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10m跨径桥梁工程设计 吴培峰版 装配式预应力混凝土简支空心板桥 课程设计 二〇一五年六月 桥梁工程课程设计 一、 设计资料 1. 根据学号尾号，选定如下： 2. 设计荷载：公路—II级，人群荷载：3.0kN/m2。 3. 材料 (1) 结构：空心板采用C40水泥混凝土，重力密度取γ1=25kN/m3 (2) 铰缝：铰缝采用C30细集料混凝土，重力密度取γ2=24kN/m3 (3) 预应力钢筋：采用1×7股钢绞线，公称直径d=12.7mm，单根截面公称面 积为98.7mm2，fpk=1860Mpa，张拉控制应力取0.70 fpk。预应力钢绞线沿板跨长呈直线型布置。 (4) 非预应力钢筋：：直径大于或等于12mm者采用HRB335级钢筋，直径小于 12mm者均采用R235级钢筋。 (5) 桥面铺装：采用10cm沥青混凝土，重力密度取γ2=23kN/m3 (6) 人行道：采用C25水泥混凝土，自重单侧1.52kN/m (7) 护栏：采用C25水泥混凝土，自重单侧3.6kN/m。 4. 其它参数及要求 本桥设计安全等级为三级，结构重要性系数γ0=0.9，桥梁所处环境条件为I类环境。空心板按全预应力混凝土构件设计。 1 桥梁工程课程设计 5. 设计依据 (1) (2) 公路桥涵设计通用规范（JTG D60—2004）（简称《公桥规》） 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) (4) (5) 姚玲森主编．桥梁工程（第二版）．北京：人民交通出版社，2008.7． 贾艳敏、高力主编．结构设计原理．北京：人民交通出版社，2004.8． 易建国主编．混凝土简支梁（板）桥（第三版）[例一]．北京：人民交通出版社，2006.9． (6) 2001.3． 胡兆同等编著．桥梁通用构造及简支梁桥．北京：人民交通出版社， 2 桥梁工程课程设计 二、 构造形式及尺寸选定 本工程桥面净空为净—7m+2×1.25m，全桥宽采用10块C40的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽为99cm，高为54cm，空心板全长9.96m。采用先张法工艺预制，预应力钢筋：采用1×7股钢绞线，公称直径d=12.7mm，单根截面公称面积为98.7mm2， fpk=1860Mpa，fpd=1260Mpa，Ep=1.95×105Mpa。预应力钢绞线沿板跨长呈直线型布置。C40混凝土空心板的fck=26.8Mpa，fcd=18.4Mpa，ftk=2.4Mpa，ftd=1.65Mpa。全桥空心板横断面布置??图2-1，每块空心板截面及构造尺寸见图2-2。 图2-1 桥梁横断面（尺寸单位：mm） 图2-2 空心板截面构造及细部尺寸（尺寸单位：cm） 3 桥梁工程课程设计 三、 空心板毛截面几何特性计算 1. 毛截面面积 根据图2-2求得： A?99?54?2???192?2??0.5?7?2.5?7?2.5?0.5?7?5? ?2990.27cm2 2. 毛截面重心位置 全截面对1/2板高处的静矩： S?2?? 1??0.5?7?2.5????20?7? 3???7?2.5????20?7? 2???0.5?7?5???7?? 2板高?20-3???? ?1831.67cm3 铰缝的面积： A铰?2??0.5?7?2.5?7?2.5?0.5?7?5? ?87.5cm2 则毛截面重心离1/2板高的距离为： S1 d?2板高 A?1831.67 2990.27?0.613cm?0.6cm?6mm （向下偏移） 铰缝重心对1/2板高处的距离为： S1 d2板高.67 铰?A?1831 铰87.5?20.93cm 4 桥梁工程课程设计 3. 空心板毛截面对其重心轴的惯性矩 图3-1 挖空半圆构造（尺寸单位：cm） 图3-2 空心板截面简化图（尺寸单位：cm） 由图3-1，设每个挖空的半圆面积： 11A#39;??r2???192?567.1cm2 22 半圆重心轴： y?4D4?2?19??8.06cm 6?6?? 半圆对其自身重心轴的惯性矩： I#39;?