土木工程毕业设计（论文）-沙河中桥施工图设计.doc

山东交通学院毕业设计山东交通学院2015届毕业生毕业论文（设计）题目：沙河中桥施工图设计 -320m预应力混凝土简支空心板桥施工图设计院 别 交通土建工程学院 专 业 土木工程 班 级 土木11 学 号 姓 名 指导教师 二一五年六月摘 要本次毕业设计课题是320米预应力简支空心板桥施工图设计。预应力混凝土空心板梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。设计桥梁跨度为320m，桥面宽16m。计算过程大致如下。首先，确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定和施工保持一致，考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计空心板梁。其次，利用结构设计原理的知识求解分析结构总的内力(包括恒载和活载的内力计算)。用于计算的内力组合结果从而估算出纵向预应力筋的数目，然后再布置预应力钢丝束。再次，计算预应力损失。然后，进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力计算。必须通过多次验算才能得到理想结果，经过多次调节各号钢束的编束根数与束数以及加配普通钢筋，最终使得结构安全验算合格。关键词：预应力混凝土， 简支空心板，内力组合1ABSTRACTMy graduate design issue is the construction design for simply supported hollow slab bridge(320m) meter. Prestressed concrete hollow slab beam bridge structure performance, small deformation, a telescopic seam less, smooth driving comfort, small amount of maintenance engineering, seismic ability strong and become the most competitive one of the main bridge.The bridge span is 320m, and the bridge deck is 16m.Firstly,Determine the main structure and detail size of the main girder,and it must be consistent with the provisions of the bridge and the construction,considering the influence of bending rigidity and torsional rigidity, design the hollow slab beam.Secondly,the internal force of the structure is analyzed by using the knowledge of structure design principle (including the internal force calculation of dead load and live load).The results of the internal force combination are used to estimate the number of the longitudinal prestressing tendons, and then the prestressed wire bundle is arranged.Moreover,calculation of prestress loss.Then, the checking calculation of the section strength is carried out, including the ultimate state of bearing capacity and the limit state of normal use.In normal use limit state checking calculation including the calculation section of concrete normal stress checking calculation of tensile stress in prestressed bar and the main stress of section. After several adjustments of the steel beam，the beam for the numbers increase with the beam and with a few ordinary steel， you can make Checking the structural safety qualified.Key words: Prestressed concrete，Simply supported hollow slab bridge，Combination of internal forces1目 录摘 要1ABSTRACT2前 言11 计算依据与基础资料21.1标准21.2 主要材料21.3 设计要点22 方案比选33 上部结构的计算53.1横断面布置53.2 内力计算63.2.1永久荷载作用计算：63.2.2可变效应作用计算73.2.3支点横向分布系数：93.2.4支点到处的荷载横向分布系数94 可变效应计算114.1车道荷载效应115 作用效应组合136 预应力钢筋的布置146.1 材料及截面配筋146.2预应力钢筋数量的估算146.3预应力钢筋的布置157 普通钢筋数量的估算及布置168 承载能力极限状态计算198.1跨中截面正截面抗弯承载能力计算198.2斜截面抗剪承载力计算199 预应力损失计算2310 正常使用极限状态计算2810.1正截面抗裂性验算2810.2斜截面抗裂性验算3111 变形计算3511.1正常使用阶段的挠度计算3512 预加应力引起的反拱度计算及预拱度的设置3612.1预加应力引起的反拱度计算3612.2预拱度的设置3713 持久状态应力验算3814 短暂状态应力验算4115 最小配筋率复核4416 板式橡胶支座4517 盖梁计算4617.1设计盖梁尺寸与内力计算4617.2斜截面承载力计算4718 墩柱计算4818.1内力计算4818.2承载力复合4819 桩基础计算5019.1桩基设计参数5019.2桩的计算宽度5019.3变形系数5019.4最大弯矩及最大弯矩位置5019.5局部冲刷线（自然地面）处桩的水平位移5119.6桩基内力计算5119.7桩身承载力复合52结 论53致 谢54参考文献55前 言我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥 ，预应力技术的运用，使得混凝土梁桥在跨径、裂缝控制、施工方法等方面不断取得突破，预应力的广泛应用使得它成为桥梁建筑领域中的重要技术之一。本次设计通过施加预应力以达到控制裂缝宽度，增大跨径，节约建筑材料和投资的目的。针对我国中、小跨径桥梁众多与预应力技术本身的广泛适应性的情况，因而本次设计对我国桥梁事业的发展具有重要意义。 桥梁的设计，除了了解桥位处的地质，地形及水文情况外，还应对所设计桥梁的的构造特点，建筑材料及相应的预应力计算方法和施工方法，这些内容是紧密联系的，相辅相成的。此次设计用到了大学四年学到的所有的专业课本的知识，同时也还用到了许多规范和专业参考书，力求在设计中尽量做到规范、合理、清楚。经过这次设计使我所学的基础知识和专业知识更加系统、巩固、延伸和拓展，对我以后后的工作具有连号的知道意义。 桥梁工程的大量实践，为我国的桥梁建设积累了大量的成功经验，但也的得到了不少的教训，为改善设计理念和理论，提高了桥梁工程的设计和施工水平，贯彻了桥梁工程“实用、经济、美观、环保”的原则，提供了更为广阔的探索空间。 本设计是关于桥梁上部结构的初步设计。要求完成必要的设计和桥梁的总体布置图、主梁一般构造图、主梁预应力钢束构造图等图纸。设计分别阐述了各部分的计算过程，力求更加明了易懂。同时也限于本人水平的不足，设计中也一定存在很多不足，敬请老师批评指正。1 计算依据与基础资料1.1标准 跨径：桥梁标准跨径20m；计算跨径19.6m；预制板长19.96m 设计荷载：公路级 桥面宽度：路基宽16m，半幅桥全宽8m 0.5m(护栏墙)+23.5m(行车道)+ 0.5m(中央分隔带)8m 桥梁安全等级为二级，环境条件类1.2 主要材料混凝土：主梁C50；铺装C40，其他均C30。容重：25kN/m3钢筋：主筋HRB335，箍筋R235，预应力钢筋采用抗拉强度标准值,抗拉强度设计值,公称直径15.24mm，公称面积140mm21.3 设计要点（1）按先张法部分预应力混凝土A类构件设计，考虑10cm厚的桥面铺装层混凝土参与截面组合作用；（2）预应力张拉控制应力值，预应力张拉台座长假定为50m，混凝土强度达到90时才允许放张预应力钢筋;（3）计算预应力损失时计入加热养护温度差20引起的预应力损失;（4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d;（5）环境平均相对湿度RH=55;（6）将空心板吊装就位时混凝土龄期为90d。2 方案比选方案一 预应力混凝土板桥本方案设计为装配式简支预应力空心板桥，采用C50混凝土浇筑预制主梁，栏杆和人行道采用C40混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层;角缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也用C40;桥面连续铺装用C30混凝土。预制板安装就位后，在企口缝内填筑标号比预制板高的小石子混凝土，并浇筑厚6cm的C30水泥混凝土铺装层连成整体。方案二；预应力混凝土简支T梁桥该方案采用混凝土简支T梁桥，桥面净宽为16米。桥梁上部结构采用8片主梁，主梁间距取用0.45米，其中预制主梁宽1.6米。吊装后铰缝宽为60厘米。桥面没有2%的单向横坡，由桥面铺装三角垫层来实现，桥墩采用直径为1.2米的双柱式圆形墩，基础采用直径为1.2米的双排桩，共4个桥墩。预应力混凝土简支梁桥的特点：1.简支梁桥属于单孔静定结构，它受力明确，结构简单，施工方便，结构内力系受外力影响，能适应在地质较差的桥位上建桥。2.在多孔简支梁桥中，由于各跨经结构尺寸同意，其结构尺寸易于设计成系列化，标准化。有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备，进行安装，简化施工管理工作，降低施工费用。3.装配式的施工方法可以节省大量模板，并且上下部结构可用时施工，显著加快建桥速度缩短工期。4.在简支梁桥中，因相邻各单独受力，桥墩上常设置相邻简支梁的支座，相应可以增加墩的宽度。方案三.预应力混凝土箱梁桥梁体各控制截面高分别为：端支座处及边跨直线段和跨中处为3.20m，中支点处梁高为5.30m，梁高按圆曲线变化，圆曲线半径为335.871m；桥面组成为道碴槽宽度为9.1m，两侧人行道宽度各1.25m。全桥箱梁顶宽11.6m；边支点处箱梁底宽6.629m，中支点处箱梁底宽5.429m。箱梁横截面为单箱室斜腹板；腹板斜率为1:3.5。顶板厚34cm，腹板后分别为36cm、75cm，底板厚由跨中的39cm按圆曲线变化 至中支点梁根部的90cm，中支点处加厚到120cm；全桥共设5道横隔梁，分别设于中支点、端支点和中间跨跨中截面。 预应力混凝土箱梁具有整体性好、结构钢度大、接缝少、挠度行车舒适、跨中建筑高度小。可以减少下部工程量和简化下部施工，外型美观，钢筋混凝土节省，以及应用施工场地小经济效益显著等，但其结构和工艺较复杂，二次内力系是精确计算。 经过仔细的比对，一号方案从施工方法、经济因素等多方面都优异于其他方案。 3 上部结构的计算3.1横断面布置 本桥按高速公路桥梁设计，桥面净宽 27m，两侧分别为中央分隔带和安全护栏。全桥采用16块预制的预应力混凝土空心板，每块板的宽度为0.99m，采用先张法施工，图3.1 为桥梁横断面布置。一块空心板的横断面及结构尺寸见图3.2。图3.1桥梁横断面（单位：mm）图3.2板的横断面（单位：cm）（1）毛截面截面面积 (2.1)（2）.毛截面重心位置 全断面对1/2板高处的静距，对称部分均消除，即只计算铰对1/2板高的静距：铰的面积为: 则毛截面重心离1/2板高的距离为： 铰缝重心与1/2板高处的距离为：（3）空心板毛截面对其重心的惯性矩设每个挖空的半圆面积为重心： 半圆对其自身重心轴O-O的惯性矩为：由此得毛截面的惯性矩：空心板截面的抗扭惯矩可简化为单箱截面来近似计算：3.2 内力计算3.2.1永久荷载作用计算： （1） 空心板自重（第一阶段结构自重）（2） 桥面系自重（第二阶段结构自重） 中央分隔带及护栏的重力取用两侧参照其他桥梁设计资料按计算。桥面铺装采用等厚10cm的沥青混凝土，则桥面铺装每延米重力为：上述自重效应是在各空心板形成整体后，再加至板桥上的，每块空心板分摊到每延米桥面系重力为：铰缝自重（第二阶段自重） 由此得空心板每延米总重力g为： 由此可计算出简支空心板永久作用（自重)效应，计算结果见表3.1永久作用效汇总下表表3.1 汇总表作用种类作用计算跨径作用作用效应跨中1/4跨支点1/4跨跨中7.4419.6357.27 267.95 72.91 36.46 05.419.6259.31 194.48 52.92 26.46 012.8419.6616.58 462.43 125.83 62.92 03.2.2可变效应作用计算汽车横向分布系数计算（1）跨中及处的荷载横向分布系数计算空心板的刚度参数：因本桥采用了16 块空心板，故采用划分板组的方法，将2块桥板合为一组，作为一块宽板，利用公路桥梁荷载横向分布计算中的铰接板荷载横向分布影响线竖标表，查出荷载横向分布影响线。 板组的刚度参数 表3.2 各荷载横向分布影响线坐标值 板号单位荷载作用位置板组1板组2板组3板组4板组5板组6板组7板组810.02239197151117937666610.04307233156106735240340.0284268 212 153 112 85 66 55 50 20.02197 1931631271018371660.04233 230182123856046400.0284212 209 171 125 94 73 61 55 30.02151 1631681471169683760.04156 1821971621117960520.0284153 171 180 153 114 89 73 66 40.02117 127147158142116101930.04106 12316218515611185730.0284112 125 153 169 148 114 94 85 图3.3荷载横向分布影响线及横向最不利布载图1号板汽车荷载2号板汽车荷载：3号板汽车荷载：4号板汽车荷载：由上面数据可知跨中及l/4截面处，1#板组在汽车荷载作用下横向分布系数最大，为设计和施工简便各板设计成同一规格，并以1#板组进行设计即1号板横向分布系数汽车最不利荷载： 3.2.3支点横向分布系数：按杠杆原理法布载计算支点处的1号板横向分布系数1号板3.2.4支点到处的荷载横向分布系数空心板荷载横向分布系数汇总于表3.3表3.3 作用种类作用位置跨中至处支点汽车荷载0.2010.5汽车荷载冲击系数计算有前面计算得出：由公预规查的C40混凝土的弹性模量 故 4 可变效应计算4.1车道荷载效应 计算车道荷载引起的空心板跨中及截面的效应时，均布荷载应满足于是空心板产生最不利效应的同号影响上，集中荷载只作用于影响线中一个最大影响线峰值中见图1-7（1）跨中截面：弯矩： （不计冲击时） 不计冲击：记入汽车冲击：剪力： 不计冲击：记入冲击：（2）截面（参照图1-7）弯矩不计冲击系数： 记入冲击系数：剪力不计冲击系数：记入冲击系数（3） 支点截面剪力不计冲击系数记入冲击系数可变效应汇总于表4.1中 表4.1作用种类弯矩剪力跨中跨中支点汽车荷载不计冲击系数272.55204.4163.5944.79115.68计入冲击系数355.18266.3982.8758.37150.765 作用效应组合表5.1空心板作用效应组合表 序号 作用种类跨中跨中支点作用效应标准值永久作用357.27 267.95 036.46 72.91 259.31 194.48 026.46 52.92 616.58 462.43 062.92 125.83 可变作用 车道荷载不计冲击272.55204.4163.5944.79115.68355.18266.3982.8758.37150.76承载能力极限状态基本组合 （1）671.6503.7068.53137.06 （2）381.56286.1889.0362.71161.961053.16789.8889.03131.24299.02正常使用极限状态作用短期效应组合 （3）559.67419.75057.11114.22 （4）190.79143.0944.5131.3580.98750.46562.8444.5188.46195.2使用长期效应组合 （5）559.67419.75057.11114.22 （6）109.0281.7625.4417.91646.27668.69501.5125.4475.03160.49弹性阶段截面应力计算标准值效应组合 （7）559.67419.75057.11114.22 （8）272.54204.4163.5944.79115.69832.21624.1663.59101.9229.916 预应力钢筋的布置6.1 材料及截面配筋（1）混凝土：强度级别为C50。放松预应力钢筋时的混凝土强度达到设计强度的90%。fck=32.4MPa，ftk=2.65MPa，fcd=22.4MPa，ftd=1.83MPa，Ec=3.45x104MPa，（2）普通钢筋纵向普通钢筋的种类为HRB335，fsd=280MPa，Es=2.0x105MPa，直径为12mm，钢筋合力中心至截面边缘的距离为 0.050m。箍筋的种类为R235，fsd=195MPa，Es=2.1x105MPa，直径为10mm，每排箍筋为4肢。在板端处箍筋间距为 0.100m，单侧布置长度为2.500m。其余位置处箍筋间距为 0.150m。（3）预应力钢筋预应力钢筋为低松弛钢绞线，强度标准值为1860MPa，张拉控制应力为1395 MPa，公称直径为15.2mm，fpk=1860MPa，fpd=1260MPa， Ep=1.95x105MPa，预应力钢筋合力中心至截面下缘的距离为0.050m。空心板为部分预应力A类构件，超张拉。台座的变形值为0.006m，台座的长度为50m。养护温差为20。年平均相对湿度为55%。放松预应力钢筋时刻的混凝土龄期为7天，进行桥面系施工时刻的混凝土龄期为90天，铺装层参与受力时刻的混凝土龄期为95天。6.2预应力钢筋数量的估算按公预规6.3.1条，A类预应力混凝土正截面抗裂性是控制混凝土法向拉应力，并符合要求. 预应力空心板采用C50，=2.65，由表1-6得，空心板毛截面换算面积 假设，则则： 则所需预应力截面面积为： (6.1) 我们预应力钢筋采用17钢绞线，直径15.2mm，公称截面面积采用139， 按公预规现取，预应力损失总和假定为20%张拉控制应力来估算则: 采用7根钢绞线，单根钢绞线公称面积，则满足要求。6.3预应力钢筋的布置预应力空心版选用7根17股钢绞线布置在空心板下缘，沿空心板跨长直线布置，即沿跨长保持不变，见图1-9.预应力钢筋钢筋布置应满足公预规要求，钢绞线净距不小于25mm，端部设置长度不小于150mm的螺旋钢筋等。7 普通钢筋数量的估算及布置 在预应力钢筋数量已经确定的情况下，可由正截面承载能力极限状态要求的条件确定普通钢筋数量，暂不考虑在受压区配置预应力钢筋，也暂不考虑普通钢筋的影响。空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑：那么由两式得，则等效工字形截面的上翼缘板厚度： 等效工字形截面的下翼缘板厚度： 等效工字形截面的肋板厚度： 等效工字形截面尺寸见图1-10 假定，则由下式可求得受压区高度x，设。由公预规，由表1-6知，带入 (7.1) 求得x=且说明中和轴在翼缘板内可用下式求得普通钢筋面积;: 故普通钢筋采用5根的布置在空心板下缘一排，沿空心板跨长直线布置钢筋重心至板下缘40mm处，即由前面计算已知空心板毛截面的几何特性。毛截面面积A=317430,毛截面重心轴至板高的距离d=7mm，毛截面对其重心轴惯性矩I=15201x。 （1）换算截面面积 代入；（2）换算截面重心位置所有钢筋换算截面对毛截面的重心净距为： 换算截面重心至空心板毛截面重心的距离为： 则换算截面重心至空心板下缘的距离为：换算截面重心至空心板上缘的距离为：换算截面重心至预应力钢筋重心的距离为：换算截面重心至普通钢筋重心的距离为：（3）换算截面惯性矩 （4）换算截面弹性抵抗矩下缘： 上缘： 8 承载能力极限状态计算8.1跨中截面正截面抗弯承载能力计算 预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点到截面底边的距离为： 采用换算等效工字形截面计算，参见图1-10，上缘板厚度，上翼缘板有效工作宽度，肋宽b=278mm。 故属于第一类T型梁，应按宽度的矩形截面来计算其抗弯承载能力，则混凝土受压高度区x为： 得 则跨中截面承载能力计算结果表明跨中截面抗弯承载力满足要求。8.2斜截面抗剪承载力计算截面抗剪强度上、下面复核 选取距支点处截面进行斜截面抗剪承载能力计算。截面构造尺寸及配筋见图1-9.首先进行抗剪强度上、下限复合，按公预规5.2.9条： 其中用内插法求得 则计算结果表明空心板尺寸符合要求按公预规5.2.10条： 由于并对照表1-6中沿跨长各截面的控制剪力组合设计值，在四分之一至支点的部分区段内应按计算要求配置抗剪箍筋，其他区段可按构造要求配置箍筋。 预应力空心板不设弯起钢筋，计算剪力全部由混凝土及箍筋承受，斜截面抗剪承载能力计算如下 (8.1) 异号弯矩影响系数，简支梁取1.0 预应力提高系数，偏安全去1.0受压翼缘板的影响系数，取1.1等效截面肋宽及有效高度，分别为278mm 580mmP纵向钢筋的配筋率，配箍率，箍筋选用双股，箍筋间距取箍筋间距=150mm，并按公预规要求，在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范围内，箍筋间距取100mm。配箍率： 在组合设计剪力值的部分梁段，可按构造要求配置箍筋，设箍筋仍选用双肢，配箍率则由此求得构造陪酒女的箍筋间距取 经比较和综合考虑，箍筋沿空心板跨长布置选取以下三个位置进行空心板斜截面看见承载力计算;距支座中心距跨中位置距跨中位置 计算截面的组合剪力设计值，可按表跨中和支点的设计值内插得到，计算结果列于表8.1表8.1各计算截面简历设计值截面位置（mm）支点x=6450X=6140X=5250X=3300跨中X=0剪力组合设计值 340.46 325.99 284.46 189.96 39.45（1）距支座中心截面，即x=6140处：斜截面抗剪承载能力：抗剪承载力满足要求。(2)距跨中截面x=3300mm处，此处箍筋间距， 斜截面抗剪承载能力：斜截面抗剪承载力满足要求（3) 距跨中截面距离x=5250处，此处，箍筋间距=150mm，斜截面抗剪承载能力：计算结果表明满足斜截面抗剪承载力要求。9 预应力损失计算（1）锚具变形，回缩引起的应力损失 预应力钢绞线的有效长度取为张拉台座的长度，设台座长L=50mm，采用一段张拉及甲片式锚具，有预压时，则 （2）加热养护引起的温差损失 先张法预应力混凝土空心板采用加热养护的方法，为减少温差引起的预应力损失，采用分阶段养护措施，设控制应力钢绞线与台座之间的最大温差，则 （3）混凝土弹性压缩引起的预应力损失 对于先张法构件，式中：预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值， 在计算截面钢筋重心处，由全部钢筋预加力产生的混凝土法向应力其值为： 其中预应力钢筋传力锚固时的全部预应力损失，由公预规6.2.8，先张法构件传力锚固时的损失为 则: =1302-15.6-30-0.538.45 =1237.18（MPa） ,则 （4）预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失： 张拉系数，一次张拉时，=1.0钢绞线松弛系数。低松弛为0.3预应力钢绞线抗拉强度标准值，为1860传力锚固时的钢筋应力，由公预规6.2.6条，对于先张法构件，代入计算式的：（5）混凝土预应力收缩、徐变引起的损失： 其中 构件受拉区全部纵向钢筋的含筋率，;构件截面受拉区全部纵向钢筋截面重心至构件重心的距离，i构件截面回转半径，构件受拉区全部纵向筋重心处，由预应力和结构自重产生的混凝土法向压应力其值为: , 传力锚固时，预应力钢筋的预加力，其值为: 为257.8mm构件受拉区全部纵向钢筋重心至截面重心的距离，由前面计算预应力钢筋传力锚固龄期，计算龄期t时的混凝土收缩应变：加载龄期为，计算考虑的龄期为t时的徐变系数。 考虑自重的影响，由于收缩徐变持续时间较长，采用全部永久作用，空心板跨中截面全部永久作用弯矩，由表1-6查的=241.19KN，在全部钢筋重心处由自重产生的拉应力为：跨中截面：截面：支点截面：则全部纵向钢筋重心处的压应力为：跨中： 截面 支点截面： 公预规6.2.7条规定，不得大于传力锚固时混凝土立方体抗压强度的0.5倍，设传力锚固时，混凝土达到C30，则=30,0.5=15，则跨中、截面、支点截面的全部钢筋重心处的压应力均小于 0.5=15，满足要求。 设传力锚固龄期为7天，计算龄期为混凝土终极值，设桥梁所处环境的大气相对湿度为75。由前面计算，空心板毛截面面积A=3174.3与大气接触的周边长度为， =理论厚度：， 查公预规表6.2.7直线内插得到：=0.000297，=2.308 现把各项数值代入计算式中，得：跨中：截面： 支点截面：（6）预应力损失组合传力锚固时第一批损失： 传力锚固后预应力损失总和：跨中截面： 截面：支点截面： 各截面的有效预应力：。 跨中截面：=1302-187.76=1114.24截面：=1302-197.63=1104.37 支点截面：=1302-234.03=1067.910 正常使用极限状态计算10.1正截面抗裂性验算 正截面抗裂性计算是对构件跨中截面混凝土的拉应力进行验算，并满足公预规6.3要求。即在作用的短期效应组合下，在长期荷载效应组合下，即不出现拉应力，式中：在作用的短期效应组合下，空心板抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力，由表1-6，空心板跨中截面弯矩，由前面计算换算截面下缘弹性抵抗矩，代入得 在荷载的长期效应组合下，构件抗裂验算边缘产生的混凝土法向拉应力， 跨中截面，同样，代入得： 因此：符合公预规对A类构件的要求。（1）温差应力计算： 按公预规附录B计算，桥面铺装系数厚度100mm，由桥规4.3.10条，竖向温度梯度见图1-12，由于空心板高度为620mm，大于400mm，取A=300mm。对于简支板桥，温差应力： 正温差应力： 式中：混凝土线膨胀系数，=0.00001混凝土弹性模量，C40，=截面内的单元面积单元面积内温度差梯度平均值，均以正值代入；y计算应力点至换算截面重心轴的距离，重心轴以上取正值，以下取负值:，换算截面面积和惯矩单位面积重心至换算截面重心轴的距离，重心轴以上取正值，以下取负值。列表计算，计算结果见表10.1表10.1计算结果表编号单元面积温度单元面积重心轴至换算截面重心距离（mm）180990=792002（280+70）20=46003梁顶：梁底：预应力钢筋重心处：预应力钢筋温差应力： 普通钢筋温差应力：反温差应力： 按公预规4.2.10条，反温差为正温差乘以-0.5，则得温差应力：梁顶： =1.68(-0.5)=-0.84梁底： =0.61（-0.5）=-0.31预应力钢绞线反温差应力： =2.34（-0.5）=-1.17普通钢筋反温差应力： =2.40（-0.5）=-1.20以上正值表示压应力，负值表示拉应力。 设温差频遇系数为0.8，则考虑温差应力，在作用短期效应组合下，梁底总拉应力为： 则，满足部分预应力A类构件条件。 在作用长期效应组合下，梁底的总拉应力为： 则符合A类预应力混凝土条件。结果表明在长期效应和短期效应组合下，并考虑温差应力，正截面抗裂性满足要求。10.2斜截面抗裂性验算 部分预应力A类构件斜截面抗裂性验算是以主拉应力控制，采用作用的短期效应组合，并考虑温差作用。温差作用效应可利用正截面抗裂性计算温差应力计算及表1-8、图1-12，并选用支点截面，分别计算支点截面A-A截面（空洞顶面），B-B截面（空心板换算截面重心轴），C-C截面（空洞底面）处主拉应力，对于部分预应力A类构件应满足：式中：混凝土抗拉强度标准值，C50，=2.65MPa。由作用短期效应组合和预加应力引起的混凝土主拉应力，并考虑温差作用。（1）先计算温差应力，由表1-8和图1-12：正温差应力A-A截面 =-0.08（MPa)B-B截面 =-0.6（MPa）C-C截面： =0.16（MPa）（2）反温差应力为正温差应力乘以-0.5A-A截面B-B截面C-C截面以上正值表示压应力，负值表示拉应力。（3）主拉应力A-A截面B-B截面C-C截面以上正值表示压应力，负值表示拉应力。主拉应力(1) A-A截面式中：支点截面短期组合效应剪力设计值，由表1-6，=152.58KN b计算主拉应力处截面腹板总宽，取b=70+280=230mm计算主拉应力截面抗弯惯性矩，=1.5633空心板A-A纤维以上截面对空心板换算截面重心轴静矩，=22.35则=（记入正温差效应）记入反温差效应则 =0.64+0.80.04=0.61（MPa)主拉应力：=记入反温差应力：=-1.28（MPa)负值表示拉应力。 预应力混凝土A类构件，在短期效应组合下，预制构件符合现A-A截面处都小于1.68MPa，符合要求（4）B-B截面处（空心板换算截面重心处）=（MPa)同理，M=0，B-B截面应力均小于1.68MPa，符合公预规对部分应力A类构件截面抗裂性要求。C-C（空洞底面）： = C-C截面处同理主拉应也小于1.68MPa，上述结果表明，本事例空心板满足公预规对部分预应力A类构件斜截面抗裂性要求。11 变形计算11.1正常使用阶段的挠度计算 使用阶段的挠度值，按短期荷载效应组合计算，并考虑挠度长期增长系数，对于C40混凝土，=1.60，对于部分预应力A类构件，使用阶段的挠度计算时，按抗弯刚度.取跨中截面尺寸及配筋情况确定=短期荷载组合作用下的挠度值，可简化成等效均布荷载作用情况计算： 自重产生的挠度值按等效均布荷载作用的情况计算： 消除自重产生的挠度，并考虑长期影响系数后，正常试用阶段的挠度值为：计算结果表明，使用阶段的挠度值满足公预规要求。12 预加应力引起的反拱度计算及预拱度的设置12.1预加应力引起的反拱度计算 空心板当放松预应力钢绞线时跨中产生反拱度，设这时的空心板混凝土强度达到C50。预加力产生的反拱度计算按跨中截面尺寸及配筋计算，并考虑反拱度长期增长系数先计算此时的抗弯刚度： 放松预应力钢绞线时，设空心板混凝土强度达到C50,这