4. 其它参数及要求 本桥设计安全等级为三级，结构重要性系数 0=0.9，桥梁所处环境条件为 I 类环境。空心板按全预应力混凝土构件设计。 桥梁工程课程设计 2 5. 设计依据 (1)公路桥涵设计通用规范（JTG D602004） （简称公桥规 ） (2)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004） （

4、简 称公预规 ） (3)姚玲森主编桥梁工程（第二版） 北京：人民交通出版社，2008.7 (4)贾艳敏、高力主编结构设计原理北京：人民交通出版社，2004.8 (5)易建国主编混凝土简支梁（板）桥（第三版）例一北京：人民交 通出版社，2006.9 (6)胡兆同等编著桥梁通用构造及简支梁桥北京：人民交通出版社， 2001.3 桥梁工程课程设计 3 二、二、构造形式及尺寸选定构造形式及尺寸选定 本工程桥面净宽为净7m+20.75m 人行道， 全桥宽采用 9 块 C40 的预制 预应力混凝土空心板， 每块空心板宽为 99cm， 高为 54cm， 空心板全长 12.96m。 采用先张法工艺预制，预应力

5、钢筋：采用 17 股钢绞线，公称直径 d=12.7mm， 单根截面公称面积为 98.7mm2， fpk=1860Mpa，fpd=1260Mpa，Ep=1.95 105Mpa。预应力钢绞线沿板跨长呈直线型布置。C40 混凝土空心板的 fck=26.8Mpa，fcd=18.4Mpa，ftk=2.4Mpa，ftd=1.65Mpa。全桥空心板横断面布置 如图 2-1，每块空心板截面及构造尺寸见图 2-2。 图 2-1 桥梁横断面（尺寸单位：mm） 图 2-2 空心板截面构造及细部尺寸（尺寸单位：cm） 桥梁工程课程设计 4 三、三、空心板毛截面几何特性计算空心板毛截面几何特性计算 1. 毛截面面积 根

6、据图 2-2 求得： 575.05.275.275.02381121926599 2 A 2 42.3244cm 2. 毛截面重心位置 全截面对 1/2 板高处的静矩： 3 7 -25.5575.0 2 7 5.525.27 3 7 5.525.275.02 2 1 板高 S 3 92.3122cm 铰缝的面积： 575.05.275.275.02 铰 A 2 5.87cm 则毛截面重心离 1/2 板高的距离为： mmcmcm A S d77.071.0 42.3244 92.2312 2 1 板高 （向下偏移） 铰缝重心对 1/2 板高处的距离为： cm A S d43.62 87.5 92.2312 2 1 铰 板高 铰 桥梁工程课程设计 5 3. 空心板毛截面对其重心轴的惯性矩 I=0.068