25m预应力混凝土空心板梁桥设计

1.4.1 本空心板按部分预应力混凝土A类构建设计。

1.4.2 桥面横坡为2%单向横坡,各板均斜置,横坡由下部结构调整。 1.4.3 桥面铺装:上层为0.01 m的C30沥青混凝土,下层为0.12 m的C40防水混凝土,两者之间架设SBS防水层。

1.4.4 与之预应力空心板采用先张法施工工艺。

1.4.5 桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸如图1-1和图1-2

图1-1 桥梁横断面及构造图(单位:dm)

图 1-2 空心板截面细部尺寸图(单位:dm)

1.5 设计参数

1.5.1 相对湿度75%

1.5.2 C50混凝土材料特性:fck = 32.4 MPa, fcd = 22.4 MPa,ftk = 2.65 MPa,

ftd = 1.83 MPa;

1.5.3 沥青混凝土重度按23 kN/m,预应力混凝土结构重度按26 kN/m

- 2 -

3

3

计,混凝土重度按25 kN/m计。

3

二、空心板截面特性计算

2.1 毛截面面积

A=140.4

×107.3-52.1×80.5-2×[0.5×(62.3+80.5)×17.0]-2×

2

(30+40.95+110.5+304.15) =7478.98 cm

2.2 毛截面重心位置 全截面对1/2板高处静矩为

sh/2 = 2×[110.5×11.1+30×(

9.1+31.2)+304.15×0.9] = 9148.71cm

铰缝面积为 Aj = 2×(30+40.95+110.5+304.15) = 971.2 cm

2

3

23×6+47.6)+40.95×(

23×

毛截面重心离1/2板高处距离为

sh/2?1.2 cm A 铰缝重心与1/2板高处距离为 d? d?

2.3 空心板毛截面对其中心轴的惯性矩计算

sh/2?9.42 cm Aj - 3 -

140.4?107.3386.1?80.532I?{?140.4?107.3?1.2?[?86.1?80.5?1.22]121217?9.1317?9.117?217?9.1317?9.117?22?2?[??(?32.35)???(?29.95)2]3623362310?6310?610?21.3?8537.7?7937.7?7922?2[??(?48.85)??1.3?85?11.35??3623123629?9.139?9.139?9.12?9.12?22.55????(?29.55)2]}363622?10325848.87?cm 空心板抗扭特性计算时,可将空心板截面近似简化为箱形截面来计算,参照桥梁工程略去中间肋板,将图 1-2所示截面简化成图 1-3。

271,51073134,58611404

图 1-3 计算截面抗扭特性简化式

三、永久作用效应计算

3.1 永久作用效应计算

(1) 空心板自重(第一阶段结构自重)g1

G1=7478.98?10-4?25=18.697(??kN/m)

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(2) 桥面系自重(第二阶段结构自重)g2

人行道及栏杆重力参照其他桥梁设计资料,单侧按12.0kN/m计算。 桥面铺装采用厚度10cm的C30沥青混凝土,则全桥宽铺装层每延米长重力为:

0.1?14?23=32.2(??kN/m)上述自重效应是在各空心板形成整体后,再加至板桥上的,精确地说由

于桥梁横向弯曲变形,各板分配到的自重效应应是不相同的,本例为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:

g2?

12?2?32.2?5.62 (kN/m)

10(3) 铰缝自重(第二阶段结构自重)g3

?4?+11?07.3?)1?0 g3=(971.224kN2.m5 884 (/) 由此可得空心板每延米总重力g为:

gI=g1=18.697 (kN/m) (第一阶段结构自重) gII=g2+g3=5.62+2.5884=8.2084 (kN/m)g=?gi=gI+gII=26.9054 (kN/m)

由此可计算出简支空心板永久作用(自重)效应,计算结果见表 1-1 项 目 作 用 种 类 gI gII g=gI+gII 作用gi (kN/m) 作用效应V(kN) 中1/4(计算跨径 作用效应M(kN·m) l (m) 跨跨支点 1/4跨跨1(gl2) 81211gl) (gl) (gl) 中 322418.697 8.2084 26.9054 24.6 24.6 24.6 141.33 620.92 2045.26 1060.75 465.69 1526.44 229.97 114.99 100.96 50.48 330.94 165.47 0 0 0

3.2 可变作用效应计算

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