16m预应力混凝土空心板计算书

预应力混凝土空心板 结构计算书

S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程 新桥中桥空心板上、下部结构计算书

1 工程概况

S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程项目位置位于贵州省桐梓县，新桥中桥为路线主线上跨越河流而设。桥梁为3-16m预制空心板梁，桥梁斜交角度为30度，桥面宽1*10.5m。

桥梁起点桩号为东北K12+896，终点桩号为南K12+958,桥梁第一跨位于直线线上，第二跨第三跨位于缓和曲线上，缓和曲线长度L=50m。桥梁通过调整边梁悬臂长度以适应曲线变化。

1.1 技术标准

1. 设计荷载：公路-Ⅰ级。 2. 设计速度：40公里/小时。

3. 桥面宽度：0.25m（ 人行道护栏）+1.0m（ 人行道）+8.0m（车行道）+1.0m（人行道）+0.25m（人行道护栏）=10.5m。 4. 设计洪水频率：中桥 1/100，小桥、涵洞1/50。

5. 地震烈度：地震动根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001，1:400万）、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008），桥位区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期小于0.35s，设计地震分组为第一组，相应抗震设防烈度小于Ⅵ度。桥位区属相对稳定地块，只作简易抗震设计。

1.2 上部构造

上部结构均采用装配式预应力混凝土简支空心板。

梁上设置8cm厚C50混凝土现浇调平层，调平层顶面设置防水层，调平层内铺设直径10mm的带肋钢筋网。

1.3 下部构造

桥台均采用重力式U型桥台，基础采用桩基接承台。

2 计算采用的技术规范及软件

1. 《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）； 2. 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）；

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3. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）； 4. 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）； 5. 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ F50—2011）； 6. 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）； 7. 《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61－2005）； 8. 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）； 9. 《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40－2004）。 10.《公路排水设计规范》(JTG/T D33-2012)。 11.《砼结构耐久性设计规范》（G B/T50476-2008）。

12.《公路工程砼结构防腐技术规范》（JTG /TB07-01-2006）。 采用桥梁博士3.0进行混凝土梁验算。

3 计算采用的基本资料

一、钢筋混凝土梁单孔最大跨径为16m，总长度小于100m，属中桥，按连续梁进行计算，安全等级为二级。

二、根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.10条规定，计算桥梁结构需计入梯度温度引起的正负效应，竖向温度梯度曲线如下：

竖向梯度温度（尺寸单位：mm）

三、设计采用升降20度控制；混凝土收缩徐变按JTG D62-2004规范计算。 四、荷载组合说明：荷载工况均按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.1.6、4.1.7规定进行组合。

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承载力极限状态组合：

1.2自重+1.0收缩徐变+1.4汽车+0.98均匀升温+0.98正温差 1.2自重+1.0收缩徐变+1.4汽车+0.98均匀降温+0.98反温差 1.2自重+1.0收缩徐变+1.4汽车 正常使用极限状态 短期效应组合：

1.0自重+1.0收缩徐变+0.7汽车+1.0均匀升温+0.8正温差 1.0自重+1.0收缩徐变+0.7汽车+1.0均匀降温+0.8反温差 1.0自重+1.0收缩徐变+0.7汽车 长期效应组合：

1.0自重+1.0收缩徐变+0.4汽车+1.0均匀升温+0.8正温差 1.0自重+1.0收缩徐变+0.4汽车+1.0均匀降温+0.8反温差 1.0自重+1.0收缩徐变+0.4汽车

4、横向分布系数计算

采用桥梁博士3.0进行横向分布系数计算。

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计算结果如下：

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5、边梁计算 5.1 边梁计算图式

综合比较1号和8号梁，取受力最不利的1号梁进行计算。 （1）计算理论：弹性阶段未考虑非线性影响；

（2）计算模型：按实际材料类型采用空间实体单元模型模拟材料性质； 桥梁单元均为梁单元，按平面杆系模型模拟桥梁受力。根据施工阶段受力，本计算共划分3个施工阶段，本模型考虑了结构自重、收缩徐变、均匀升降温、桥面梯度温度以及不均匀沉降的影响。共划分单元32个，节点33个。

5.2 混凝土参数

混凝土参数 强度等级 C50 弹性模量(MPa) 34500 容重(kN/m) 26 3线膨胀系数 1.00E-05 标准值 设计值 fck(MPa) ftk(MPa) fcd(MPa) ftd(MPa) 32.4 2.65 22.4 1.83 表注：表中标准值、设计值栏分别列出轴心抗压强度fck、fcd和轴心抗拉强度ftk、ftd。

5.3 冲击系数计算

根据《公路桥涵设计通用规范》（CTG D60-2004）公式4.3.2： 根据规范计算得

正弯矩冲击系数 μ=0.313

5.4 荷载计算

二期荷载：桥面铺装、防撞护栏及声屏障自重影响： q=17.0 KN/M

5.5 纵梁内力计算

单元号

2

节点号

属性

最大剪最小剪最大弯最小弯力 力 矩 矩

2 剪力 302 240 240 302 弯矩 -137 -123 -123 -137 2 剪力 74.3 -12.2 -11.1 -2.3

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