郑州航空工业管理学院
毕业论文（设计）题目预应力混凝土空心板桥设计
内容摘要
预应力混凝土空心板在我国桥梁建筑上占有重要的地位，在目前，对于中小跨径的的永久性桥梁，都在尽量采用预应力混凝土空心板桥，因为这种桥梁具有就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强，整体性好的优点。从而决定了本设计中桥型的选择，整个的计算方法。
本文对一个2×20 米先张法预应力混凝土空心板简支桥进行了设计验算。文章拟定了桥梁的上部结构尺寸，对荷载内力进行了计算，并且对主要构件进行了强度承载能力极限状态和正常使用极限状态验算。其中，上部结构尺寸的拟定，主要参考了桥涵规范及相关范例；利用铰接板法和杠杆原理法求解横向分布系数，并且参考相关范例对10 块空心板进行了分组，从而可以查表得出横向分布影响线，进而求得横向分布系数。
本次设计的内容主要包括：空心板、盖梁、桩柱三大部分的设计与计算。分别先后完成几何尺寸设计、荷载组合计算、钢筋配置及验算、预应力损失计算、裂缝及变形验算、持久和短暂状态应力验算等具体项目，每一部分都有详细、精确的计算过程。
本次设计成果有：计算书和配套施工图纸。
关键词
预应力；空心板；盖梁；桩柱
Design of Pre-stressed Concrete Hollow Slab Bridge
shuangzhenyi Tutor: Zhang Daying
Abstract
Prestressed concrete hollow slab bridge construction in China occupies an important position in the small span permanent bridges, are as far as possible Prestressed Concrete Hollow Slab, because the bridge with local materials, industrial construction, durability, adaptability, integrity advantages. To determine the design of the bridge type selection, the entire calculation method.
In this paper, a 20-meter pre-tensioned prestressed concrete hollow slab simply supported bridge design checking. The intended size of the upper part of the bridge structure, the load internal forces was calculated, and the main components of strength ultimate limit state and serviceability limit state checking. Among them, the intended size of the upper structure, the main reference bridges and culverts specification and examples; hinge plate method and the lever principle method to solve the lateral distribution coefficient and reference example 10 hollow board packet, which can look-up table draw horizontal distribution of line, and then obtain the lateral distribution coefficient.
This design's content mainly includes: Spatial core, Ge Liang, pile three major part designs and computation. Does things in order of importance and urgency completes the geometry size design, the load combination computation, the steel bar disposition and the checking calculation, the loss of prestress computation, the crack and the distortion checking calculation, lasting and the short condition stress checking calculation and so on specific items, each part has in detail, the precise computational process.
This design achievement includes: Account book and necessary
construction blueprint.
Key Words
Pre-stressed ; Spatial core ; Cap beam ; Pile
目录
第一章桥梁设计概况.................................... - 1 -
1.1地貌及标高..................................... - 1 -
1.2水文........................................... - 1 -
1.3地质........................................... - 1 -
1.4跨径及桥宽..................................... - 1 -
1.5设计荷载....................................... - 2 -
1.6材料........................................... - 2 -
1.6.1．混凝土.................................. - 2 -
1.6.2钢筋..................................... - 2 -
1.6.3.板式橡胶支座............................. - 2 -
1.7施工工艺....................................... - 2 -
1.8结构尺寸....................................... - 2 -
1.9设计依据和参考书............................... - 3 - 第二章方案比选....................................... - 4 -
第三章上部结构计算.................................... - 5 -
3.1主梁截面几何特性计算 ........................... - 5 - 第四章作用效应计算.................................... - 6 -
4.1 永久作用效应................................... - 6 -
4.2 可变作用效应................................... - 7 -
4.3内力组合效应.................................. - 13 - 第五章预应力钢筋面积的估算及预应力钢筋布置........... - 16 -
5.1 预应力钢筋数量的估算.......................... - 16 -
5.2 预应力钢筋的布置.............................. - 18 -
5.3 普通钢筋数量的估算和布置...................... - 18 - 第六章主梁截面换算特性计算........................... - 20 -
6.1中板.......................................... - 20 -
6.2边板.......................................... - 22 - 第七章主梁截面强度及应力验算......................... - 23 -
7.1正截面强度计算................................ - 23 -
7.2斜截面强度验算................................ - 24 - 第八章预应力损失计算.................................. - 29 -
8.1锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失σ
........... - 29 -
2l
........................ - 29 -
8.2 加热养护引起的损失σ
3l
................... - 29 -
8.3预应力钢筋松弛引起的损失σ
5l
8.4混凝土弹性压缩引起的应力损失
σ................ - 30 -
4l
8.5混凝土收缩徐变引起的应力损失
σ................ - 31 -
6l
8.6预应力损失组合................................ - 35 - 第九章正常使用极限状态计算........................... - 37 -
9.1 正截面抗裂性验算.............................. - 37 -
9.2 斜截面抗裂性验算.............................. - 38 - 第十章空心板变形计算................................. - 42 -
10.1 正常使用阶段的挠度计算....................... - 42 -
10.2 预加力引起的反拱度计算及预拱度设置........... - 43 - 第十一章持久状态应力验算............................. - 46 -
11.1 跨中截面混凝土法向压应力验算................. - 46 -
11.3 斜截面主应力验算............................. - 47 - 第十二章空心板截面短暂状态应力验算.................. - 52 - 第十三章最小配筋率复核.............................. - 58 - 第十四章桥梁下部结构的计算.......................... - 60 -
14.1盖梁......................................... - 60 -
14.2桩柱计算..................................... - 71 - 致谢................................................. - 79 -
预应力混凝土空心板桥设计
班级：1109952 学号：41 姓名：双振毅指导老师：张大英讲师
第一章桥梁设计概况
1.1地貌及标高
该大桥址位于地势平坦地区，河床淤泥顶标高-0.25m，常年水位标高0.8m,桥面顶标高5.2m。地基土上层为硬塑粘性土，下层为中密细砂夹砾石。
1.2水文
该区域为淮河上游支流汇水区域，是东部地区地表水必经水道。该处河道比降较小，水流缓慢，对河床冲刷较小，桥墩对水流影响很小，不影响行洪。
1.3地质
该处位属河流冲积平原地貌，地质构造不发育，岩土层分布较均匀，岩体主要是寒武系石灰岩层，自上而下为：杂填土、黏土层、粗砂层、石灰岩层，地质稳定适合本桥建设；设计考虑石灰岩为持力层，河道内桩基基本没有土层，考虑桥墩的稳定，要求嵌岩深度大于《桥规》的规定。
1.4跨径及桥宽
本设计为两等跨预应力混凝土空心板桥。
标准跨径：20m；
主梁全长：19.96米；
计算跨径：19.5米；
桥宽：净—9.0+2×0.75m
1.5设计荷载
公路I级；人群荷载3.5kN/m2
1.6材料
1.6.1．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。
1.6.2钢筋
普通钢筋主要采用HRB335钢筋，预应力钢筋为钢绞线。
1.6.3.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。
1.7施工工艺
预制预应力空心板采用先张法施工工艺
1.8结构尺寸
空心板的横断面尺寸见图所示：
上部构造尺寸如下图：
图1.2 横断面布置图（尺寸单位：cm）
1.9设计依据和参考书
1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；
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）；
4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023-85）；
5、《公路桥涵设计手册》（梁桥）上册，人民交通出版社，1996年；
6、《桥梁工程》本科教材；
7、《混凝土简支梁（板）桥》易建国编（第二版），人民交通出版社，2000年；
第二章方案比选
设计的桥为跨径为20米的中型桥，采用公路I级荷载为设计荷载，
人群荷载3.5kN/m2。经综合比较，采用预应力混凝土空心板桥，且边板与中板采用不同的截面形式，即直接在边板悬出挑梁来承担人行荷
载。比较优势分析如下：
1.板桥的优点：
建筑高度小，使用于桥下净空受限制的桥梁，与其它类型桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度，缩短引道的长度。板桥外形简单，制造方便，既便于采用土模技术，又便于进行工厂化成批生产，且空心板桥重量轻，运输、安装均比较方便。预应力混凝土简支板桥常用跨径在20米以下。
2.预应力优点：
有效利用现代高强度材料，减小了构件截面，降低自重，增大跨越能力，节省钢材，达到了显著的经济效益。预应力桥梁刚度大，在长期荷载作用下，减小裂缝发生的可能，提高构件的耐久性。
3.装配式的优点：
构件的尺寸及形式趋于标准化，可采用大规模工业化制作。装配式构件可以节省劳动力和降低劳动强度，提高工程质量和生产力，降低了工程造价。构件制作不受季节、天气影响，保证了预制构件的质量，上下部同时施工也加快了施工进度，缩短了工期，节省了大量模板的消耗。
综合以上优点，选用预应力混凝土空心板桥较为经济、合理。
第三章 上部结构计算
3.1主梁截面几何特性计算
1.毛截面面积A
()()2
21cm 48292
1510521510652151023085103A =????????????
??++?+?+??-π-?=
()()()边板）
(cm 5806215.3077652
1551021655102151030855.133A 22
2=??+-??
?
?????????
??++??++??-π-?= 2.质心
正，向上为负）
对于圆心横轴：向下为(66.166531302105653130256535532255557025.285103y A a 1-=???
??
?
???
?????? ???+?+??? ???-?+??? ??+??-??--??=?cm 4157y a = 故距下缘为40.43cm
两边铰缝对圆心轴的距离cm 15.01100
66.166y 'a -=-=
3.空心板毛截面对质心惯性矩
()()中板）
)(m (1011945.457.43064
6057.415.011005.257.4851031285103I 422
242
231-?=?π-π-+?--?+?= )m (109178.4I 422-?=
空心板截面的抗扭刚度可简化为下式的单向截面来近似计算：
4
23
212
2T m 10911812.5t h 2t b t b h b 4I -?=++=
第四章 作用效应计算
4.1 永久作用效应
1）空心板自重（第一阶段结构自重）g1
)m /kN (588.12m /kN 26m 483.0g 331=?=（中板） )m /kN (106.15m /kN 26m 581.0g 331=?=（边板） 2）桥面系自重（第二阶段结构自重）
人行道及栏杆重力平均分布于各板上，栏杆：
m /kN 110
2
m /kN 5=? 桥面铺装，沥青混凝土：m /kN 392.22304.11.0=?? 混凝土：m /kN 12.32504.112.0=?? 铰缝自重：m /kN 081.3m /kN 261185.0=? 3）恒载自重g
)m /kN (178.22151.508.3588.12g g i =+++=∑=（中板）
)m /kN (696.24151.508.3106.15g g i =+++=∑=（边板）
计算图式如图4.1，设x 为计算截面离左支座的距离，并令L x =α,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：2/L )1(g g M 2M g α-α=Ω=
4
/L )21(g g V V g α-=Ω=
V R =gL/2
由此可计算简支空心板永久作用（自重效应）计算结果如下
表4.1 永久作用效应汇总表
4.2 可变作用效应
本示例汽车荷载采用公路I级荷载，它由车道荷载及车辆荷载组
成，车道荷载qk=10.5kN/m和
()()
)
kN
(
238
5
50
5
5.
19
180
360
180
p
k
=
??
?
??
?
-
-
-
+
=的集
中荷载组成。而在计算剪力效应时，集中荷载标准值pk应乘以1.2的系数，即计算剪力时pk′=1.2pk=1.2×238=285.6(kN)
按《桥规》车道荷载的均布系数应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上。集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处，多车道桥梁还要考虑多车道折减，本示例布置双车道不折减.
1）荷载横向分布系数计算
（1）支座处的荷载横向分布系数m0的计算（杠杆法）
支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算。首先，绘制横向影响线图，在横向影响线上按最不利荷载布置，根据对称性，只需计算1、2、3、4、5号板的荷载横向分布系数即可。
1号板：
汽车： oq m =1/2i ∑η=2346.021
?=0.1173
人群： or m = i ∑η
=1.188
（2）跨中及L/4处的荷载横向分布系数
预制板间采用企口缝连接，所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板法计算。
首先计算空心板的刚度系数γ：
2
T 2
T 2l b I I 8.5l b GI 4EI ??
?
??≈??? ??π=γ 其中I=5.10479×10-2(m4) b=104cm l=19.5m ，
故：0115.05.1904.110911812.51011945.48.52
22=??
?
????=γ--
综上，从<<梁桥工程>>中的铰接板荷载横向分布影响线用表(附表I)中查表9-1,9-2,9-3,9-4，在γ=0.01和γ=0.02内插求得γ=0.0162时1号至4号板在车道荷载作用下的荷载横向分布系数值。计算结果如下图4.3所示
(3) 支点到L/4处的荷载横向分布系数
支点到L/4处的荷载横向分布系数按直线内插法求得，计算结果汇总如下表4.2.
表4.2 横向分布系数汇总表
(4) 荷载横向分布系数沿桥跨的变化
在计算荷载的横向分布系数时，通常用“杠杆原理法”来计算荷载位于支点处的
横向分布系数m0,而用其它的方法来计算荷载位于跨中的横向分布系数mc,这是因为荷载在桥跨纵向的位置不同，对某一主梁产生的横向分布系数也各异。位于桥跨其它位置的荷载横向分布系数的处理方法是：方法一，对于无中间横隔梁或仅有一根中间横隔梁的情况，跨中部分采用不变的mc,从离支点l/4处起至支点的区段内mc呈直线形过渡；方法二，对于有多根内横隔梁的情况，mc从第一根内横隔梁起向m0直线过渡。依据《公路桥涵通用规范规》本设计跨中采用不变的m c，从离支点L/4处起至支点的区段内mx呈直线过渡的
方法计算，如图4.3所示。
图4.3 各板横向分布系数沿桥跨方向变化图
(1) 冲击系数μ的计算
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.2规定，汽车冲击系数的计算采用以结构基频为主要影响因素的计算方法，对于简支梁桥，结构频率f 可采用下式计算
c
c 2
m EI l 2f π
=
中板4c 1045.3E ?= MPa ，2c 1011945.4I -?=m4，5.19l =m ，
9.1346g
G
m c ==kg/m,分别代入公式：
436.49
.123181.91011945.41045.35.192142.3f 2102=??????=-中Hz
1.5Hz ≤f 中≤14Hz,所以有248.00157.0723.4ln 1767.0=-=μ（《通用
规范》（JTG D60—2004）4.3.2）
所求有1 1.248μ+=
(2) 按《通用规范》（JTG D60—2004）第4.3.1规定，公路—I 级车道
荷载的均布
荷载标准值为5.10=K q KN/m 。 集中荷载标准值内插为：
2381805
50180
360)55.19(=+--?
-=K P KN 人群荷载：63.20.375.0=?=r q KN/m
计算弯矩所用公式为：
)y p m q m (M k i k k i K 1Q +Ωξ=∑ r r i K 2Q q m M Ω= 1号板：
L/2截面（图4.4）
弯矩
()()
()m
kN 82.485215.19875.45.10875.42382346.00.1248.01q y p m 1M k k k c K 1Q ?=?
?? ?
?
???+???+=Ω+ξμ+=
30.60682.485248.1M )1('M K 1Q K 1Q =?=+μ=KN ·m
09.2595.1062346.02
1
5.19875.425.2234
6.0M K 2Q =?=????=KN ·m
1950
L/4=4.875
D=L*L/8=47.531
975
D=L*L/8=2.4375
0.50.5
0.1731
0.2346
0.1731
1.188
1.188
0.2421
0.2421
公路-I级人群
图4.4 跨中截面弯矩剪力
2) 剪力
()()kN
3.49215.05.19215.105.06.2852346.0248.1q y p m 1V 2k k k c K 1Q =?
?? ?
?
????+??=ω+ξμ+=
526.613.49248.1V )1('V K 1Q K 1Q =?=μ+=KN
kN
286.19534.05332.0484.52346.0)
2346.0188.1(45
.1921424
25.1931
45.192125.195.025.22346.0V K 2Q =?+?=-??????
+????=
图4.5 L/4截面弯矩剪力 图4.6 支点截面弯矩剪力
同理，可以得到2、3、4、5号板的跨中截面、L/4截面、支点截面的弯矩和剪力，计算结果汇总于表2.3中。
表4.3各板活载内力标准值
4.3内力组合效应
公路桥涵结构设计按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合。
19503L/16=3.656
D=3L*L/32=35.646
D=34L/8=5.484
0.75
0.1731
0.2346
0.2346
0.1731
1.188
1.188
0.2421
0.2421
人群1950
D=1.0*L/s=9.75
0.1731
0.2346
0.2346
0.1731
1.188
1.188
0.2421
0.2421
级
人群
487,5
1．承载能力极限状态效应组合(组合结果见表2.4)
K 2Q K 1Q G K d M 4.18.0M )1(4.1M 2.1M ??+?μ+?+?=
K 2Q K 1Q G K d V 4.18.0V )1(4.1V 2.1V ??+?μ+?+?=
2．正常使用极限状态效应组合 （1） 作用短期效应组合
K 2Q K 1Q G K sd M M 7.0M M ++= K 2Q K 1Q G K sd V V 7.0V V ++=
组合结果见表4.4。 （2）作用长期效应组合
K 2Q K 1Q G K ld M 4.0M 0.4M M ++=
K 2Q K 1Q G K ld V 4.0V 4.0V V ++= 组合结果见表2.4。
表4.4 空心板各板内力组合表
表4.5 短期效应组合表
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。
混凝土简支梁及空心板桥 3 混凝土简支梁及空心板桥 3.1一般规定 3.1.1简支梁应尽可能采用预应力混凝土结构。简支梁截面形式可采用T形、I形或箱形等，具体设计可根据桥宽、桥长、跨径等条件选择。 3.1.2当桥梁跨径小于或等于20m时，可考虑采用空心板，截面形式为矩形，其孔洞可为园形、椭圆形或八边形等。对于空心板：跨径6m≤L＜10m宜采用钢筋混凝土结构；跨径10m≤L≤25m宜采用预应力混凝土结构。 3.1.3简支T梁梁中距宜选择为1.7m～2.0m。当建筑高度不受限制时，也可进行梁格优化，梁中距可加至2.5m左右，以取得较经济的效果。T梁预制宽度不宜小于1.2m，现浇段宽度不得小于0.5m。 3.1.4简支梁边梁均应设置外悬臂，其长度空心板不宜小于0.5m，T梁悬臂宜采用1.0～1.5m，简支箱梁悬臂宜采用1.5～2.0m。 3.1.5简支T形、I形或箱形梁梁高应根据跨径、梁中距、荷载及结构厚度要求等条件确定。高跨比一般在1/16～1/20左右。 3.1.6预制简支梁应加强横向连接。简支T梁之间的桥面板采用现浇段连接并设置跨间横梁，横梁间距不宜大于7m。 3.1.7多孔简支梁结构应采用连续桥面。每一联的长度应综合考虑整体温差、柱高、支座及伸缩缝性能等因素确定，一般不宜超过150m。 3.1.8空心板桥应符合下列要求： （1）斜空心板桥的斜度一般要求小于45°（含45°），当斜度大于45°时，宜调整道路线形，或改用其它结构形式。 （2）空心板应采用最新版本的《公路桥涵标准图》。并可根据桥梁设计要求，进行局部修改，但同一种结构必须采用同一种标准图。当条件限制不能套用标准图时，可参照标准图的跨径、斜度及构造自行设计。 （3）空心板预制宽度一般采用1.0m～1.5m。 （4）空心板桥应采取有效措施加强预制板之间的横向联系，防止使用过程中发生单板受力状况。 3.1.9简支梁、板宜采用后张预应力混凝土结构，空心板构件，当跨径10m≤L≤16m时，也可采用直线配筋的先张预应力混凝土结构。预应力钢筋可采用规范规定的钢丝、钢铰线及标准强度为1860MPa的高强低松弛钢铰线，如采用低松弛钢铰线应在图纸中予以说明。预应力钢筋均应按行业标准符号标注。 设计中应采用经过鉴定并符合国家标准和行业标准的锚具，预应力锚具、锚下钢筋及波纹管应按产品手册配套使用。 3.1.10为减小预应力简支T梁由于预加力弹性变形及徐变产生的上拱度，设计时应要求采用预应力二次张拉工艺或其它可靠的控制预应力后期上拱的措施。为减小中、边梁上拱度之差，可适当降低边梁处支座高程。为控制简支梁和空心板在预制阶段的上拱值，要求存梁时间不大于3个月。对于腹板不铅直放置的T形或I形梁，存梁时应要求施工单位注意采取措施防止腹板侧弯。 3.1.11空心板安装时应要求施工单位采取措施保证四个支座受力，防止有支座脱空的现象。 3.2 结构分析 3.2.1简支梁结构设计应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算，分析计算程序可采用院编“正交预应力混凝土简支梁计算程序” 、“正交钢筋混凝土简支梁计算程序” 和其它院有效版本程序。
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
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。
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
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）》
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
16m空心板简支梁桥毕业设计 内容简介16m空心板简支梁文件组成及目录正文（51 页）、CAD 图纸（3 张）目录如下：第1 部分上部结构1.1 设计标准及材料1.2 构造与尺寸1.3 设计依据与参考书2 上部结构的设计过程2.1 毛截面面积计算2.2 内力计算2.3 预应力钢筋的设计 2.4 ... 内容简介 16m空心板简支梁
第 1部分 上部结构
1.1 设计标准及材料
1.2构造与尺寸
1.3 设计依据与参考书
2 上部结构的设计过程
2.6 预应力损失计算
2.7 跨中截面应力验算
1 设计资料
目录 一桥梁工程课程设计任务书 (1) 1.设计题目——普通钢筋混凝土简支空心板梁桥设计 (1) 2. 设计条件及参数 (1) 二构造形式及尺寸要求 (2) 三空心板毛截面几个特性计算 (3) 1毛截面面积A (3) 2空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I (3) 四作用效应计算 (4) 1永久作用效应计算 (4) 2可变作用效应计算 (5) 3作用效应组合 (12) 五普通钢筋数量估算及布置 (13) 1普通钢筋数量的估算及布置 (13) 六换算截面几何特性计算 (15) 1换算截面面积A s (15) 2换算截面重心位置 (15) 3换算截面惯性矩I0 (15) 4换算截面弹性抵抗矩 (16) 七承载能力极限状态计算 (16) 1跨中截面正截面抗弯承载力计算 (16) 2截面抗剪承载力计算 (17) 八持久状况正常使用极限状态计算 (19) 1持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (19) 2持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (20)
桥梁工程课程设计任务书 1.设计题目——普通钢筋混凝土简支空心板梁桥设计 2. 设计条件及参数 2.1 桥面净空 净——9m。 2.2主梁跨径和全长 标准跨径：l b=30.00m（墩中心距离）； 计算跨径：l=29.60m（支座中心线距离）； 主梁全长：l全=29.96m（主梁预制长度）。 2.3设计荷载 公路—以Ⅰ级，人群荷载3.0KN/m2。 2.4材料 钢筋：主筋用HRB335钢筋，其他的用R235钢筋； 混凝土：C40； 铰缝为C30细集料混凝土； 桥面铺装采用C30沥青混凝土； 栏杆及人行道板为C25混凝土。 2.5计算方法：极限状态法。 2.6结构尺寸 根据桥面净宽自行确定。 2.7设计依据 （1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
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。
- 0 - 《通用图计算示例20m 》（JTGD62－2004） 一、计算参数 1、 使用对象：（双向4车道，高速公路），半幅宽度12.75m 2、 环境条件：Ⅱ类 3、 主要材料： 混凝土强度等级 C40 钢材：R235、HRB335，15.2s φ预应力钢绞线：1860pk f M pa = 二、横断面布置 三、结构计算 （一）、板块结构几何尺寸 预制板截面几何特性
- 1 - 毛截面：314992.8943.857184 i s i S y cm A == =∑ " 4 314992.8943.8513812438.23i i i I S y m ==?=∑ '"4 02659390.3319638963.0413812438.238485915.14i i i I I I I m = +-=+-=∑∑∑ 换算截面：331440.2345.007364.74 i s i S y cm A ===∑ 2 3 4T s A I b t d t α= +? 22 1 (145.5149.5)95 9595145.5149.522014+18 12 =+?++? + 3 4 0.2237.520222677086600022333708cm +??+＝＝ （式中α高等学校教材“表2－4－3） 跨中截面（中板）
- 2 - 毛截面：28595048.115944 i s i S y cm A == =∑ '4 0i 2120672.7818882276.8628595048.117245895.14i i s I I I S y m = +-=+-?=∑∑∑换算截面：301123.3449.286110.74 i s i S y cm A ===∑ '4 2120672.7820263050.9301123.3449.287544365.49i i i s I I I S y cm = +-=+-?=∑∑∑换2 2 2 12121 2 41 ()2T s A I S S h d S S S t t t t = =+++? 2 2 1 (141149)95 951411492(1418)/2 12 12 =+?? +++ 4 1 84100902521058834cm 11.87524.167 ?? +＝＝ （二）荷载效应标准值 1、结构重力 1）板自重 一期（预制板）3 26/r KN m = 260.5915.45 q A K N ? 中中 ＝r ＝＝ 260.718418.68/m q A KN ? 边边＝r ＝＝；
学号 （桥梁工程课程设计） 设计说明书 钢筋混凝土空心板桥设计 净-9+2×0.5m(护栏)，跨径L k=13m，公路Ⅰ级起止日期：2013 年 5 月27 日至2013 年6 月7 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 土木工程学院 2013年6 月 4 日
目录 1.封皮 (1) 2.目录 (2) 3.课程设计任务书 (3) 4.桥梁工程课程设计计算书 (6) 1).设计基本资料 (6) 2).横向分布系数计算 (6) 3).板梁的内力计算和内力组合 (10) 4).板梁正截面抗弯强度计算与配筋 (14) 5).板梁斜截面抗剪强度核算与配筋 (15) 6).板梁（T梁）挠度计算与予拱度设置 (17) 7). 板式橡胶支座设计 (21) 5.参考文献 (23)
天津城市建设学院 课程设计任务书 2012 —2013 学年第2 学期 土木工程学院道路桥梁与渡河工程专业10道桥2 班 课程设计名称：桥梁工程课程设计 设计题目：钢筋混凝土空心板桥设计 完成期限：自2013 年 5 月27 日至2013 年 6 月7 日共 2 周 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2013 年 5 月24 日
任务书 一、目的与要求 桥梁工程课程设计是土木工程专业道桥方向《桥梁工程》专业课教学环节的有机组成部分，其目的在于通过桥梁工程设计实践的基本训练，深化掌握本课程的实用理论与设计计算方法，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。 学生应在教师的指导下，综合应用所学建筑材料、结构力学、弹性力学、结构设计原理、桥涵水文、桥梁工程、墩台基础等课程知识和桥梁实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，按时按量独立完成所规定的设计工作。具体要求如下： 1.根据标准图、技术规范与经验公式，正确拟定各部结构尺寸，合理选择材料、标号。 2.计算结构在各种荷载与其他因素作用下的内力，进行配筋设计与强度、稳定性、刚度的校核。 3.正确理解《公路桥涵设计规范》有关条文，并在设计中合理运用。 4.加强计算、绘图、文件编制、查阅与翻译有关技术文献等基本技能的训练。 二、设计题目与基本资料 1.设计题目：1)钢筋砼简支空心板桥2) 钢筋砼简支T形梁桥3）预应力砼简支空心板桥4）预应力砼简支T形梁桥5)箱型截面简支梁桥，以上题目中任选其中之一。 2.技术标准： 1）桥面净空：净—7+2m 人行道（根据自己的题目确定） 1 2）设计荷载：公路-I级，人群荷载3.5kN/m2（根据自己的题目确定） 3）地震动峰值加速度为0.05g 4）桥面铺装：表层为3cm厚沥青砼，下为6 cm厚防水砼 5）桥面横坡：双向1.5% 三、设计内容 1.上部结构横断面布置草图； 2.荷载横向分布系数计算； 3.板梁（T梁）内力计算与内力组合； 4.板梁（T梁）正截面抗弯强度计算与配筋； 5.板梁（T梁）斜截面抗剪强度核算与配筋； 6.板梁（T梁）挠度计算与予拱度设置； 7.板式橡胶支座设计； 8．绘制板梁（T梁）一般构造图、板梁（T梁）配筋图。图幅尺寸按2#图纸绘制。
《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
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、设计计算容： 1．主梁几何特性计算 2．恒载力计算 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．活载力计算 5．荷载组合。确定用于配筋计算的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．绘制力包络图 8．绘制主梁一般构造图和配筋图（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和结构图 三、设计依据： 《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2015） 《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）《桥梁工程》玲森编 《桥梁工程》绍旭东 《结构设计原理》叶见曙或树仁编 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：跨度和桥面宽度 （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：混凝土空心简支板和铰接缝采用C30混凝土;桥面铺装上层采用0.07m的沥青混凝土，下层为0.08m的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的空心板连接而成 （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 的缝隙用于灌注砂浆 （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
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
前言 毕业设计是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，是理论与实际相结合的运用阶段，是将所学理论知识、专业知识和基本技能进行设计的重要实践过程。是距大学教育目标最近的教学环节。 本组毕业设计题目为《钢筋混凝土空心板桥设计》。在毕业设计前期，我温习了《工程结构力学》、《桥涵工程》、《工程结构》、《建筑结构抗震设计》等知识，并查阅了《公路桥涵设计通用规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组全体成员齐心协力、互助合作，发挥了积极合作的团队精神。在毕业设计后期，我主要进行设计手稿的电子排版整理，并得到老师的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢。 毕业设计的两个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，使我加深了对规范、标准、技术手册等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了多种建筑制图软件。以上所做的这些从不同方面均以达到毕业设计的要求与目的。 由于计算工作量大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正。
第一章方案比选说明书 第一节方案比选 根据该地区的地质和水文条件，可拟选装配式肋板拱桥、变截面连续梁桥、钢筋混凝土装配式空心板桥等桥型。各类桥型的特点总结如下： 一、装配式板肋拱桥（4×6m＋12m＋4×6m） 力学特点：拱桥将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能，板拱桥承重结构的主拱圈在整个跨度内拼装而成，构造简单，施工方便。但从力学性能方面来看，在相同截面下，实体矩形截面比其他形式截面抵抗力矩小。 使用效果：空腹式肋板拱桥，外形轮廓柔和，与周边环境能协调融合。行车道板采用立柱支撑，减小拱圈的承重，透空视野好。但从拱圈的受力特点考虑，桥梁标高较大，总体效果一般。 施工方法及工艺：采用预制安装施工法、转体施工法。在一侧的桥台后设置预制场，搭设梁式钢拱架预制拱圈，采用钢模预制桥面板。 二、变截面连续梁桥（15m＋30m＋15m） 力学特点：两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒、活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力分布比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全系数高，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨径可以增大。当连续梁桥的跨径接近或大于70m时，若截面仍采用等截面布置，在结构重力和活载作用下，主梁支点截面设计负弯矩将比跨中截面的设计正弯矩大得多，从受力上讲就显得不太合理且不经济。因此，主梁采用变截面形式才更符合受力要求，高度的变化基本上与内力变化相适应。 使用效果：桥面整体连续，无伸缩缝，行车条件良好，养护费用少，桥型线条简洁明快。桥墩能够满足施工用营各阶段支撑上部结构重量和稳定性要求，但如果桥墩的水平抵抗推力刚度较大，则因主梁的收缩、徐变，温度等因素所引起的变形受到桥墩的约束后，将会在主梁内产生较大的次拉力，并对桥墩也产生较大的水平推力，从而会在钢构混凝土上产生裂缝，降低结构的实用功能。 施工方法及工艺：采用挂蓝悬臂浇筑法对称施工。占用施工场地少，不需安设大吨位支座。 三、钢筋混凝土空心板桥（5×12m） 力学特点：板桥当用于大跨度时，采用空心板截面，它不仅能减轻自重，而且能充分利用材料。钢筋混凝土空心板桥目前使用跨径范围有6～13m, 板厚
装配式钢筋混凝土空心板桥 1设计资料 荷载：公路Ⅰ级 标准跨径=11m，计算跨径=10.6m，总跨10×11m。 桥面净宽22.5m 斜角度=0 横截面布置：行车道板预制块件厚55cm，中板宽为125cm，边板为141cm，水泥砼铺装厚8cm，沥青砼厚度为6cm。 2 主要材料 (1)普通钢筋：R235、HRB335钢筋，其技术指标见表7-1。 表7-1 种类弹性模量Es 抗拉强度标准值 ?sk 抗拉强度设计值 ?sd R235钢筋 2.1×105MPa 235 MPa 195MPa HRB335钢筋 2.0×105MPa 335 MPa 280MPa (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7-2。 表7-2 强度等级弹性模量Ec 轴心抗压强度 设计值?cd 轴心抗拉强度设计值?td
C30 3.0×104MPa 13.8 MPa 1.39MPa 3 设计要点 1、行车道板采用“铰接简支梁（板）公路桥梁通用程序”计算，按桥面铺装完成后一阶段受力设计。 2、对于同一跨径，斜度及相同活载取不同桥面净空情况下计算得的最大内力值作为行车道板控制设计的内力。 3、在配筋计算时，行车道板的计算板高均记入8cm的混凝土桥面铺装。 4、采用较宽而深的绞缝，绞缝内配置钢筋并与预制板的伸出钢筋扎在一起，在绞缝上缘将相邻板伸出的钢筋相焊接，以防止绞缝开裂严重、渗水和板体外爬等弊病。 5、桥面铺装：上层6cm沥青铺装，下层8cm混凝土现浇层。抵抗斜板负弯矩的角隅钢筋均设置在桥面混凝土层内。 4 荷载横向分布系数的计算 4.1跨中荷载横向分布系数的计算 本桥系横向铰接，按铰接板法计算。 1.刚度参数 （1）边板：I边=0.01853（cm4） t1/d1=10/33=0.3，查表得c=0.27 取t＝(t’+t”)/2＝(0.195+0.34)/2＝0.268(m) b=b1-t=1.405-0.268=1.137；h=h1-(t1+t2)/2=0.55-0.09=0.46
《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