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摘 要

本报告是设计先张法部分预应力混凝土空心板桥设计，桥跨布置是1×16m，桥梁分为两幅布置。该设计是针对桥梁上部结构进行设计，采用的是空心板梁。主梁的施工采用了预制安装施工，由10块中板和2块边板组成。先张法预应力砼空心板构件，施工工艺成熟、快速，安装重量轻，便于工厂化施工，桥梁跨度一般在10m—20m之间，桥面连续的简支结构，建筑高度低，虽然自重较轻，但梁体数量多，对于吊装、运输要求也较高广泛应用于各类中、小跨径的桥梁。桥梁设计荷载为公路－Ⅰ级，结构设计安全等级为一级。此设计包含了以下几个主要过程：确定主梁构造以及细部尺寸、估算纵向预应力筋数量、布置预应力钢束和预应力损失的计算、利用桥梁博士软件分析结构内力、截面强度的验算。当各项验算符合要求后，最终确定桥梁的上部结构。

关键词：部分预应力；空心板桥；上部结构；预制安装；桥梁博士

Abstract

This report is the design of pretensioned partial prestressed concrete hollow slab bridge. The bridge span layout is 1 16m, and the bridge is divided into two layouts. This design is for the bridge superstructure design, using hollow plate beam. The construction of the main beam adopts prefabricated installation construction, which consists of 10 middle plates and 2 side plates. First tensioning prestressed concrete hollow slab structures,construction technology mature,fast, light weight, installation is convenient for factory construction, bridge span is in commonly 10 m, 20 m between, continuous simply-supported structure of bridge and building height is low, while the weight is lighter, but the beam body number, for lifting and transport requirement is higher also widely used in all kinds of medium and small span Bridges. For highway bridge design load level - Ⅰ, security level for structure design level. This design includes the following main processes: determining the structure and detail dimensions of the main girder, estimating the number of longitudinal prestressing bars, calculating the prestressing steel bundles and prestressing losses, analyzing the internal forces of the structure and checking the section strength with the bridge doctor software. The superstructure of the bridge is finally determined when the calculation results meet the requirements.

Key words：Partial prestress;Hollow slab bridge;The upperstructure;prefabricated;Bridge doctor

目录

第一章 设计概述 1

1.1 工程概述 1

1.2 技术标准 1

1.3 设计规范 1

1.4 主要材料 2

1.5 设计要点 3

第二章 方案选择及桥跨总体布置 4

2.1 桥梁跨径选择 4

2.2 桥梁结构形式选择 4

2.3 桥梁横断面布置 4

第三章 跨中截面换算几何特性计算 5

3.1 截面几何尺寸图 5

3.2 换算截面几何特性计算 5

第四章 内力计算及组合 6

4.1 内力组合 6

4.1.1 作用和作用效应 6

4.1.2 内力组合 6

4.2 活载内力计算 6

4.2.1 计算冲击系数u 6

4.3 横向分布系数 6

4.3.1 杠杆法 6

4.3.2 刚（铰）接板梁法 7

第五章 预应力钢束设计 8

5.1 预应力钢束的估算与布置 8

5.2 预应力损失计算 8

5.2.1 由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 σl2 8

5.2.2 预应力钢筋与台座之间的温度差引起的应力损失 σl3 9

5.2.3 混凝土弹性压缩引起的应力损失 σl4 9

5.2.4 由钢筋松弛引起的应力损失 σl5 9

5.2.5 由混凝土收缩和徐变引起的应力损失 σl6 10

5.2.6 有效预应力计算 10

5.3 预应力钢筋应力 10

5.3.1 钢引伸量 10

5.3.2 钢束拉应力 11

第六章 截面验算 12

6.1 承载能力极限状态计算 12

6.1.1 最大弯矩 12

6.1.2 最小弯矩 13

6.2 斜截面承载力 15

6.2.1 最大剪力 15

6.2.2 最小剪力 16

6.3 标准值组合支座反力 18

6.4 持久状况正常使用极限状态 18

6.4.1 频遇组合下正截面抗裂验算 18

6.4.2 准永久组合下正截面抗裂验算 18

6.4.3 斜截面抗裂验算 19

6.5 持久状况构件应力计算 19

6.5.1 混凝土法向应力 19

6.5.2 混凝土主应力 20

6.6 短暂状况构件应力计算 21

6.6.1 最大应力验算 21

6.6.2最小应力验算 25

谢 辞 30

参考文献 31

第一章 设计概述

1.1 工程概述

本桥上部结构形式为1×16m先张法预应力混凝土简支空心板梁，标准跨径16m，桥面宽度：0.5m防撞护栏 11.5m车行道 0.9m防撞护栏 0.1m=13.0m。设计荷载：公路-I级。环境标准：Ⅰ类环境。本设计划分为26个节点，25个单元。

1.2 技术标准

桥跨布置：1×16m，桥梁全长16m；

标准跨径：16m；

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