装配式钢筋混凝土空心简支板设计.docx

桥梁工程课程设计装配式钢筋混凝土空心简支板设计 院 系： 土木工程与建筑学院 年级专业： 2011级道桥方向姓 名：周成学 号：1109022254成绩评定：教师签名：年 月 日设计总说明1.设计资料1.1.跨度和桥面宽度1）标准跨径lk：21m（墩中心距）2）计算跨径l：20.5m3）主梁全长：20.96m4）桥面宽度（桥面净空）：净15+22m（人行道）+20.5（防撞护栏）采用混凝土防装护栏，线荷载为7.5kn/m，人群荷载为3.0kn/m。1.2.技术标准设计荷载：公路级环境标准：类环境设计安全等级：二级1.3.主要材料1）混凝土空心板采用c50混凝土，铰缝采用c40混凝土，桥面铺装采用c30沥青混凝土和c40防水混凝土，人行道板为c40混凝土。2）钢筋：预应力钢筋采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20mm，公称面积140,标准强度=1860mpa，设计强度=1260mpa，弹性模量=1.95mpa。1.4.设计依据及参考书【1】公路桥涵通用设计规范（jtg d60-2004）.【2】公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范（jtg d62-2004）.【3】桥梁工程（第二版）.陈宝春，陈友杰，编著.人民交通出版社，2013年10月.【4】桥梁工程（第二版）.姚玲森，编著.人民交通出版社，2008年7月.【5】看范例快速学习钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计.闫志刚，编著.机械工业出版社，2012.10.【6】结构设计原理计算示例.赵志蒙，编著.人民交通出版社，2007年5月.【7】混凝土简支梁（板）桥（第三版）.易建国，编著.人民交通出版社，2006年9月.【8】桥梁工程上部施工技术.满洪高，秦溱，编著.高等教育出版社，2012.6.【9】公路桥涵设计手册-梁桥（上册），徐光辉，胡明义，编著.人民交通出版社，1996年3月.【10】公路圬工桥涵设计规范（jtg d61-2005）.2.设计要点2.1.结构设计（1）本空心板按部分预应力混凝土a类构件设计。（2）桥面板横坡为2%的单向横坡，各板均斜置，横坡由下部结构调整；人行道横坡为1.5%；桥面纵坡为4%的单向纵坡，桥长小于50m，可不进行排水孔设计，流向路面由路面进行排水。具体见图1。（3）空心板断面：空心板高度0.94m，宽度1.28m，各板之间有1cm的缝隙。（4）人行道板厚0.25m。（5）桥面铺装：上层为0.04m厚沥青混凝土，下层为0.08m厚防水混凝土。（6）施工工艺：预制预应力空心板采用先张法施工工艺。（7）桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸详见图1、图2所示。2.2.设计参数（1）相对湿度80%。（2）体系整体均匀升温25，均匀降温25。（3）c50混凝土的材料特性: =32.4mpa，=22.4mpa，=2.65mpa，=1.83mpa。（4）沥青混凝土重度按23kn/m3计，预应力混凝土结构重度按26 kn/m3计，混凝土重度按25 kn/m3计。3.计算分析要点1）空心板截面几何特性计算；2）永久作用效应计算；3）可变作用效应计算；4）车道荷载效应计算；5）作用效应组合；6）预应力钢筋数量估算及布置；7）承载能力极限状态计算；8）预应力损失计算；9）正常使用极限状态计算；10）主梁变形验算；11）持久状况应力验算；12）短暂状况应力验算；13）最小配筋率复核；14）铰缝计算。3目录1. 设计资料11.1跨度和桥面宽度11.2技术标准11.3主要材料11.4设计依据及参考书12. 设计要点22.1结构设计22.2设计参数33. 空心板截面几何特性计算43.1.截面面积43.2.截面重心位置43.3.空心板毛截面对其重心轴的惯性矩计算44. 作用效应计算54.1永久作用效应计算54.2可变作用效应计算64.2.1冲击系数和车道折减系数计算74.2.2汽车荷载横向分布系数74.2.2.1跨中及l/4处的荷载横向分布系数计算74.2.2.2支点处荷载横向分布系数计算134.2.2.3支点到l/4处荷载横向分布系数计算144.2.3车道荷载效应计算144.2.3.1跨中截面164.2.3.2l/4截面174.2.3.3支点截面剪力184.2.4人群荷载效应194.3作用效应组合205. 预应力钢筋数量估算及布置235.1.预应力钢筋数量的估算235.2.预应力钢筋布置255.3.普通钢筋数量的估算及布置256. 换算截面几何特性计算286.1.换算截面面积a0286.2.换算截面重心位置286.3.换算截面惯性矩296.4.换算截面弹性抵抗矩297. 承载能力极限状态计算297.1.跨中截面正截面抗弯承载力计算297.2.斜截面抗剪承载力计算307.2.1.截面抗剪强度上、下限校核307.2.2.斜截面抗剪承载力计算328. 预应力损失计算338.1.锚具变形、回缩引起的预应力损失l2348.2.预应力钢筋与台座之间的温差引起的预应力损失l3348.3.预应力钢绞线由于钢筋松弛引起的预应力损失l5348.4.混凝土弹性压缩引起的预应力损失l4348.5.混凝土收缩和徐变引起的预应力损失l6368.6.预应力损失组合计算389. 正常使用极限状态计算399.1.正截面抗裂性计算399.2.斜截面抗裂性验算4010. 主梁变形验算4310.1.正常使用阶段的挠度值4310.2.预加力引起的反拱度计算及预拱度设置4410.2.1.预加力引起的反拱度计算4410.2.2.预拱度的设置4511. 持久状况应力验算4611.1.跨中截面混凝土正压应力kc的验算4611.2.跨中截面预应力钢绞线拉应力p的验算4611.3.斜截面主应力验算4712. 短暂状况应力验算5012.1.跨中截面5112.2.l/4处截面5312.3.支点截面5413. 最小配筋率复核5614. 铰缝计算5714.1.铰缝剪力计算5714.2.铰缝抗剪强度计算61vii1.设计资料1.1.跨度和桥面宽度1）标准跨径lk：21m（墩中心距）2）计算跨径l：20.5m3）主梁全长：20.96m4）桥面宽度（桥面净空）：净15+22m（人行道）+20.5（防撞护栏）采用混凝土防装护栏，线荷载为7.5kn/m，人群荷载为3.0kn/m。1.2.技术标准设计荷载：公路级环境标准：类环境设计安全等级：二级1.3.主要材料1）混凝土空心板采用c50混凝土，铰缝采用c40混凝土，桥面铺装采用c30沥青混凝土和c40防水混凝土，人行道板为c40混凝土。2）钢筋：预应力钢筋采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20mm，公称面积140,标准强度=1860mpa，设计强度=1260mpa，弹性模量=1.95mpa。1.4.设计依据及参考书【1】公路桥涵通用设计规范（jtg d60-2004）.【2】公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范（jtg d62-2004）.【3】桥梁工程（第二版）.陈宝春，陈友杰，编著.人民交通出版社，2013年10月.【4】桥梁工程（第二版）.姚玲森，编著.人民交通出版社，2008年7月.【5】看范例快速学习钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计.闫志刚，编著.机械工业出版社，2012.10.【6】结构设计原理计算示例.赵志蒙，编著.人民交通出版社，2007年5月.【7】混凝土简支梁（板）桥（第三版）.易建国，编著.人民交通出版社，2006年9月.【8】桥梁工程上部施工技术.满洪高，秦溱，编著.高等教育出版社，2012.6.【9】公路桥涵设计手册-梁桥（上册），徐光辉，胡明义，编著.人民交通出版社，1996年3月.【10】公路圬工桥涵设计规范（jtg d61-2005）.2.设计要点2.1.结构设计（1）本空心板按部分预应力混凝土a类构件设计。（2）桥面板横坡为2%的单向横坡，各板均斜置，横坡由下部结构调整；人行道横坡为1.5%；桥面纵坡为4%的单向纵坡，桥长小于50m，可不进行排水孔设计，流向路面由路面进行排水。具体见图1。（3）空心板断面：空心板高度0.94m，宽度1.28m，各板之间有1cm的缝隙。（4）人行道板厚0.25m。（5）桥面铺装：上层为0.04m厚沥青混凝土，下层为0.08m厚防水混凝土。（6）施工工艺：预制预应力空心板采用先张法施工工艺。（7）桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸详见图1、图2所示。2.2.设计参数（1）相对湿度80%。（2）体系整体均匀升温25，均匀降温25。（3）c50混凝土的材料特性: =32.4mpa，=22.4mpa，=2.65mpa，=1.83mpa。（4）沥青混凝土重度按23kn/m3计，预应力混凝土结构重度按26 kn/m3计，混凝土重度按25 kn/m3计。3.空心板截面几何特性计算3.1.截面面积空心板截面面积为a=12894-8270+40.51010-23+7152+1277cm2=6293cm23.2.截面重心位置全截面对1/2板高处的静矩为：s12h=20.57747-15-73+15347-152+0.541547-2315cm3=7228.667cm3铰缝的面积为：a铰=20.577+153+0.5415cm2=199cm2则毛截面重心离1/2板高的距离为：d=s12ha=7228.6676293cm=1.15cm(即毛截面重心离板上缘的距离为48.15cm)铰缝重心对1/2板高处的距离为：d铰=s12ha铰=7228.667199cm=36.325cm3.3.空心板毛截面对其重心轴的惯性矩计算边长为10cm的等腰直角三角形对自身重心轴的惯性矩为：i1=277.78cm4铰缝对自身重心轴的惯性矩为：i2=22838.91cm4=5677.82cm4空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为：i=12894312+128941.152-8270312+82701.152+4277.78+25035-103+1.152+35-103-1.152-19936.325+1.152-22838.91cm4=6.4408106cm4空心板截面的抗扭刚度可简化为图3所示的箱形截面来近似计算。抗扭刚度按下式计算：i= cm=13.007310 cm4.作用效应计算4.1.永久作用效应计算1）空心板自重（一期结构自重）g1：g1=629310-426kn/m=16.3618kn/m2）桥面系自重（二期结构自重）g2：防撞护栏：本设计采用混凝土防撞护栏，按单侧7.5kn/m线荷载计算。桥面铺装上层为4cm厚c30沥青混凝土，下层为8cm厚防水混凝土，则全桥铺装层每延长米重力为：(0.0423+0.0825) 15kn/m=43.8kn/m上述自重效应是在空心板形成整体后再加至桥上的，由于桥梁横向弯曲变形，各板分配到的自重效应应是不同的，为了方便计算，近似按各板平均分配桥面铺装重量来考虑，则每块空心板分配到的每延长米桥面系重力为：g2=7.52+43.8+0.2522515kn/m=4.7533kn/m3）铰缝自重计算（二期结构自重）g3：g3=(199+194)10-425kn/m=0.7325kn/m由上述计算得空心板每延长米总重力：g=16.3618kn/m（一期结构自重）g=g2+g3=4.7533+0.7325kn/m=5.4858kn/m（二期结构自重）g=g+g=(16.3618+5.4858)kn/m=21.8476kn/m由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结果见表1。永久作用效应计算表 表1作用种类作用集度/(kn/m)计算跨径/m作用效应-弯矩m/knm作用效应-剪力v/kn跨中1/4跨支点1/4跨跨中g16.316820.5859.5058644.6292167.708583.85420g5.485820.5288.1759216.132356.229528.11480g21.847620.51147.6817860.7615223.938111.969004.2.可变作用效应计算公路级车道荷载的均布荷载标准值为qk和集中荷载标准值pk为qk=10.5kn/m计算弯矩时，pk=360-18050-520.5-5+180kn=242kn计算剪力时，pk=1.2pk=1.2242kn=290.4kn4.2.1.冲击系数和车道折减系数计算结构的冲击系数与结构的基频f有关，故应先计算结构的基频，根据下式，可计算简支梁桥的基频。f=2l2eicmc=220.523.4510100.0644082227.07hz=3.7376hz其中：mc=gg=21.84761039.81kgm=2227.07kg/m由于1.5hzf14hz，故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数。=0.1767inf-0.0157=0.2173当车道大于两车道时，应进行车道折减，四车道折减33%，但折减后不得小于用两车道汽车荷载布载的计算结果，为简化计算，本设计仅按两车道和四车道布载，分别进行计算，取最不利情况进行设计。4.2.2.汽车荷载横向分布系数本设计空心板跨中和l/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点按杠杠原理法计算，支点至l/4点之间截面的荷载横向分布系数通过直线内插求得。4.2.2.1.跨中及l/4处的荷载横向分布系数计算首先计算空心板的刚度系数=5.8iit(bl)2由前面计算知：i=6.4408106cm4，it=13.0073106cm4，单板宽b=129cm，计算跨度l=20.5m=2050cm，代入上式得：=5.8iit(bl)2=5.86.440810613.0073106(1292050)2=0.01137在求得刚度参数后，即可依板块个数及所计算板号按值查公路桥涵设计手册-梁桥（上册），徐光辉，胡明义，编著.人民交通出版社，1996年3月.第一篇附录（2）中15块板得各板块轴线处的影响线坐标，由=0.01=0.02内插得=0.01137时18号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值，结果见表2。由表2的数据画出各板的横向分布影响线，并按横向最不利位置布载，求得两车道及四车道两种情况下的各板横向分布系数，各板的横向分布影响线及横向最不利布载见图4，由于桥梁横断面结构对称，故只需计算18号板的横向分布影响线坐标值。各板荷载横向分布系数计算如下（参照图4）1号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.139+0.104+0.084+0.063+0.051+0.040+0.033+0.026) =0.270两行汽车：m2汽=12i汽=120.139+0.104+0.084+0.063=0.195人群荷载：m人=i人=0.172+0.018=0.1902号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.141+0.109+0.087+0.066+0.054+0.041+0.034+0.027) =0.2795两行汽车：m2汽=12i汽=120.141+0.109+0.087+0.066=0.2015人群荷载：m人=i人=0.154+0.019=0.173各板横向分布影响线坐标值计算表 表2150.0180.0190.0210.0230.0270.0320.0380.045140.0190.0200.0220.0240.0280.0330.0390.047130.0210.0220.0230.0260.0300.0360.0430.052120.0230.0240.0260.0300.0340.0400.0490.058110.0270.0280.0300.0340.0390.0470.0560.068100.0320.0330.0360.0400.0470.0560.0660.08090.0380.0390.0430.0490.0560.0660.0790.09680.0450.0470.0520.0580.0680.0800.0960.10570.0550.0580.0630.0710.0830.0980.1060.09660.0680.0710.0770.0870.1010.1090.0980.08050.0840.0870.0950.1080.1130.1010.0830.06840.1030.1080.1170.1210.1080.0870.0710.05830.1270.1330.1330.1170.0950.0770.0630.05220.1560.1520.1330.1080.0870.0710.0580.04710.1830.1560.1270.1030.0840.0680.0550.045作用位置板号123456783号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.133+0.117+0.096+0.072+0.059+0.045+0.038+0.029) =0.2954两行汽车：m2汽=12i汽=120.133+0.117+0.096+0.072=0.209人群荷载：m人=i人=0.129+0.021=0.1504号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.113+0.121+0.108+0.081+0.066+0.051+0.042+0.033) =0.3075两行汽车：m2汽=12i汽=120.113+0.121+0.108+0.081=0.2115人群荷载：m人=i人=0.105+0.023=0.1285号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.092+0.108+0.113+0.094+0.077+0.059+0.049+0.038) =0.315两行汽车：m2汽=12i汽=120.100+0.112+0.104+0.081=0.1985人群荷载：m人=i人=0.085+0.027=0.1126号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.074+0.087+0.101+0.105+0.091+0.069+0.058+0.046) =0.3155两行汽车：m2汽=12i汽=120.089+0.105+0.103+0.081=0.189人群荷载：m人=i人=0.069+0.032=0.1017号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.061+0.071+0.083+0.101+0.102+0.083+0.069+0.055) =0.3125两行汽车：m2汽=12i汽=120.083+0.101+0.102+0.083=0.1845人群荷载：m人=i人=0.056+0.038=0.0948号板：四行汽车：m4汽=12i汽=12(0.050+0.058+0.068+0.086+0.099+0.098+0.083+0.066) =0.304两行汽车：m2汽=12i汽=120.077+0.097+0.104+0.088=0.183人群荷载：m人=i人=0.046+0.046=0.092各板荷载横向分布系数汇总表 表3 板号横向分布系数12345678m4汽0.2700.2800.2950.3080.3150.3160.3130.304m2汽0.1950.2020.2090.2120.1990.1890.1850.183m人0.1900.1730.1500.1280.1120.1010.0940.092各板横向分布系数计算结果汇总于表3，由表3中数据可以看出：四行汽车荷载作用时，6号板的横向分布系数最不利，两行汽车作用时，4号板为最不利，为设计和施工方便，各空心板设计成统一规格，同时考虑到人群荷载与汽车荷载效应相组合，因此，跨中和l/4处的荷载横向分布系数偏安全地取下列数值。m4汽=0.136m2汽=0.21m人=0.124.2.2.2.支点处荷载横向分布系数计算支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算，由图5.4-7号板的横向分布系数计算如下。四行汽车：m4汽=121.0=0.5两行汽车：m2汽=121.0=0.5人群荷载：m人=04.2.2.3.支点到l/4处的荷载横向分布系数按直线内插求得，空心板的荷载横向分布系数汇总于表4。空心板的荷载横向分布系数 表4 作用位置作用种类跨中至l/4处支点汽车荷载四行0.3160.500两行0.2120.500人群荷载0.12804.2.3.车道荷载效应计算计算车道荷载引起的空心板跨中及l/4处截面的效应时，均布荷载标准值qk应满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值pk只作用于影响线中一个最大影响线峰值处，如图6、图7所示。61=12lll=l28=52.53125m2=12lll2=l8=2.5625m2=123l16l=3l232=39.3984375m2=12343l4=9l32=5.765625m24.2.3.1.跨中截面1）弯矩：m汽=m(qkk+pkyk)（不计冲击时）m汽=(1+)m(qkk+pkyk)（计冲击时）两车道布载：不计冲击：m汽=10.21210.5+52.53125+2425.125knm=379.87knm计冲击：m汽=1.21730.21210.5+52.53125+2425.125knm=462.41knm四车道布载：不计冲击：m汽=0.670.31610.5+52.53125+2425.125knm=379.37knm计冲击：m汽=1.21730.670.31610.5+52.53125+2425.125knm=461.80knm2）剪力：v汽=m(qkk+pkyk)（不计冲击时）v汽=(1+)m(qkk+pkyk)（计冲击时）两车道布载：不计冲击：v汽=10.21210.5+2.5625+290.40.5kn=36.49kn计冲击：v汽=1.21730.21210.5+2.5625+290.40.5kn=44.42kn四车道布载：不计冲击：v汽=0.670.31610.5+2.5625+290.40.5kn=36.44kn计冲击：v汽=1.21730.670.31610.5+2.5625+290.40.5kn=44.36kn4.2.3.2.l/4截面1）弯矩：m汽=m(qkk+pkyk)（不计冲击时）m汽=(1+)m(qkk+pkyk)（计冲击时）两车道布载：不计冲击：m汽=10.21210.5+39.3984375+2423.84375knm=284.90knm计冲击：m汽=1.21730.21210.5+39.3984375+2423.84375knm=346.81knm四车道布载：不计冲击：m汽=0.670.31610.5+39.3984375+2423.84375knm=284.52knm计冲击：m汽=1.21730.670.31610.5+39.3984375+2423.84375knm=346.35knm2）剪力：v汽=m(qkk+pkyk)（不计冲击时）v汽=(1+)m(qkk+pkyk)（计冲击时）两车道布载：不计冲击：v汽=10.21210.5+5.765625+290.40.75kn=59.01kn计冲击：v汽=1.21730.21210.5+5.765625+290.40.75kn=71.83kn四车道布载：不计冲击：v汽=0.670.31610.5+5.765625+290.40.75kn=58.93kn计冲击：v汽=1.21730.670.31610.5+5.765625+290.40.75kn=71.74kn4.2.3.3.支点截面剪力支点截面由于车道荷载产生的效应，考虑横向分布系数沿空心板跨长的变化，同样均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处，如图8所示。两车道布载：不计冲击：v汽=10.21210.520.502+120.500-0.21220.50410.5 0.917+0.083+290.410.500kn=175.77kn计冲击：v汽=1.2173175.77kn=213.96kn四车道布载：不计冲击：v汽=0.670.31610.520.502+120.500-0.31620.50410.5 0.917+0.083+290.410.500kn=123.39kn计冲击：v汽=1.2173123.39kn=150.20kn4.2.4.人群荷载效应人群荷载是一个均布荷载，其大小按本设计任务书取用为3.0kn/m2，本设计人行道宽度为净宽2m，因此q人=23=6.0kn/m，人群荷载产生的效应计算如下（参照图6、图7、图8）。1） 跨中截面：弯矩：m人=m人q人m=0.1286.052.53125kn/m=40.34kn/m剪力：v人=m人q人v=0.1286.02.5625kn=1.97kn2） l/4截面：弯矩：m人=m人q人m=0.1286.039.3984375kn/m=30.26kn/m剪力：v人=m人q人v=0.1286.05.765625kn=4.43kn3）支点截面剪力：v人=0.1286.020.502-1220.5040.128-06.00.917+0.083kn=5.72kn可变作用效应汇总于表5，由此看出，车道荷载以两行车控制设计。可变作用效应汇总表 表作用效应截面位置作用种类弯矩m/knm剪力v/kn跨中l/4跨中l/4支点车道荷载两行不计冲击379.87284.9036.4959.01175.77计冲击462.41346.8144.4271.83213.96四行不计冲击379.37284.5236.4458.93123.39计冲击461.80346.3544.3671.74150.20人群荷载40.3430.261.974.435.724.3.作用效应组合按桥规公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合，并用于不同的计算项目。按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为： s=（1.2s+1.4s+0.81.4s）式中：结构重要系数，本桥属小桥=0.9； s效应组合设计值； s永久作用效应标准值； s汽车荷载效应（含汽车冲击力）的标准值； s人群荷载效应的标准值。 按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合； 作用短期效应组合表达式； s= s+0.7s+1.0s式中：s作用短期效应组合设计值； s永久作用效应标准值； s不计算冲击的汽车荷载效应标准值； s人群荷载效应的标准值。 作用长期效应组合表达式： s= s+0.4s+0.4s 式中：各符号意义见上面说明。 桥规还规定结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时，应采用标准值效应组合，即此时效应组合表达式为： s= s+ s+ s式中： s标准值效应组合设计值； s，s，s永久作用效应、汽车荷载效应（计入汽车冲击力）、人群荷载效应的标准值。 根据计算得到的作用效应，按桥规各种组合表达式可求得各效应组合设计值，现将计算汇总于表6中。 空心板作用效应组合计算汇总表 表6序号作用种类弯矩m（knm）剪力v（kn）跨中l/4跨中l/4支点作用效应标准值永久作用效应g859.51644.63083.85167.71g288.18216.13028.1256.23g= g+ g ( s)1147.68860.760111.97223.94可变作用效应车道荷载不计冲击s379.87284.9036.4959.01175.77计冲击s462.41346.8144.4271.83213.96人群荷载s40.3430.261.974.435.72承载能力极限状态基本组合s1.2 s （1）1377.221032.910134.36268.731.4 s （2）647.37485.5362.19100.56299.540.81.4 s （3）45.1833.892.214.966.41s=（1）+（2）+（3）2069.771552.3314.40239.88574.68正常使用极限状态作用短期效应组合ss （4）1147.68860.760111.97223.940.7 s （5）265.91199.4325.5441.31123.04s （6）40.3430.261.974.435.72s=（4）+（5）+（6）1453.931090.4527.51157.71352.70使用长期效应组合ss （7）114768860.760111.97223.940.4 s （8）151.95113.9614.6023.6070.310.4 s （9）16.1412.100.791.772.29s=（7）+（8）+（9）1315.77986.8215.39137.34296.54弹性阶段截面应力计算标准值效应组合ss （10）1147.68860.760111.97223.94s （11）462.41346.8144.4271.83213.96s （12）40.3430.261.974.435.72s=（10）+（11）+（12）165.431237.8346.39188.23443.625预应力钢筋数量估算及布置5.1预应力钢筋数量的结算本设计采用先张法预应力混凝土空心板构造形式，在进行预应力混凝土桥梁设计时，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性确定预应力钢筋的数量，然后根据构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量，本设计为部分预应力a类构件，先根据正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预加力npe。按公预规6.3.1条，a类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力，并符合以下条件：在作用短期效应组合下，应满足st-pc0.70ftk要求。式中: st在作用短期效应组合msd作用下，构件抗裂验算边缘混凝土的法向预应力。 pc构件抗裂验算边缘混凝土的有效预应力。在设计时，st和pc的值可按下式进行计算：st=msdwpc=npca+npeepw式中：a、w构件毛截面面积及其对毛截面受拉边缘的弹性地抗矩。 ep预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心矩，ep=y-ap，ap可预先假定。 msd按作用短期效应组合计算的弯矩值。代入st-pc0.70ftk，可求得满足部分预应力混凝土a类构件正截面抗裂性要求所需的最小有效预加力为：npe=msdw-0.70ftk1a+epw本设计中，msd=1453.93knm=1453.93106nmm，预应力空心板采用c50，ftk=2.65mpa，空心板毛截面面积为a=6293cm2=6293102mm2，弹性抵抗矩为w=iy下=6.440810647-1.15cm3=1.4048105cm3=1.4048108m