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20m跨预应力混凝土空心板计算示例 目录 1 计算依据与基础资料 3 1.1 标准及规范 3 1.1.1 标准 3 1.1.2 规范 3 1.1.3 参考资料 3 1.2 主要材料 3 1.3 设计要点 3 2 横断面布置 3 3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 4 3.1 汽车荷载横向分布系数计算 4 3.1.1 跨中横向分布系数 4 3.1.3 车道折减系数 6 3.2 汽车荷载冲击系数值计算 6 3.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数 6 3.2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 6 4 作用效应组合 6 4.1 作用的标准值 6 4.1.1 永久作用标准值 6 4.1.2 汽车荷载效应标准值 7 4.2 作用效应组合 9 4.2.1 基本组合（用于结构承载能力极限状态设计） 9 4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) 11 4.2.3 作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计） 11 4.3 截面预应力钢束估算及几何特性计算 13 4.3.1 A类部分预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算 13 4.3.2 换算截面几何特性计算 15 5 持久状态承载能力极限状态计算 16 5.1 正截面抗弯承载能力 16 5.2 斜截面抗剪承载力验算 17 5.2.1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 17 5.2.2 箍筋设置 20 6 持久状况正常使用极限状态计算 21 6.1 预应力钢束应力损失计算 21 6.1.1 张拉控制应力 21 6.1.2 各项预应力损失 21 6.2 温度梯度截面上的应力计算 25 6.3 抗裂验算 28 6.3.1 正截面抗裂验算 28 6.3.2 斜截面抗裂计算 30 6.4 挠度验算 32 6.4.1 汽车荷载引起的跨中挠度 32 6.4.2 预制板是否设置预拱值的计算 33 7 持久状态和短暂状况构件应力计算 35 7.1 使用阶段正截面法向应力计算 35 7.1.1 受压区混凝土的最大压应力 35 7.1.2 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 35 7.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 36 7.3 施工阶段应力验算 38 8 桥面板配筋计算 40 8.1 荷载标准值计算 40 8.1.1 计算跨径 40 8.1.2 跨中弯矩计算 40 8.1.3 支点剪力 42 8.2 极限状态承载力计算 42 8.2.1 荷载效应组合计算 42 8.2.2 正截面抗弯承载力 42 8.2.3 斜截面抗剪承载力 42 8.3 抗裂计算 43 9 铰接板的混凝土铰缝剪力验算 43 20m预应力混凝土空心板计算示例 1 计算依据与基础资料 1.1 标准及规范 1.1.1 标准 ?跨径：桥梁标准跨径20m；计算跨径(正交、简支)19.6m；预制板长19.96m ?设计荷载：公路－Ⅰ级 ?桥面宽度：（路基宽26m，高速公路），半幅桥全宽12.5m 0.5m(护栏墙)+11.25m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)或0.75m(波型护栏)＝12.25m或12.5m ?桥梁安全等级为一级，环境条件Ⅱ类 1.1.2 规范 ?《公路工程技术标准》JTG B01-2003 ?《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（简称《通规》） ?《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《预规》） 1.1.3 参考资料 ?《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3） 1.2 主要材料 1）混凝土：预制板及铰缝为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，， 1.3 设计要点 1）本计算示例按先张法部分预应力混凝土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）预应力张拉控制应力值，预应力张拉台座长假定为70m，混凝土强度达到80％时才允许放张预应力钢筋; 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 2.1 横断面布置图（单位：m） 2.2 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 0.6422 0.0749 0.47768 0.5944 0.07247 0.48107 3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 3.1 汽车荷载横向分布系数计算 3.