装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计
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GAGGAGAGGAFFFFAFAF 橋梁工程課程設計任務書
裝配式鋼筋混凝土簡支空心板橋設計
一、設計資料
1．標準跨徑：13m
2．計算跨徑：計算跨徑12.5m
3．桥面宽度：净-9+20.5m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，橋面橫坡為雙向1.5%，橋面橫坡由鋪裝層形成。
4．設計荷載 ：公路-Ⅱ級
5．材料：
（1）鋼筋，其技術指標見表1；
（2）混凝土及其技術指標見表2，主梁混凝土為C40，防撞護欄
C30，橋面鋪裝混凝土為C40，瀝青混凝土容重為23 KN/m3，精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 混凝土容重為25 KN/m3。
鋼筋技術指標 表1
種
類 彈 性 模
量 抗拉設計強度 抗壓設計強度 標準強度
R235（MPa） 5101.2 195 195 235
HRB400級Ф（Mpa） 5100.2 330 330 400
混凝土技術指標 表2 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF
二、設計計算內容：
1． 主梁幾何特性計算
2． 恒載內力計算
3． 荷載橫向分布計算（支點處采用杠桿法，跨中采用鉸接板法）
4． 活載內力計算
5． 荷載組合。確定用于配筋計算的最不利作用效應組合 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 6． 主梁配筋計算（依據結構設計原理進行）
7． 繪制內力包絡圖
8． 繪制主梁一般構造圖和配筋圖（A3圖幅，要求手繪）
9． 裂縫寬度驗算
10. 主梁變形驗算
11.繪制主梁一般構造圖和結構圖
三、設計依據：
《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2015）
《公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG
D62-2004）
《橋梁工程》姚玲森編
《橋梁工程》紹旭東
《結構設計原理》葉見曙或張樹仁編 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 四、結構尺寸
圖1 全橋主梁橫斷面
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GAGGAGAGGAFFFFAFAF 圖2 中板橫斷面圖 圖3 邊板橫斷面圖
鋼筋混凝土空心板設計計算書
一：基本設計資料
1：跨度和橋面寬度
（1）標準跨徑：13m
（2）計算跨徑：12.5m
（3）桥面宽度（桥面净空）：双向行驶，净9+2*0.5m护栏
（4）設計荷載：公路二級，無人群荷載
（5）主梁預制長度：12.7m
（6）結構重要性系數;=1
2:主要材料
（1）混凝土：混凝土空心簡支板和鉸接縫采用C30混凝土;橋面鋪裝上層采用0.07m的瀝青混凝土，下層為0.08m的C40精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 混凝土。瀝青重度按23KN/計算，混凝土重度按25KN/計。
（2）鋼筋：主筋采用HRB400鋼筋。
二:構造形式及截面尺寸
（1）本橋為C30鋼筋混凝土簡支板，由7塊寬度為1.32m的空心板連接而成
（2）橋上橫坡為雙向2%，坡度由下部構造控制
（3）空心板截面參數：單塊板高為0.8m,寬為1.32m，板間留有1.14cm的縫隙用于灌注砂漿
（4）C40混凝土空心板抗壓強度標準值=26.8MPa ,抗壓強度設計值=18.4MPa,抗拉強度標準值=2.40MPa,抗拉強度設計值=1.65MPa,C30混凝土的彈性模量為=3.25*MPa
三;空心板截面幾何特性計算
1毛截面面積計算 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF =4884 已知=3997489
=12 =18 b=114 h=68
==10.0156*
等效圖
四 主梁內力計算
1 永久作用效應計算;
(1)空心板自重（一期结构自重）: 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF =4884**25=12.21KN/m
（2）橋面系自重（二期結構自重）:
=（12.14+10*0.08*25+10*0.06*23）/7=6.563KN/m
由上述計算得空心板每延米總重力為;
G=12.21+6.563=18.773KN/m
由此可計算出簡支空心板永久作用效應，計算結果如下表1
表1：簡支空心板永久作用效應計算表
作用種類 作用（KN/m） 計算跨徑/m 作用效应-弯矩M/KN*m 作用效應-剪力V/KN
跨中 1/4跨 支點 1/4跨 跨中
12.21 12.238.47178.8576.31238.1560 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 5 66
74 5 3
6.563 12.5 128.1836 96.1377 41.0188 20.5094 0
G 18.773 12.5 366.6602 274.9951 117.3313 58.6657 0
2 可變作用效應計算
根據?公通規?，公路-II級車道荷載的均布荷載標準值和集中荷載標準值；
=0.75*10.5KN/m=7.875KN/m
計算彎矩時， =【(12.3-5)+270】*0.75KN=157.5KN
計算剪力時 =157.5*1.2KN=189KN
(1)沖擊系數和車道折減系數計算：結構的沖擊系數μ與結構的基頻f有關，故應先計算結構的基頻：
f===8.265Hz 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 其中==kg/m=1913.66kg/m
由于1.5Hz<=f<=14Hz故可由下式計算出汽車荷載的沖擊系數為
μ=0.1767lnf-0.0157=0.357
本算例桥梁净宽9+2*0.5，最多2车道布载，故折减系数为ξ=1.0
（2）汽車荷載橫向分布系數計算
跨中和1/4處的荷載橫向分布系數取=0.3265
交點至1/4處的荷載橫向分布系數取=0.5
空心板剛度參數：
γ=5.8=5.8(=0.02582
在求得剛度參數γ后，即可依板數及所計算板號在車道荷載作用下的荷載橫向分布影響線值，由此畫出各板的橫向分布影響線，并按橫向不利位置布載。由于橋梁橫斷面結構對稱，精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 故只需計算1-4號板的橫向分布影響線坐標值。
2號梁
γ 1 2 3 4 5 6 7
0.02 202 198 170 135 111 96 99
0.04 235 232 185 127 91 69 59
0.02582 211.603 207.894 174.365 132.672 105.18 88.143 79.56
（3）可變作用效應計算
車道荷載效應：計算車道荷載引起的空心板跨中及L/4處截精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 面的效應（彎矩和剪力）時，均布荷載標準值應滿布于使空心板產生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值
只作用于影響線中一個最大影響線峰值處，為此需繪制出跨中彎矩、跨中剪力、L/4處截面彎矩、L/4處截面剪力影響線圖，如圖 所示
1 跨中截面 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 彎矩計算： =L/4=3.125 m=0.3265 =7.875 μ=0.357
=0.5*(L/4)*L=19.53m2
=ξm(+)=210.92KN/m(不计冲击时)
=（1+μ）ξm(+)=286.21KN/m(计冲击时)
剪力计算
有： =0.5 =0.5*L/2*L/2=1.5375
=ξm(+)=34.87KN(不计冲击时)
=（1+μ）ξm(+)=47.32KN(计冲击时)
2：1/4截面处
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GAGGAGAGGAFFFFAFAF
弯矩计算：
有 3L/16=2.344m =L=14.648m²
=ξm(+)=158.2KN/m(不计冲击时)
=（1+μ）ξm(+)=214.68KN/m(计冲击时)
剪力计算：
有 =0.75 =L=3.5156m 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF =ξm(+)=55.32KN(不计冲击时)
=（1+μ）ξm(+)=75.07KN(计冲击时)
3支点截面剪力
=ξm(+)=115.59KN(不计冲击时)
=（1+μ）ξm(+)=156.86KN(计冲击时)
3作用效应组合 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 根据作用效应组合，选取四种最不利效应组合：短期效应组合、长期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表2
表2 作用效应组合表
序号
荷载作用 跨中截面 四分点截面 支点截面
(KN*m) (KN) (KN*m) (KN) (KN)
1 第一期作用 238.84 0 178.86 38.16 76.31
2 第二期作用 128.18 0 96.14 20.51 41.02 精品文档
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 3 总永久作用（=1+2） 366.66 0 275.00 58.67 117.33
4 可变作用（汽车不计冲击） 210.92 34.87 158.20 55.32 115.59
5 可变作用（汽车计冲击） 286.21 47.32 214.68 75.07 156.86
6 标准组合（=3+5+6） 652.87 47.32 489.68 133.74 274.19
7 短期组合（=3+07*4+6） 514.30 24.41 385.74 97.39 198.24
8 极限组合（=1.2*3+1.4*5+0.8*1.4*6） 840.69 66.25 630.55 175.50 360.40
9 长期组合（=3+0.4*4+0.4*6） 451.03 13.95 338.28 80.80 163.57
