桥梁课程设计计算书
Ⅰ，设计资料
江苏境内某一级公路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，
标准跨径18m，桥面净空12+2
15.24钢铰线，其标准强
空心板，铰缝及桥面铺装混凝土采用C40，其余采用C30，预应力钢筋用j
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13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× 2
182×［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 =4616
12627
=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 =99
3717
=37.5cm (三)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C40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：g2=(99+1×99)×104-×25=0.47KM/m
3、行车道板：g3=A h×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。
（1）跨中和四分点的荷载横向分配系数：
先将图1所示截面简化成下图所示，并略去中间肋板，按单筋计算板截面抗扭刚度I T：
4
2
2
2
1
2
2
98
.
6311900
13
89
11
89
10
78
2
78
89
4
2
2
4
cm
t
b
t
h
t
b
h
b
I
T
=
+
+
⨯
⨯
⨯
=
+
+
=
刚度系数：
014.0)56
.171(98.631190046003048.5)(8
.52
2=⨯⨯==L b I I T γ 按γ查表得各板的横向分配影响线竖坐标值
再由各板块的横向分配影响线计算在荷载作用下的横下分布系数：
m 1=
21
（0.0183+0.0125+0.0092+0.0062）=0.0231 m 2=21
（0.0166+0.0139+0.0107+0.0056）=0.0234
m 3=21
（0.0104+0.0077+0.0053+0.0142）=0.0188
m 4=21
（0.0129+0.0096+0.0072+0.0051）=0.0174
m 5=21
（0.0088+0.0109+0.0091+0.0122）=0.0205
m 6=21
（0.0078+0.0104+0.0118+0.0090）=0.0230
m 7=2
1
（0.0072+0.010+0.0117+0.0091）=0.019
由以上计算可知，2号板的横向分布系数最大，为设计和施工简便，各板设计成同一规格，并以2号板进行设计，即c m =0.0234
（2）支点的荷载横向分布系数
按杠杆法计算得2号板支点荷载横向分布系数如下：
m=
⨯2
1
0.5=0.25 支点到四分点的荷载横向分布系数按直线内插进行。
2，活载内力计算
（1） 弯矩
冲击系数μ；c
c
m EI L f 2
2π
= 其中E=3.32
10
10
m
N
⨯，44600304cm I c =，L=17.56m ，
c m =G/g=25×103×4616×104-／9.81=1176.35kg/m
HZ f 78.535
.1176104600304103.356.17214
.38
102
=⨯⨯⨯⨯=
-
因为 1.5HZ HZ HZ 1478.5<<
所以 1767.0=μ0157.078.5ln -=0.294 荷载计算（公路I 级） m KN q k /5.10=
