20m跨预应力混凝土空心板计算示例(手工计算).doc

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20m预应力混凝土空心板计算示例
1 计算依据与根底资料
标准与规
标准
·
·设计荷载：公路－Ⅰ级
·
·桥梁安全等级为一级，环境条件Ⅱ类
规
·《公路工程技术标准》JTG B01-2003
·《公路桥梁设计通用规》JTG D60-2004〔简称《通规》〕
·《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规》JTG D62-2004〔简称《预规》〕
参考资料
·《公路桥涵设计手册》桥梁上册〔〕
主要材料
1〕混凝土：预制板与铰缝为C50、现浇铺装层为C40、护栏为C30
2〕预应力钢绞线：采用钢绞线，，
3〕普通钢筋：采用HRB335，，
设计要点
1〕本计算示例按先法局部预应力混凝土A类构件设计，桥面铺装层100mmC40混凝土不参与截面组合作用；
2〕预应力拉控制应力值，预应力拉台座长假定为70m，混凝土强度达到80％时才允许放预应力钢筋;
3〕计算预应力损失时计入加热养护温度差20℃引起的预应力损失;
4〕计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d;
5〕环境平均相对湿度RH=80％;
6〕存梁时间为90d。
2 横断面布置
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横断面布置图〔单位：m〕
预制板截面尺寸单位：mm
边、中板毛截面几何特性 表2－1
板号
边板
中板
几何特性
面积
抗弯弹性模量
截面重心到顶板距离
面积
抗弯弹性模量
截面重心到顶板距离
3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算
汽车荷载横向分布系数计算
跨中横向分布系数
本桥虽有100mm现浇桥面整体化混凝土，但根本结构仍是横向铰承受力，因此，汽车荷载横向分布系数按截面8块板铰接计算。
由于边中板的抗弯、抗扭刚度稍有差异，为简化计算，参考已有资料，取中板的几何特性，板宽b=,计算跨径=,毛截面的面积，抗弯惯矩，抗扭惯矩
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。
计算刚度参数
参见“公路桥涵设计手册《梁桥》上册〞
由附表〔二〕铰接板〔梁〕桥荷载横向分布系数影响线表,依板块数8,与所计算板号按γ
影响线坐标表 表3－1
γ
影响线坐标
η1
η2
η3
η4
η5
η6
η7
η8
8-1
8-2
8-3
8-4
求1号〔边板〕、2号板汽车荷载横向分布系数：
在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载分布系数
支点横向分布系数：
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按杠杆法布载分别计算边、中板的横向分布系数。
支点截面汽车荷载横向分布系数，，1号、2号两块板上只能布一排汽车轮载，所以支点横向分布系数。
车道折减系数
双车道车道折减系数为1。
汽车荷载冲击系数值计算
汽车荷载纵向整体冲击系数
简支板结构基频 ——《通规》条文说明4
C50混凝土
板跨中处单位长度质量：，
其中—跨中延米结构自重〔N/m〕，g—重力加速度
∴
按照《通规》，冲击系数可按下式计算：
当时，
∴
汽车荷载的局部加载的冲击系数
采用。
4 作用效应组合
作用的标准值
永久作用标准值
· 一期恒载：预制板重力密度取
边板(计入悬臂部重)
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中板
· 二期恒载：
1〕100mm C40混凝土或100mm沥青混凝土铺装重力密度取
2〕铰缝混凝土，重力密度取
3〕护栏〔单侧〕，重力密度取，并八块板平分。
边板
中板
恒载效应标准值计算 表4－1
截面
板号
弯矩
剪力
计算式
计算式
跨中
边板
—
—
—
中板
—
—
边板
中板
支点
边板
—
—
—
中板
—
—
汽车荷载