xxxxxxxxxxxxxxxxxx跨河桥梁工程20m空心板桥计算书
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2015年11月
目录
1桥梁概况 (1)
2验算模型及参数 (1)
2.1结构介绍 (1)
2.2计算方法 (1)
2.3计算采用规范 (1)
2.4计算采用标准 (2)
2.5结构验算参数 (2)
3中梁设计状态下的结构验算 (5)
3.1正常使用极限状态应力验算 (5)
3.2正常使用极限状态挠度验算 (6)
3.3承载能力极限状态强度验算 (7)
3.4设计状态下结构验算结论 (7)
4边梁设计状态下的结构验算 (7)
4.1正常使用极限状态应力验算 (7)
4.2正常使用极限状态挠度验算 (8)
4.3承载能力极限状态强度验算 (9)
4.4设计状态下结构验算结论 (10)
5、桥梁下部结构设计 (10)
5.1、桥台盖梁计算 (10)
5.2、桥台桩基计算 (10)
1桥梁概况
本计算书使用上部结构部分为20m简支空心板梁，桥面宽度15m，其中机动车道宽10m。
2验算模型及参数
2.1结构介绍
本计算书适用上部结构部分采用20m简支空心板梁预应力混凝土结构，由11片空心板组成。标准横断面布置见图1。
图1桥梁标准横断面图
2.2计算方法
采用结构计算软件桥梁博士对上部结构进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）为标准进行检算。结构按部分预应力混凝土结构进行检算。
2.3计算采用规范
（1）部颁《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011；
（2）部颁《公路工程技术标准》JTG B01-2003；
（3）部颁《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；
（4）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；
（5）部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007；
（6）部颁《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86；
（7）部颁《公路桥梁抗风设计规范》JTG/T D60-2004；
（8）部颁《城市桥梁抗震设计规范》CJJ 166-2011；
（9）部颁《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011。
2.4计算采用标准
（1）混凝土
C50混凝土f ck =32.4MPa ，f tk =2.65MPa ，E c =3.45x104MPa ；
C40混凝土f ck =26.8MPa ，f tk =2.40MPa ，E c =3.25x104MPa ；
主桥桥面铺装为8cmC40防水混凝土+防水层+10cm 沥青混凝土。混凝土容重取26kN/m 3，沥青混凝土容重取24kN/m 3，含防撞护栏以及人行道板的二期恒载总重为83.5kN/m 。
（2）普通钢筋
HPB300钢筋f sk =270MPa ，Es=2.1x105MPa ，HRB400钢筋f sk =360MPa ，Es=2.0x105MPa 。
（3）预应力钢绞线：f pk =1860MPa ，E p =1.95x105MPa 。
（4）空心板梁的体系温度变化：桥面板升降温：按《公路桥涵设计通用规范》（TTG D62-2004）取值
2.5结构验算参数
2.5.1计算要点
1）本计算按后张法部分预应力混凝土A 类构件设计，桥面铺装层100mm 混凝土不参与截面组合作用；
2）根据组合箱梁横断面，采用荷载横向分布系数的方法将组合T 梁简化为单片梁进行计算；
3）预应力张拉控制应力值0.75con pk f ，混凝土强度达到90％时，混凝土养护时间不低于7天后才允许张拉预应力钢束;
4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d;
5）环境平均相对湿度RH=55％;
6）存梁时间为15d ～60d 。
2.5.2结果参数说明
应力结果中数值拉为负，压为正。应力结果除注明外，均以Mpa 为单位。竖向位移结果中向下为正，向上为负。
2.5.3横断面布置
参见图2。单位：cm。
2.5.4计算截面
由于边梁的尺寸与中梁尺寸差异较小，故只列出边梁的截面几何特性，计算也按最不利进行，只计算外侧边梁。
表1各箱梁截面几何特性表（单位制：m数量级）
位置Area I J
中梁梁0.560.0620.1114
边梁0.7210.07980.128
图2箱梁断面布置图
2.5.5汽车荷载横向分布系数
（1）横桥向共11根梁，根据横梁截面及横梁间桥面板截面尺寸，建立平面杆系模型，采用刚接板梁法求出在各梁的横向分布效应，左右各两个车道，计算时布置左右两侧各布置两个车道。经计算，桥面板的横向分布系数计算如下表所示。
汽车荷载横向分布系数表
装配式钢筋混凝土空心板 计算书 跨径： 10米(2×净11.0米) 斜交角： 15° 30° 45° 计算： 复核： 审核： XXXX勘察设计研究院 年月日
一、计算资料 1、标准跨径：10.0m 2、计算跨径：9.6m 3、桥面净空：净－11.0 m 4、设计荷载：公路－Ⅰ级 5、斜交角度：150300450 6、材料： (1)普通钢筋：R235、HRB335钢筋，其技术指标见表-1。 表－1 (2)空心板混凝土：预制空心板及现浇桥面铺装、空心板封头、防撞护栏均采用C30混凝 土，铰缝混凝土采用C30小石子混凝土，桥面面层为沥青砼。技术指标见表-2。 表－2 7 (1)中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； (2)《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》。 (3)《公路桥涵设计手册－梁桥（上册）》（1998年1月第一版第二次印刷），简称《梁桥》。 (4)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。 二、结构尺寸 本桥按高速公路桥梁设计，取上部独立桥梁进行计算，桥面净宽11.125米，两侧为安全护栏，全桥采用9块空心板，中板为1.27米，边板为1.67米，水泥砼铺装厚10cm，沥青砼厚10cm。取净－11.125m桥梁的边、中板进行计算，桥梁横断面及边、中板尺寸如图1，图2所示（尺寸单位：cm） 图 1
图2 空心板的标准跨径为10m，计算跨径l＝9.6m。 空心板的具体构造见我院桥涵设计通用图（编号：TYT/GJS 02－3－2）。 三、各块板汽车荷载横向分布系数m c计算 1、采用铰结板法计算弯矩及L/4截面至跨中截面剪力的m c a. 计算截面抗弯惯性矩I 在AUTOCAD中作图量测得到边、中板跨中截面对各自水平形心轴的抗弯惯性矩：I边=0.01745 (m4)，I中=0.01465 (m4)。 b. 计算截面抗扭惯性矩I T 空心板截面边、中板跨中截面抗扭惯性矩I T可近似简化成图4虚线所示的薄壁箱形截面来计算（尺寸单位：cm）
装配式预应力混凝土空心板桥计算 第Ⅰ部分上部构造计算 一、设计资料及构造布置 (一)设计资料 1.跨径：标准跨径20.0m，计算跨径l=19.6 m，预制板全长19.96 m。 2.荷载：汽车—20级，挂车—100，人群荷载 3.5KN/m2。 3.桥面净宽：行车道7.00 m，人行道每测0.75 m。 4.主要材料： 混凝土：预制行车道板40号混凝土，桥面铺装及接缝亦用40号混凝土，其 余均为25号混凝土。预应力筋采用φ15.24（7φ5）钢绞线，R b y =1860Mpa， 普通筋直径d≥12mm者采用Ⅱ级钢筋，直径d<12mm者采用Ⅰ级钢筋（但吊 环必须用Ⅰ级钢筋）。 5.施工要点：预制块件在台座上用先张法施加预应力，张拉台座长度假定为 70m。设计时要求预制板混凝土强度达到80%时才允许放松预应力筋。计算 预应力损失时计入加热养护温差20℃所引起的损失。预应力钢绞线应进行持 荷时间不少于5min的超张拉。 安装时，应待接缝及现浇层混凝土与预制板结合成整体后再敷设铺装层及安 装人行道板等。 6.技术标准及设计规范： （1）.《公路工程技术标准》（JTT01—88）； （2）.《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021—89）； （3）.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023—85），以下简称《预桥规》。 （4）.《桥梁工程》2001，范立础主编，人民交通出版社出版。 （5）.《公路桥涵设计手册》〈梁桥·上册〉（1996），徐光辉、胡明义主编，人民交通出版社出版。 （二）、构造及设计要点 1.主梁片数：每孔8片。 2.预制板厚85cm，每块宽100cm。
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥 上部结构计算书 7.1设计基本资料 1.跨度和桥面宽度 标准跨径：8m（墩中心距） 计算跨径：7.6m 桥面宽度：净7m（行车道）+2×1.5m（人行道） 2技术标准 设计荷载：公路-Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算，人群荷载取3kN/m2 环境标准：Ⅰ类环境 设计安全等级：二级 3主要材料 混凝土：混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土；桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土，下层为0.06m厚C30混凝土。沥青混凝土重度按23kN/m3计算，混凝土重度按25kN/m3计算。 钢筋：采用R235钢筋、HRB335钢筋 2.构造形式及截面尺寸 本桥为c40钢筋混凝土简支板，由8块宽度为1.24m的空心板连接而成。 桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制
空心板截面参数：单块板高为0.4m ，宽1.24m ，板间留有1.14cm 的缝隙用于 灌注砂浆 C40混凝土空心板抗压强度标准值Mpa f ck 8.26=，抗压强度设计值 Mpa f cd 4.18=，抗拉强度标准值Mpa f tk 4.2=，抗拉强度设计值Mpa f td 65.1=， c40混凝土的弹性模量为Mpa E C 41025.3?= 图1 桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：cm ） 7.3空心板截面几何特性计算 1.毛截面面积计算 如图二所示 2)-4321?+++=S S S S S A （矩形 2 15.125521cm S =??= 2 cm 496040124=?=矩形S 225.1475)5.245(cm S =?+= 2 35.2425.2421cm S =??=
后张法20米空心板梁张拉计算书 $1．理论依据及材料设备 一、 钢束理论伸长值计算公式 (1) =P×[1-e-(kL+μθ)]/(kL+μθ) 其中: —预应力钢束理论伸长值，cm； — 预应力钢束的平均张拉力，N； P — 预应钢束张拉端的张拉力，N；L—从张拉端至计算截面孔道长度，（应考虑千斤顶工作长度及设计图纸对不同梁板在曲线段的参数X值。） Ay—预应力钢束截面面积，mm2； Eg—预应力钢束弹性模量，MPa； θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，rad； K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；μ—预应力钢束与孔道壁的摩擦系数；二、材料与设备 （一） 材料：主要是钢线，其标准必须是设计提出的ASTM416-90，标准强度 ,Φj15.24mm。每批材料均要送检，要有试
验检验证书，其结果要达到设计标准。（二） 设备 设备主要是千斤顶油表，根据设计图纸要求，选用OVM15系列锚具，和YCW250B型选千斤顶，以及配套的ZB2X2/500型电动油泵。 2、选用油表。 根据20米空心板梁设计图纸要求，该类梁板有三种钢束，分别由4、5、6股钢绞线构成，各种钢束最大控制张拉力分别为781.2KN、976.5KN、1171.8KN。 YCW250型千斤顶活塞面积A=48360㎜2，按最大控制张拉力F=1171800N计算，其油表读数Q=F/A=1171800N/48360㎜2=24.23Mpa 故油表选用1.6级，选用量程为（1.3～2倍）×24.32=31.5～48.46(Mpa)最大量程为60Mpa。 使用前千斤顶与油压表配套送有资质单位丁标定，经昆明理工大建筑学院标定结果： 千斤顶编号：20575，油压表编号：2395，千斤顶工作长度0.4m。
16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算 1．设计依据及相关资料 1.1计算项目采用的标准和规范 1.《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 2.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 1.2参与计算的材料及其强度指标 材料名称及强度取值表表1.1
1.3 荷载等级 荷载等级：公路Ⅰ级； 1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图 1．永久作用：结构重力、预加力和混凝土的收缩及徐变作用 2．可变作用：汽车荷载、温度作用 横向分布系数取值见横向分布系数计算书,中板取0.328,边板悬臂长为630mm的取0.321,边板悬臂长为380mm的取0.322。整体温升温将取20度,负温差为正温差的-0.5倍。
组合设计值Sud=1.2×永久作用+1.4×汽车荷载+0.8×1.4温度 汽车荷载计冲击力，组合值还应乘的结构重要性系数1.1 （2）正常使用极限状态 作用短期效应组合：永久作用+0.7×汽车荷载+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用作用长期效应组合：永久作用+0.4×汽车+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用1.5 计算模式、重要性系数 按简支结构计算，结构重要性系数为1.1。 1.5 总体项目组、专家组指导意见 1．在计算收缩徐变时，考虑存梁期为90天。 2．采用预应力A类构件，考虑现浇层厚度的一半混凝土参与结构受力。 2．计算 2.1 计算模式图、所采用软件 采用桥梁博士V3.1.0计算，计算共分5个阶段，即4个施工阶段和1个使用阶段，各阶段情况见表2.1，各施工阶段计算简图见图2.1
预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 通用图设计计算书 10m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算 (二级公路) 设计计算人：日期： 复核核对人：日期： 单位审核人：日期： 项目负责人：日期：
编制单位：湖南省交通规划勘察设计院 编制时间：二○○六年三月 10m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算 1. 设计依据及相关资料 计算项目采用的标准和规范 1.《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 2.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）（简称《通用规范》） 3.《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《公桥规》）参与计算的材料及其强度指标 依据《中华人民共和国交通部－“预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术”第二次工作会议纪要》：对于公路Ⅱ级汽车荷载的预应力混凝土空心板采用C40强度等级的混凝土；桥面铺装下层为100mm现浇C40混凝土，上层为80mm沥青混凝土；后张法预应力管道统一采用金属波纹管。各参与计算材料的强度指标按《公桥规》选用，材料名称及设计参数取值见表。 材料名称及设计参数取值表表 荷载等级
依据《通用规范》第款第3条表规定，二级公路汽车荷载等级：公路Ⅱ级； 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图 设计采用的作用 设计采用的作用荷载，按《通用规范》第4章确定。不计偶然作用，永久作用和可变作用的取项如下： （1 （2）可变作用：汽车荷载、 用； 整体温差：温升20℃，整体温降20℃； 依据《中华人民共和国交通部－ 桥梁通用设计图成套技术”第二次工作会议纪要》 板桥面铺装上层选用沥青铺装。 用规范》第款第3条选用（80mm 具体图式见图。 竖向日照反温差为正温差乘以。 依据《通用规范》条文说明第款不计入横桥向梯度温度。 各板的横向分布系数及取值方式参见《横向分布系数计算书》。 作用效应组合 （1）持久状况承载能力极限状态（《通用规范》第款） 作用效应组合设计值S ud=×永久作用+×汽车荷载+×温度 作用效应组合设计值组合值还应乘结构重要性系数。 依据《公桥规》第款，汽车荷载计入冲击系数。 （2）持久状况正常使用极限状态（《通用规范》第款） 作用短期效应组合：永久作用+×汽车荷载+×温度梯度+×均匀温度作用 作用长期效应组合：永久作用+×汽车+×温度梯度+×均匀温度作用 依据《公桥规》第款，汽车荷载不计入冲击系数。 计算模式、重要性系数 按简支结构计算，结构重要性系数为。 总体项目组、专家组指导意见
XXXXXXXXX工程 20m空心板吊装专项 施工方案 编制： 审核： 审批： XXXXXXXX公司 年月日
目录第一节、工程概况 1、工程概况 2、施工要求及工程目标 3、施工平面布置 第二节、编制依据 第三节、施工计划安排 1、施工进度计划 2、设备计划 第四节、施工工艺技术 1、技术参数 2、工艺流程 3、施工方法 4、检查验收 第五节、施工安全保证措施 1、组织保障 2、技术措施 3、应急预案 4、监测监控 5、安全防护措施 第六节、劳动力计划
1、专职安全生产管理人员 2、特种作业人员 第七节、计算书 1、双机抬梁验算 2、行走路面地基承载力验算 3、吊索验算 4、架桥机验算
20m空心板吊装专项施工方案 第一节工程概况 一、工程概况 跨通顺河处设5×20m预应力空心板简支梁桥，桥梁与河道正交，桥梁起止桩号：K0+638.98-K0+744.02，桥梁全长105.04m，桥宽48m（其中两侧人行道及非机动车道桥宽各9m，车行道桥宽30m）。上部结构采用5×20m预应力钢筋混凝土空心板，空心板板高95cm，中板板宽124cm，边板板宽174cm （悬臂50.5cm）。全桥预应力钢筋混凝土空心板共180片。其中中板150片、边板30片。20m板一片的吊装重量中板为31.25t、边板分别为38.27t。 下部结构：0#、5#桥台采用座板式桥台，桩基采用钻孔灌注桩，桩径均为120cm，1#、2#、3#、4#桥墩采用桩柱式桥墩，直径均为100cm，盖梁高分别为140cm，宽为160cm。本次方案为全桥20m预应力空心板吊装施工。 二、施工要求及工程目标 在梁板安装过程中，我们将加强质量、安全、进度等方面管理，质量目标：梁板安装分项工程合格率100％，优良率90％以上。安全生产目标：无重大伤亡事故。工程进度目标：满足业主总进度计划要求，按时完成各节点形象进度计划。文明施工目标：不发生各类污染环境事故。 三、施工平面布置
设计计算书 工程名称盐城港大丰港区大件码头工程大件码头引桥工程设计阶段施工图专业：路桥 计算内容大件码头引桥工程计算书 计算页数：14 计算日期：2010-12-21 计算：校核： 复校：审核： 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 2010年12月
目录 1 工程概况 (1) 2 技术标准 (1) 3 主要材料 (1) 4 设计依据 (2) 5 技术规范 (3) 6 桥梁总体布置 (3) 7 结构计算 (4) 7.1 横向分布系数计算 (4) 7.2 结构计算 (5) 7.2.1 简支板梁中板结构计算 (5) 7.2.2 简支板梁边板结构计算 (9) 7.2.3 简支小箱梁结构计算 (13) 7.3 桩基础竖向承载力验算 (17)
1 工程概况 盐城港大丰港区大件码头工程码头引桥全桥长度为380m。跨径布置为4×20m预应力混凝土简支板梁桥+12×22m预应力混凝土简支小箱梁桥。桥面宽度为11m。桥梁起点桥面高程为+8.885m，前80m纵坡为1.39%，后300m不设纵坡，引桥与码头变宽段引桥桥面接点高程为+10.0m。 2 技术标准 （1）桥梁设计基准期：100年 （2）桥梁设计荷载：大件荷载，按双排双列平板车荷载布置（见下图），最大轴重720KN（包括自重），轴距1.6m，共12根轴。 3 主要材料 （1）混凝土 预应力钢筋混凝土板梁和小箱梁混凝土强度等级为C50，桥台、盖梁、承台
混凝土强度等级为C30，桥梁混凝土强度等级应满足《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）的要求。 （2）主要钢材 箱梁所有预应力钢绞线规格均采用《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003）:九股钢驰，弹性模量为1.95绞线d=15.2mm，标准强度fpk=1860MPa，低松驰，弹性模量为1.95×105Mpa，每股钢绞线公称截面积139mm2，公称重量1.101kg/m。 锚具：锚具采用OVM夹片锚具，其质量应符合GB/T14370-93的要求。 普通钢筋：采用热轧R235、必须符合GB13013-1991的规定；采用热轧HRB335钢筋，必须符合GB1499-1998的规定。 所用钢板均为符合GB700-79规定的普通碳素结构钢（A3钢）。 波纹管：预应力钢束均采用塑料波纹管配真空辅助灌浆施工工艺。塑料波纹管质量要求应满足JT/T529-2004的要求。 4 设计依据 （1）我院与建设单位签订的设计合同。 （2）我院2010年5月出版的"盐城港大丰港区大件码头工程工程可行性 研究报告"。 （3）江苏省水文水资源勘测局盐城分局和扬州分局2010年4月1:2000 地形测图。 （4）中交第三航务工程勘察设计院有限公司《盐城港大丰港区大件码头 工程岩土工程勘察。 （5）建设单位提供的有关设计前提资料（建设用地地形图、建设用地坐 标、规划红线图、规划设计要求、建设用地周边道路标高等）。报告》 （2010.5）。 （6）中交水运规划设计院"大丰港二期工程码头、引桥等相关施工图" （2009）； （7）盐城市水利勘测设计院"大丰港二期工程引堤施工图"（2009）；
xxxxxxxxxxxxxxxxxx跨河桥梁工程20m空心板桥计算书 编制： 复核： 审核： 2015年11月
目录 1桥梁概况 (1) 2验算模型及参数 (1) 2.1结构介绍 (1) 2.2计算方法 (1) 2.3计算采用规范 (1) 2.4计算采用标准 (2) 2.5结构验算参数 (2) 3中梁设计状态下的结构验算 (5) 3.1正常使用极限状态应力验算 (5) 3.2正常使用极限状态挠度验算 (6) 3.3承载能力极限状态强度验算 (7) 3.4设计状态下结构验算结论 (7) 4边梁设计状态下的结构验算 (7) 4.1正常使用极限状态应力验算 (7) 4.2正常使用极限状态挠度验算 (8) 4.3承载能力极限状态强度验算 (9) 4.4设计状态下结构验算结论 (10) 5、桥梁下部结构设计 (10) 5.1、桥台盖梁计算 (10) 5.2、桥台桩基计算 (10)
1桥梁概况 本计算书使用上部结构部分为20m简支空心板梁，桥面宽度15m，其中机动车道宽10m。 2验算模型及参数 2.1结构介绍 本计算书适用上部结构部分采用20m简支空心板梁预应力混凝土结构，由11片空心板组成。标准横断面布置见图1。 图1桥梁标准横断面图 2.2计算方法 采用结构计算软件桥梁博士对上部结构进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）为标准进行检算。结构按部分预应力混凝土结构进行检算。 2.3计算采用规范 （1）部颁《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011； （2）部颁《公路工程技术标准》JTG B01-2003；
钢筋混凝土空心板设计计算书 一、基本设计资料 1、跨度和桥面宽度 （1）标准跨径：12m （墩中心距）。 （2）计算跨径：11.6m 。 （3）桥面宽度：净7m+2×1.5m （人行道）。 2、技术标准 设计荷载：公路—Ⅰ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧8KN/m 计算，人群荷载取3KN/㎡。 环境标准：Ⅰ类环境。 设计安全等级：二级。 3、主要材料：混凝土空心简支板和铰接缝采用C40混凝土；桥面铺装上层采用0.03m 沥青混凝土，下层为0.06厚C40混凝土。沥青混凝土重度按23KN/m 3计算，混凝土重度按24KN/m 3计。 中板截面构造及尺寸（单位：cm ） 一、计算空心板截面几何特性 1、毛截面面积计算 ()2111124702162555505503586307.32222A cm π?? =?+??-???++?+??+??=???? 2、毛截面重心位置
全截面对12板高处的静矩为： 12 31 1111255(355)555(3555)250(351550)2 32231285351053758.3323h S cm ?=????-?+??-?-???--????? ?-???--?= ????? 铰缝的面积为： ()22 20.5555550.53500.558765j A cm cm =???+?+??+??=毛截面重心离12板高的距离为：123758.33 0.66307.32 h S d cm A === 铰缝重心到12板高的距离为：123758.33 4.913765 h j j S d cm A === 3、毛截面惯性矩计算 铰缝对自身重心轴的惯性矩为： 333324 555035855576522 4.91339726.0436*******j I cm ????????=??++++?=?? ? ???? 空心板截面对其重心轴的惯性矩为： ()342224 64 1247032124700.62160.6219863.02765 4.9130.612642.295010I cm cm ππ??????=+??-?+??-?-?+?? ????? =? 空心板截面的抗扭刚度可简化为下图所示的箱型截面进行近似计算
米空心板预应力张拉计算书
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国道110线麻正段公路第2合同段13米空心板张拉控制计算书 宁夏路桥国道1１0线麻正公路第2合同段项目经理部 二〇一六年四月十日
第一章 工程概述 本合同段预应力钢绞线采用国标φs 15.2(GB/T5２２4－２003)，标准强度a 1860MP fpk =, 低松驰高强度钢绞线。跨径3０ｍ箱梁和13m 空心板均采用Φs 15．2mm 钢绞线。 预应力损失参数: 纵向预应力钢绞线波纹管摩阻系数ｕ=０.２3，孔道偏差系数K=0.0０3,钢束松弛预应力损失根据张拉预应力为１３02ＭPa 取为△＝0．0２5,锚具变形与钢束回缩值（一端)为６mm;横向预应力钢绞线波纹管摩阻系数u=0．２３,孔道偏差系数K=０.0０15。 梁体预应力材料： 预应力束:公称直径为Φ=15.2ｍm ，抗拉标准强度fpk ＝18６0MPa 的高强度低松弛钢绞线。 第二章 设计伸长量复核 一、计算公式及参数: 1、预应力平均张拉力计算公式及参数： () () μθ μθ+-=+kx e p p kx p 1 式中: P p —预应力筋平均张拉力（N ） P —预应力筋张拉端的张拉力（N ） X —从张拉端至计算截面的孔道长度(m ） θ—从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和（rad ） ｋ—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取０.00２
μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.１4 ２、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数: ()P P p E A l p l =? 式中： Ｐp —预应力筋平均张拉力(N ） Ｌ—预应力筋的长度(m ｍ) A p —预应力筋的截面面积（mm ２)，取1４0 mm 2 E p —预应力筋的弹性模量(N/ mm 2），取1.95×105 N/ mm ２ 二、平均控制张拉力及伸长量计算：（根据设计编号进行编排) 见附表:预应力钢绞线张拉控制计算表 第三章 千斤顶张拉力与对应油表读数计算 一、钢绞线的张拉控制应力： ３根钢绞线束:F=0.7５×Ap ×n ＝13９5*14０*3＝117１80０N ＝58５.9K Ｎ 4根钢绞线束:F=0．７5ｆpk ×A ｐ×n=１395*14０＊4＝７8１200 Ｎ=７81.２KN 二、中梁： N1/Ｎ2(3根）:1、3号千斤顶张拉、3号油表时: 千斤顶回归方程：
国道110线麻正段公路第2合同段13米空心板张拉控制计算书 宁夏路桥国道110线麻正公路第2合同段项目经理部
二〇一六年四月十日 第一章 工程概述 本合同段预应力钢绞线采用国标φs 15.2(GB/T5224-2003)，标准强度a 1860MP fpk =, 低松驰高强度钢绞线。跨径30m 箱梁和13m 空心板均采用Φs 15.2mm 钢绞线。 预应力损失参数： 纵向预应力钢绞线波纹管摩阻系数ｕ=0.23，孔道偏差系数K=0.003，钢束松弛预应力损失根据张拉预应力为1302MPa 取为△=0.025，锚具变形与钢束回缩值（一端）为6mm ；横向预应力钢绞线波纹管摩阻系数ｕ=0.23，孔道偏差系数K=0.0015。 梁体预应力材料： 预应力束：公称直径为Φ=15.2mm ，抗拉标准强度fpk=1860MPa 的高强度低松弛钢绞线。 第二章 设计伸长量复核 一、计算公式及参数： 1、预应力平均张拉力计算公式及参数： () () μθ μθ+-=+kx e p p kx p 1 式中： P p —预应力筋平均张拉力（N ） P —预应力筋张拉端的张拉力（N ） X —从张拉端至计算截面的孔道长度（m ）
θ—从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和 （rad ） k —孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数，取0.002 μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数，取0.14 2、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数： ()P P p E A l p l =? 式中： P p —预应力筋平均张拉力（N ） L —预应力筋的长度（mm ） A p —预应力筋的截面面积（mm 2），取140 mm 2 E p —预应力筋的弹性模量（N/ mm 2），取1.95×105 N/ mm 2 二、平均控制张拉力及伸长量计算：（根据设计编号进行编排） 见附表：预应力钢绞线张拉控制计算表 第三章 千斤顶张拉力与对应油表读数计算 一、钢绞线的张拉控制应力： 3 根 钢 绞 线 束 ： F=0.75 × Ap × n=1395*140*3=1171800N=585.9KN 4 根 钢 绞 线 束 ： F=0.75fpk × A p ×
跨径16米预应力混凝土空心板结构分析 一、基本资料： 上部构造采用跨径16米预应力混凝土空心板，下部构造为柱式墩台，钻孔灌注桩基础，桥面连续。 设计荷载：公路—Ⅱ级。 计算跨径：15.50米 桥面宽度：0.375+7.25+0.375＝8米。 空心板采用C50级预应力混凝土。预应力筋为1x7标准型φS15.2低松弛钢绞线，其抗拉强度标准值f pk=1860 MPa。 边板设计配束为14根，中板设计配束为12根。全部钢束合力点至空心板下缘距离，边板为56mm，中板为55mm。 二、计算假定： 1．上部构造预应力混凝土空心板桥面连续，每一跨仍作为简支空心板桥；仅全桥水
平力计算时考虑桥面的连续作用。 2．护栏考虑其横向分配，按横向铰接板法计算，边板0.41，中板0.25；桥面铺装按各板计算；护栏和桥面铺装作为二期恒载加载于空心板。不考虑桥面铺装参与结构受力。 3．活载计算考虑其横向分配，按横向铰接板法计算荷载横向分配系数。 4．计算时未考虑空心板纵向普通钢筋的抗拉和抗压作用。 5．主梁砼比重采用26kN/m3，企口缝及桥面铺装砼比重采用25 kN/m3。 三、空心板结构计算 (一)．截面几何特性： 1. 截面几何尺寸： 2. 毛截面几何特性： 毛截面几何特性 注：A0 —毛截面面积； S0—毛截面对底边静矩； y0 —毛截面形心轴，y0 = S0 / A0；
I0 —毛截面惯性矩。 3. 换算截面几何特性： 换算截面几何特性 注：A p—预应力筋面积； αEP—预应力筋与混凝土弹性模量之比； A np—预应力筋换算面积，A np = n p×A p a p—预应力筋合力点到底边的距离； A0' —换算截面面积； S0' —换算截面对底边静矩；
先张法预应力混凝土简支空心板设计 一、设计资料 （一）设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载（公路—I级），人群荷载为3.5KN/m2 （二）桥面跨径及净宽 标准跨径：L k=20m 计算跨径：L=19.50 m 桥面净宽：净—9.0+2×0.75m 主梁全长：19.96m。 （三）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，封锚混凝土也使用C40；桥面连续采用C30混凝土。 2．钢筋 普通钢筋主要采用HRB335钢筋，预应力钢筋为钢绞线。 3．板式橡胶支座 采用三元乙丙橡胶，采用耐寒型，尺寸根据计算确定。 （四）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。 （五）计算方法及理论 极限状态法设计。 (六)设计依据 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），以下简称《通用规范》。 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D60-2004）。 二、构造布置及尺寸 （一）桥梁横断面 空心板的横断面具体尺寸见图1。 三、板的毛截面几何特性计算 本设计预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算，先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的巨型计算，然后与图2中所示的挖空面积叠加，叠加时挖空部分按负
面积计算，最后再用AutoCAD 计算校核，计算成果以中板为例，如表1。 预制中板的截面几何特性挖空部分以后得到的截面,其几何特性用下列公式计算: 毛截面面积： ∑∑-=ki i c A A A 对截面上缘面积矩: ())(ki ki i i c y A y A S ∑∑-= 重心至截面上缘的距离: c c s A S y = 毛截面对自身重心轴的惯性矩：∑∑-=ki i c I I I 四、主梁内力计算 （一）永久荷载（恒载）产生的内力 1.预制空心板自重1g (一期恒载) 中板： 069.121057.48272541=??=-g KN/m 2．板间接头（二期恒载）21g 中板： 8844.210)57.482757.6012(24421=?-?=-g KN/m 3．桥面系自重（二期恒载）
“混凝土结构设计原理课程设计” 计算书 装配式预应力混凝土简支空心板桥，桥面净宽11.5m，防撞护栏每边0.5m，全桥采用12块预制的预应力混凝土空心板，板间距1.0m，中板构件截面见下图4，每块板预制宽度0.99m,。采用先张法施工。该桥处于野外一般地区，大气相对湿度75％。 设计资料见下表：
施工要点：张拉台座长度取70m ，采用一端一次张拉，夹片式锚具(有预压)，张拉控制应力取σcon =0.70f pk 。在常温近似标准条件下养护，混凝土强度达到90％设计强度时放松预应力筋，构件受荷时混凝土龄期为20d ，二期恒载加载时混凝土龄期为90d 。 题目4.2：按部分预应力混凝土A 类构件设计 空心板毛截面几何特性计算 （一）毛截面面积 A = 990×850-π×6252/4-2×（1/2×50×50+750×50+1/2×650×50+1/2×50×100）=424704mm 2 （二）绕底边静距 S = 990×850×850/2-（π×6252/4×450）-2×[1/2×50×50×（2/3×50+800）+750×50×（1/2×700+150）+1/2×700×50×（1/3×650+150）+1/2×50×100×（2/3×50+100）] = 169912565mm 2 （三）重心轴位置 b y = S/A = 169912565/424704 = 400(mm) ,u y = 850 — 400 = 450(mm) （四）对重心轴的惯性矩： I=990 X 8503/12 + 990 X 850 X (850/2-400)2 -2 X (50 X 1003/36 +1/2 X 50 X 100 X (400 - 5 x 2/3 - 100)2 + 50 X 7003/12 十 700 X 50 X(700/2 + 150 — 400)2 + 50 X 6503/36 + 1/2 X 650 X 50 X (650/3 + 150 — 400)250 X 503/36 + 1/2 X 50 X 50 X (850 — 50/3 — 400)2) - (tt X 6254/64 +7rx 6252/4 X (450 -400)2) = 37748702510(mm4) （五）毛截面重心距1/2板高的距离为： c d = 850/2 — 400 = 25 (mm)(向下移） 。 将空心板转化为工字形截面 （1）空心板简化图计算，保持空心板面积相等 设板宽为6，则换算后的 截面面积A' = 85b 。 图4 单位：cm
一、空心板纵向静力计算结果（不增加分隔带） 1.1计算模型 纵向静力计算采用平面杆系理论，以主梁轴线为基准划分结构离散图。根据荷载组合要求的内容进行内力、应力计算，验算结构在施工阶段、运营阶段内力、应力及整体刚度是否符合规范要求。 全桥共划分43个节点，42个单元，2个永久支撑元。结构离散图见下图。 结构离散图 1.2正常使用极限状态承载能力验算 1、正截面抗弯承载能力验算 正截面抗弯承载能力应符合在承载能力极限状态下，弯矩组合设计值小于对应的正截面抗弯承载力。 001112() m n ud Gi Gik Q Q k c Qj Qjk i j S S S S γγγγψγ===++∑∑
由上图所示结果可知，空心板各截面的抗弯承载力均满足规范要求。 1.3正常使用极限状态抗裂性验算 1、正常使用极限状态主梁正截面抗裂性验算 箱梁设计按照全预应力混凝土构件进行，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第6.3.1条关于全预应力混凝土现浇构件的规定进行验算。 对于预应力混凝土A类构件，正截面混凝土拉应力应符合以下要求： 作用短期效应组合下σst－σpc≤0.7f tk＝1.855 Mpa 作用长期效应组合下σlt－σpc≤0 作用短期效应组合混凝土主梁正应力包络图 由以上计算的应力结果包络图可知：空心板跨中下缘出现0.8MPa的拉应力，因此，短期效应组合作用下，混凝土主梁的正截面抗裂性验算满足规范要求。
由以上计算的应力结果包络图可知：空心板各截面均未出现拉应力，因此，长期效应组合作用下，混凝土主梁的正截面抗裂性验算满足规范要求。 1.4持久状况主梁应力验算 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第7.1.5条关于未开裂混凝土构件的规定进行验算。 使用阶段预应力混凝土受弯构件在标准值组合下 a 2.16f 5.0ck pt k c MP =≤+σσ未开裂构件 各组合主梁正截面压应力图 由以上计算结果可知：持久状况下，混凝土主梁上缘的最大压应力为14.6MPa ，下缘的最大压应力为6.6MPa ，均小于16.2MPa ，满足相关规范要求。
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）]
XXXX工程 空心板梁钢绞线张拉计算书 计算： 复核： 审核： XXXX有限公司 XXXX工程项目经理部 2013年6月1日
一、计算依据 1、采用M15系列自锚性能锚具（即: M15-3、M15-4），张拉设备采用YDC2500-200型配套千斤顶，已通过福建省计量科学研究所检验合格并标定合格。 2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，公称直径d=15.20mm（钢绞线面积A=140mm2），标准强度R b y=1860MPa,弹性模量E g=1.95×105MPa。锚下控制应力：σcon=0.75R b y=0.75*1860=1395MPa。 3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控，并以预应力筋的张拉力控制为主。 4、桥涵施工通用图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 。 二、张拉程序 1、张拉顺序为N1左、N2右、N1右、N2左。采用两端对称、均匀张拉，不得集中张拉。 2、张拉程序 0—σ0（１０%σcon）—２0%σcon—１００%σcon（持荷2min锚固）。 三、张拉力与油表读数对应关系 编号1200246的油表读数与张拉力的关系如下： N=0.022F（KN）-0.20 编号1200248的油表读数与张拉力的关系如下： N=0.022F（KN）-0.20 预应力筋控制张拉力P=σcon×A y×n，（n为每束钢绞线根数）
张拉力与油表读数对应关系 式中：X表示KN Y表示MPa 四、伸长量计算 （1）、预应力筋的理论伸长值计算式如下： △L= P P·L/ A P ? E P —预应力筋理论伸长值( mm )； 式中：L P P—预应力筋的平均张拉力( N )； L—预应力筋的长度( mm )
湖南龙山县S260石牌至洗洛公路 施工技术方案申报批复单 承包单位：重庆交通建设（集团）有限责任公司合同号：A1 监理单位：江苏兆信工程监理咨询有限责任公司编号：
20m空心板预应力张拉计算说明书 一、计算依据 1、设计图纸 锚下控制应力为0.75f pk=0.75*1860=1395Mpa。 2、《公路桥涵施工技术规范》JTG_T_F50-2011。 二、预应力张拉双控 1、预应力筋的张拉控制应力要符合设计要求，即任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力。 2、预应力筋采用应力控制方法张拉时，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值要符合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。 三、张拉的材料、机具设备 1、预应力材料采用湖北武钢生产的低松驰钢绞线，根据湖南湖大土木建筑工程检测有限公司检验报告，其力学强度为：抗拉强度≥1860Mpa，弹性模量为195.00Gpa，延伸率≥3.5，符合要求。 2、张拉设备及千斤顶：购买长沙市惠科信息科技有限公司生产的预应力智能张拉仪全套设备。已委托湖南中大建设工程检测技术有限公司标定。千斤顶编号为15091（150T），张拉设备校准方程为Y=0.0344X+0.1779；另一千斤顶编号为15092（150T），张拉设备校准方程为Y=0.0345X+0.1139。 四、张拉程序
本项目张拉是带夹片式具有自锚性能的锚具，张拉程序为：低松弛力筋0→初应力→σ（持荷2min锚固）。为保证在张拉过程中的两端能同步进行，同时为便于张拉过程中实际伸长率计算，张拉过程分阶段进行，具体如下：0→1初应力→2初应力→σ（持荷2min锚固）。1初应力宜为张拉控制应力的10%，2初应力为张拉控制应力的20%。 五、张拉顺序 按设计图纸要求采用两端对称张拉，张拉顺序为：左N1→右N2→右N1→左N2。 六、钢绞线张拉延伸量计算 1、理论延伸量计算公式：ΔL=Pp*L/ApEp 式中：Pp-预应力筋平均张拉力（N）；直线筋取张拉端拉力，曲线筋张拉力计算用下面公式计算； L-预应力筋实际长度(mm)； Ap-预应力筋截面面积(mm2)； Ep-预应力筋的弹性模量(N/mm2) Mpa。 Pp=P(1-e-(kx+μθ))/kx+μθ 式中：Pp-预应力筋平均张拉力（N）； P-预应力筋张拉端的张拉力（N）； x-从张拉端至计算截面的孔道长度（m）； θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）； k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取值0.0015； μ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数，橡胶波纹管取0.17；
30mT梁后张法张拉计算书 MK63+010中桥 西长凤高速公路XCF7合同段项目经理部 2009年8月5日
MK63+010中桥30mT梁 预应力张拉计算 一、工程概述 MK63+010中桥为3-30m预应力砼T梁固结结构，上部采用后张法预应力T梁结构，混凝土为C50。钢绞线宁夏恒力钢丝绳股份有限公司生产的符合ASTM416-97标准低松驰钢绞线，单根直径15.24mm，公称面积140mm2，标准强度R y b=1860Mpa，弹性模量E p=1.95×105Mpa,锚环、夹片、锚垫板等选用柳州欧维姆机械股份有限公司的OVM15-5、OVM15-4系列产品。千斤顶选用河南开封豫台预应力新技术开发有限公司生产的YDC1500型液压千斤顶，其额定张拉力1500KN。管道成孔采用波纹管。 二、理论伸长量的计算 （一）说明 1、应力控制 0→10%σk→20%σ→100%σk(持荷2min锚固) 2、计算公式为: ΔL=P P L/(A p E p) P P=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) 式中: P P----预应力筋平均张拉力(N); L-----预应力筋的长度(mm); A P----预应力筋的截面面积(mm2); E p----预应力筋的弹性模量(Mpa); P----预应力筋张拉端的张拉力(N);
X----从张拉端至计算截面的孔道长度(m); θ---从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad); K---孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,具体见≤公路桥涵施工技术规范≥(JTJ041-2000)附录G-8系数K及u值表。 u---预应力筋与孔道壁的摩擦系数（同上）。 （二）计算 1、计算参数 R b y=1860Mpa 控制张拉应力0.75R b y=1395Mpa 钢铰线单根面积A=140mm2 弹性模量Ep=1.95×105Mpa 管道摩擦系数μ=0.25 管道偏差系数K=0.0015 2、OVM15-5锚具类型张拉力 钢绞线束总的截面积A y=5×140mm2=700mm2 初始控制张拉应力1395Mpa×10%=139.5Mpa 初始张拉力139.5Mpa×700mm2/1000=97.65 KN 锚下张拉力1395Mpa×700mm2/1000=976.5KN 每根张拉力976.5 KN/5=195.3KN 3、OVM15-4锚具类型张拉力 钢绞线束总的截面积A y=4×140mm2=560mm2 初始控制张拉应力1395Mpa×10%=139.5Mpa 初始张拉力139.5Mpa×560mm2/1000=78.12KN