预应力简支板桥下部结构计算书

3×16m预应力空心板简支板桥计算书(1)第一章绪论设该桥所在地区为新建工程中的一座3跨桥梁，在经过桥型方案比选后，选用预应力空心板简支梁桥，每跨16米，共3跨。

由于横向尺寸较整，故设计的空心板截面尺寸采用常见的结构形式。

计算书分为上部结构与下部结构两个部分。

上部结构部分包括尺寸拟定、应力分析、横向分布系数的计算、荷载的分布与组合、内力计算、特殊截面的剪力与弯矩的求得、预应力混凝土的配筋、钢筋束的分布、预应力损失的计算与组合、各截面的验算。

下部结构由于学校课程里接触的不多，自己探索着并结合与指导老师的探讨完成。

包括支座的尺寸与计算、支座下盖梁的尺寸拟定，支座反力与弯矩的计算组合、荷载的布置、其配筋与验算、桩的计算与地基承载力的计算。

虽然平时也有过桥梁的课程设计，但我通过做毕业设计中学到了许多书本上学不到的东西。

结合所学专业知识与实际考虑的情况，我完成了这份计算书。

第二章方案设计比选桥梁设计条件：装配式混凝土简支板桥，采用整体现浇或预制施工，预应力采用先张法施工。

本课题拟设计为多跨简支桥梁，方案比选以经济指标为主。

设计荷载：公路-Ⅱ级。

桥面宽度：双向两车道。

通航要求：无通航要求。

2.1 方案一：预应力空心板简支梁桥（3⨯16m）本桥整个桥型方案选定为3⨯16m的预应力空心板简支梁桥，采用3跨等截面等跨布置。

图2-1 方案一总体布置图（单位：cm）设计特点分析：优点：截面形式采用空心板梁，可减轻自重；中小跨径的预应力桥梁通常采用此种形式。

截面采取挖去两个椭圆的方式，挖空体积较大，适用性也较好；与其他类型的桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道的长度，做成装配式板桥的预制构件时，重量不大，架设方便。

另外，属静定结构，且相邻桥孔各自单独受力，故最易设计成各种标准跨径的装配式构件；各跨的构造和尺寸统一，从而能简化施工管理工作，降低施工费用。

缺点：仅使用于跨径较小的桥梁，跨径较大时，板的自重也会增大；在较长桥梁中，只能采用多跨形式，降低桥梁美观性。

计算书工程名称：设计编号：计算容：桥梁计算书共页计算年月日校核年月日审核年月日专业负责年月日目录一、计算资料 (3)二、桥梁纵向荷载计算 (4)1．永久作用 (4)2．可变作用 (5)三、桥墩、桥台盖梁抗弯、抗剪承载力计算及裂缝宽度计算 (5)四、墩台桩基竖向承载力计算 (6)五、桥台桩身力计算 (6)1、桥台桩顶荷载计算 (6)2、桥台桩基变形系数计算 (7)3、m法计算桥台桩身力 (7)六、桥墩桩身力计算 (8)1、桥墩墩柱顶荷载计算 (8)2、桥墩桩基变形系数计算 (9)3、m法计算桥墩桩身力 (9)七、桥台、桥墩桩基桩身强度校核 (10)1、桥台桩基桩身强度校核 (10)2、桥墩桩基桩身强度校核 (12)一、计算资料1．设计荷载汽车荷载：城—A级人群荷载：按《城市桥梁设计规》(CJJ 11-2011)10.0.5条取用。

2．桥梁跨径及横断面布置跨径组合：3×13m简支梁桥，单孔计算跨径：l0 =12.60 m；桥梁横断面：4.5m(人行道)+15m(混行车道)+ 4.5m(人行道)=24m。

3．桥梁主要构造上部结构采用3跨13m装配式先法预应力空心板梁（使用《中华人民国交通行业公路桥梁通用图》板梁系列，编号36-2分册，交通部专家委员会等编制）。

下部结构采用桩柱式桥墩、桥台。

墩台基础采用φ120cm钻孔灌注桩。

4．桥梁主要材料(1)、混凝土空心板梁：采用C50砼预制，C40砼封端，板梁铰缝采用C50砼浇注；桥面铺装：10cm厚C50砼现浇层+4cm细粒式沥青砼（AC-13C）+6cm中粒式沥青砼(AC-20C)；墩台盖梁：C30砼；墩台桩基础：C30水下砼。

(2)、钢筋普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋，板梁预应力钢筋为Φs15.2高强度低松弛预应力钢绞线。

5．计算依据《城市桥梁设计规》(CJJ11-2011)《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D60-2004)《公路桥涵地基与基础设计规》(JTG D60-2004)6．计算容由于设计周期较短，设计时桥梁上部结构套用《中华人民国交通行业公路桥梁通用图》（板梁系列，编号36-2分册，交通部专家委员会等编制）图纸，不再进行验算，本计算书主要对桥梁墩台、桩基等下部结构进行计算。

预应力结构设计计算书一. 工程概况本工程主楼、裙房地下室顶板~屋面采用有粘结预应力框架梁+无粘结预应力双向板结构体系, 主要柱网为8.7m×7m、8.7m×7.5m、8.7m×8m、8.7m×6.6m、8.4m×7m、8.4m×7.5m、8.4m ×8m、8.4m×6.6m。

二. 材料（1）混凝土：预应力结构混凝土强度等级为C40, fck=26.8N/mm2, fc=19.1N/mm2, ftk=2.39N/mm2, ft=1.71N/mm2。

预应力张拉时要求混凝土强度达到设计强度的80%。

（2）预应力钢绞线: 公称直径15.2mm, 极限强度标准值为1860MPa, 低松弛钢绞线；fptk=1860N/mm2, fpy=1320N/mm2（无粘结预应力筋fpy=1000N/mm2）, 张拉控制应力取钢绞线强度标准值的75%。

（3）普通钢筋: 梁中受力钢筋采用Ⅲ级钢。

（4）锚具: 张拉端采用QM15系列夹片式锚具, 固定端QMJ15－1型挤压式锚具。

三. 预应力设计依据（1）设计依据:1）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；2）《预应力混凝土结构设计规程》DGJ08-69-20073）《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004；4）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004；5）设计院提供的PKPM模型数据文件及荷载条件。

五.（2）抗裂控制等级:六.本工程预应力板的抗裂控制标准采用二级抗裂, 即荷载效应标准组合作用下, 预应力构件受拉边缘混凝土拉应力σct＝σck－σpc≤ftk。

七. 预应力板设计计算1. 荷载计算荷载布置参见PKPM 模型及附图。

2. 预应力筋布置荷载布置参见结构平面图。

3. 抗裂与承载力验算采用荷载效应标准组合进行正常使用阶段裂缝验算, 并验算板的抗弯极限承载力。

预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计摘要本次设计的题目是预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计。

本设计采用装配式预应力混凝土简支空心板桥，主梁形式为预应力简支空心板，基础采用双柱式钻孔灌注桩基础。

本文阐述了该桥的设计和验算过程。

首先进行对主桥进行了总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算，最后进行了预拱度的设置分析。

具体包括以下几个部分：1.桥型布置，结构各部分尺寸拟定；2.选取计算结构简图；3.恒载内力计算；4.活载内力计算；5.荷载组合；6.配筋计算；7.预应力损失计算；8.截面强度验算；9.截面应力及变形验算。

关键词预应力装配式空心板桥内力计算目录第1章绪论 (1)第2章方案比选及空心板的特点 (2)2.1方案比选 (2)2.2空心板设计特点 (3)2.3空心板受力特点 (3)2.4空心板构造特点 (3)第3章截面尺寸拟定及特性计算 (4)3.1基本设计资料 (4)3.2截面尺寸的拟定 (5)3.3毛截面几何特性计算 (6)第4章内力组合 (8)4.1恒载内力计算 (8)4.2活载内力计算 (9)4.3内力组合 (15)第5章预应力钢筋的估算及布置 (17)5.1控制截面钢束面积估算 (17)5.2钢束的布置 (18)5.3换算截面的几何特性 (18)第6章空心板强度计算 (20)6.1正截面强度计算 (20)6.2箍筋设计 (21)6.3斜截面抗剪强度验算 (23)第7章预应力损失及有效预应力计算 (24)7.1预应力损失的计算 (24)7.2各阶段预应力损失值的组合 (26)第8章应力验算 (27)8.1短暂状况的正应力验算 (27)8.2使用阶段空心板截面应力验算 (28)第9章抗裂性验算 (32)9.1正截面抗裂性验算 (32)9.2斜截面抗裂验算 (33)第10章变形验算 (34)10.1预加力引起的挠度 (34)10.2使用荷载作用下的挠度 (34)10.3预拱度的设置 (35)第11章板式橡胶支座的计算 (34)11.1确定支座的平面尺寸 (34)11.2确定支座的厚度 (34)11.3验算支座偏转情况 (35)11.4验算支座底抗滑稳定性 (35)第12章变形验算 (34)12.1桥墩墩柱的计算 (34)12.2钻孔灌注桩的计算 (34)结语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)第1章绪论我国幅员辽阔，大小山脉和江河湖泽纵横全国，在已通车的公路路线中尚有大量渡口需要改建为桥梁，并且随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现，还迫切需要修建许多公路、铁路和桥梁，在此我们广大桥梁工程技术人员将不断面临着设计和建造各类桥梁的光荣而艰巨的任务。

目录第一局部工程概况及根本设计资料1 1.1 工程概况11.2 技术标准与设计规11.3 根本计算资料1第二局部上部构造设计依据3 2.1 概况及根本数据32.1.1 技术标准与设计规32.1.2 技术指标32.1.3 设计要点42.2 T梁构造尺寸及预应力配筋42.2.1 T梁横断面42.2.2 T梁预应力束52.2.3 罗望线T梁构造配筋与部颁图比拟52.3 构造分析计算52.3.1 活载横向分布系数与汽车冲击系数52.3.2 预应力筋计算参数52.3.3 温度效应及支座沉降62.3.4 有限元软件建立模型计算分析6第三局部桥梁墩柱设计及计算73.1 计算模型的拟定73.2 桥墩计算分析73.2.1 纵向水平力的计算73.2.2 竖直力的计算83.2.3 纵、横向风力93.2.4 桥墩计算偏心距的增大系数 103.2.5 墩柱正截面抗压承载力计算113.2.6 裂缝宽度验算123.3 20米T梁墩柱计算123.3.1 计算模型的选取123.3.2 15米墩高计算133.3.3 30米墩高计算173.4 30米T梁墩柱计算223.4.1 计算模型的选取223.4.2 15米墩高计算223.4.3 30米墩高计算273.4.4 40米墩高计算313.5 40米T梁墩柱计算353.5.1 计算模型的选取353.5.2 15米墩高计算363.5.3 30米墩高计算40第四局部桥梁抗震设计464.1 主要计算参数取值464.2 计算分析464.2.1 抗震计算模型464.2.2 动力特性特征值计算结果47 4.2.3 E1地震作用验算结果49 4.2.4 E2地震作用验算结果49 4.2.5 延性构造细节设计504.3 抗震构造措施53第一局部工程概况及根本设计资料1.1 工程概况省余庆至安龙高速公路罗甸至望谟段，主线全长77.4公里，工程地形起伏大，山高坡陡，地质、水文条件复杂，桥梁工程规模大，高墩大跨径桥梁较多，通过综合比选，考虑技术、经济、构造耐久、施工方便、维修便利及施工标准化等因素。

摘要本设计题目是平顶山市新宝大桥预应力简支梁桥设计。

本设计总跨径210m，主桥跨中梁高为1.8m，梁宽1.8m.梁间距为2.5m，引桥梁高1.3m，梁宽1.8m。

其中预制梁宽1.8m，湿接缝0.7m。

主梁跨中腹板宽0.15m，马蹄0.55m，支点腹板与马蹄同宽0.55m，以满足端部锚具和局部应力需求。

横隔梁每跨设置七道，间距为5.67m，支点截面横梁高度与主梁同高，平均厚度0.25m，跨中截面横梁高度1.35m，平均厚度0.17m。

桥面铺装总计12cm，采用双层式铺装布置，上层为5cm沥青铺装，下层为7cm混凝土铺装采用等截面T型梁。

本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。

首先进行桥型方案比选，对主桥进行总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算。

关键词：预应力混凝土；T型梁桥；主梁作用效应；变形验算AbstractThis design topic is the design of Pingdingshan city new PO bridge prestressed simply supported beam bridge.The design of the total span of main span of 210m, height of bridge is 1.8m, spacing beam width 1.8m. beam bridges 2.5m, high 1.3m, width of 1.8m beams. The precast beam width 1.8m, wet joint 0.7m. In the span of girder web width 0.15m, 0.55m horseshoe, horseshoe width fulcrum web and 0.55m, to meet the end anchorage and local stress demand. Diaphragm Liang Meikua set seven, distance is 5.67m, the fulcrum section beam and girder height with high, average thickness 0.25m, cross section of the beam height is 1.35m, the average thickness of 0.17m.Bridge a total of 12cm, adopts a double-layer paving layout, the 5cm asphalt pavement, 7cm pavement layer for the use of T beam.This paper mainly expounds the design and calculation process of the bridge. The first bridge scheme selection, overall structure design of the bridge, and then force, calculation of reinforcement of the upper structure, check the intensity, stress and deflection.Keywords: Prestressed conctete ;T shaped supported beam bridge; The role of the main beam effect1 新宝大桥引桥计算1.1 设计资料及相关参数1.1.1 相关参数=16.00m，计算跨径：l=15.5m ，主梁全长：l全=15.96m ；设计荷标准跨径：lb载：汽车荷载为公路-Ⅰ级，人群荷载取3KN/m2，使用材料为主筋用HRB335钢筋，其他选用R235钢筋，使用混凝土标号为C30，桥面净空：净-14m + 2×1.75m（人行道及栏杆）1.1.2 计算方法极限状态法1.1.3 结构尺寸如图1-1 所示，全断面七片主梁，设五根横梁。

第一章 方案比选桥址位于某高速公路K1486+313处。

路线跨越河谷，沟宽24m 。

该谷内有一条深10的沟，平时干涸，雨季又山洪流过，设计流量3Q%=106m /s 。

设计流速5。

34m/s.该地区属于黄土高原地区，地质条件较为简单。

上部覆盖8m 的一般新黄土，下部为一般半坚硬新黄土.地质承载力较低。

根据地质情况提出三种比选方案:一．6×40m 连续梁方案（推荐方案）上部采用预应力混凝土连续箱梁，等跨布置,梁高2m 。

下部采用桩柱式桥墩，轻型桥台。

整孔架设,简支转连续体系,梁体通过预制厂预制。

先期主梁自重内力即为简支梁内力21118g M q l ，当全部结构连成连续体系后，再施工桥面铺装，则2g M 按最终的连续梁体系进行计算。

连续梁在恒载作用下,由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小，其弯矩图形与同跨悬臂梁相差不大,但连续梁在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩,对跨中正弯矩仍又卸载作用，其弯矩分布要比悬臂梁合理。

由于采用的是等跨布置，则边跨内力控制全桥的设计。

此外边跨过长,削弱了边跨的刚度将增大活载在中跨跨中截面处的弯矩变化幅值，增加预应力束筋数量。

但是由于该桥长度较长而且采用先简支后连续的施工方法，则等跨结构受力性能差的缺点完全可以从施工经济效益提高得到补偿。

连续梁在恒载活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看,支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩,因此采用变高度梁能较好的符合梁的内力分布规律。

另外，变高度梁使梁体外形和谐节省材料并增大桥下净空。

等高连续梁的缺点是，梁在支点上不能利用增加梁高而只能增加预应力束筋来抵抗较大的弯矩，材料用量大,但其优点是结构构造简单.则综合采用箱梁外轮廓等高，内轮廓变高度的方式.预应力混凝土连续梁设计中的一个特点是,必须以各个截面的最大正、负弯矩的绝对值之和,也即按弯矩变化幅值布置预应力束筋.在公路桥中，因为恒载弯矩占总弯的比例较大，实际上支点控制设计的负弯矩，跨中控制设计的是正弯矩。

18m预应力简支空心板梁桥设计计算18m预应力简支空心板梁桥设计计算Ⅰ、设计资料河北境内某一级公路k15+022处建公路桥一座，上部结构采用了三跨先张法预应力混凝土空心板，先简支后桥面连续，下部结构采用单排桩柱式桥墩和桩式桥台。

桥梁设计荷载为公j15.24钢铰线，其标准强度为1860Mpa，非预应力钢筋采用Ⅰ，Ⅱ级钢筋。

空心板构造如图1所示：图1 空心板截面构造（尺寸单位cm）Ⅱ、设计依据及参考书1. 桥涵设计通用规范（JTJ D60—2004）；2. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ D62—2004）；3. 公路桥涵施工技术规范（JTJ041—2000）；4. 公路工程抗震设计规范（JTJ004—89）；5. 公路桥涵设计手册：梁桥（上册），人民交通出版社；6. 桥梁工程（上册）：范立础，人民交通出版社；7. 桥梁工程：姚玲森，人民交通出版社；8. 结构设计原理：叶见曙，人民交通出版社；9. 桥梁计算示例集：易建国，梁桥，人民交通出版社；Ⅲ、设计过程全桥宽采用12块预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm ，全长17.96m ，计算跨径17.56m ，用先张法施工工艺，预应力钢筋采用 15.24钢铰线，沿跨长直线配筋。

一．毛截面几何特性计算（参见图1） 1. 毛截面面积Ah=99×90—2×36×30—2×3.14× 2182×［1/2×（5+3）×8+1/2×5×7］=4616cm 2 2.毛截面重心位置 （ 如图取1—1截面）对该截面求静矩：对称部分均消法 即只计算铰及下部结构静矩 S=2×［3×8+（15+14+7+8/2）+2×8×1/2×（29+7+8/3） +5×7×1/2×（29+2/3×7）］+2×99×（15+18+12） =12627cm 3毛截面中心对该线的距离d=Ah S =461612627=2.7cm 铰截面中心对该线的距离A 铰=2×［（3+5×8/2）+1/2×5×7］=99cm 2 D 铰=绞铰A s =993717=37.5cm 3.毛截面对重心的惯矩 每个挖空的半圆面积A 1=1/2×3.14×182=509cm 2 重心y=4×18/(3×3.14)=7.6cm 半圆对自身的惯性矩I 1 =I 1—1—A 1y 2 =3.14/8×184 —509×7.62 =11803cm 3 由此得截面的惯矩：I h =1/12×99×903+99×90×172 —2×（36×303 /12+36×30×2.72 ）—4×1.803—2×509×［（2.7+15+7.6）2 +（5—2.7+7.6）2 ］—99×（37.5+2.7）2 =4600304cm 4二、内力计算 （一）恒载计算1.桥面系（护栏）：单侧为（6.25+0.53+0.31）/2.5=2.5KN/m 桥面铺装为10cm 厚的C 40混凝土每块板每延米的荷载为 0.1×1×1×25=2.5KN/m 则以上重量均分给8块板 g 1=2.5×2/13+2.5=2.69KN/m 2.铰和接缝：g 2=(99+1×99)×104 ×25=0.47KM/m3.行车道板：g3=Ah×r=4616×104-×25=11.54KM/m恒载总重：g=g1+g2+g3=2.69+0.47+11.5=14.7KM/m 荷载内力计算见下表（二），活载作用下1．荷载横向分配系数跨中和四分点的横向分配系数按铰接板法计算，支点按杠杆法计算荷载横向分配系数，支点到四分点间按直线内插法求得。

大桥院下部结构计算报告祁连山南路苏州河桥新建工程施工图设计下部结构计算报告中铁大桥勘测设计院有限公司第一设计所二○○七年九月1．下部结构设计概述祁连山南路苏州河桥新建工程主桥为（48+70+48）米预应力混凝土连续梁，引桥共8跨20米空心板梁。

下部结构共10个桥墩、2个桥台。

主桥下部结构共有4个桥墩，均采用左右幅分离式基础，墩身采用C40级混凝土，承台采用C30级混凝土，其结构形式如下：主桥主墩（4、5号桥墩）与桥轴线正交，因为墩身高度不高，采用矩形实体断面，平面尺寸11.7x2.1m；承台平面尺寸为15.6x4.8m，高2.2m。

基础（单幅）采用27根φ60cmPHC管桩，以第⑦层灰绿色－灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长45m。

4、5号桥墩下部结构图主桥边墩（3、6号桥墩）亦采用矩形实体墩，平面尺寸11x1.4m；承台平面尺寸为11.4x3m，高2.2m。

基础（单幅）采用8根φ60cmPHC管桩，以第⑦层灰绿色－灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长45m。

3、6号桥墩下部结构图引桥桥墩采用双柱式大悬臂盖梁。

柱底设置钢筋混凝土承台，柱顶设置大悬臂盖梁，盖梁为预应力混凝土结构，采用C50混凝土。

桥墩为C40混凝土，承台为C30混凝土。

标准桥宽预应力混凝土盖梁悬臂长6m，立柱中距4.25m。

立柱采用1.2m×1.2m 矩形断面。

承台平面尺寸满足桩基最小间距布置要求，高度2.0m。

盖梁顶面设1％横坡，底面同顶面平行，横坡通过立柱高度形成。

引桥桥墩基础与主桥一致，采用Φ60cmPHC管桩，以第⑦层灰绿色－灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长45m左右。

每个桥墩（单幅）采用Φ60cmPHC管桩8根。

引桥桥墩构造图桥台采用轻型直壁型钢筋混凝土桥台，C30混凝土。

桥台基础采用Φ60cmPHC管桩，以第⑦层灰绿色－灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长46m。

每个桥台（单幅）采用Φ60cmPHC管桩5根。

引桥桥台构造图2．设计规范《城市道路设计规范》（1998年局部修订） CJJ37-90《公路路基设计规范》 JTG D30-2004《上海地基基础设计规范》 DGJ08-11-1999《内河通航标准》 GB50139-2004《城市桥梁设计准则》 CTJ 11-93《城市桥梁设计荷载标准》 CJJ 77-98《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004《公路桥涵地基与基础设计规范》 TJT 024-85《公路工程抗震设计规范》 JTJ004-93《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）3．主要材料3.1 混凝土1）引桥盖梁：C50号混凝土2）主桥墩身、引桥立柱：C40号混凝土2）主桥、引桥承台：C30号混凝土3.2 钢筋盖梁预应力筋采用7-7φ5mm；钢筋采用HRB3354．计算分析所有下部结构计算均按容许应力法进行。

1工程概况及桥型方案比选1.1 工程概况1.1.1 基本条件本工程位于隆回县横板桥镇，设计桥梁的河床断面标高如表1.1所示。

1.1.2 地质条件地面以下 2.0m为砂卵石层，承载力基本容许值为300KPa，卵石层以下6m为中风化碳质灰岩，承载力基本容许值为2000KPa。

设计洪水高程为198.50m，常水位高程为196.28m。

地震烈度为6度区，地震动峰值加速度为0.05g。

图1.1 某农村渡改桥河床断面标高图（单位：m）1.2 编制方案和拟定桥型图示1.2.1 预应力混凝土简支T型梁桥简支梁桥是梁桥中应用最早、使用最广泛的一种桥型。

它的结构简单，最易设计成各种标准跨径胡装配式结构；施工工序少，架设方便；造价比较低，施工周期相对其它桥梁要短；结构美观，安全性好；在多孔简支梁桥中，由于各跨构造和尺寸划一，可简化施工管理工作，降低施工费用；因相邻桥孔各自单独受力，桥墩上需要设置相邻简支梁的两个基本点支座；简支梁桥的构造较易处理而常被选用。

简支梁桥的静定结构，结构内力不受地基变形等的影响，因而能在地基较差的桥位上建桥。

简支梁的设计主要受跨中正弯距的控制。

在钢筋混凝土简支梁桥中，经济合理的常用跨径在20m以下。

我国预应力混凝土简支梁桥的常用跨径载40m以下。

图1.2 预应力混凝土简支T型梁桥1.2.2 预应力空心板桥板桥的承重结构是矩形截面的钢筋混凝土或预应力混凝土板，其主要特点是构造简单，施工方便，而且建筑高度较小。

对于高等级公路和城市立交工程，板桥又以机易满足斜、弯、坡及S形、喇叭形等特殊要求的特点而受到重视。

从力学性能上分析，位于受拉区域的混凝土材料不但不能发挥作用，反而增大了结构的自重，当跨度稍大时就显得笨重而不经济。

板桥大多为小跨径。

从桥梁空心板桥的发展来看，空心板桥所用水泥相对较少，所用钢材比T梁要大，16m至20m都用先张法预应力空心板桥，其高跨比在1/18左右，板宽一般是1m。

板桥跨径超过一定限度时，截面的增高使自重加大。

整体简支板式桥计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62-2004，以下简称《公预规》2．几何信息：桥总长L = 7980 mm 支承宽度b = 290 mm桥净宽B = 7000 mm 板厚度t = 350 mm悬挑端高h1 = 150 mm 悬挑根高h2 = 200 mm安全带高h = 200 mm 安全带宽a = 250 mm磨耗层厚c = 70 mm 保护层厚as = 30 mm3．荷载信息：汽车荷载等级：公路-Ⅱ级，2车道设计安全等级：二级；结构重要系数：γo = 1.0每米人群荷载q r = 3.00 kN/m；两侧栏杆自重g l = 1.87 kN/m4．材料信息：混凝土强度等级：C30f ck = 20.1 MPa f tk = 2.01 MPa f cd = 13.8 MPaf td = 1.39 MPa Ec = 3.00×104 MPa混凝土容重γh = 24.0 kN/m3钢筋砼容重γs = 25.0 kN/m3钢筋强度等级：HRB335f sk = 335 MPa f sd = 280 MPa Es = 2.0×105 MPa三、计算跨径及截面特性1．计算跨径：计算跨径l o = min（l，1.05×l n）l = L - b = 7980 - 290 = 7690 mml n = L - 2b = 7980 - 2×290 = 7400 mml o = min（7690，1.05×7400）= min（7690，7770）= 7690 mm2．主梁截面特性：截面积A = 2.5375 m2惯性矩I = 0.0263 m4四、主梁内力计算1．恒载内力计算①恒载集度主梁：g1= A×γs = 2.5375×25.0 = 63.438 kN/m安全带：g2 = a×h×10-6×25= 250×200×10-6×25 = 2.500 kN/m桥面铺装：g3 = （c + h'）×B/2×10-6×24= （18 + 70）×7000/2×10-6×24 = 7.350 kN/m栏杆：g4 = 1.87 kN/m合计：g = g1 + g2 + g3 + g4 + g5= 63.438 + 2.500 + 7.350 + 1.870 + 0.000 = 75.157 kN/m②恒载作用下梁产生的内力计算M x = g × l o/2 × χ - g × χ × χ / 2Q x = g × l o /2 - g × χ恒载作用下，χ= 0.0 m时，截面内力如下：剪力Q = 288.98 kN 弯矩M = 0.00 kN·m恒载作用下，χ= l o / 4 = 1.92 m时，截面内力如下：剪力Q = 144.49 kN 弯矩M = 416.67 kN·m恒载作用下，χ= l o / 2 = 3.85 m时，截面内力如下：剪力Q = 0.00 kN 弯矩M = 555.57 kN·m2．活载内力计算采用直接加载求活载内力，公式为：S = （1 + μ）×ξ×∑（m i×P i×y i）S -- 所求截面的弯矩或剪力；μ-- 汽车荷载冲击系数，据《通规》基频公式：f = π/2/l o2×（Ec×Ic/m c）1/2m c = G / gl o -- 结构计算跨径(m)；Ec -- 结构材料的弹性模量（N/m2）；Ic -- 结构跨中截面惯矩（m4）；m c -- 结构跨中处的单位长度质量（kg/m）；G -- 结构跨中处延米结构重力（N/m）；g -- 重力加速度，g=9.81(m/s2)；f = 3.14/2/7.692×[3.0×104×106×0.0263×9.81/（73.29×103）]1/2= 8.64 HZ1.5 HZ < f = 8.64 HZ < 14.0 HZ，据《通规》4.3.2条：μ = 0.1767×lnf - 0.0157 = 0.37ξ-- 多车道桥涵的汽车荷载折减系数；本桥面为2车道，故ξ= 1.00；m i -- 沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数，整体式现浇板m i=1.0；P i -- 车辆荷载的轴重或车道荷载；y i -- 沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。

30装配式部分预应力税简支梁计算书本计算为30装配式部分预应力碎简支梁。

本联桥宽11.89~17.16米，梁高1.6米，箱梁腹板厚从0.18-0.25米。

以下箱梁各项计算，均按A类预应力混凝土构件相应指标控制。

1.计算内容⑴持久状况极限状态抗弯承载能力计算。

⑵持久状况正常使用极限状态计算。

①正截面抗裂验算一一正截面混凝土拉应力验算。

②斜截面抗裂验算一一斜截面混凝土主拉应力验算。

⑶使用阶段正截面混凝土压应力验算(4)预应力钢筋最大拉应力验算。

⑸最小配筋率验算(6)挠度验算⑺裂缝宽度验算2.计算方法构件纵向计算均按平面杆系理论，并采用桥梁博士3.1进行计算。

⑴将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图；⑵根据箱梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段；⑶进行荷载组合，求得构件在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移；(4)根据规范中所规定的各项容许指标，验算构件是否规范规定的各项要求。

3.计算依据及参数取值⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)o⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)o⑶主要材料及设计参数根据设计文件及规范取值，见表(4)预应力钢筋按规范中提供的钢绞线参数确定。

主要材料及参数表T4.荷载取值与荷载组合⑴荷载取值①一期恒载主要是箱梁自重。

混凝土容重取2.6t∕πA箱梁按实际断而计取重量。

②二期恒载包括防撞护栏(波形护拦)和桥而铺装仅作为恒载施加，不参与构件受力，见表-2。

③活载汽车荷载采用公路I级荷载，考虑多车道加载时的横向折减系数为：按规范规定桥梁全宽为16.3m,共五片梁，四列车队为横向折减速系数为0.67,横向分布跨中采用刚接板梁法进行计算，支点处采用杠杆法进行计算。

则汽车荷载的横向分布系数见表-3(未计入冲击系数)。

活载横向分布系数表-3④温度力・体系升温34°C,体系降温-10℃。

・箱梁上、下缘梯度温度：14℃~5.5℃。

预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计摘要本次设计的题目是预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计。

本设计采用装配式预应力混凝土简支空心板桥，主梁形式为预应力简支空心板，基础采用双柱式钻孔灌注桩基础。

本文阐述了该桥的设计和验算过程。

首先进行对主桥进行了总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算，最后进行了预拱度的设置分析。

具体包括以下几个部分：1.桥型布置，结构各部分尺寸拟定；2.选取计算结构简图；3.恒载内力计算；4.活载内力计算；5.荷载组合；6.配筋计算；7.预应力损失计算；8.截面强度验算；9.截面应力及变形验算。

关键词预应力装配式空心板桥内力计算目录第1章绪论 (1)第2章方案比选及空心板的特点 (2)2.1方案比选 (2)2.2空心板设计特点 (3)2.3空心板受力特点 (3)2.4空心板构造特点 (3)第3章截面尺寸拟定及特性计算 (4)3.1基本设计资料 (4)3.2截面尺寸的拟定 (5)3.3毛截面几何特性计算 (6)第4章内力组合 (8)4.1恒载内力计算 (8)4.2活载内力计算 (9)4.3内力组合 (15)第5章预应力钢筋的估算及布置 (17)5.1控制截面钢束面积估算 (17)5.2钢束的布置 (18)5.3换算截面的几何特性 (18)第6章空心板强度计算 (20)6.1正截面强度计算 (20)6.2箍筋设计 (21)6.3斜截面抗剪强度验算 (23)第7章预应力损失及有效预应力计算 (24)7.1预应力损失的计算 (24)7.2各阶段预应力损失值的组合 (26)第8章应力验算 (27)8.1短暂状况的正应力验算 (27)8.2使用阶段空心板截面应力验算 (28)第9章抗裂性验算 (32)9.1正截面抗裂性验算 (32)9.2斜截面抗裂验算 (33)第10章变形验算 (34)10.1预加力引起的挠度 (34)10.2使用荷载作用下的挠度 (34)10.3预拱度的设置 (35)第11章板式橡胶支座的计算 (34)11.1确定支座的平面尺寸 (34)11.2确定支座的厚度 (34)11.3验算支座偏转情况 (35)11.4验算支座底抗滑稳定性 (35)第12章变形验算 (34)12.1桥墩墩柱的计算 (34)12.2钻孔灌注桩的计算 (34)结语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)第1章绪论我国幅员辽阔，大小山脉和江河湖泽纵横全国，在已通车的公路路线中尚有大量渡口需要改建为桥梁，并且随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现，还迫切需要修建许多公路、铁路和桥梁，在此我们广大桥梁工程技术人员将不断面临着设计和建造各类桥梁的光荣而艰巨的任务。