山东交通学院本科生毕业设计（论文）
第一章 前 言
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。
1
山东交通学院本科生毕业设计（论文）
第二章
预应力空心板上部结构计算
2.1. 设计资料 （1）设计荷载
本桥设计荷载等级确定为汽车荷载：公路Ⅰ级；护栏：3.0kN/m2。
（2）.桥面跨径及净宽
标准跨径：lk=16m。 计算跨径: l=15.6m。 板 长：l1=15.96m。 桥梁宽度：9m+2×0.5m。 板 宽：l2=0.99m。
（3）.主要材料
混凝土：主梁板采用C50混凝土，桥面铺装采用10cm混凝土+柔性防水涂层+10cm沥青混凝土。预应力筋：采用?12.7高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值
sfpk=1860MPa，弹性模量Ep=1.95?105MPa，普通钢筋：直径大于和等于12mm的用HRB335级热轧螺纹钢筋，直径小于12mm的均用R235级热轧光圆钢筋。锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。
（4）.施工工艺
先张法施工，预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。
（5）.计算方法及理论
极限状态设计法
（6）.设计依据及参考资料
（1） 交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。
2
山东交通学院本科生毕业设计（论文）
（2） 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。
（3） 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG
D62-2004）。
（4） 交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。 （5） 《预应力筋用锚具、夹具和连接》（GBT14370-93）。 （6） 《公路桥梁板式橡胶支座规格条例》（JTT663-2006）。 （7） 《桥梁工程》、《结构设计原理》等教材。
（8） 计算示例集《混凝土简支梁（板）桥》（第三版），易建国主编，人民交
通出版社。
（9） 《公路桥涵设计手册梁桥（上）》，徐光辉，胡明义主编，人民交通出版
社。
2.2构造布置及尺寸
桥面宽度为：净—7m+2?0.5m（防撞护栏），全桥宽采用8块
C50的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm（中板），边板99.5cm，宽62cm，空心板全长15.96m。采用先张法施工工艺，预应力筋采用?15.20高强度低松弛钢绞线，fpk=1860MPa，Ep=1.95?105MPa。fpd=1260MPa，预应力钢绞线沿板跨长直线布置。C50混凝土空心板的fck=32.4MPa，ftk=2.65MPa，ftd=1.83MPa。全桥空心板横断面布置如图1所示，每块空心板截面及构造尺寸见图2。
s
3
山东交通学院本科生毕业设计（论文）
2.3空心板毛截面几何特性计算
1.毛截面面积A（参见图2）
A=99?70-2?38?10-4???20221?1?-2???8?2.5+8?2.5+?8?5?
2?2? =6930-760-2512-2?（10+20+20）
=3558（cm2）
2.毛截面重心位置
全截面对1/2板高处的静矩：
S118818 =2?［?2.5?8?（28+）+8?2.5?（28+）+?8?5?（28-）］板高232232=2906.6cm3
铰缝的面积：
11A铰=2?（?2.5?8+2.5?8+5??8）
22=100cm2
则毛截面重心离1/2板高处的距离为：
d?S1/2板高A=2906.6=0.817（cm）?0.8（cm）=8mm（向下移） 3558铰缝重心对1/2板高处的距离为：
4
山东交通学院本科生毕业设计（论文）
2906.6=29.066（cm） 1003.空心板毛截面对其重心轴的惯矩
d铰?由图3，设每个挖空的半圆面积为A'
11A'=???d2=?3.14?402=628(cm2)
88半圆重心轴： 4?40y=?8.49(cm)?84.9mm 6??半圆对其自身重心O?O的惯矩为I'，
I'?0.00686?d4?0.00686?404?17561.6(cm4)
则空心板毛截面对其重心轴的惯矩I为：
99?70340?1032I??99?70?0.8?2?[?40?10?0.82]?4?17561.61212
?2?628?[(8.49?5?0.8)2?(8.49?5?0.8)2]?100?(29.066?0.8)2
?2829750?44352?2?(3333.3?256)?70246.4?1256?(204.2?161.04)?89197.80 ?2834185.2?7178.6?70246.4?458741.44?89197.80
?2.209?106(cm4)?2.209?1010(mm4)
（忽略了铰缝对自身重心轴的惯矩）
空心板截面的抗扭刚度可简化为图4的单箱截面来近似计算：
挖空半圆构造图 图3
5