例一 预应力混凝土空心板桥计算示例 一、设计资料
1.跨径：标准跨径k l =13．00m ；计算跨径l =12．60m
2.桥面净空：2.5m+4×
3.75m+2.5m
3.设计荷载:公路-Ⅱ极荷载;人群荷载:3.0kN ／2m
4.材料:
预应力钢筋：
采用1×7钢绞线,公称直径12.7mm ；公称截面积
98.72mm ,pk f =1860Mpa ，pd f =1260Mpa ，p E =1.95×510Mpa, 预应力钢绞线沿板跨长直线布置;
非预应力钢筋：
采用HRB335,sk f =335Mpa,sd f =280Mpa;R235,sk f =235Mpa,sd f =195Mpa; 混凝土：
空心板块混凝土采用C40， ck f =26.8MPa ，cd f =18.4Mpa ，tk f =2.4Mpa ，
td f =1.65Mpa 。绞缝为C30细集料混凝土；桥面铺装采用C30沥青混凝土；栏杆
及人行道为C25混凝土。
5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62－2004）》要求，按A 类预应力混凝土构件设计此梁。
6、施工方法：采用先张法施工。 二、空心板尺寸：
本示例桥面净空为净2.5m+4×3.75m+2.5m ，全桥宽采用20块C40的预制预
应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，高62cm ，空心板全长12.96m 。全桥空心板横断面布置如图1-1，每块空心板截面及构造尺寸见图1-2。
图1－1 桥梁横断面（尺寸单位：cm ）
图1－2 空心板截面构造及尺寸（尺寸单位：cm ） 三、空心板毛截面几何特性计算 （一）毛截面面积A （参见图1-2）
A=99×62 - 2×38×8 - 4×
2
192
?π-2×（
2
1×7×2.5+7×2.5+
2
1×7
×5）=3174.3（2cm ） （二）毛截面重心位置 全截面对1/2板高处的静矩：
板高
2
1
S =2×[
2
1×2.5×7 ×（24+
3
7）+7×2.5×（24+
2
7）+
2
1×7×5×
（24-
3
7）]=2181.7（cm 3）
绞缝的面积：
A 绞=2×（
2
1×2.5×7+2.5×7+
2
1×5×7）=87.5（cm 2）
则毛截面重心离1/2板高的距离为：
d=
A
S 板高
2
1
=
3
.31747.2181=0.687（cm ）≈0.7（cm ）=7（mm ）（向下移）
绞缝重心对1/2板高处的距离为： 绞d =
5
.877.2181=24.9（cm ）
（三）空心板毛截面对其重心的惯矩I 由图1-3，设每个挖空的半圆面积为A '
：
A '
=
8
1πd 2=
8
1π×382=567.1（cm 2）
半圆重心轴： y =
π
64d =
π
??6384=8.06（cm ）=80.6（mm ）
半圆对其自身重心轴O-O 的惯矩为I '
：
I '=0.00686d 4=0.00686×384=14304（cm 4） 则空心板毛截面对其重心轴的惯矩I 为： I=
12
62993
?+99×62×0.72
-2×[
12
8383
?+38×8×0.72]-4×14304-
2×567.1×[（8.06+4+0.7）2+（8.06+4-0.7）2]-87.5×（24.9+0.7）2 =1520077.25（cm 4）=1.5201×106（mm 4） （忽略了绞缝对其自身重心轴的惯矩）
空心板截面的抗扭刚度可简化为图1-4的单箱截面来近似计算：
图1－3挖空半园构造（尺寸单位：cm ）
图1－4计算IT 的空心板截面简化图（尺寸单位：cm ） I T =
2
1
2
2
224t b t h h b +
=
8
)
899(28
)
862(2)862()899(42
2-?+
-?-?-?=2.6645×106（cm 4）
=2.6645×1010（mm 4） 三、作用效应组合
按《桥规》公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合，并用于不同的计算项目。按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为： γ0
S ud =γ
（1.2S Gk +1.4S k Q 1+0.8×1.4S Qjk ）
式中：γ
——结构重要系数，本桥属小桥γ0
=0.9；
S ud ——效应组合设计值； S Gk ——永久作用效应标准值；
S k Q 1——汽车荷载效应（含汽车冲击力）的标准值； S Qjk ——人群荷载效应的标准值。
按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合；
作用短期效应组合表达式；
S
sd = S
Gk
+0.7×S'
k
Q1
+1.0×S
Qjk
式中：S
sd
——作用短期效应组合设计值；
S
Gk
——永久作用效应标准值；
S'
k
Q1
——不计算冲击的汽车荷载效应标准值；
S
Qjk
——人群荷载效应的标准值。
作用长期效应组合表达式：
S
ld = S
Gk
+0.4×S'
k
Q1
+0.4×S
Qjk
式中：各符号意义见上面说明。
《桥规》还规定结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时，应采用标准值效应组合，即此时效应组合表达式为：
S= S
Gk + S
k
Q1
+ S
Qjk
式中： S——标准值效应组合设计值；
S
Gk ，S
k
Q1
，S
Qjk
——永久作用效应、汽车荷载效应（计入汽车冲击力）、人群
荷载效应的标准值。
根据计算得到的作用效应，按《桥规》各种组合表达式可求得各效应组合设计值，现将计算汇总于表1-1中。
空心板作用效应组合计算汇总表表1-1
四、预应力钢筋数量估算及布置
（一）预应力钢筋数量的估算
本示例采用先张法预应力混凝土空心板构造形式。设计时它应满足不同设
计状况下规范规定的控制条件要求，例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中，最重要的是满足结构在正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。应此，预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂行或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，再由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。本示例以部分预应力A 类构件设计，首先按正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预加力N pe 。
按《公预规》6.3.1条，A 类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力，并符合以下条件：
在作用短期效应组合下，应满足st σ- p c σ≤0.70tk f 要求。
式中：st σ——在作用短期效应组合sd M 作用下，构件抗裂验算边缘混凝土的法
向拉应力。
p c σ——构件抗裂验算边缘混凝土的有效预压应力。 在初步设计时，st σ和p c σ可按下列公式近似计算： sd
st M
W
σ=
pc pc P pc N N e A
W
σ=
+
式中：A ，W ——构件毛截面面积及对毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩；
P e ——预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心矩，p p e y a =-,p a 可预
先假定。
代入st σ- p c σ≤0.70tk f 即可求得满足部分预应力A 类构件正截面抗裂性要求所需的有效预加力为：
0.701sd
tk pc p M f W
N e A W
-=+
式中：tk f ——混凝土抗拉强度标准值。
本示例，预应力空心板桥采用C40，tk f =2.4，由表1-1得，sd M =327.98kN.m =327.98×106N.mm,空心板毛截面换算面积A=3174.32cm =3174.3×2102mm , W=
I y 下
=
34
1520.110(310.70)cm cm
?-=3350.1710cm ?=6350.1710mm ?
假设p a =4cm ，则p e =y 下-p a =31-0.7-3=26.3(cm)=263(mm) 代入得：
66
2
6
327.9810
0.7 2.450.1710
578777()
12633174.310
50.1710
pe N N ?-??=
=+
??
则所需预应力钢筋截面面积 p A 为： pe
p con l
N A σσ=
-∑
式中：con σ——预应力钢筋的张拉控制应力；
l σ∑——全部预应力损失值，按张拉控制应力的20%估算。
本示例采用1×7股钢绞线作为预应力钢筋，直径12.7mm ，公称截面面积98.72mm ，pk f =1860MPa ，p d f =1260MPa ，p E =1.95×510MPa 。
按《公预规》con σ≤0.75pk f ，现取con σ=0.70pk f ，预应力损失总和近似假定为20%张拉控制应力来估算，则 2
578777555.66()0.20.80.701860
pe
pe
p con con
con l
N N A m m σσσσ=
=
=
=-??-∑
采用7根1×7股钢绞线，即s φ12.7钢绞线，单根钢绞线公称面积98.72mm ，则p A =7×98.7=690.9（2mm ）满足要求。 （二） 预应力钢筋的布置
预应力空心板选用7根1×7股钢绞线布置在空心板下缘，p a =40mm ，沿空心板跨长直线布置，即沿跨长p a =40mm 保持不变，见图1-5。预应力钢筋布置应满足《公预规》要求，钢绞线净距不小于25mm ，端部设置长度不小于150mm ， 得螺旋钢筋等。
（三）普通钢筋数量的估算及布置
在预应力钢筋数量已经确定的情况下，可由正截面承载能力极限状态要求的条件确定普通钢筋数量，暂不考虑在受压区配置预应力钢筋，也暂不考虑普通钢筋的影响。空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑：
由
22
388381438.115()
4
k k b h cm π
=?+?=
得
2
1438.115k k
cm
b h =
3
3
4
24
138820.00686382567.1(8.064)195191.53()12
12
k k
b h cm ?=
+??+??+=
把2
1438.114k k
cm
b h =
代入
3
112
k k
b h =4195191.53()cm ，求得k h =40.4cm,k b =
2
1438.11435.6()40.4
cm
cm =。
则得等效工字形截面的上翼缘板厚度'
f h ：
'40.43110.8()
2
2
k f h h y cm =-
=-
=上
等效工字形截面的下翼缘板厚度f h ： 40.43110.8()22
k f h h y cm =-
=-
=下
等效工字形截面的肋板厚度：
'299235.627.8()f k b b b cm =-=-?= 等效工字形截面尺寸见图1-6。
图1－5空心板跨中截面预应力钢筋的布置（尺寸单位：cm ）
图1－6空心板换算等效I 字形截面
估算普通钢筋时，可先假定x ≤'
f h ,则由下式可求得受压区高度小x ，设
062458()580()
ps h h a cm m m =-=-==。
0ud M γ≤'0()2
cd f x
f b x h -
由《公预规》，0γ=0.9，C40，cd f =18.4MPa 。由表1-1，跨中ud M =523.97kN m
=523.97×106N.mm,'f b =990mm,代入上式得：
6
0.9523.9710??≤18.4990(580)2
x
x ????
整理后得：
23116051.7810x x -+?≤0 求得：
x=46.5mm ＜'f h =108mm,且x ＜0b h ξ=0.40h =232mm 说明中和轴在翼缘板内，可用下式求得普通钢筋面积s A ： '
18.499046.51260690.9
280
cd f pd p
s sd
f b x f A A f -??-?=
=
＜0
说明按受力计算不需要配置纵向普通钢筋，现按构造要求配置。 普通钢筋选用HRB335，sd f =280MPa ，s E =2?510MPa 。 按《公预规》，s A ≥0.003b 0h =0.003?278?580=483.722()m m 。 普通钢筋采用5φ12，2
2
(12)5565.5()4
s A mm π=?
=＞483.722
()m m 。
普通钢筋5φ12布置在空心板下缘一排（截面受拉边缘），沿空心板跨长直线布置，钢筋重心至下缘40mm 处，即s a =40mm 。 五、换算截面几何特性计算
由前面计算已知空心板毛截面的几何特性。毛截面面积A=3174302mm ， 毛截面重心轴至1
2板高的距离d=7mm （向下），毛截面对其重心轴惯性矩I=
15201?6104mm 。
（一）换算截面面积0A
0(1)(1)P
s
E p E s A A A
A αα=+-+-
52
4
1.9510 6.0;690.93.2510P
p E p c E A m m
E α?=
=
==?
5
2
4
2106.15;
565.5
3.25
10
s E s s
c
E A m m E α?=
=
==? 2317430A mm = 代入得：
2
0317430
(61)
690.9
(6.15
1)565.5
323797(
)
A m m =+-?+-?=
（二）换算截面重心位置
所有钢筋换算截面对毛截面重心的静矩为： S 01＝（α
Ep -1）A p ×（310－7－40）＋（αEs -1）A s ×（310－7－40）
(61)690.9263(6.151)565.5263=-??+-?? 3
1674475()m m =
换算截面重心至空心板毛截面中心的距离为：
向下移）(2.5323797
16744750
0101mm A S d ===
则换算截面重心至空心板截面下缘的距离为： 013107 5.2297.8()l y m m =--= 换算截面重心至空心板截面上缘的距离为： 013107 5.2322.2()u y m m =++= 换算截面重心至预应力钢筋中心的距离为： 01297.840257.8()p e m m =-= 换算截面重心至普通钢筋中心的距离为： 01297.840257.8()s e m m =-=
（三） 换算截面惯性矩0I
222
0010101(1)(1)P
E p p E s s s
I I A d A e A e αα=++-+- 6
2
2
15201103174305.2(61)690.9257.8
=?+?+-
??+
2
(6.15
1)565.5
257.8
-?? 1041.563310()
m m =? （四）换算截面弹性抵抗矩
下缘：10
6
3
00101 1.563310
52.49510()297.8l l I W m m y ?=
=
=?
上缘：103
00101 1.563310
48.5196()
322.2
u u
I W m m y ?=
==
六、持久状况承载能力极限状态计算
（一）跨中截面正截面抗弯承载力计算
跨中截面构造尺寸及配筋见图1-5。预应力钢绞线合力作用点到截面底边的距离p a =40mm ，普通钢筋截面底边的距离s a =40mm,则预应力钢筋和普通钢筋的合力作用到截面底边的距离为： 280
565.5401260690.940
40()
280565.51260690.9
s d s
s p d
p
p ps sd s pd p
f A a f A a a m m f A f A +??+??=
=
=+?+? 0620
40
580()
ps h h a m m =-=-= 采用换算等效工字形截面来计算，参见图1-6，上翼缘厚度'
f h =108mm
上翼缘工作宽度'f b =990mm ，肋宽b=278mm 。首先按公式pd p sd s f A f A +≤''
cd f f f b h
判断截面类型： p d p s d
f A f
A +=1260×690.9+280×565.5=1028874（N ）
≤''
cd f f f b h =18.4×990×108=1967328（N ）
所以属于第一类T 形，应按宽度'f b =990mm 的矩形截面来计算其抗弯承载力。由x ∑＝0计算混凝土受压区高度x ： 由 p d
p
s
f A f
A +＝
'
cd f f b x 得
'
126
0690.9280565.556.5()
18.4990
p
d
p s
d s c d
f
f A f
A x m m f b +?+?=
==? ＜00.4580232()b h m m ξ=?= ＜'f h ＝108()mm
将x=56.5mm 代入下列公式计算出跨中截面的抗弯承载力ud M
'
056.5()18.499056.5(580)2
2
ud cd f x M f b x h =-
=???-
6
567.8610()
N m m =? 567.86(k N m =
>0.9523.97471.57()d M kN m γ=?=0 计算结果表明，跨中截面抗弯承载力满足要求。 （二）斜截面抗剪承载力计算
1.截面抗剪强度上、下限复核
选取距支点h/2处截面进行斜截面抗剪承载力计算。截面构造尺寸及
配筋见图1-9。首先进行抗剪强度上、下限复核，按《公预规》5.2.9条：
0d V γ
≤0
0.5110-? （kN ）
式中：d V ——验算截面处的剪力组合设计值（kN ），由表1-1得支点处剪力及跨中截面剪力，内插得到距支点h/2＝310mm 处的截面剪力d V ：
310
(287.91
40.82)
287.91
275.75(
)
6300
d V kN ?-=-=
0h ——截面有效高度，由于本示例预应力筋及普通都是直线配置，有效高
度0h 与跨中截面相同，0h ＝580mm ； ,c
u
k
f ——边长为150mm 的混凝土立方体抗压强度，空心板为C40，则 ,c
u
k
f ＝40MPa,td f =1.65MPa ； b ——等效工字形截面的腹板宽度，b=278mm 。
代入上述公式：
0d V γ＝0.9×275.5=248.18(kN)
0d V γ≤0.5110278580520.08()kN -??=
计算结果表明空心板截面尺寸符合要求。
按《公预规》第5.2.10条：
33201.250.510 1.250.510 1.0 1.65278580td f bh α--???=?????? 166.28
kN = 式中，2α＝1.0，1.25是按《公预规》5.2.10条，板式受弯构件可乘以1.25提高系数。
由于γ0V d ＝0.9×275.75=248.18(kN) ＞1.25×0.5310-?20td f bh α?=166.28kN,并对
照表1-1中沿跨长各截面的控制剪力组合设计值，在l/4至支点的部分区段内应按计算要求配置抗剪箍筋，其它区段可按构造要求配置箍筋。
为了构造方便和便于施工，本示例预应力混凝土空心板不设弯起钢筋，计算剪力全部由混凝土及箍筋承受，则斜截面抗剪承载力按下式计算：
0d V γ≤cs V
3
123
0.451)c s s v s v
V b f ααα-=??式中，各系数值按《公预规》5.2.7条规定取用：
1α——异号弯矩影响系数，简支梁1α＝1.0；
2α——预应力提高系数，本示例为部分预应力Ａ类构件，偏安全取2α=1.0；
3α——受压翼缘的影响系数，取3α＝1.1.；
b,0h ——等效工字形截面的肋宽及有效高度，b ＝278mm,0h =580mm ； P
——纵向钢筋的配筋率，P ＝100ρ＝690.9565.51000.78278580
+?
=?；
sv ρ——箍筋的配筋率，sv ρ＝
sv sv
A b ，箍筋选用双支箍φ10，sv A ＝2
1024
π??
2
157.08(),m m =则写出箍筋间距v s 的计算式为：
2
0()
v d s V γ=
2
402801
(0.9
275.75)
?
=
?
＝257.2(mm)
,c u k f =40MPa ；
箍筋选用HRB335，则sv f =280MPa ；
取箍筋间距v s =150mm ，并按《公预规》要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范围内，箍筋间距取100mm 。
箍筋率 m
i n
157.08
0.0038
0.38%0
.12%278150
sv sv sv sv
A b ρρ=
=
==>=
? 在组合设计剪力值0d V γ≤1.25×0.5310-?20td f bh α?=166.28kN 的部分梁段，可只按构造要求配置箍筋，设箍筋仍选用双肢φ10，配筋率sv ρ取m in sv ρ，则由此求得构造箍筋间距'v s min
157.08470.9()
2780.0012
sv sv A m m b ρ=
=
=?。
取'v s =200mm
经比较和综合考虑，箍筋沿空心板跨长布置如图1-7。
图1－7空心板跨中截面预应力钢筋的布置
2.斜截面抗剪承载力计算
由图1-7，选取以下三个位置进行空心板斜截面抗剪承载力计算：
①距支座中心h/2=310mm 处截面，x=5990mm ： ②距跨中位置x=3300mm 处截面（箍筋间距变化处）：
③距跨中位置x=3300+13×150=5250（mm ）处（箍筋间距变化处）：
计算截面的剪力组合设计值，可按表1—1由跨中和支点的设计值内插得到，计算结果列于表1—2。
各计算截面剪力组合设计值
表1—2
⑴距支座中心h/2=310mm 处截面，即x =5990mm
由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋，故此截面的有效高度取与跨中近似相
同，h 0=580mm ，其等效工字形截面的肋宽b=278mm 。由于不设弯起斜筋，因此，斜截面抗剪承载能力按下式计算：
V CS =α1α
2
α
3
×0.45×103-bh 0
sv sv k cu f f P ρ,)
6.02(+
式中0
.11=α，0.12=α，1.13=α，278
=b mm ，580
0=h mm ，
78
.0580
2785.5659.690100100=?+?
==ρP 。
此处，箍筋间距100=v s mm ，102φ，08.157=sv A mm 2。
则
%12.0%565.000565.0100
27808.157min =>==?=
=
sv v
sv sv bs A ρρ
MPa
f MPa f sv k cu 280,40,==
代入，得：
61
.39628000565.040)78.06.02(58027810
45.01.10.10.13
=???+???????=-CS V
（kN ）
)(61.396)(18.24875.2759.00KN V KN V CS d =<=?=γ
抗剪承载力满足要求。 ⑵距跨中截面x=3300mm 处
此处，箍筋间距s v =200mm ，V d =170.25kN 。
$12.0%283.0200
27808.157min =>=?=
=
sv v
SV sv bs A ρρ
斜截面抗剪承载力：
)
(70.28028000283.040)78.06.02(58027810
45.01.10.10.13
KN V cs =???+???????=-)(70.280)(23.15325.1709.00KN V KN V cs d =<=?=γ
截面抗剪承载力满足要求。 ⑶距跨中截面距离x=5250mm 处 此处，箍筋间距150=v s mm ，kN V d 73.246=。
%12.0%377.000377.0150
27808.157min =>==?=
=
sv v
sv sv bs A ρρ
斜截面抗剪承载力：
98
.32328000377.040)78.06.02(5802781045.01.10.10.13=???+???????=-cs V
跨径16m 预应力混凝土简支空心板桥设计 一 设计资料 1.道路等级 三级公路（远离城镇） 2.设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载（道路Ⅱ级） 3.桥面跨径及桥宽 标准跨径：m l k 16= 计算跨径：m l 50.15= 桥面宽度：m 5.0(栏杆）+m 7(行车道))+m 5.0(栏杆) 主梁全长：m 96.15 桥面坡度：不设纵坡，车行道双向横坡为2% 桥轴平面线形：直线 4.主要材料 1)混凝土 采用C50混凝土浇注预制主梁，栏杆和人行道板采用C30混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层；铰缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也采用C40；桥面连续采用C30混凝土。 2)钢筋 主要采用HRB335钢筋。预应力筋为71?股钢绞线，直径mm 2.15，截面面
积13902mm ，抗拉标准强度MPa f pk 1860=，弹性模量MPa E p 51095.1?=。采用先张法施工工艺，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 3）板式橡胶支座 采用三元乙丙橡胶，耐寒型，尺寸根据计算确定。 5.施工工艺 采用先张法施工，预应力钢绞线两端同时对称张拉。 6.计算方法及理论 极限状态法设计。 7.设计依据 《通用规范》《公预规》。 二 构造类型及尺寸 全桥宽采用7块C50预应力混凝土空心板，每块m 1.1，板厚m 85.0。采用后张法施工，预应力混凝土钢筋采用71?股钢绞线，直径15.2mm ，截面面积 2139mm ，抗拉强度标准值MPa f pk 1860=，抗拉设计值MPa f pd 1260=，弹性模 量MPa E p 51095.1?=。C50混凝土空心板的抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度的标准值MPa f td 56.2= 抗拉强度设计值MPa f td 83.1=。全桥空心板横断面图如图所示，每块空心板截面以及构造尺寸如图所示。
课程设计计算书 姓名：史建果 指导老师：高婧 学院：建筑与土木工程学院 系别：土木工程系 专业：土木工程专业 年级：2010 级 学号：201560 预应力混凝土空心板桥课程设计任务书 一、设计资料 原南关大桥位于某县城南端，是107国道郑州-武汉段跨越汝河的一座大型公路桥梁，于1976年建成通车。其上部结构为钢筋混凝土简支T梁，下部结构为双柱式墩台、桩基础，桥面全宽12m，双向2车道，设计荷载为汽车-20级，挂车-100。2009年8月，中铁大桥局集团武汉桥梁科研研究院有限公司检测中心对该桥进行了检测，该桥被评为四类桥，建议该桥拆除重建。新建桥梁桥位处路线平面位于直线段。上部结构采用双跨预应力空心简支板桥，下部结构采用柱径1.2米的双/三柱式桥墩，桩基础；桥台为桩柱式桥台，桩基础。本课程设计仅设计上部结构。 （一）技术标准： 1、标准跨径（墩中心距离）：l b=13 m, 16m,18m,20m,22m,25m. 2、桥面宽度：桥面全宽11 m /15m/19.0ｍ/21.0ｍ，按四/双车道外加人行道设计：（1）人行道（含栏杆）1.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0/7.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）1.5m。 （2）人行道（含栏杆）2.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）2.5m。
（3）防撞护栏0.5m + 车行道14.0m + 防撞护栏0.5m。 3、桥面横坡：双向1.5％。 4、设计荷载：公路—I级或公路—II级。 5、通航标准：无通航要求。 6、地震烈度：抗震设防烈度为Ⅵ度区，设计基本地震加速度值为0.05g。 7、设计洪水频率:1/100。 8、环境标准：I类环境。 9、设计安全等级：二级。 （二）材料 1、.混凝土 1）水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5或42.5的硅酸盐水泥，同一类构件应采用同一品种水泥。 2）粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。 3）混凝土：预制空心板、现浇连续段、铰缝和桥面现浇层均采用C50；封端混凝土采用C40。伸缩缝采用C50钢纤维混凝土。 2、普通钢材 普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499 -1998）的规定。R235钢筋主要采用直径d=6、8、10mm三种规格；HRB335钢筋主要采用直径d=12、16、20、22、25、28mm六种规格。 3、预应力钢筋 采用抗拉强度标准值f pk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。4、其它材料 1）钢板：应采用《碳素结构钢》(GB700-1988)规定的Q235B钢板。 2）支座：采用板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。 5、设计参数
例一 预应力混凝土空心板桥计算示例 一、设计资料 1.跨径：标准跨径k l =13．00m ；计算跨径l =12．60m 2.桥面净空：2.5m+4× 3.75m+2.5m 3.设计荷载:公路-Ⅱ极荷载;人群荷载:3.0kN ／2m 4.材料: 预应力钢筋： 采用1×7钢绞线,公称直径12.7mm ；公称截面积 98.72mm ,pk f =1860Mpa ，pd f =1260Mpa ，p E =1.95×510Mpa, 预应力钢绞线沿板跨长直线布置; 非预应力钢筋： 采用HRB335,sk f =335Mpa,sd f =280Mpa;R235,sk f =235Mpa,sd f =195Mpa; 混凝土： 空心板块混凝土采用C40， ck f =26.8MPa ，cd f =18.4Mpa ，tk f =2.4Mpa ， td f =1.65Mpa 。绞缝为C30细集料混凝土；桥面铺装采用C30沥青混凝土；栏杆 及人行道为C25混凝土。 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62－2004）》要求，按A 类预应力混凝土构件设计此梁。 6、施工方法：采用先张法施工。 二、空心板尺寸： 本示例桥面净空为净2.5m+4×3.75m+2.5m ，全桥宽采用20块C40的预制预
应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，高62cm ，空心板全长12.96m 。全桥空心板横断面布置如图1-1，每块空心板截面及构造尺寸见图1-2。 图1－1 桥梁横断面（尺寸单位：cm ） 图1－2 空心板截面构造及尺寸（尺寸单位：cm ） 三、空心板毛截面几何特性计算 （一）毛截面面积A （参见图1-2） A=99×62 - 2×38×8 - 4× 2 192 ?π-2×（ 2 1×7×2.5+7×2.5+ 2 1×7 ×5）=3174.3（2cm ） （二）毛截面重心位置 全截面对1/2板高处的静矩： 板高 2 1 S =2×[ 2 1×2.5×7 ×（24+ 3 7）+7×2.5×（24+ 2 7）+ 2 1×7×5× （24- 3 7）]=2181.7（cm 3） 绞缝的面积：
20m 预应力混凝土空心板桥设计 1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料 1 . 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：20m （墩中心距）； 主桥全长：19.96m ； 计算跨径：19.60m ； 桥面净宽：2×净—11.25m 见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。 桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12厘 米钢筋混凝土。 2 . 设计荷载 采用公路—I 级汽车荷载。 3. 材料 混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下： 426.8 2.418.4 1.653.2510a a ck tk a a cd td a c f MP f MP f MP f MP E MP == ===?强度标准值，强度设计值，性模弹量 预应力钢筋选用1×7（七股）φS 15.2mm 钢绞线，其强度指标如下 5186012601.95100.40.2563a a a f MP f MP E MP ξξ = = =? = =pk pd p pu b 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 相对界限受压区高度， 普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下 5 3352802.010a a a f MP f MP E MP = = =?sk sd s 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 4 . 设计依据 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》； 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。 《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写) 《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》 1.2 构造形式及尺寸选定 全桥空心板横断面布置如图，每块空心板截面及构造尺寸见图
20m预应力混凝土空心板桥设计
20m 预应力混凝土空心板桥设计 1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料 1 . 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：20m （墩中心距）； 主桥全长：19.96m ； 计算跨径：19.60m ； 桥面净宽：2×净—11.25m 见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。 桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12 厘米钢筋混凝土。 2 . 设计荷载 采用公路—I 级汽车荷载。 3. 材料 混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下： 426.8 2.418.4 1.653.2510a a ck tk a a cd td a c f MP f MP f MP f MP E MP == ===?强度标准值，强度设计值，性模弹量 预应力钢筋选用1×7（七股）φS 15.2mm 钢绞线，其强度指标如下 5186012601.95100.40.2563a a a f MP f MP E MP ξξ = = =? = =pk pd p pu b 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 相对界限受压区高度， 普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下 5 3352802.010a a a f MP f MP E MP = = =?sk sd s 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 4 . 设计依据 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》； 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。 《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写) 《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》
16m 公路预应力简支空心板梁桥中板设计 一、 设计资料 1.设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载：公路Ⅱ级；人群荷载：3.02N/m k 。 2.桥面跨径及净宽 标准跨径：k l =16m 。 计算跨径: l =15.6m 。 板 长：1l =15.96m 。 桥梁宽度：7m+2×0.5m 。 板 宽：2l =0.99m 。 3.主要材料 混凝土：主梁板采用C50混凝土，桥面铺装采用10cm 混凝土+柔性防水涂层+10cm 沥青混凝土。预应力筋：采用?s 15.20高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值pk f =1860MPa ，弹性模量 p E =1.95510MPa ?，普通钢筋：直径大于和等于12mm 的用HRB335级 热轧螺纹钢筋，直径小于12mm 的均用R235级热轧光圆钢筋。锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。 4.施工工艺 先张法施工，预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。 5.计算方法及理论 极限状态设计法
6.设计依据及参考资料 （1） 交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。 （2） 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。 （3） 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTG D62-2004）。 （4） 交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。 （5） 《预应力筋用锚具、夹具和连接》（GBT14370-93）。 （6） 《公路桥梁板式橡胶支座规格条例》（JTT663-2006）。 （7） 《桥梁工程》、《结构设计原理》等教材。 （8） 计算示例集《混凝土简支梁（板）桥》（第三版），易建国 主编，人民交通出版社。 （9） 《公路桥涵设计手册梁桥（上）》，徐光辉，胡明义主编， 人民交通出版社。 二、 构造布置及尺寸 桥面宽度为：净—7m+2?0.5m （防撞护栏），全桥宽采用8块 C50的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm （中板），边板99.5cm ，宽62cm ，空心板全长15.96m 。采用先张法施工工艺，预应 力筋采用?s 15.20高强度低松弛钢绞线， pk f =1860MPa ， p E =1.95510MPa ?。pd f =1260MPa ，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 C50混凝土空心板的ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa ，td f =1.83MPa 。全桥空心板横断面布置如图所示，每块空心板截面及构造尺寸见图2。
《混凝土课程设计报告》（钢筋混凝土空心板桥设计） 系别：土木工程 指导教师： 专业班级： 学生姓名： （课程设计时间：2015年1 月4日——2015年1 月10 日）
钢筋混凝土基本构件设计理论 课程设计任务书 一、目的要求 在学习《桥梁工程》之前，必须掌握《混凝土基本构件设计理论》，它是一门专业基础课，而且是进行桥梁设计时不可缺少的工具，必须能熟练进行钢筋混凝土构件的设计与计算。为了达到这一要求，特安排钢筋混凝土基本构件的课程设计，目的在于使同学能正确运用《混凝土基本构件设计理论》中的理论知识，通过系统地解决桥梁结构中钢筋混凝土空心板梁的设计计算，进一步牢固掌握钢筋混凝土受弯构件设计方法，以便为以后普通钢筋混凝土桥梁设计打下可靠的基础。 二、设计题目 钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计。 三、设计资料 环境条件：I类环境条件 结构安全等级：二级。 1.某公路钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计结构尺寸。 标准跨径：13.00m； 计算跨径：12.640m； 空心板全长：12.96m；
2.计算内力 （1）使用阶段的内力 13m板2号板 弯矩M（KN.m）剪力V(KN) 1/4截面1/2截面支点截面1/2截面 1 结构自重297.96 396.79 125.93 0 2 汽车荷载217.09 289.20 118.56 47.70 3 人群荷载29.52 39.36 9.8 4 3.28 （表中汽车荷载内力已计入汽车冲击系数） （2）施工阶段的内力 简支空心板在吊装时，其吊点设在距梁端a=500mm处，13m空心板自重在 =190.42k N·m，吊点的剪力标准值V0=71.98kN。跨中截面的弯矩标准值M k ，1/2 3.材料 主筋用HRB335级钢筋 f sd＝280N/mm2；f sk＝335N/mm2；E s＝2.0×105N/mm2。 箍筋用R235级钢筋 f sd＝195N/mm2；f sk＝235N/mm2；E s＝2.1×105N/mm2。 混凝土强度等级为C30 f cd＝13.8N/mm2；f ck＝20.1N/mm2；f td＝1.39N/mm2； f tk＝2.01N/mm2；E c＝3.00×104N/mm2。 四、设计内容 1、进行荷载组合，确定计算弯矩，计算剪力 2、采用承载能力极限状态计算正截面纵向主钢筋数量 3、进行斜截面抗剪承载力计算 4、全梁承载力校核 5、短暂状况下应力计算 6、进行正常使用极限状态的变形及裂缝宽度验算； 7、绘制钢筋配筋图 8、工程数量表的绘制 五、提交成果和设计要求
预应力空心板设计计算书 一、设计资料 1.跨径：标准跨径:??=16．00m；计算跨径l =15．56m 2.桥面净空：2X0.5m+9m 3.设计荷载:公路-?极荷载; 4.材料: 预应力钢筋：采用1×7 钢绞线,公称直径12.7mm；公称截面积98.7 mm 2 , f pk =1860Mpa，f pd =1260Mpa，E p =1.95×10 5 Mpa, 预应力钢绞线沿板跨长直线布置; 非预应力钢筋：采用HRB335, f sk =335Mpa, f sd =280Mpa;R235, f sk =235Mpa, f sd =195Mpa; 混凝土：空心板块混凝土采用C50，f ck =26.8MPa，f cd =18.4Mpa，f tk =2.65Mpa，f td =1.65Mpa。绞缝为C30 细集料混凝土；桥面铺装采用C30 沥青混凝土；栏杆为C25 混凝土。 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62 －2004）》要求，按A 类预应力混凝土构件设计此梁。 7、设计依据与参考书 《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社 《桥梁计算示例集》（梁桥）易建国主编，人民交通出版社 《桥梁工程》（1985）姚玲森主编，人民交通出版社 二、构造与尺寸 50 900/2 2% 图1-1 桥梁横断面
图1-2 面构造及尺寸（尺单位：cm） 三、毛截面面积计算（详见图1-2） A h=4688.28cm2 (一)毛截面重心位置 全截面静距：对称部分抵消后对1/2板高静距 S=4854.5cm3 铰面积：A铰=885cm2 毛面积的重心及位置为： d h=1.2cm (向下) 铰重心对1/2板高的距离： d铰=5.5cm (二)毛截面对重心的惯距 面积：A′=2290.2cm2 圆对自身惯距：I=417392.8cm4 由此可得空心板毛截面至重心轴的惯性矩： I=3.07X101om m4 空心板的截面抗扭刚度可简化为图1-3的单箱截面来近似计算 I T=4.35X101omm4
1 方案拟订与比选 1.1 设计资料 （1）技术指标：汽车荷载：公路-Ⅱ级 桥面宽度：净7.0+2×1.0m（人行道） （2）设计洪水频率：百年一遇； （3）通航等级：无； （4）地震动参数：地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，相当 于原地震基本烈度VI度。 1.2 设计方案 鉴于展架桥地质地形情况，该处地势平缓，桥全长较短，故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。根据安全、适用、经济、美观的设计原则，我初步拟定了两个方案。 1.2.1 方案一：预应力混凝土空心板桥 本桥上部构造为5х16m的预应力混凝土空心板，结构简单，施工容易。 本桥采用预制安装（先张法）的施工方法：先张法预制构件的制作工艺是在浇筑混凝土之前先进行预应力筋的张拉，并将其临时固定在张拉台座上，然后按照支立模板——钢筋骨架成型——浇筑及振捣混凝土——养护及拆除模板的基本施工工艺，待混凝土达到规定强度，逐渐将预应力筋松弛，利用力筋回缩和与混凝土之间的黏结作用，使构件获得预应力。 优点：预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压，不仅充分发挥了高强材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。 采用空心板截面，减轻了自重，而且能充分利用材料，构件外形简单，制作方便，方便施工，施工工期短，而且桥型流畅美观。 缺点：行车不顺，同时桥梁的运营养护成本在后期较高。
45 35 25 15 8 图1-1 空心板桥布置图 1.2.2 方案二：预应力混凝土连续箱型梁桥 跨径分布：3х32m 箱形截面整体性好，结构刚度大，变形小，抗震性能好，主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适。 施工采用预制安装的施工方法，设计施工较成熟，施工质量和工期能得到有效控制，该种桥型传力明确，计算简洁。 箱形截面有较大的抗扭刚度，整体性好。同时主桥线条明确，结构稳定，梁的等截面外形和谐，各比例协调，造型朴实。
《课程设计报告》 系别：建筑科学与工程学院土木工程 指导教师：樊华老师 专业班级：土交1002班 学生姓名：戴美荣(101502203) （课程设计时间：2012年12 月24 日——2010年12 月28 日）
钢筋混凝土基本构件设计理论 课程设计任务书 一、目的要求 在学习《桥梁工程》之前，必须掌握《混凝土基本构件设计理论》，它是一门专业基础课，而且是进行桥梁设计时不可缺少的工具，必须能熟练进行钢筋混凝土构件的设计与计算。为了达到这一要求，特安排钢筋混凝土基本构件的课程设计，目的在于使同学能正确运用《混凝土基本构件设计理论》中的理论知识，通过系统地解决桥梁结构中钢筋混凝土空心板梁的设计计算，进一步牢固掌握钢筋混凝土受弯构件设计方法，以便为以后普通钢筋混凝土桥梁设计打下可靠的基础。 二、设计题目 钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计。 三、设计资料 环境条件：I类环境条件 结构安全等级：二级。 1.某公路钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计结构尺寸。 标准跨径：13.00m； 计算跨径：12.640m； 空心板全长：12.96m； 2.计算内力
（1）使用阶段的内力 （表中汽车荷载内力已计入汽车冲击系数） （2）施工阶段的内力 简支空心板在吊装时，其吊点设在距梁端a=500mm处，13m空心板自重在 =190.42k N·m，吊点的剪力标准值V0=71.98kN。跨中截面的弯矩标准值M k ，1/2 3.材料 主筋用HRB335级钢筋 f sd＝280N/mm2；f sk＝335N/mm2；E s＝2.0×105N/mm2。 箍筋用R235级钢筋 f sd＝195N/mm2；f sk＝235N/mm2；E s＝2.1×105N/mm2。 混凝土强度等级为C30 f cd＝13.8N/mm2；f ck＝20.1N/mm2；f td＝1.39N/mm2； f tk＝2.01N/mm2；E c＝3.00×104N/mm2。 四、设计内容 1、进行荷载组合，确定计算弯矩，计算剪力 2、采用承载能力极限状态计算正截面纵向主钢筋数量 3、进行斜截面抗剪承载力计算 4、全梁承载力校核 5、短暂状况下应力计算 6、进行正常使用极限状态的变形及裂缝宽度验算； 7、绘制钢筋配筋图 8、工程数量表的绘制 五、提交成果和设计要求
装配式预应力混凝土简支空心板桥设计 设计资料 跨径：标准跨径m lk 00.10= 计算跨径=l 9.60m 桥面净宽:人行道） 中央分隔带）(12(175.32m m m ?++? 构造形式及尺寸选定 本实例桥面净宽为10.5m ，全桥宽采用11块预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，高62cm ，各板之间留有1cm 的空隙，每块空心板截面和构造尺寸见图 三、空心板截面几何特性计算 截面面积 A=99×62-2×38×8-4× 2 192 ?π-2×（ 21×7×2.5+7×2.5+2 1 ×7×5）=3174.3cm 2 截面重心位置 全截面对1/2板高处的静矩： S 1/2板高 =2×[21×2.5×7×（24+37）+7×2.5×（24+27）+21×7×5×（24-3 7 ）] =2181.7cm 2 铰缝面积 A 饺 =2×（21×7×2.5+7×2.5+2 1 ×7×5）=87.5cm 2 则毛截面重心离1/2板高的距离为 d=A S 板高2 1 =3.31747.2181=0.687cm ≈0.7cm=7mm （向下移） 铰缝重心对1/2板高处的距离为 饺d = cm 9.245 .877 .2181= 3、空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I 由图，设每个挖空的半圆面积为A ’ A ’=2d 81π=22cm 7.561388 1 =?π 半圆重心轴 s=0.2122d=0.2122×38=8.06cm=80.6mm 半圆对其自身重心轴O-O 的惯性矩为I ’ I ’=0.00686444cm 14304 3800686.0d =?= 则空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I 为 I= 143044-]7.083812 838[2-7.06299126299232 3???+????+?-2×567.1
空心板小桥下部盖梁设计计算书(新规范) 一. 概述 西边小河桥位于昆大线（黑林铺－黄土坡立交桥）段K2＋545.118处，是 沟通河东西两岸的重要通道，桥中线与河中轴线斜交角为67°24′15″，桥梁跨径8米，全桥斜交，正宽为52米，其中车行道宽29.5米，人行道2×2.75米，非机动车道宽2×3.5米，绿化带宽为2×5米；桥下梁底50厘米以下断面流量为14.5立方米/秒。桥梁结构采用一跨简直梁，上部结构采用8米预制空心板，下部结构采用钢筋混凝土桩柱式桥台桩基础；桩基为钻孔灌注桩，桩径0.8米，柱间用浆砌块石挡墙挡土，河底用浆砌块石铺砌。 二. 设计计算依据和技术标准 1. 设计计算依据 （1）《城市道路设计规范》 （CJJ37-90） (2)《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60-2004） (3)《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85） (4)《公路钢筋混凝土桥涵及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） (5)《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTJ024-86） (6)《城市桥梁设计荷载标准》 （CJJ77-98） (7)《工程地质勘察报告》 2. 设计荷载为：城市A 级车辆荷载，人群：5KN/m 2。 三. 盖梁计算 1. 根据规范当高跨比l /h >5.0时按钢筋混凝土一般构件计算，所以盖梁等效计算图示为： 集中力 桩基集中力 集中力 集中力 桩基 盖梁计算简化图
通过上部结构计算可知集中力P=35.575KN 钢筋混凝土盖梁的正截面抗弯承载力应按下列规定计算： r c M d≤f sd A s z z=(0.75+0.05l/h)(h0-0.5x) 式中：M d——盖梁最大弯矩组合设计值； f sd——纵向普通钢筋抗拉强度设计值； A s——受拉区普通钢筋截面面积； Z——内力臂； x——截面受压区高度； h0——截面有效高度。 2．盖梁计算结果 集中力作用内力值(表一) 单元荷载位置剪力(tonf) 弯矩(tonf*m) 1 集中力i 0 4.82 1 集中力j 0 4.82 2 集中力i 3.56 4.82 2 集中力j 3.56 2.42 3 集中力i 7.12 2.42 3 集中力j 7.12 -2.39 4 集中力i 10.68 -2.39 4 集中力j 10.68 -9.6 5 集中力i -10.68 -9.6 5 集中力j -10.68 -2.39 6 集中力i -7.12 -2.39 6 集中力j -7.12 2.42 7 集中力i -3.56 2.42 7 集中力j -3.56 4.82 8 集中力i 0 4.82 8 集中力j 0 4.82 9 集中力i 3.56 4.82 9 集中力j 3.56 2.42 10 集中力i 7.12 2.42 10 集中力j 7.12 -2.39 11 集中力i 10.68 -2.39 11 集中力j 10.68 -9.6 12 集中力i -10.68 -9.6 12 集中力j -10.68 -2.39 13 集中力i -7.12 -2.39 13 集中力j -7.12 2.42 14 集中力i -3.56 2.42 14 集中力j -3.56 4.82 15 集中力i 0 4.82 15 集中力j 0 4.82
桥梁工程课程设计任务书 装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计一、设计资料 1．标准跨径：13m 2．计算跨径：计算跨径12、5m 3．桥面宽度：净-9+2?0、5m防撞护栏，桥面铺装为0、08mC40混凝土铺装+0、06m沥青混凝土面层，桥面横坡为双向1、5%，桥面横坡由铺装层形成。 4．设计荷载：公路-Ⅱ级 5．材料： （1）钢筋，其技术指标见表1； （2）混凝土及其技术指标见表2，主梁混凝土为C40，防撞护栏C30，桥面铺装混凝土为C40，沥青混凝土容重为23 KN/m3，混凝土容重为25 KN/m3。 钢筋技术指标表1 混凝土技术指标表2
二、设计计算内容： 1．主梁几何特性计算 2．恒载内力计算 3．荷载横向分布计算（支点处采用杠杆法，跨中采用铰接板法）4．活载内力计算 5．荷载组合。确定用于配筋计算得最不利作用效应组合 6．主梁配筋计算（依据结构设计原理进行） 7．绘制内力包络图 8．绘制主梁一般构造图与配筋图（A3图幅，要求手绘）9．裂缝宽度验算 10、主梁变形验算 11、绘制主梁一般构造图与结构图 三、设计依据：
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015） 《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《桥梁工程》姚玲森编 《桥梁工程》绍旭东 《结构设计原理》叶见曙或张树仁编 四、结构尺寸 图1 全桥主梁横断面 图2 中板横断面图 图3 边板横断面图 钢筋混凝土空心板设计计算书 一：基本设计资料 1：跨度与桥面宽度 （1）标准跨径：13m
（2）计算跨径：12、5m （3）桥面宽度（桥面净空）：双向行驶，净9+2*0、5m护栏（4）设计荷载：公路二级，无人群荷载 （5）主梁预制长度：12、7m （6）结构重要性系数;=1 2:主要材料 （1）混凝土：混凝土空心简支板与铰接缝采用C30混凝土;桥面铺装上层采用0、07m得沥青混凝土，下层为0、08m得C40混凝土。沥青重度按23KN/计算，混凝土重度按25KN/计。 （2）钢筋：主筋采用HRB400钢筋。 二:构造形式及截面尺寸 （1）本桥为C30钢筋混凝土简支板，由7块宽度为1、32m得空心板连接而成 （2）桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制 （3）空心板截面参数：单块板高为0、8m,宽为1、32m，板间留有1、14cm得缝隙用于灌注砂浆 （4）C40混凝土空心板抗压强度标准值=26、8MPa ,抗压强度设计值=18、4MPa,抗拉强度标准值=2、40MPa,抗拉强度设计值=1、65MPa,C30混凝土得弹性模量为=3、25*MPa 三;空心板截面几何特性计算 1毛截面面积计算 =4884已知=3997489
设计说明 一、概述 拟建略阳县接官亭镇麻柳铺村九条岭桥，桥跨组成为：2×13m，桥梁全长为32.04m。桥梁上部采用钢筋混凝土空心板梁。下部结构：桥墩采用柱式墩，扩大基础；桥台采用U型桥台，扩大基础。 桥梁交角采用900，桥梁纵坡采用0%。 二、设计依据 ●《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） ●《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） ●《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥设计规范》（JTG D62-2004） ●《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） ●《公路工程水文勘测设计规范》（JJG C30-2002） ●《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89） ●《公路工程桥梁设计细则》（JTG/T B02-01-2008） ●《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ 041-2000) ●《公路钢筋混凝土结构防腐技术》（JTG/TB07-01-2006） ●《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003） 三、技术指标 1、设计荷载：公路-Ⅱ级 2、环境类别：Ⅰ类 3、桥面净宽：净-3.0m＋2×0.3m栏杆 4、设计洪水频率： 1/25 5、地震动峰值加速度： 0.15g 四、主要材料 （一）、混凝土 1、上部结构： 预制板、铰缝 C40混凝土 桥面铺装 C40混凝土 安全带及栏杆 C30混凝土 2、下部结构： 台帽、背墙、挡块、盖梁、墩柱 C30混凝土 桥墩基础、侧墙上 C25混凝土 桥台台身、侧墙下 M12.5浆砌块石 桥台基础 C25片石混凝土 3、配制混凝土用的材料（包括水泥、细骨料、粗骨料、水等）的质量应符合《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000的有关规定和要求。 3.1水泥 桥梁用水泥宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 3.2细骨料 3.2.1桥梁混凝土的细骨料，应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂，河砂不易得到时，也可采用硬质岩石加工的机制砂。细骨料的实验可按现行《公路工程集料试验规程》（JTJ 058）执行。
跨径m预应力混凝土简支空心板桥设计
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跨径1６m 预应力混凝土简支空心板桥设计 一 设计资料 1.道路等级 三级公路(远离城镇） 2.设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载（道路Ⅱ级) 3.桥面跨径及桥宽 标准跨径：m l k 16= 计算跨径：m l 50.15= 桥面宽度:m 5.0(栏杆）+m 7（行车道))+m 5.0（栏杆） 主梁全长：m 96.15 桥面坡度:不设纵坡,车行道双向横坡为2％ 桥轴平面线形:直线 4.主要材料 1)混凝土 采用Ｃ50混凝土浇注预制主梁，栏杆和人行道板采用C ３0混凝土，Ｃ30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层;铰缝采用Ｃ40混凝土浇注,封锚混凝土也采用C40;桥面连续采用Ｃ30混凝土。 2)钢筋 主要采用ＨRB335钢筋。预应力筋为71?股钢绞线，直径mm 2.15,截面面积13902mm ,抗拉标准强度MPa f pk 1860=,弹性模量MPa E p 51095.1?=。采用先张法施工工艺,预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 3）板式橡胶支座 采用三元乙丙橡胶，耐寒型，尺寸根据计算确定。 5.施工工艺 采用先张法施工,预应力钢绞线两端同时对称张拉。 6.计算方法及理论 极限状态法设计。 7.设计依据 《通用规范》《公预规》。
二 构造类型及尺寸 全桥宽采用7块Ｃ50预应力混凝土空心板,每块m 1.1,板厚m 85.0。采用后张法施工，预应力混凝土钢筋采用71?股钢绞线，直径15．2mm,截面面积2139mm ,抗拉强度标准值MPa f pk 1860=，抗拉设计值MPa f pd 1260=，弹性模量 MPa E p 51095.1?=。C50混凝土空心板的抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度的标准值MPa f td 56.2= 抗拉强度设计值MPa f td 83.1=。全桥空心板横断面图如图所示，每块空心板截面以及构造尺寸如图所示。 图2-1桥梁横断面图(单位：ｃm ） 图2-2跨中中板断面图(单位:c ｍ)
目录 一、项目概况 (1) 1.1 设计规范 (1) 1.2 主要技术指标 (1) 1.3 主要材料 (2) 1.4 设计要点 (3) 1.5 施工方法及注意事项 (5) 二、研究内容 (6) 三、主要计算依据 (6) 四、纵向结构设计计算 (7) 4.1结构分析有限元模型建立 (7) 4.2结构有限元分析参数 (7) 五、纵向结构计算结果 (8) 5.1 结构极限承载能力验算表格 (8) 5.2 裂缝宽度验算 (12) 5.3 位移验算 (15) 六、中横梁结构设计计算 (16) 七、中横梁计算结果 (16) 7.1 结构极限承载能力验算表格 (16) 7.2 裂缝宽度验算 (17)
一、项目概况 本次项目湖南省资兴市东江湾三文鱼美食城，该项目桥梁工程的修建，将进一步完善三文鱼美食城附近的路网结构，方便该美食城车辆的进出，促进道路两厢的土地开发和土地增值。拟建桥梁位于湾三文鱼美食城西侧，桥梁全长60.0m。现场地主要为平整后施工场地，拟建桥位处沿线地势平坦，交通便利。 1.1设计规范 1）、《工程建设标准强制性条文》 2）、《城市桥梁设计准则》(GJT11-93) 3）、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004) 4）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004) 5）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 6）、《公路工程抗震设计规范》（JTG/T B02-01-2008） 1.2 主要技术指标 1）、设计荷载：公路-Ⅱ级 2）、路线等级：城市支路 3）、机动车设计速度：300km/h； 4）、桥梁有效宽度（一幅桥）： [0.5m（防撞栏杆）+4.5m（人行道）+7.0m（机动车道）+2.0m（人行道）+0.5m（防撞栏杆）]
30m 预应力混凝土空心板桥设计 1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料 1 .1.1 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：30m （墩中心距）； 主桥全长：29.96m ； 计算跨径：29.60m ； 桥面净宽：2×净—11.25m 见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。 桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12厘米钢筋混凝土。 1.1.2 设计荷载 采用公路—I 级汽车荷载。 1.1.3 材料 混凝土强度等级为C50，主要指标为如下： 强度标准值 MPa f MPa f tk ck 4.2,8.26== 强度设计值 MPa f MPa f td cd 65.1,4.18== 弹性模量 MPa E C 4 1025.3?= 预应力钢筋选用1×7（七股）φS15.2mm 钢绞线，其强度指标如下: 抗拉强度标准值 MPa f pk 1860= 抗压强度标准值 MPa f pd 1260= 弹性模量 MPa Ep 5 1095.1?= 相对界限受压区高度 2563.0,4.0==pu b ξξ 普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下 抗拉强度标准值 MPa f sk 335=
抗压强度标准值 MPa f sd 280= 弹性模量 MPa Es 5 100.2?= 1.1.4 设计依据 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》； 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。 《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写) 《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》 1.2 构造形式及尺寸选定 全桥空心板横断面布置如图，每块空心板截面及构造尺寸见图 图3-1跨中边板断面图 图3-2 中板断面图 图3-3 绞缝钢筋施工大样图 图3-4 矩形换算截面
预应力混凝土空心板桥施工方案 1、C20砼扩大基础 1.1 基坑开挖 a、K2+865.50小桥扩大基础全部处于干处。开工前做好施工准备，开挖后连续施工。 b、基础的轴线、边线位置及基底标高精确测定，检查无误后方可施工。 c、基坑开挖时按1：0.75的坡比开挖。基坑尺寸满足施工要求，基底比基础平面尺寸增宽0.5～1.0m。基坑地基承载力不小于250KPa。 d、开挖基坑时做好基坑排水，但不影响当地的农田和周边环境。在坑底基础范围之外设置集水坑并沿坑底周围开挖排水沟，使水流人集水坑内，排出坑外。集水坑设在上游，尺寸视渗水的情况而定。开挖的废方及时运走，按监理工程师指定位置按要求堆放。 e、超挖的基坑将松动部分清除，其处理方案报监理、设计单位批准，基坑按分层压实。 f、挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡，并及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力，符合要求并经监理工程师认可后，立即进行基础施工。 g、基底的检查：基底平面位置、尺寸大小、基底标高；平面周线位置不小于设计要求。 1.2 砼浇筑 a、混凝土的配合比：施工时按材料天然含水量确定施工配合]比。混凝土的细骨料，采用经试验合格级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂。粗骨料，采用坚硬的卵石或碎石。 b、拌和场设在K2+880~K2+900，距施工点约有10~20米，砼拌好后采用手推斗车运输至施工现场，必要时利用钢管，竹跳板搭设工作平台。 c、浇筑混凝土前，对支架、模板进行检查，并做好记录，符合设计要求并经监理工程师认可后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢必须清理干净。模板如有缝隙，应填塞严密，模板内侧涂刷脱模剂。浇筑混凝土过程中，必须经常性的检查混凝土的均匀性和坍落度。 d、自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土离析，应符合下列规定： ①从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2m。
华中科技大学本科生毕业设计开题报告 姓名：罗晓宇学号： U200715384 指导老师：金文成 设计方向：宜都市吴家渡河桥 摘要：预应力混凝土简支桥梁以其独有的外形简单，质量较轻，制作和架设方便等优点，在桥梁工程中被广泛运用，并成为中小跨径桥梁的首选桥型。本设计简要介绍预应力混凝土简支梁桥在国内外的现状和展望，以及预应力空心板桥的特点和上部结构的初步设计步骤 关键字：预应力空心板预应力混凝土 1桥梁工程的现状和展望 发展交通事业，实现四通八达的现代化交通，对发展国民经济，巩固国防具有非常重要的作用。50年来，新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展，公路铁路两用桥向着大跨度、重荷载、高时速方向发展。从大桥主跨度上看，武汉长江大桥主跨为128米，而正在建设中的武汉天兴洲长江大桥主跨则达到504米，比２０００年修建的世界最大公铁两用桥丹麦厄勒海峡大桥主跨还长14米。从荷载和时速上看，武汉天兴洲长江大桥荷载达到了2万吨，而南京大胜关长江大桥设计时速达到了300公里，成为世界上设计运行速度最高的铁路桥梁。公路桥梁也在朝着美观、大跨、轻型的方向发展。 1.1由国内外桥梁的发展我们可以预见今后桥梁建设趋势： 1.1.1跨径不断增大： 目前，钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m，钢斜拉桥为890m，而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要，钢斜拉桥的跨径将突破1000m，钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥，梁桥的最大跨径为270m，拱桥已达420m，斜拉桥为530m 1.1.2、桥型不断丰富 本世纪50～60年代，桥梁技术经历了一次飞跃：混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现，极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力；斜拉桥的涌现和崛起，展示了丰富多彩的内容和极大的生命力；悬索桥采用钢箱加劲梁，技术上出现新的突破。所有这一切，使桥梁技术得到空前的发展。