【正文】 裝配式鋼筋混凝土空心簡(jiǎn)支板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑lk：21m（墩中心距）2）計(jì)算跨徑l：3）主梁全長(zhǎng)：4）橋面寬度（橋面凈空）：凈15+22m（人行道）+2（防撞護(hù)欄）采用混凝土防裝護(hù)欄。設(shè)計(jì)荷載：公路——Ⅰ級(jí)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ類(lèi)環(huán)境設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)1）混凝土空心板采用C50混凝土，鉸縫采用C40混凝土，橋面鋪裝采用C30瀝青混凝土和C40防水混凝土，人行道板為C40混凝土。2）鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱(chēng)面積140,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度=1860Mpa，設(shè)計(jì)強(qiáng)度=1260Mpa，彈性模量=Mpa?！?】《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D602004）.【2】《公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D622004）.【3】《橋梁工程》（第二版）.陳寶春，陳友杰，2013年10月.【4】《橋梁工程》（第二版）.姚玲森，2008年7月.【5】《看范例快速學(xué)習(xí)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》.閆志剛，.【6】《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理計(jì)算示例》.趙志蒙，2007年5月.【7】《混凝土簡(jiǎn)支梁（板）橋》（第三版）.易建國(guó)，2006年9月.【8】《橋梁工程上部施工技術(shù)》.滿洪高，秦溱，.【9】《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)梁橋（上冊(cè)）》，徐光輝，胡明義，1996年3月.【10】《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D612005）.（1）本空心板按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類(lèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)。（2）橋面板橫坡為2%的單向橫坡，各板均斜置，橫坡由下部結(jié)構(gòu)調(diào)整；%；橋面縱坡為4%的單向縱坡，橋長(zhǎng)小于50m，可不進(jìn)行排水孔設(shè)計(jì)，流向路面由路面進(jìn)行排水。具體見(jiàn)圖1。（3）空心板斷面：，各板之間有1cm的縫隙。（4）。（5）橋面鋪裝：。（6）施工工藝：預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板采用先張法施工工藝。（7）橋梁橫斷面與構(gòu)造及空心板截面尺寸詳見(jiàn)圖圖2所示。（1）相對(duì)濕度80%。（2）體系整體均勻升溫25℃，均勻降溫25℃。（3）C50混凝土的材料特性: =，=，=，=。（4）瀝青混凝土重度按23kN/m3計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按26 kN/m3計(jì)，混凝土重度按25 kN/m3計(jì)。空心板截面面積為A=128948270+4101023+7152+1277cm2=6293cm2全截面對(duì)1/2板高處的靜矩為：S12h=277471573+15347152+415472315cm3=鉸縫的面積為：A鉸=277+153+415cm2=199cm2則毛截面重心離1/2板高的距離為：d=S12hA==()鉸縫重心對(duì)1/2板高處的距離為：d鉸=S12hA鉸==邊長(zhǎng)為10cm的等腰直角三角形對(duì)自身重心軸的慣性矩為：I1=鉸縫對(duì)自身重心軸的慣性矩為：I2=2=空心板毛截面對(duì)其重心軸的慣性矩為：I=12894312+1289470312+8270+4+25035103+++=106cm4空心板截面的抗扭剛度可簡(jiǎn)化為圖3所示的箱形截面來(lái)近似計(jì)算?？古偠劝聪率接?jì)算：I== cm=10 cm1）空心板自重（一期結(jié)構(gòu)自重）G1：G1=629310426kN/m=2）橋面系自重（二期結(jié)構(gòu)自重）G2：防撞護(hù)欄：本設(shè)計(jì)采用混凝土防撞護(hù)欄。橋面鋪裝上層為4cm厚C30瀝青混凝土，下層為8cm厚防水混凝土，則全橋鋪裝層每延長(zhǎng)米重力為：(23+25) 15kN/m=上述自重效應(yīng)是在空心板形成整體后再加至橋上的，由于橋梁橫向彎曲變形，各板分配到的自重效應(yīng)應(yīng)是不同的，為了方便計(jì)算，近似按各板平均分配橋面鋪裝重量來(lái)考慮，則每塊空心板分配到的每延長(zhǎng)米橋面系重力為：G2=2++22515kN/m=3）鉸縫自重計(jì)算（二期結(jié)構(gòu)自重）G3：G3=(199+194)10425kN/m=由上述計(jì)算得空心板每延長(zhǎng)米總重力：GⅠ=（一期結(jié)構(gòu)自重）GⅡ=G2+G3=+（二期結(jié)構(gòu)自重）G=GⅠ+GⅡ=(+)kN/m=由此可計(jì)算出簡(jiǎn)支空心板永久作用效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。永久作用效應(yīng)計(jì)算表 表1作用種類(lèi)作用集度/(kN/m)計(jì)算跨徑/m作用效應(yīng)彎矩M/kNm作用效應(yīng)剪力V/kN跨中1/4跨支點(diǎn)1/4跨跨中GⅠ0GⅡ0G0公路——Ⅰ級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk為qk=計(jì)算彎矩時(shí)，Pk=360180505+180kN=242kN計(jì)算剪力時(shí)，Pk‘==242kN=結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)μ與結(jié)構(gòu)的基頻f有關(guān)，故應(yīng)先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻，根據(jù)下式，可計(jì)算簡(jiǎn)支梁橋的基頻。f=π2l2EIcmc=π21010=其中：mc=Gg==≤f≤14Hz，故可由下式計(jì)算出汽車(chē)荷載的沖擊系數(shù)。μ==當(dāng)車(chē)道大于兩車(chē)道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車(chē)道折減，四車(chē)道折減33%，但折減后不得小于用兩車(chē)道汽車(chē)荷載布載的計(jì)算結(jié)果，為簡(jiǎn)化計(jì)算，本設(shè)計(jì)僅按兩車(chē)道和四車(chē)道布載，分別進(jìn)行計(jì)算，取最不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)空心板跨中和l/4處的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)按杠杠原理法計(jì)算，支點(diǎn)至l/4點(diǎn)之間截面的荷載橫向分布系數(shù)通過(guò)直線內(nèi)插求得。首先計(jì)算空心板的剛度系數(shù)γγ=(bl)2由前面計(jì)算知：I=106cm4，IT=106cm4，單板寬b=129cm，計(jì)算跨度l==2050cm，代入上式得：γ=(bl)2=106(1292050)2=在求得剛度參數(shù)γ后，即可依板塊個(gè)數(shù)及所計(jì)算板號(hào)按γ值查《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)梁橋（上冊(cè)）》，徐光輝，胡明義，（2）中15塊板得各板塊軸線處的影響線坐標(biāo)，由γ=~γ==~8號(hào)板在車(chē)道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2的數(shù)據(jù)畫(huà)出各板的橫向分布影響線，并按橫向最不利位置布載，求得兩車(chē)道及四車(chē)道兩種情況下的各板橫向分布系數(shù)，各板的橫向分布影響線及橫向最不利布載見(jiàn)圖4，由于橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，故只需計(jì)算1~8號(hào)板的橫向分布影響線坐標(biāo)值。各板荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算如下（參照?qǐng)D4）1號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=2號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=各板橫向分布影響線坐標(biāo)值計(jì)算表 表2151413121110987654321作用位置板號(hào)123456783號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=4號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載： m人=ηi人=+=5號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=6號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=7號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=8號(hào)板：四行汽車(chē)：m4汽=12ηi汽=12(+++++++) =兩行汽車(chē)：m2汽=12ηi汽=+++=人群荷載：m人=ηi人=+=各板荷載橫向分布系數(shù)匯總表 表3 板號(hào)橫向分布系數(shù)12345678m4汽m2汽m人各板橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總于表3，由表3中數(shù)據(jù)可以看出：四行汽車(chē)荷載作用時(shí)，6號(hào)板的橫向分布系數(shù)最不利，兩行汽車(chē)作用時(shí)，4號(hào)板為最不利，為設(shè)計(jì)和施工方便，各空心板設(shè)計(jì)成統(tǒng)一規(guī)格，同時(shí)考慮到人群荷載與汽車(chē)荷載效應(yīng)相組合，因此，跨中和l/4處的荷載橫向分布系數(shù)偏安全地取下列數(shù)值。m4汽=m2汽=m人=支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計(jì)算。四行汽車(chē)：m4汽=12=兩行汽車(chē)：m2汽=12=人群荷載：m人=0按直線內(nèi)插求得，空心板的荷載橫向分布系數(shù)匯總于表4?？招陌宓暮奢d橫向分布系數(shù) 表4 作用位置作用種類(lèi)跨中至l/4處支點(diǎn)汽車(chē)荷載四行兩行人群荷載0計(jì)算車(chē)道荷載引起的空心板跨中及l(fā)/4處截面的效應(yīng)時(shí)，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk應(yīng)滿布于使空心板產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk只作用于影響線中一個(gè)最大影響線峰值處，如圖圖7所示。61ω=12lll=l28=ω=12lll2=l8=ω=123l16l=3l232=ω=12343l4=9l32=1）彎矩：M汽=ζm(qkωk+Pkyk)（不計(jì)沖擊時(shí)）M汽=(1+μ)ζm(qkωk+Pkyk)（計(jì)沖擊時(shí)）兩車(chē)道布載：不計(jì)沖擊：M汽=1++242m=m計(jì)沖擊：M汽=++242m=m四車(chē)道布載：不計(jì)沖擊：M汽=++242m=m計(jì)沖擊：M汽=++242m=m2）剪力：V汽=ζm(qkωk+Pkyk)（不計(jì)沖擊時(shí)）V汽=(1+μ)ζm(qkωk+Pkyk)（計(jì)沖擊時(shí)）兩車(chē)道布載：不計(jì)沖擊：V汽=1++=計(jì)沖擊：V汽=++=四車(chē)道布載：不計(jì)沖擊：V汽=++=計(jì)沖擊：V汽=++=1）彎矩：M汽=ζm(qkωk+Pkyk)（不計(jì)沖擊時(shí)）M汽=(1+μ)ζm(qkωk+Pkyk)（計(jì)沖擊時(shí)）兩車(chē)道布載：不計(jì)沖擊：M汽=1++242183