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第一章绪论1.1 选题背景交通要畅通无阻，天堑要变通途，桥梁起着很重要的作用。
桥梁型势发展呈现多样性，桥梁设计理论也趋于完善，桥梁设计理论更是取得长足进步：从极限设计法到矩阵力法、有限元法，从分析单一结构到处理复合结构；材料和工具也不断更新：从混凝土、钢材到环氧树脂，抗拉压强度得到提高；就我国而言，混凝土结构仍是首选材料，且基于造价低的优点得到广泛应用，我国是使用混凝土结构最多的国家，并以预应力混凝土为主施工。
特别是预应力混凝土空心板梁桥在现代城市的各种桥型中有着广泛的应用。
本设计具有其广泛性。
在桥梁工程中，中小跨度的桥梁占的比例非常大，而且在技术方面比较容易实现标准化设计。
预应力混凝土空心板梁桥具有建筑结构低、结构安全型和耐久性高，构造简单、构件轻巧，适于工厂化、标准化施工，可缩短工期，节省投资等优点，在高速公路桥梁工程设计中得到了广泛应用。
实践证明预应力混凝土空心板梁做成的板式桥，具有构造简单、受力明确、梁高低、构件轻和制作、运输、安装方便等优点。
随着公路建设和市政工程的发展，促进了桥梁建设的发展。
随着钢绞线作为预应力筋在桥梁工程上的推广、应用，一些新的张拉锚固体系研制成功。
为用钢绞线作预应力筋预制空心板梁提供了有利的条件。
1.2 研究现状改革开放以来，桥梁建设得到迅速发展，一般公路和高等级公路上的中、小桥形式多样，工程质量不断提高，为公路运输提供了安全、舒适的服务。
特别是基于我国公路桥发展落后的现状，预应力混凝土的发展有良好的势头。
就我国而言，预应力混凝土梁桥仍是公路桥梁中量大、面广的常用桥型。
现在的桥型很多采用了预制空心板梁。
随着高强混凝土在我国的逐步推广应用，公路桥梁中广泛使用的预应力混凝土空心板也迫切需要提高混凝土强度等级，采用高强混凝土以提高经济效益，现有的空心板截面形式和配筋设计也需修改并优化。
所以对于空心板梁桥的设计和应用有着广泛的前景。
预应力改变了钢筋混凝土桥的技术和形式，改变了混凝土桥的施工方法。
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：20m（墩中心距）。
（2）计算跨径：19.3m。
（3）桥面宽度：净7m+2×1.5m（人行道）=8.5m。
2、技术标准（1）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，（2）人群荷载取3KN/㎡。
（3）环境标准：Ⅰ类环境。
（4）设计安全等级：二级。
3、主要材料（1）混凝土：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0.04m沥青混凝土，下层为0.06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。
（2）钢材采用HPB235，HPB335钢筋。
中板截面构造及尺寸（单位：cm）二、计算空心板截面几何特性1、毛截面面积计算()2111124702162555505503586307.32222A cmπ⎡⎤=⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯++⨯+⨯⨯+⨯⨯=⎢⎥⎣⎦全截面对12板高处的静矩为：12311111255(355)555(3555)250(351550)232231285351053758.3323h S cm ⎡=⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯--⨯⎢⎣⎤⎛⎫-⨯⨯⨯--⨯= ⎪⎥⎝⎭⎦铰缝的面积为：()2220.5555550.53500.558765j A cm cm =⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=毛截面重心离12板高的距离为：123758.330.66307.32h S d cm A === 铰缝重心到12板高的距离为：123758.33 4.913765h j j S d cm A === 2、毛截面惯性矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为：333324555035855576522 4.91339726.0436*******j I cm ⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯⨯=⨯⨯++++⨯=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦空心板截面对其重心轴的惯性矩为：()342224641247032124700.62160.6219863.02765 4.9130.612642.295010I cmcm 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抗扭刚度为：2222641244104517.01121011251112104191920T b h I cm h b t t t⨯⨯===⨯⨯⎛⎫⎛⎫⨯++++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭三、主梁内力计算1、永久作用效应计算（1）空心板自重（一期结构自重）： 416307.321025/15.768/G kN m kN m -=⨯⨯=（2）桥面系自重（二期结构自重）：1）本设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8KN/m 计算。
10米装配式钢筋混凝土空心板计算书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：10.0m2、计算跨径：9.6m3、桥面净空：净－11.0 m4、设计荷载：公路－Ⅰ级5、斜交角度：150300 4506、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－27、(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）。
计算三、各块板汽车荷载横向分布系数mc1、采用铰结板法计算弯矩及L/4截面至跨中截面剪力的m ca. 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(m 4)， I 中=0.01465 (m 4)。
普通钢筋混凝土上部结构计算书 13米算例1.1 基本资料1.1.1 主要技术指标标准跨径：13m 计算跨径：12.60m桥面总宽:8.5 m，横向布置为0.25 m（护栏）+1m(人行道)+6 m（行车道）+1m(人行道)+0.25 m（护栏）。
设计荷载：公路II级。
1.1.2 材料规格;非预应力钢筋采用HRB335,R235; 空心板块混凝土采用C30; 桥面铺装采用C30防水混凝土。
2.2 截面几何尺寸图图2.2横截面尺寸图(尺寸单位：cm)第 1 页图2.3中板横截面尺寸图(尺寸单位：cm)图2.4边板横截面尺寸图(尺寸单位：cm)2.3 毛截面几何特性计算中梁：毛截面面积A=3839 m毛截面重心位置: y=28.10cm(距离空心板上缘距离) 铰缝面积: A铰=6622基准材料: 中交新混凝土:C40混凝土 2.4 换算截面空心板截面的抗扭刚度可简化为图的单箱截面来近似计算。
第 2 页图2.5换算截面示意图(尺寸单位：cm)4b2h2IT??3.308?1010(mm4)2h2b?t1t23 内力计算及组合3.1永久作用效应计算3.1.1 空心板自重（第一阶段结构自重）g1g1?A???3839?10?4?24?9.21(KN/m)3.1.2 桥面系自重（第二阶段结构自重）g2桥面铺装采用等厚度的15cm的C30混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:0.15_8.5_24=30.6 (kN/m)人行道及栏杆重力参照其他桥梁设计资料，单侧按12(kN/m)：为计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:g2?12?2?30.6?9.1 (kN/m) 63.1.3 铰缝自重（第二阶段结构自重）g3因为铰缝自重可以近似看成C30混凝土来算,因此其自重为:g3?(662)?10?4?24?1.59(KN/m)第 3 页由此得空心板每延米总重力g为：g1?g1?9.21 (kN/m) （第一阶段结构自重）g??g1?g2?1.59?9.1?10.69(kN/m)（第二阶段结构自重）g??g?g1?g??9.21?10.69?19.90(kN/m)由此可计算出简支空心板的恒载(自重效应),计算结果见表3-1。
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：20m（墩中心距）。
（2）计算跨径：19.3m。
（3）桥面宽度：净7m+2×1.5m（人行道）=8.5m。
2、技术标准（1）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，（2）人群荷载取3KN/㎡。
（3）环境标准：Ⅰ类环境。
（4）设计安全等级：二级。
3、主要材料（1）混凝土：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0.04m沥青混凝土，下层为0.06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。
（2）钢材采用HPB235，HPB335钢筋。
中板截面构造及尺寸（单位：cm）二、计算空心板截面几何特性1、毛截面面积计算()2111124702162555505503586307.32222A cmπ⎡⎤=⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯++⨯+⨯⨯+⨯⨯=⎢⎥⎣⎦全截面对12板高处的静矩为：12311111255(355)555(3555)250(351550)232231285351053758.3323h S cm ⎡=⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯--⨯⎢⎣⎤⎛⎫-⨯⨯⨯--⨯= ⎪⎥⎝⎭⎦铰缝的面积为：()2220.5555550.53500.558765j A cm cm =⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=毛截面重心离12板高的距离为：123758.330.66307.32hS d cm A=== 铰缝重心到12板高的距离为：123758.334.913765h j jS d cm A === 2、毛截面惯性矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为：333324555035855576522 4.91339726.0436*******j I cm ⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯⨯=⨯⨯++++⨯=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦空心板截面对其重心轴的惯性矩为：()34222641247032124700.62160.6219863.02765 4.9130.612642.295010I cmcm 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抗扭刚度为：2222641244104517.01121011251112104191920T b h I cm h b t t t⨯⨯===⨯⨯⎛⎫⎛⎫⨯++++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭三、主梁内力计算1、永久作用效应计算（1）空心板自重（一期结构自重）： 416307.321025/15.768/G kN m kN m -=⨯⨯= （2）桥面系自重（二期结构自重）：1）本设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8KN/m 计算。
空心板计算书编制：徐焱审核：清华大学土建工程承包总公司2008.1.一、18600X23400双向板（按0边固支4边简支计算）1、3（1）截面尺寸空心板剖面如上图：板厚h，轻质管高f、宽d，管中心距板底h1，区隔之间肋宽e1，区隔之内肋宽e2。
轻质管细部构造放大如右图，f1、f2、d1、d2所示为截面变化处控制点尺寸。
轻质管纵向长为L1，轻质管纵向间距为L2。
横向每一区格宽b1、毛面积A1、毛惯性矩为I1，每（2）惯性矩，Ii为单元总惯性矩。
对于矩形Ji=bh3/12，三角形Ji=bh3/36。
单根轻质管面积Ak=d*f-4*ΣAoi，轻质管总面积Aksum=Ak*n，混凝土净面积An=A1-Aksum，轻质管惯性矩Ik= d*f3/12-4*Σii。
根据面积相等、惯性矩相等的原则，将轻质管折算为等效的矩形截面：由XY=Ak、XY3/12=Ik,求得：Y=2(3*Ik/Ak)1/2, X=Ak/Y。
上、下翼缘折算厚度分别为：h上=h-h1-Y/2, h下=h1-Y/2，折算腹板宽为：bw=b1-X，净肋面积矩Mn=M-Mk，中性轴距下边缘距离y1=Mn/An，中性轴距上边缘距离y2=h-y1 总截面对中性轴的惯性矩It=I1+A1*(h/2-y1)2，轻质管对中性轴的惯性矩，2工字型截面换算惯性矩：I=In*1000/b1，每米腹板宽：b'=b2*1000/b1上、下翼缘分别取上、下混凝土最小厚度，肋宽为管纵向间距为L2。
每一区格工字型截工字型截面换算惯性矩：I=In*B/b1，腹板宽：b'=b2*B/b1（4）计算平均截面几何特征实际设计布管方式如下图所示，因此可将此板看作各向同性板，单位宽度(1000mm)内其截面折算面积A和惯性矩I为两个方向的平均值，并根据已求出的A、I值，按前面相同的公式（为了确定双向板弯矩分配系数，需要计算两个方向跨度比。
与实心板相比较，同样截面高度的空心板刚度要降低，但弯矩分配的规律是一致的，按折减后的刚度同样可以计算出跨中挠度。
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 (2)1毛截面面积A (2)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 (3)1永久作用效应计算 (3)2可变作用效应计算 (4)3作用效应组合 (10)五普通钢筋数量估算及布置 (12)1普通钢筋数量的估算及布置 (12)六换算截面几何特性计算 (14)1换算截面面积A s (14)2换算截面重心位置 (14)3换算截面惯性矩I0 (14)4换算截面弹性抵抗矩 (14)七承载能力极限状态计算 (14)1跨中截面正截面抗弯承载力计算 (14)2截面抗剪承载力计算 (16)八持久状况正常使用极限状态计算 (17)1持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (17)2持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (18)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=29.96m（主梁预制长度）。
全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）（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》；（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《公预规》；（4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85），简称《基规》参考文献:《混凝土简支梁（板）桥》第三版易建国编二构造形式及尺寸要求桥面净空为净1.5m+4.5m+4.5m+1.5m，全桥宽采用8块C40的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽125cm，高105cm，空心板全长29.96m。
现浇空心板计算书一、工程概况本工程为某市一栋商住楼，总建筑面积为15000平方米，其中地下部分面积为3000平方米，地上部分面积为12000平方米。
该建筑采用现浇空心板结构，其中空心板的设计与施工是本工程的关键部分。
二、设计参数1. 跨度：本工程中，空心板的跨度为4.5米，宽度为1.5米，长度为6米。
2. 厚度：空心板的厚度为150毫米。
3. 材质：空心板采用C30混凝土，其抗压强度为30 MPa，抗拉强度为2.5 MPa。
4. 空心板内部填充物：采用轻质材料，如聚苯乙烯颗粒等。
三、计算原理1. 荷载分析：根据工程要求，空心板的荷载主要包括板自重、活荷载和静荷载。
其中，板自重为1.2×104 N/m2，活荷载为3.5×104 N/m2，静荷载为2.5×104 N/m2。
2. 内力分析：根据荷载分析结果，采用有限元分析方法对空心板进行内力分析，得出应力分布和位移情况。
3. 配筋计算：根据内力分析结果，对空心板进行配筋计算，确定钢筋的直径和间距。
四、计算结果1. 跨中挠度：经过计算，空心板的最大跨中挠度为25毫米，满足规范要求。
2. 裂缝宽度：经过计算，空心板的最大裂缝宽度为0.2毫米，满足规范要求。
3. 配筋情况：经过计算，空心板所需的钢筋直径为12毫米，间距为150毫米。
五、施工工艺1. 模板制作：根据设计要求，制作空心板的模板，要求模板的尺寸和形状与设计一致。
2. 钢筋铺设：将计算所需的钢筋按照设计要求铺设在模板上。
3. 混凝土浇筑：将轻质材料填充至模板中，然后浇筑混凝土，并振捣密实。
4. 养护：混凝土浇筑完成后应进行养护，保证其强度达到设计要求。
5. 拆模：待混凝土强度达到设计要求的75%后可以进行拆模。
6. 质量检测：对拆模后的空心板进行质量检测，包括外观、尺寸和强度等方面的检测。
六、结论与建议本工程中采用的现浇空心板结构在满足建筑使用功能的前提下，具有较好的经济性和施工便利性。
上部结构计算书一、设计依据1、部颁《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)；2、部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)；3、部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)；4、部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)；5、部颁《公路桥梁抗震设计细则》(JTG-TB02-01-2008)；6、部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011)；7、Dr.Bridge系统--<<桥梁博士>>V3.2版；8、现行的其他《规范》、《规程》、《办法》。
二、技术指标1、设计荷载：公路-Ⅰ级；人群荷载：4.5KN/m22、抗震设防烈度：地震动加速度峰值0.05g；桥梁为B 类，设防措施标准为Ⅵ度；3、环境类别：Ⅰ类；5、桥面布置：4.75m（人行道）+21.00m（机动车道）+4.75m（人行道）=30.5m；6、桥跨布置：2x18m；7、温度荷载：按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4.3.10.3取用a、体系整体升温25度；b、体系整体降温20度；c、梯度温度(升温)●顶板顶层处：14℃●顶板顶层以下10cm：5.5℃●顶板顶层以下40cm：0℃d、梯度温度(降温)●顶板顶层处：-7℃●顶板顶层以下10cm：-2.75℃●顶板顶层以下40cm：0℃8、预应力材料力学特性：钢绞线的弹性模量：1.95×105MPa锚下张拉控制应力：1395MPa9、横向分布系数：按铰接板梁法计算。
中板汽车：0.165；中板人群：0.056边板汽车：0.053；边板人群：0.77110、桥面铺装：混凝土铺装层中5cm参与受力，剩余5cm混凝土铺装和铰缝混凝土及10cm沥青作为荷载。
11、结构体系：简支梁；构件类别：按部分预应力A类构件设计。
12、本计算采用平面杆系计算；三、材料参数1、混凝土：a、箱梁采用C50混凝土：轴心抗压标准强度f ck=32.4Mpa，抗拉标准强度f tk=2.65Mpa弹性模量Ec=3.45×104Mpa。
蒙山县湄江沿岸棚户区改造（永安街道路及排水市政）工程永安路K0+137.432东江小桥1-10m普通钢筋混凝土简支空心板上部构造计算书计算：陈捷复核：梁志忠审核：邓明辉2018年7月一、桥梁概况桥位于蒙山县永安路K0+137.432处，永安路与东江路交叉路口,跨越一条小河，两岸地势平坦。
勘察期间为枯水季节，水深一般为0.3-0.5m，最深0.8m，河水流速1.8 m/s,水量不大，根据询问调查多年洪水最高水位约为标高146.9m。
新建1×10m现浇钢筋混凝土简支空心板梁桥，桥梁全长15m，桥宽17.768m，行车道宽13.268m。
桥梁平面在直线上，纵断面位于直线上。
上部结构：采用1×10m装配式普通钢筋混凝土简支空心板，参考2008年交通部桥梁上部结构通用图（10m跨径1米宽装配式钢筋混凝土简支空心板），将原板梁体混凝土由C30替换为C50，铰缝混凝土由C40替换为C50，钢筋HRB335替换为HRB400，钢筋R235替换为HPB300，纵向主筋及抗剪筋直径由Ф20替换为Ф28，腰筋直径由Ф10替换为Ф14，铰缝钢筋直径由Ф10替换为Ф14，桥面铺装连接筋直径由Ф10或Ф12替换为Ф14。
交角为90°，空心板梁高0.50m，空心板顶板宽1.0m，底板板宽1m，空心板悬臂长0.375m，每板有2个直径0.26m的圆孔，每板预制后吊装就位，板间铰缝连接。
本桥上部结构体系为简支体系，按普通钢筋混凝土构件设计，计算采用桥梁博士V3.6结构计算软件协助计算。
二、设计依据1. 《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）2. 《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)3. 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）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. 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01--2008）6. 《混凝土结构设计规范》(2015年版) （GB 50010-2010）7. 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）三、设计基本资料（一）跨度和桥面宽度标准跨径：10m（墩中心距）计算跨径：9.6m桥面宽度：0.5m（左防撞墙）+净6.634×2m（行车道）+3.5 m（右人行道）+0.5m（右栏杆）=17.768m（二）技术标准设计荷载：城-A级，栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算，人群荷载取5KPa。
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：20m（墩中心距）。
（2）计算跨径：。
（3）桥面宽度：净7m+2×（人行道）=。
2、技术标准（1）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，（2）人群荷载取3KN/㎡。
（3）环境标准：Ⅰ类环境。
（4）设计安全等级：二级。
3、主要材料（1）混凝土：混凝土空心简支板和铰接缝采用C40混凝土；桥面铺装上层采用沥青混凝土，下层为厚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。
（2）钢材采用HPB235，HPB335钢筋。
中板截面构造及尺寸（单位：cm）二、计算空心板截面几何特性1、毛截面面积计算()2111124702162555505503586307.32222A cmπ⎡⎤=⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯++⨯+⨯⨯+⨯⨯=⎢⎥⎣⎦全截面对12板高处的静矩为：12311111255(355)555(3555)250(351550)232231285351053758.3323h S cm ⎡=⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯--⨯⎢⎣⎤⎛⎫-⨯⨯⨯--⨯= ⎪⎥⎝⎭⎦铰缝的面积为：()2220.5555550.53500.558765j A cm cm =⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=毛截面重心离12板高的距离为：123758.330.66307.32h S d cm A === 铰缝重心到12板高的距离为：123758.33 4.913765h j j S d cm A === 2、毛截面惯性矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为：333324555035855576522 4.91339726.0436*******j I cm ⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯⨯=⨯⨯++++⨯=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦空心板截面对其重心轴的惯性矩为：()342224641247032124700.62160.6219863.02765 4.9130.612642.295010I cmcm 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抗扭刚度为：2222641244104517.01121011251112104191920T b h I cm h b t t t⨯⨯===⨯⨯⎛⎫⎛⎫⨯++++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭三、主梁内力计算1、永久作用效应计算（1）空心板自重（一期结构自重）： 416307.321025/15.768/G kN m kN m -=⨯⨯=（2）桥面系自重（二期结构自重）：1）本设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8KN/m 计算。
2）桥面铺装上层采用厚沥青混凝土，下层为厚C30混凝土， 则全桥宽铺装层每延米重力为21.3/KN m每块空心板分配到的每延米桥面系重力为28221.3/ 4.663/8G KN M KN m ⨯+==（3）铰接缝自重计算（二期结构自重）：()43765 1.14701025/ 2.112/G KN m KN m -=+⨯⨯⨯= 由上述计算得空心板每延米总重力为()()2315.768/(4.663 2.112/ 6.775/(15.768 6.775/22.543/G KN m G G G KN m KN m G G G KN m KN m I I ==+=+==+=+=ⅡⅡ一期结构自重）二期结构自重）由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结构见下表2、可变作用效应计算设计荷载为公路—Ⅱ级，车道荷载的均布荷载标准值kq和集中荷载标准值kP为：7.875/kq kN m=计算弯矩时：()3601800.75[9.65180]148.8505kP kN-=⨯⨯-+=-计算剪力时： 1.2148.8178.56kP kN kN=⨯=（1）冲击系数计算6.647f Hz===（其中，322.54310/2297.96/9.8cGm kg m kg mg==⨯=）由于，1.514Hz f Hz≤≤，故可按下式计算汽车荷载的冲击系数：0.1767ln0.01570.1767ln6.6470.01570.319fμ=-=⨯-=当行车道为两车道是不进行车道折减，故取折减系数 1.0ξ=（2）汽车荷载横向分布系数的计算空心板跨中和1/4截面处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点处荷载横向分布系数按杆杠原理法计算，支点至1/4截面的荷载横向分布系数按直线内插法求得。
a、跨中及14截面处荷载横向分布系数计算空心板的刚度参数γ为：22662.2950101245.8 5.80.021697.0112101160TI bI lγ⨯⎛⎫⎛⎫==⨯⨯=⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭计算跨中荷载影响线竖标值：荷载横向分布系数按下式计算：12q iq r ir m m ηη==∑∑，按下图方式布置荷载为最不利，各板荷载横向分布系数计算见表。
各板荷载横向分布系数计算表由上表可知，4号板的荷载横向分布系数最大。
为设计和施工方便，各空心板设计成统一规格，按最不利组合进行设计，即选用4号板横向分布系数，跨中和14l 截面处的荷载横向分布系数取下列数值：0.275q m =， 0.209r m =b 、支点处荷载横向分布计算：按杠杆原理法计算4号板的荷载荷载横向分布系数23456781q人人q所以，4号板在支点处荷载横向分布系数为：111.000.522oq iq m η==⨯=∑， 0or m =c 、支点到14l 截面处荷载横向分布系数按直线内插得到。
(3)可变作用效应计算计算车道荷载引起的空心板跨中及14l 处截面的效应时，均布荷载标准值k q 应满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值k P 只作用于影响线中一个最大影响线峰值处。
A.跨中弯矩按跨中弯矩影响线，计算得出弯矩影响线的面积为：222119.611.5288l m Ω==⨯=沿桥垮纵向与k P 位置对应的内力影响线最大坐标值119.6 2.444k y l ==⨯=故得：()()(),21 1.319 1.00.275148.8 2.47.87511.52162.44l cq k k k qM m P y q kN mμξ=++⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯=⋅人群荷载引起的最大弯矩：,20.209 4.511.5210.83l cr r rM m q kN m =⋅Ω=⨯⨯=⋅跨中剪力剪力影响线面积：119.60.5 1.222Ω=⨯⨯⨯=，故：()()(),21 1.319 1.00.275178.560.57.875 1.235.81l cq k k k qV m P y q kNμξ=++⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯=,20.209 4.5 1.2 1.13l cr r rV m q kN =⋅Ω=⨯⨯=14l 截面弯矩 弯矩影响线的面积为：222339.68.643232l m Ω==⨯=沿桥垮纵向与k P 位置对应的内力影响线最大坐标值339.6 1.81616k y l ==⨯= 故得：()()(),41 1.319 1.00.275148.8 1.87.8758.64121.83l q k k k qM m P y q kN mμξ=++⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯=⋅人群荷载引起的最大弯矩：,40.209 4.58.648.13l r r rM m q kN m =⋅Ω=⨯⨯=⋅14l 截面剪力 剪力影响线面积：17.20.75 2.72Ω=⨯⨯=，故：()()(),41 1.319 1.00.275178.560.757.875 2.756.29l q k k k qV m P y q KNμζ=++Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯=,40.209 4.5 2.7 2.54l r r rV m q KN =Ω=⨯⨯=支点截面剪力考虑横向分布系数沿空心板跨径的方向的变化，均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只能作用于相应影响线最大竖标处。
荷载布置如下图示：q 人=4.5kN/m简支板支点截面剪力计算图示 (单位：cm）()()0,119.610.3197.8750.2759.67.8750.50.275224q V ⎡=+⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⎢⎣()]0.93530.0647178.5610.5134.27kN kN ⨯++⨯⨯=()()0,119.64.50.2099.6 4.50.20900.93530.0647224r V kN ⎡=⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯+⎤⎦⎢⎣3.39kN =四、截面钢筋设计和验算1、配置主筋由持久状况承载能力极限状态要求的条件来确定受力主筋数量，空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑。
换算原则是面积相等、惯性矩相同，在本预制板中令空心板中圆面积及惯性矩与工字形截面开口部分面积和惯性矩相同。
即：2222161607.68k k b h cm π=⨯⨯=，34151445.7612k k b h cm =解得：27.7k h cm =，29.0k b cm = 空心板等效工字形截面如图所示：9.6空心板等效工字形截面（单位：cm）因此，等效工字形截面的上下翼缘板厚度为：13527.721.15222k f h h h cm cm ⎛⎫'=-=-⨯= ⎪⎝⎭，13027.721.15222k f h h h cm cm ⎛⎫=-=-⨯= ⎪⎝⎭腹板厚度为：()211422956f k b b b cm cm '=-=-⨯=假设截面受压区高度f x h '≤，设有效高度：()070 4.565.5s h h a cm cm =-=-=，则正截面的承载力为：002ud cd f x M f b x h γ⎛⎫'=- ⎪⎝⎭618.41140650 1.0694.56102x x ⎛⎫⨯⨯⨯-=⨯⨯ ⎪⎝⎭解得：53.30211.15x mm mm =<且00.56655366.8x h mm mm ξ<=⨯=计算结果说明受压区全部位于翼缘板内，因此可安高为h ，宽为f b '的矩形截面计算配筋。
2218.4114053.303992.93280cd f s sdf b x A mm mm f '⋅⋅⨯⨯===选用8根28mm 的HRB335钢筋，实配面积为：24926.02s A mm =，配筋如下图所示：钢筋重心位置为y=，有效高度()070 5.664.4s h h a cm cm =-=-= 配筋率：()()'0min /6430.72100%/560644 1.783%0.2%s f A b h ρρ==⨯⨯=>=2、持久状况截面承载能力极限状态计算按实际配筋计算截面有效高度为：2804926.0265.7518.41140sd s cd f f A x mm f b ⨯==='⨯ 则该板实际抗弯极限承载能力为：300.0657518.410 1.140.065750.65522858.02694.56d cd f x M f b x h kN m kN m⎛⎫⎛⎫'=-=⨯⨯⨯⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⋅>⋅满足截面承载能力要求。
