16m预应力混凝土空心板计算书.doc

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1、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-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）+

2、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

3、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（JTGB012003）；2. 公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）；3. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）；4. 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）；5. 公路桥涵施工技术规范（JTJ F502011）；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 D612005）；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（JT

4、G F402004）。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

5、-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。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.

6、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。计算结果如下：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

7、 混凝土参数 混凝土参数 强度等级弹性模量(MPa)容重(kN/m3)线膨胀系数标准值设计值fck(MPa)ftk(MPa)fcd(MPa)ftd(MPa)C5034500261.00E-0532.42.6522.41.83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 =0.3135.4 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/M5.5 纵梁内力计算单元号节点号属性最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩2

8、剪力302240240302弯矩-137-123-123-13722剪力74.3-12.2-11.1-2.3弯矩-123-123-123-1373剪力30.2-56.5-54.926.4弯矩-97.2-77.9-79-14433剪力56.5-30.254.9-26.4弯矩-77.9-97.2-79-1444剪力46.4-39.8-37.740.6弯矩-91-58.4-61.3-16044剪力35-46.3-25-40.6弯矩-65.3-91-61.3-1605剪力62.4-18-17.754.7弯矩-93.1-53.7-55.6-18455剪力18-62.617.7-54.7弯矩-53.7-9

9、3.1-55.6-1846剪力40.3-39.6-38.930.5弯矩-95-43.5-49.1-20666剪力39.6-40.538.9-30.5弯矩-43.5-95-49.1-2067剪力53.3-26.4-25.341.2弯矩-92.8-31-39.7-22377剪力26.4-53.325.3-41.2弯矩-31-92.7-39.7-2238剪力59.5-19.8-18.445.1弯矩-97.2-25.6-37.9-24688剪力16.7-59.2-44.3-45.1弯矩-56.1-97.2-37.9-2469剪力36.5-38.4-37.420.2弯矩-97-56.3-37.3-262

10、99剪力38.4-36.537.4-20.2弯矩-56.4-97-37.3-26210剪力14.2-60-59.4-4.71弯矩-86.4-47.7-23-2671010剪力60-14.259.44.71弯矩-47.7-86.4-23-26711剪力-8.77-82-81.4-29.7弯矩-65.8130.673-2611111剪力828.581.429.7弯矩13.1-65.80.686-26112剪力-31.4-105-104-55弯矩-34.949.633.9-2421212剪力10431.64155弯矩-3.63-34.933.9-24213剪力-32.2-104-41.4-58.4弯

11、矩3.9730.169.4-2141313剪力10432.241.458.4弯矩30.1469.4-21414剪力-15.7-87-83.9-44弯矩36.957.2100-1911414剪力8715.783.944弯矩57.137100-19115剪力1.47-69.7-66.6-29.7弯矩61.375125-1741515剪力69.7-1.1766.629.7弯矩7561.3125-17416剪力18.1-52.5-49.4-15.4弯矩7783.8140-1641616剪力52.5-18.4-13.415.4弯矩83.777140-16417剪力35.1-35.430.6-1.11弯矩

12、83.983.9142-1611717剪力35.4-35.1-30.61.11弯矩83.983.9142-16118剪力53.3-18.447.915.4弯矩8977.5136-1641818剪力18.4-53.3-47.9-15.4弯矩77.489136-16419剪力70-1.465.4229.8弯矩77.761.8125-1731919剪力1.45-70-5.42-29.8弯矩61.877.7125-17320剪力86.715.422.744.1弯矩57.637.5105-1902020剪力-15.4-89.1-85.4-44.1弯矩37.465.9105-19021剪力10632.31

13、0358.4弯矩36.24.4671.2-2142121剪力-32.3-106-103-58.4弯矩4.4336.271.2-21422剪力94.420.891.744.4弯矩3.53-31.234.1-2392222剪力-20.8-94.4-91.7-44.4弯矩-31.23.5334.1-23923剪力71.8-2.029.6919.2弯矩-19.9-577.4-2522323剪力2.02-71.8-9.68-19.2弯矩-57-19.97.43-25224剪力49.4-24.6-12.3-5.76弯矩-34.1-72.7-6.53-2542424剪力24.6-52-50.45.76弯矩-

14、72.8-28.5-6.53-25425剪力29.7-47.228.4-30.7弯矩-34-78.3-16.3-2442525剪力47.2-29.7-28.430.7弯矩-78.3-34-16.3-24426剪力15-62.414-48.1弯矩-31-74.2-17.1-2232626剪力62.4-15-1448.1弯矩-74.2-30.9-17.1-22327剪力31.7-46.230.9-34.1弯矩-31.8-72.7-21.5-2032727剪力46.2-31.7-30.934.1弯矩-72.8-31.8-21.5-20328剪力32.7-45.8-27.6-35.8弯矩-39.2-7

15、6.4-29.2-1882828剪力45.8-35.5-35.135.8弯矩-76.5-36.3-29.2-18829剪力29.9-52.129.7-44.2弯矩-39.8-74-35.4-1652929剪力52.1-29.9-29.744.2弯矩-74-39.8-35.4-16530剪力46.9-35.946.8-30.1弯矩-50.9-77.4-48.6-1473030剪力35.9-46.9-46.830.1弯矩-77.4-50.9-48.6-14731剪力64-19.764-15.8弯矩-71.8-88.7-71-1363131剪力19.7-64-6415.8弯矩-88.7-71.8-7

16、1-13632剪力86.5-1.49-0.3620.762弯矩-122-121-121-1363232剪力291229229291弯矩-122-121-121-1365.6 纵梁结构配筋边梁采用预应力构件，设置4束5s15.20钢束，钢束具体的坐标参见施工图。梁底设一排9根直径10的HRB300钢筋，梁顶设一排13根直径10的HPB300钢筋。5.7 纵梁持久状况承载能力极限状态计算本次计算对主梁单元进行输出。 主梁抗弯承载力能力验算单元号节点号内力属性Mj(KN or KN.M)极限抗力(KN or KN.M)受力类型受压区高度是否满足22最大弯矩-1.23-1.38E+03上拉受弯是最小弯

17、矩-43.1-1.38E+03上拉受弯是33最大弯矩3331.58E+03下拉受弯是最小弯矩1211.58E+03下拉受弯是44最大弯矩5541.75E+03下拉受弯是最小弯矩2291.75E+03下拉受弯是55最大弯矩7521.91E+03下拉受弯是最小弯矩3281.91E+03下拉受弯是66最大弯矩9402.06E+03下拉受弯是最小弯矩4202.06E+03下拉受弯是77最大弯矩1.11E+032.17E+03下拉受弯是最小弯矩5042.17E+03下拉受弯是88最大弯矩1.27E+032.27E+03下拉受弯是最小弯矩5802.27E+03下拉受弯是99最大弯矩1.40E+032.36

18、E+03下拉受弯是最小弯矩6492.36E+03下拉受弯是1010最大弯矩1.52E+032.42E+03下拉受弯是最小弯矩7092.42E+03下拉受弯是1111最大弯矩1.63E+032.47E+03下拉受弯是最小弯矩7622.47E+03下拉受弯是1212最大弯矩1.73E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩8062.49E+03下拉受弯是1313最大弯矩1.79E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩8432.49E+03下拉受弯是1414最大弯矩1.84E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩8722.49E+03下拉受弯是1515最大弯矩1.89E+032.49E+03下拉

19、受弯是最小弯矩8932.49E+03下拉受弯是1616最大弯矩1.92E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩9062.49E+03下拉受弯是1717最大弯矩1.92E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩9112.49E+03下拉受弯是1818最大弯矩1.91E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩9062.49E+03下拉受弯是1919最大弯矩1.89E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩8932.49E+03下拉受弯是2020最大弯矩1.86E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩8722.49E+03下拉受弯是2121最大弯矩1.79E+032.49E+03下拉受弯是最小弯

20、矩8432.49E+03下拉受弯是2222最大弯矩1.72E+032.49E+03下拉受弯是最小弯矩8062.49E+03下拉受弯是2323最大弯矩1.63E+032.46E+03下拉受弯是最小弯矩7622.46E+03下拉受弯是2424最大弯矩1.53E+032.41E+03下拉受弯是最小弯矩7092.41E+03下拉受弯是2525最大弯矩1.40E+032.34E+03下拉受弯是最小弯矩6492.34E+03下拉受弯是2626最大弯矩1.26E+032.24E+03下拉受弯是最小弯矩5802.24E+03下拉受弯是2727最大弯矩1.11E+032.14E+03下拉受弯是最小弯矩5042.

21、14E+03下拉受弯是2828最大弯矩9442.04E+03下拉受弯是最小弯矩4202.04E+03下拉受弯是2929最大弯矩7551.86E+03下拉受弯是最小弯矩3281.86E+03下拉受弯是3030最大弯矩5511.71E+03下拉受弯是最小弯矩2291.71E+03下拉受弯是3131最大弯矩3311.57E+03下拉受弯是最小弯矩1211.57E+03下拉受弯是3232最大弯矩-1.2-1.38E+03上拉受弯是最小弯矩-43.1-1.38E+03上拉受弯是主梁抗剪承载力验算X总抗力设计剪力VR/Vd满足0.3最大剪力-788.5-7.999.895是0.3最小剪力-789-186.

22、84.223是1.5最大剪力616.43671.679是1.5最小剪力617.1122.25.049是2.8最大剪力651.3297.22.191是2.8最小剪力651.1699.431是4最大剪力603.4231.42.607是4最小剪力603.415.239.61是5.3最大剪力526.41693.115是5.3最小剪力-526.4-36.414.464是6.5最大剪力515.1107.64.785是6.5最小剪力512.820.225.328是7.7最大剪力515.153.69.609是7.7最小剪力-515.1-3116.6是9最大剪力5151.5339.07是9最小剪力-515.1-

23、83.56.171是10.2最大剪力-501.1-48.410.354是10.2最小剪力-515.1-144.23.571是11.5最大剪力585.26.885.659是11.5最小剪力-585.2-208.92.801是12.7最大剪力-643.6-46.113.956是12.7最小剪力-643.6-269.32.39是13.9最大剪力-613.5-99.86.148是13.9最小剪力-612.9-340.41.801是15.2最大剪力-945.2-195.84.827是15.2最小剪力-955.7-428.52.23是表注： 截面强度系数（截面剪力承载能力设计值与荷载效应剪力组合设计值之比

24、）1即满足规范要求，小于1则不满足规范要求。主梁抗剪承载力验算表中截面强度系数均大于1，截面强度满足要求。5.8 纵梁持久状况正常使用极限状态计算公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)规定，A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下，在长期荷载效应组合下在作用（或荷载）短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力；在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力；扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘混凝土的预压应力；混凝土的抗拉强度标准值，对C50混凝土，。短期效应组合单元号节点号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压

25、应力主拉应力22应力属性6.340.9546.894.076.89-0.0211容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是33应力属性6.550.8366.863.676.86-0.012容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是44应力属性6.670.7366.983.546.98-0.00817容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是55应力属性6.720.597.163.517.16-0.015容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是

26、66应力属性6.770.4537.333.477.33-0.00637容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是77应力属性6.840.3467.463.417.46-0.0108容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是88应力属性6.850.2027.643.417.64-0.0133容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是99应力属性6.870.1037.783.447.78-0.00548容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是10

27、10应力属性6.970.07847.843.367.85-0.0138容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是1111应力属性7.130.137.823.227.82-0.0255容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是1212应力属性7.360.2587.7137.71-0.0407容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是1313应力属性7.60.4487.522.757.6-0.0409容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是141

28、4应力属性7.80.6067.362.547.8-0.0286容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是1515应力属性7.970.7197.242.367.97-0.0184容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是1616应力属性8.070.7887.172.268.07-0.0105容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是1717应力属性8.080.8127.162.258.08-0.00477容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是

29、1818应力属性8.040.7897.172.298.04-0.0108容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是1919应力属性7.960.727.232.367.96-0.0186容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2020应力属性7.830.6077.352.57.83-0.0301容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2121应力属性7.610.4497.512.747.61-0.0422容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是

30、是是2222应力属性7.350.2797.682.997.68-0.0337容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2323应力属性7.170.1837.753.167.75-0.0197容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2424应力属性7.070.1647.743.237.74-0.0105容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2525应力属性70.227.643.277.64-0.00844容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是

31、是是是2626应力属性6.990.3497.473.267.47-0.0148容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2727应力属性6.960.4777.323.287.32-0.00816容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2828应力属性6.90.5727.193.327.2-0.00813容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是2929应力属性6.850.7137.023.367.02-0.0104容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满

32、足是是是是是是3030应力属性6.760.8256.883.456.89-0.00874容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是3131应力属性6.60.8926.83.626.8-0.0162容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是3232应力属性6.421.036.934.126.93-0.291容许值16.2-1.8516.2-1.8519.4-1.33是否满足是是是是是是表注：正截面混凝土应力以压为正，拉为负。表中上、下缘拉应力均未超过规范值，满足要求。长期效应组合单元号节点号应力上缘正应力下缘正应力最大主应力最大最小最大最小主压应力主拉应力22应力属性3.693.645.495.435.49-0.00398容许值16.2016.2019.4-1.33是否满足是是是是是是33应力属性3.763.525.4