【正文】 號板 2 號板 3 號板 4 號板 5 號板 6 號板 人群荷載橫 向分布系數 m 人 由表 23 結果可知：四車道和兩車道布載時，均為 1 號板的橫向分布系數為石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 9 最不利，因此去跨中和 l/4 出的何在橫向分布系數值： m4 汽 =， m2 汽 =. 2）支點處荷載橫向分布系數計算：支點處的荷載橫向分布系數按杠桿原理法計算。由表 92 的數據畫出各板的橫向分布影響線，并按橫向最不利位置布載，求得兩車道及三車道兩種情況下的各板橫向分布系數。 1）跨中及 /4l 處的荷載荷載橫向分布系數計算 石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 6 首先計算空心板得剛度參數 ? ，計算得 ( )TIbIl? ? 由前面計算知： 10I cm??， 10TI cm??，單板寬 123b cm? ，計算跨度 1556l m cm??，帶入上式得 6 2 10 ( ) 10 1556? ?? ? ? ?? 在求得剛度參數 ? 后，即可依板塊個數及所計算板號按 ? 值查附表 A得各版塊軸線處的影響線坐標。為簡化計算，本計算按兩車道布載和四車道布載，分別進行計算，取最不利情況進行設計。為了計算方便，近似按各板平均分配橋面鋪裝重量來考慮，則每塊空心板分配到的每延米橋面系重力為 2 7 . 5 2 6 8 . 9 / 7 . 6 2 7 /11G k N m k N m???? （ 3）鉸縫自重計算（二期結構自重） 3G 43 ( 1 9 9 1 8 5 ) 1 0 2 5 / 0 . 7 1 /G k N m k N m?? ? ? ? ? ? 由上述計算得空心板每延米長總重力為 GⅠ /kN m? （一期結構自重） GⅡ 23 ( 7 .6 2 7 0 .7 1 ) / 8 .3 3 7 /g g k N m k N m? ? ? ? ?（二期結構自重） G=GⅠ +GⅡ (1 4 . 9 1 1 8 . 3 3 7) / 2 3 . 2 4 8 /k N m k N m? ? ? 石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 5 由此可計算出簡支空心板永久作用效應，計算結果見表 21。 鉸縫對自身重心軸的慣性矩為： 442 2 2 8 3 8 .9 1 = 5 6 7 7 .8 2I cm cm?? 空心板毛截面對其重心軸的慣性矩為： 33222 2 2 4641 2 2 8 5 7 6 6 1{ 1 2 2 8 5 1 .0 4 ( 7 6 6 1 1 .0 4 ) 4 2 7 7 .7 8 2 5 01 2 1 2[ ( 3 0 .5 1 0 / 3 1 .0 4 ) ( 3 0 .5 1 0 / 3 1 .0 4 ) ] 1 9 9 ( 3 1 .8 2 5 1 .0 4 ) 2 2 8 3 8 .9 1 }4 .7 4 1 1 0Icmcm??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 4 空心板截面的抗扭剛度可簡化為如圖 93 所示的箱型截面來近似計算： 根據式（ 315），抗扭剛度可按下式計算 It=4b2h2/（ 2h/t1+2h/t2） = 224 * (1 2 2 2 3 ) * ( 8 5 1 2 )2 * ( 8 5 1 2 ) / 1 2 2 * (1 2 2 2 3 ) / 2 3??? ? ?cm = cm?? 主梁作用效應計算 永久作用效應計算 （ 1）空心板自重（一期 結 構自重） 1G 41 5 7 3 5 1 0 2 6 / 1 4 . 9 1 1 /G k N m k N m?? ? ? ? （ 2） 橋 面系自重（二期 結 構自重） 2G 由于是高速公路，沒有人行道及欄桿，只有防撞護欄，本設計采用混凝土防撞護欄，按單側 。 （ 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 ； MPafck ? ， MPafcd ? ，MPaftk ? ， MPaftd ? 。 （ 6）橋梁橫斷面與構造及空心板截面尺寸如圖 21，圖 22 所示。 （ 4）橋面鋪裝：上層采用 ，下層采用 C40防水混凝土，兩者之間加設 SBS 防水層。 （ 2）橋面板橫坡為 2%單向橫坡，各板均斜置，橫坡由下部機構調整。 （ 2）鋼筋：預應力鋼筋采用高強度低松弛 7 絲捻制的預應力鋼絞線，公稱直徑為 ，公稱面積 140mm2，標準強度 MPafpk 860? ，設計強度MPafpd 1260? ，彈性模量 M PaE p ?? 。 主要材料 （ 1）混凝土空心板采用 C50 混凝土，鉸接采用 C40 混凝土 。 技術標準 （ 1）設計荷載：①公路 — Ⅰ級 （ 2）環(huán)境標準：Ⅰ類環(huán)境。 （ 3）主梁全長： 。石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 0 目錄 設計基本數據 ..............................1 設計要點 ..................................1 空心板截面幾何特性計算 ....................3 主梁作用效應計算 ..........................4 預應力鋼筋數量估算及布置 ..................16 計算截面幾何特性 ..........................18 承 載能力極限狀態(tài)計算 …………………………… ...20 正常使用極限狀態(tài)計算 …………………………… ...24 主梁變形驗算 ………………………………………..30 持久狀況應力驗算 ………………………………… .34 短暫狀況應力驗算 ………………………………… .39 石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 1 設計基本數據 跨徑和橋面寬度 （ 1）標準跨徑： 16m（墩中心距）。 （ 2）計算跨徑： 。 （ 4）橋面寬度：凈 13m（行車道） +2 （防撞 護欄）。 （ 3） 設計 安全等 級： 二 級。橋面鋪裝采用C30 瀝青混凝土和 C40 防水混凝土。 設計要點 結構設計 （ 1）本空心板按全預應力混凝土構件設計。 （ 3）空心板斷面：空心板高度 ，高度 ，各板之間留有 的鉸縫。 （ 5）施工工藝：預制預應力空心板采用后張法施工工藝。 石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 2 圖2 2 空心板截面細部尺寸圖 （單位：c m ）C40防水混凝 mSBS防水層瀝青混凝土0. 10 m鉸縫橫斷面中心線 圖 21 橋梁橫斷面及構造圖 (單位： cm) 設計參數 （ 1）相對濕度為 80%。 （ 4）瀝青混凝土重度按 23KN/m3 計，預應力混凝土結構重度按 26KN/m3計，混凝土重度按 25KN/ m3計 石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 3 空心板截面幾何特性計算 小毛截面 （ 1）截面面積 空心板截面面積為： 2( 3 7 ) 1 5 1{ 1 2 2 8 5 7 6 6 1 4 0 . 5 1 0 1 0 2 [ 7 7 ] }22A c m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 25735cm? （ 2）截面重心位置 全截面對 1/2 板高處的靜矩為： 31222 [ 0 . 5 7 7 ( 4 2 . 5 1 5 7 / 3 ) 1 5 3 ( 4 2 . 5 1 5 / 2 ) 0 . 5 4 1 5 ( 4 2 . 5 1 5 ) ]3hS c m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 鉸縫的面積為： 222 ( 0 . 5 7 7 1 5 3 0 . 5 4 1 5 ) 1 9 9A c m c m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?鉸 則毛截面重心離 1/2 板高的距離為： 12 63 33 .1 67 1. 10 45735hSd c m c mA? ? ?（即毛截面重心離板上緣距離為 ） 鉸縫重心與 1/2 板高處的距離為： 12 6 3 3 3 . 1 6 7 3 1 . 8 2 5199hSd c m c mA? ? ?鉸 鉸 （ 3）空心板毛截面對其重心軸的慣性矩計算 邊長為 10cm 的等腰直角三角形對自身重心 軸的慣性矩為： 41 cm? 。 橋面鋪裝上層為 10cm厚 C30 瀝青混凝土，下層為 12cm厚 C40 防水混凝土，則全橋寬鋪裝層每延長米重力為 (0 . 1 2 3 0 . 1 2 2 5 ) 1 3 / 6 8 . 9 /k N m k N m? ? ? ? ? 以上自重效應是在各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應該是不同的。 表 21 永久作用效應計算表 作用種類 作用集度 mKN/ 計算跨徑 /m 作用效應彎矩mKN. 作用效應剪力 KNV/ 跨中 1/4 跨 支點 1/4 跨 跨中 GⅠ 0 GⅡ 0 G 0 可變作用效應計算 公路 — Ⅰ級車道荷載的均布荷載標準值 kq 和集中荷載標準值 kP 為 /kq kN m? 計算彎矩時， 3 6 0 1 8 0[ ( 1 5 . 5 6 5 ) 1 8 0 ] 2 2 2 . 2 45 0 5kP k N k N?? ? ? ? ?? 計算剪力時， k N k N? ? ? （ 1）沖擊系數和車道折減系數計算：結構的沖擊系數 ? 與結構的基頻 f 有關，故應先計算結構的基頻，根據式（ 21），可計算簡支梁橋的基頻： 10223 . 4 5 1 0 0 . 0 4 7 4 1 5 . 4 6 22 2 1 5 . 5 6 2 2 9 7 . 2 0ccEIf H z H zlm?? ??? ? ? ?? 其中， 32 3 . 2 4 8 1 0 / 2 3 6 9 . 8 3 /9 . 8 1c Gm k g m k g mg ?? ? ? 由于 14Hz f Hz?? ，故可由下式計算出汽車荷載的沖擊系數 0 . 1 7 6 7 l n 0 . 0 1 5 7 0 . 2 8 4f? ? ? ? 當車道大于兩車道是，應進行車道折減，三車道折減 33%，但折減后不得小于用兩車道汽車荷載布載的計算結果。 （ 2）汽車荷載橫向分布系數：本算例空心板跨中和 /4l 處的荷載荷載橫向分布系數按鉸 接板發(fā)計算，支點按杠桿原理法計算，支點至 /4l 點之間截面的荷載橫向分布系數通過直線內插求得。由 ????內插得到 ? ? 時 1 6 號板在車道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值，內插計算結果見表 22。各板的橫向分布影響線及橫向最不利布載見圖 94，由于橋梁橫斷面結構對稱，故只需計算 16 號板的橫向分布影響線坐標值。由圖 25,1 號板的橫向分布系數計算如下 =m4汽 =0. 491號板2號板 圖 24 支點處荷載橫向分布影響線及最不利布置圖（尺寸單位： cm） 3）支點到 /4l 處的荷載橫向分布系數按直線內插求得，空心板荷載橫向分布系數計算結果見表 25。 P k =222. 4 k Nq k =1 0. 5k N/ m 或 p r =8kN / mP k =2 66 .6 9k Nq k =1 0. 5k N/ m 或 p r =8kN / ml /4 =3 .8 9跨中彎矩影響線ω =1 /2 l /4 l =1 5. 56 1 5. 56 m2/8 =3 0. 26 42 m2跨中剪力影響線ω =1 /2 l /2 l /2 =0. 50. 5 圖 25 空心板跨中內力影響線及加載圖示（尺寸單位： cm） 石河子大學道路橋梁工程畢業(yè)設計 11 ω =1/2 3 l /16 l = 3 2/32=2l /4處 截面彎矩影響線3 l /16=P k =q k =P k =q k =ω =1/2 3/4 3 l /4 =9 l /4處 截面剪力影響線 圖 26 空心板 l/4處截面內力影響線及加載圖示（尺寸單位： cm） 1）跨中截面 ①彎矩： M ??k k k k汽 = m(q +P y )（不計沖擊時） ( 1 + )M ? ? ?k k k k汽 = m ( q + P y )（計沖擊時） 兩車道布載： 不計沖擊： 1 0 . 2 2 8 2 ( 1 0 . 5 3 0 . 2 6 4 2 2 2 2 . 2 4 3 . 8 9 ) 3 3 3 . 4 1M k N m k N m? ? ? ? ? ? ? ? ?汽