东洲桥施工图复核报告

东洲桥施工图设计计算复核及图纸审查报告同济大学科技咨询服务部2003年3月东洲桥施工图设计计算复核及图纸审查报告本报告是对无锡市交通规划勘察设计院2002年12月提交的江苏省海门市东洲桥及引道工程施工图设计（桥梁部分）的设计方案进行计算复核和图纸审查。计算复核： 柳惠芬 陈少珍 杨晔图纸审核： 张国泉审 定： 李国平同济大学科技咨询服务部2003年3月目 录1、复核、审核结论与建议提要11.1上部结构计算复核结论与建议11.2下部结构计算复核结论与建议11.3图纸审核结论与建议22、工程设计概况32.1设计范围及内容32.2设计主要技术指标32.3设计采用技术规范32.4设计主要用材32.5设计和计算要点43、计算复核审查依据53.1主要规范及参考资料53.2基本资料53.3计算复核参数53.3.1材料53.3.2荷载63.3.3计算模型及考虑因素74、计算复核审核内容84.1复核计算84.2 施工图纸审查85、计算复核结果95.1 桥梁上部结构95.1.1 22米预应力混凝土空心板梁95.1.1.1 横向分布系数计算95.1.1.2 施工阶段结构受力状态105.1.1.3 使用阶段结构受力状态115.1.1.4 内力计算结果175.1.1.5 正截面强度验算195.1.1.6 斜截面强度验算195.1.1.7 裂缝宽度验算215.1.1.8 变形验算215.1.1.9预制板吊环计算215.1.2 13m预应力混凝土空心板梁225.1.2.1 横向分布系数计算225.1.2.2 施工阶段结构受力状态225.1.2.3 使用阶段结构受力状态245.1.2.4 内力计算结果:305.1.2.5 正截面强度验算315.1.2.6 斜截面强度验算335.1.2.7 裂缝宽度验算345.1.2.8 变形验算345.1.2.9预制板吊环计算345.1.3 上部结构结论355.2. 桥梁下部结构365.2.1盖梁计算复核365.2.1.1正截面强度验算截面：365.2.1.2斜截面抗剪强度验算375.2.2墩柱受力分析415.2.3桩基础受力分析415.2.4 下部结构结论426、图纸审查结果43431、复核、审核结论与建议提要根据无锡市交通规划勘察设计院提供的“海门市东洲桥及引道工程的桥梁施工图设计”文件，同济大学桥梁工程系混凝土桥梁研究室对以下内容进行了复核与审核： 上部结构施工阶段及使用阶段的整体受力计算复核； 上部结构承载能力极限状态计算复核； 下部结构盖梁、墩柱及桩基承载能力及桩身强度计算复核； 施工图纸审查。复核与审核结论与建议提要如下：1.1上部结构计算复核结论与建议 上部结构计算复核总体评价：预应力混凝土空心板在施工阶段、使用阶段的应力满足规范要求，截面极限承载能力满足规范要求；结构刚度满足规范要求。主要结论和建议如下：（1）13米及22米空心板施工阶段应力均满足规范要求；（2）22米空心板使用阶段应力满足全预应力混凝土构件要求，13米空心板满足预应力混凝土A类构件受力要求；（3）13米及22米空心板承载能力极限状态正截面强度均满足规范要求；（4）13米及22米空心板承载能力极限状态斜截面强度均满足规范要求；（5）13米及22米空心板刚度均满足规范要求；（6）建议适当调整22米空心板弯起预应力筋数量，以优化梁端附近混凝土截面受力；（7）建议适当调整13米空心板预应力筋有效长度，以改善梁端附近混凝土截面受力。1.2下部结构计算复核结论与建议 下部结构计算复核总体评价：盖梁、墩柱及桩身截面强度和裂缝宽度满足规范要求；桩底承载力满足规范要求。主要结论如下：（1）盖梁正截面强度满足规范要求；（2）盖梁斜截面强度满足规范要求；（3）盖梁裂缝宽度均满足规范要求；（4）墩柱强度满足受力要求；（5）桩底承载力满足规范要求；（6）桩身截面强度满足规范要求。1.3图纸审核结论与建议图纸审核总体评价：设计依据完备充分，主要技术指标和采用的技术规范合理。图面表达规范、清晰，符合施工图设计要求的深度。但施工图纸中还存在一些疏漏和有待修改的地方，这些需在今后的施工过程中进一步补充与完善。主要结论和建议如下：（1）预应力钢筋在锚固段应加设螺旋钢筋；（2）13米空心板端预应力钢筋位置处宜增设槽口，以利于混凝土封槽；（3）13米先张法预应力空心板应注明其张拉控制应力值及放张时间；（4）22米后张法预应力空心板必须给出预应力钢束的伸长量；（5）建议对预应力筋放张或张拉时混凝土的强度与龄期同时提出要求。2、工程设计概况2.1设计范围及内容 海门市东洲桥上部结构设计的内容主要为13米跨的先张法预应力混凝土简支空心板梁和22米跨的后张法预应力混凝土简支空心板梁。该桥斜交92.5，机动车道与非机动车道分离，共左、中、右三幅，桥面总宽31.5米。桥梁下部桥墩为单排桩柱式结构，桥台为U型桥台，基础为8根1.2米的钻孔灌注桩。2.2设计主要技术指标（1）设计荷载：汽车20级，挂车100级；（2）桥面横向布置：桥面横向布置为0.75（栏杆）+5.0（非机动车道）+2.0（机非分隔带）+16.0（机动车道）+2.0（机非分隔带）+5.0（非机动车道）+0.75（栏杆）31.5米； （3）地震基本烈度：按基本烈度6度设防；（4）最大纵坡：桥梁2.799；（5）桥面横坡：设2.0双向坡。2.3设计采用技术规范（1）公路工程技术标准（JTJ0197）；（2）公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）；（3）公路工程抗震设计规范（JTJ 00489）；（4）公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范（JTJ023-85）；（5）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ02485）；（6）公路桥涵施工技术规范（JTJ 0412000）；（7）公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ02285）。2.4设计主要用材（1）混凝土上部结构：13、22米预制板梁、铰缝、桥面现浇铺装、现浇伸缩缝、现浇连续桥面采用C40；分隔带采用C30；护轮带、栏杆采用C25；下部结构：桥台台帽和台背、耳墙、搭板、桥墩盖梁、立柱、抗震块、支座垫石、盖梁垫层采用C30；桥墩立柱、桩基采用C25；桥台锥体护坡护脚采用C15、C20。 （2）普通钢筋 普通钢筋采用I、II级钢筋。（3）预应力钢筋22米空心板：采用270K级、抗拉标准强度为的低松弛钢绞线；13米空心板：采用270K级、抗拉标准强度为的低松弛钢绞线。（4）预应力锚具采用OVM15B夹片式锚具。（5）支座采用TCYB15035、TCYB20042型支座；（6）伸缩缝 采用JHSF40梳形钢板“三防”伸缩缝装置。2.5设计和计算要点东洲桥跨径分别为13米和22米的预应力混凝土空心板桥，13米跨径采用先张法施工，22米跨径采用后张法施工，按预制阶段、成桥阶段和使用阶段进行承载能力极限状态及正常使用极限状态进行设计。上部结构施工阶段，按照施工步骤分析计算和验算应力状态；使用阶段考虑了恒载、汽车、挂车、非机动车（按人群计算）、温度和收缩徐变等效应的影响，并按规范要求进行验算。3、计算复核审查依据3.1主要规范及参考资料（1）公路工程技术标准（JTJ 00197）；（2）公路桥涵设计通用规范（JTJ 02189）；（3）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ 02385）；（4）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 02485）；（5）建筑抗震设计规范（GB500112001）；（6）公路桥涵设计规范中华人民共和国交通部1974年；（7）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）；（8）公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98）；（9）市政工程设计文件编制深度规定 上海市工程建设规范（DGJ08 -76-1999）；3.2基本资料海门市东洲桥及引道工程施工图设计（第一册） 无锡市交通规划勘察设计院 2002年12月3.3计算复核参数3.3.1材料混凝土： 空心板梁 40号混凝土；桥台盖梁、背墙 30号混凝土；桥台的钻孔桩 25号混凝土。 预应力钢材：13米空心板：预应力钢束：，；22米空心板：预应力钢束：，；3.3.2荷载3.3.2.1上部结构纵向（1）恒载 混凝土结构自重计算容重； 考虑桥面铺装、栏杆、护轮带和湿铰缝荷载集度。（2）活载 汽车20级，按四车道计算；挂车100级；人群3.5（非机动车道处）。3.3.2.2下部结构 上部结构通过支座传到下部结构上的恒载、活载反力； 下部结构自重, 混凝土容重取； 温度影响或汽车制动力。3.3.2.3荷载组合（1）组合I：基本可变荷载（汽20或人群）与永久荷载（结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变影响力）相组合；（2）组合II：基本可变荷载（汽20或人群）、永久荷载（结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变影响力）和温度变化相组合；（3）组合III：基本可变荷载（挂100）与永久荷载（结构自重、预应力）相组合。3.3.2.4规范容许值（1）施工阶段应力 施工阶段在预应力及构件重力作用下，截面边缘混凝土的法向应力容许值为： 压应力 ； 拉应力 。（2）使用阶段应力在使用荷载作用下，预应力混凝土A类构件的法向应力容许值为： 压应力： 组合I ； 组合II或组合III 。 拉应力： 组合I ； 组合II或组合III 。在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的主拉、主压应力容许值为： 组合I ； ； 组合或组合 ； 。（3）使用阶段变形 结构在汽车荷载（不计冲击力）作用下的上部结构竖向挠度幅值（正、负挠度最大绝对值之和）的容许值为： 22米空心板： 13米空心板： 3.3.3计算模型及考虑因素（1）计算模型 上部结构纵向按简支板梁计算，横向按铰接板梁计算横向分布系数。（2）施工过程模拟 施工阶段计算按照设计图纸提供的施工步骤进行，对各施工阶段进行全过程模拟。空心板桥按空心板预制、施加预应力、二期恒载作用、成桥使用阶段进行强度、应力状态计算。（3）混凝土徐变、收缩影响 根据施工步骤，按每一阶段混凝土加载龄期、荷载变化过程分别考虑徐变、收缩影响。使用阶段混凝土徐变、收缩影响从施工阶段连续计算求得。4、计算复核审核内容 根据海门市东洲桥设计复核和施工图审查合同，计算复核主要是对该桥13米先张法和22米后张法预应力混凝土空心板梁进行复核，内容如下:4.1复核计算（1） 成桥初期结构计算复核 预应力混凝土空心板梁考虑预制、施加预应力、二期恒载作用等。（2） 使用阶段结构受力复核根据设计荷载标准和设计假定附加荷载，进行正常使用阶段复核计算，预应力混凝土空心板包括截面正应力验算和结构刚度验算。（3） 承载能力极限状态结构受力复核进行极限承载能力验算，包括抗弯和抗剪承载能力验算。4.2 施工图纸审查 依据无锡市交通规划勘察设计院设计的海门市东洲桥及引道工程施工图设计图纸，对其中桥梁结构部分进行施工图纸审查。 施工图纸审查根据上海市市政工程设计文件编制深度的规定，对施工图设计文件进行相当审核深度的设计质量把关，按照施工图设计阶段规定的深度要求对设计文件的完整性、采用设计依据和规范标准的合理性、图纸编排和图面质量给出总的评价，并对以上的图纸结合施工图说明书提出具体的审查意见和建议。5、计算复核结果5.1 桥梁上部结构东洲桥采用桥面连续的预应力混凝土简支空心板结构。桥梁断面及空心板构造尺寸如图5.1.15.1.2所示。图5.1.1 一幅半桥梁横断面及空心板截面尺寸 (单位：cm)注：本图为跨径为22m断面图5.1.2 一幅半桥梁横断面及空心板截面尺寸 (单位：cm)注：本图为跨径为13m断面5.1.1 22米预应力混凝土空心板梁5.1.1.1 横向分布系数计算横断面图见图5.1.1所示。简支空心板桥按铰接板法计算横向分布影响线，然后在影响线上进行汽车20级，挂车100级，非机动车道按人群加载，2车道汽车布载时不折减，3车道汽车布载时车道折减系数0.78，4车道汽车布载时车道折减系数0.67，计算结果为2车道布载控制。计算得各块板的活载横向分布系数结果列在表5.1.1.1。各块板横向分布系数 表5.1.1.1板号123456789101112131415汽车0.2130.2120.2070.2010.1870.1690.1670.1590.156挂车0.1150.1170.1160.1090.1000.0950.0910.0900.089人群0.8230.8350.8410.8410.8350.825空心板的桥面铺装由1#15#板平均分摊，机非分隔带、栏杆和护轮带按横向分布影响线加载分摊到各块板上。根据以上横向分布系数计算结果，取最不利情况分别计算1、4、7和8板，计算结果如下。5.1.1.2 施工阶段结构受力状态A、预制阶段结构受力状态 空心板预制阶段应力图见图5.1.1.1图5.1.1.4（单位：Mpa）。图5.1.1.1 1#板预制阶段应力图图5.1.1.2 4#板预制阶段应力图图5.1.1.3 7#板预制阶段应力图图5.1.1.4 8#板预制阶段应力图预制阶段空心板混凝土包络应力为，最大压应力发生在1#板支点截面的下缘，不出现拉应力。施工阶段应力满足规范要求。B、成桥初期结构受力状态空心板施工阶段计算考虑桥面系施工后的阶段。施工阶段应力图见图5.1.1.5图5.1.1.8（单位：Mpa）。图5.1.1.5 成桥初期1板应力图图5.1.1.6 成桥初期4板应力图图5.1.1.7 成桥初期7板应力图图5.1.1.8 成桥初期8板应力图 成桥初期空心板混凝土包络应力为，最大压应力发生在桥面系施工后1板支点截面的下缘，不出现拉应力。 成桥初期应力满足规范要求（成桥初期混凝土压应力容许值为16.8，不允许出现拉应力）。5.1.1.3 使用阶段结构受力状态 （一） 正应力验算：正常使用阶段空心板包络正应力见图5.1.1.95.1.1.18（单位：Mpa）。图5.1.1.9 1板使用组合I正应力图图5.1.1.10 1板使用组合II正应力图图5.1.1.11 4板使用组合I正应力图图5.1.1.12 4板使用组合II正应力图图5.1.1.13 7板使用组合I正应力图图5.1.1.14 7板使用组合II正应力图图5.1.1.15 7板使用组合III正应力图图5.1.1.16 8板使用组合I正应力图图5.1.1.17 8板使用组合II正应力图图5.1.1.18 8板使用组合III正应力图（1）1板正应力情况在组合I情况下，1板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0）。在组合II情况下，1板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8）。（2）4板正应力情况在组合I情况下，4板混凝土包络正应力为。最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0）。在组合II情况下，4板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8）。（3）7板正应力情况在组合I情况下，7板混凝土包络正应力为。最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0）。在组合II情况下，7板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8）。在组合III情况下，7板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合III容许压应力值为16.8）。（4）8板正应力情况在组合I情况下，8板混凝土包络正应力为。最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0）。在组合II情况下，8板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为16.8）。在组合III情况下，8板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在支点截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合III容许压应力值为16.8）。（二）主应力验算正常使用阶段空心板包络主应力见图5.1.1.19图5.1.1.28（单位：Mpa）。图5.1.1.19 1板使用组合I主应力图图5.1.1.20 1板使用组合II主应力图图5.1.1.21 4板使用组合I主应力图图5.1.1.22 4板使用组合II主应力图图5.1.1.23 7板使用组合I主应力图图5.1.1.24 7板使用组合II主应力图图5.1.1.25 7板使用组合III主应力图图5.1.1.26 8板使用组合I主应力图图5.1.1.27 8板使用组合II主应力图图5.1.1.28 8板使用组合III主应力图（1）1板主应力情况在组合I情况下，1板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，1板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，A类构件容许主拉应力2.34）。（2）4板主应力情况在组合I情况下，4板混凝土包络主应力为。最大主压应力出现在支点截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，4板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，容许主拉应力2.34）。（3）7板主应力情况在组合I情况下，7板混凝土包络主应力为。最大主压应力出现在支点截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，7板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，容许主拉应力2.34）。在组合III情况下，7板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2，容许主拉应力2.34）。（4）8板主应力情况在组合I情况下，8板混凝土包络主应力为。最大主压应力出现在支点截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，8板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在支点截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，容许主拉应力2.34）。在组合III情况下，8板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2，容许主拉应力2.34）。综上，22m空心板施工阶段混凝土正应力满足规范要求，正常使用阶段混凝土正应力和主应力均满足全预应力混凝土构件的应力要求。但板端附近混凝土截面应力较不均匀。若适当调整弯起预应力筋数量，则板端附近混凝土截面受力将达到更好的状态。5.1.1.4 内力计算结果承载能力极限状态考虑荷载的最不利组合后，组合内力计算结果见图5.1.1.29图5.1.1.34（单位：kNm ,kN）。图5.1.1.29 1板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.1.30 4板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.1.31 7板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.1.32 7板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图图5.1.1.33 8板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.1.34 8板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图5.1.1.5 正截面强度验算（1）验算位置截面一：跨中截面（离支点10.685m）。（2）截面验算1板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.2 项 目计算截面荷载效应截面抗力是否满足跨中截面处1837.72430满 足4板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.3 项 目计算截面荷载效应截面抗力是否满足跨中截面处1747.62380满 足7板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.4 项 目计算截面荷载效应截面抗力是否满足跨中截面处1983.22380满 足8板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.1.5 项 目计算截面荷载效应截面抗力是否满足跨中截面处1973.12380满 足计算结果表明，22m板的承载能力极限状态正截面强度满足规范要求。5.1.1.6 斜截面强度验算（1）抗剪上、下限验算斜截面尺寸验算表（单位：kN） 表5.1.1.6 项目位置上限下限荷载效应尺寸是否满足1板848215344满足4板848211328满足7板848215386满足8板848211384满足（2）强度验算 根据内力计算结果，取最不利组合进行验算：1板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.7 距边支点距置(cm)荷载效应抗力是否满足配箍率最小配箍率是否满足0240344652满足0.00550.0018满足240933257408满足0.00280.0018满足933跨中78300满足0.00280.0018满足4板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.8 距边支点距置(cm)荷载效应抗力是否满足配箍率最小配箍率是否满足0240328651满足0.00560.0018满足240933246403满足0.00280.0018满足933跨中68295满足0.00280.0018满足7板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.9 距边支点距置(cm)荷载效应抗力是否满足配箍率最小配箍率是否满足0240386652满足0.00560.0018满足240933295408满足0.00280.0018满足933跨中103300满足0.00280.0018满足8板左半跨斜截面强度验算表（单位：kN） 表5.1.1.10 距边支点距置(cm)荷载效应抗力是否满足配箍率最小配箍率是否满足0240384651满足0.00560.0018满足240933293403满足0.00280.0018满足933跨中103295满足0.00280.0018满足计算结果表明，22m板的承载能力极限状态斜截面尺寸满足规范要求；强度满足规范要求；最小配箍率满足规范要求。5.1.1.7 裂缝宽度验算 由于本结构是全预应力混凝土构件，不出现拉应力，更不出现裂缝，无需进行裂缝宽度验算。5.1.1.8 变形验算跨中截面汽车荷载变形验算表（单位：mm） 表5.1.1.11 项目位置跨中容许值是否满足7板5.6836.7满足8板5.7836.7满足计算结果表明，22m板的刚度满足规范要求。5.1.1.9预制板吊环计算每块预制板设四个吊环，吊环由2根f28圆钢筋受力，因1板自重较大，吊环强度验算按边预制板进行，1板重量：G358kN吊环强度验算时计入动力系数1.2，预制板重量由8根f28圆钢筋平均分摊拉力的，钢筋应力：计算结果表明，22m板的吊环受力安全。5.1.2 13m预应力混凝土空心板梁5.1.2.1 横向分布系数计算横断面图见图5.1.2所示。简支空心板桥按铰接板法计算横向分布影响线，然后在影响线上进行汽车20级，挂车100级，非机动车道按人群加载，2车道汽车布载时不折减，3车道汽车布载时车道折减系数0.78，4车道汽车布载时车道折减系数0.67，计算结果为2车道布载控制。计算得各块板的活载横向分布系数结果列在表5.1.2.1。各块板横向分布系数 表5.1.2.1板号123456789101112131415汽车0.2390.2390.2350.2290.2090.1860.1920.1890.179挂车0.1310.1360.1360.1270.1180.1120.1100.1080.108人群0.8620.8240.8370.8380.8280.811空心板的桥面铺装由1#15#板平均分摊，机非分隔带、栏杆和护轮带按横向分布影响线加载分摊到各块板上。根据以上横向分布系数，计算1、4、7和8板，计算结果如下。5.1.2.2 施工阶段结构受力状态A、预制阶段结构受力状态由于先张法板梁图纸中缺少张拉控制应力，因此本次验算假定张拉控制应力。空心板预制阶段应力图见图5.1.2.1图5.1.2.4（单位：Mpa）。图5.1.2.1 1#板预制阶段应力图图5.1.2.2 4#板预制阶段应力图图5.1.2.3 7#板预制阶段应力图图5.1.2.4 8#板预制阶段应力图预制阶段空心板混凝土包络应力为，最大压应力发生在7#板跨中截面的下缘，不出现拉应力。施工阶段应力满足规范要求。B、成桥初期结构受力状态空心板施工阶段计算考虑桥面系施工后的阶段。施工阶段应力图见图5.1.2.5图5.1.2.8（单位：Mpa）。图5.1.2.5 成桥初期1板应力图图5.1.2.6 成桥初期4板应力图图5.1.2.7 成桥初期7板应力图图5.1.2.8 成桥初期8板应力图 成桥初期空心板混凝土包络应力为，最大压应力发生在桥面系施工后7板近跨中截面的下缘，不出现拉应力。 成桥初期应力满足规范要求（成桥初期混凝土压应力容许值为12.6，不允许出现拉应力）。5.1.2.3 使用阶段结构受力状态 （一） 正应力验算：正常使用阶段空心板包络正应力见图5.1.2.95.1.2.18（单位：Mpa）。图5.1.2.9 1板使用组合I正应力图图5.1.2.10 1板使用组合II正应力图图5.1.2.11 4板使用组合I正应力图图5.1.2.12 4板使用组合II正应力图图5.1.2.13 7板使用组合I正应力图图5.1.2.14 7板使用组合II正应力图图5.1.2.15 7板使用组合III正应力图图5.1.2.16 8板使用组合I正应力图图5.1.2.17 8板使用组合II正应力图图5.1.2.18 8板使用组合III正应力图（1）1板正应力情况在组合I情况下，1板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在近跨中截面的下缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合I容许压应力值为14.0，A类构件容许拉应力2.08）。在组合II情况下，1板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在近跨中截面的下缘，最大拉应力出现在支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8，A类构件容许拉应力2.34）。（2）4板正应力情况在组合I情况下，4板混凝土包络正应力为。最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0，A类构件容许拉应力2.08）。在组合II情况下，4板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8，A类构件容许拉应力2.34）。（3）7板正应力情况在组合I情况下，7板混凝土包络正应力为。最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0，A类构件容许拉应力2.08）。在组合II情况下，7板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8，A类构件容许拉应力2.34）。在组合III情况下，7板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许压应力值为16.8，A类构件容许拉应力2.34）。（4）8板正应力情况在组合I情况下，8板混凝土包络正应力为。最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为14.0，A类构件容许拉应力2.08）。在组合II情况下，8板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许压应力值为16.8，A类构件容许拉应力2.34）。在组合III情况下，8板混凝土包络正应力为，最大压应力出现在跨中截面的上缘，最大拉应力出现在近支点截面下缘。混凝土的正应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许压应力值为16.8，A类构件容许拉应力2.34）。（二）主应力验算：正常使用阶段空心板包络主应力见图5.1.2.19图5.1.2.28（单位：Mpa）。图5.1.2.19 1板使用组合I主应力图图5.1.2.20 1板使用组合II主应力图图5.1.2.21 4板使用组合I主应力图图5.1.2.22 4板使用组合II主应力图图5.1.2.23 7板使用组合I主应力图图5.1.2.24 7板使用组合II主应力图图5.1.2.25 7板使用组合III主应力图图5.1.2.26 8板使用组合I主应力图图5.1.2.27 8板使用组合II主应力图图5.1.2.28 8板使用组合III主应力图（1）1板主应力情况在组合I情况下，1板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在近跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，1板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在近跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，A类构件容许主拉应力2.34）。（2）4板主应力情况在组合I情况下，4板混凝土包络主应力为。最大主压应力出现在跨中截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，4板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，A类构件容许主拉应力2.34）。（3）7板主应力情况在组合I情况下，7板混凝土包络主应力为。最大主压应力出现在跨中截面，最小主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，7板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，A类构件容许主拉应力2.34）。在组合III情况下，7板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2，A类构件容许主拉应力2.34）。（4）8板主应力情况在组合I情况下，8板混凝土包络主应力为。最大主压应力出现在跨中截面，最小主拉应力出现在近支点截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为16.8，受弯构件容许主拉应力2.08）。在组合II情况下，8板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在近支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合II容许主压应力值为18.2，A类构件容许主拉应力2.34）。在组合III情况下，8板混凝土包络主应力为，最大主压应力出现在跨中截面，最大主拉应力出现在近支点截面。混凝土的主应力满足部分预应力混凝土A类构件的要求（组合III容许主压应力值为18.2，A类构件容许主拉应力2.34）。综上，13m空心板施工阶段混凝土正应力满足规范要求，正常使用阶段混凝土正应力和主应力均满足部分预应力混凝土A类构件的应力要求。但板端附近混凝土截面受力略差。若适当调整预应力筋有效长度，则板端附近混凝土截面受力能达到更好的状态。5.1.2.4 内力计算结果:承载能力极限状态考虑最不利荷载组合后，组合内力计算结果见图5.1.2.29图5.1.2.34（单位：kNm ,kN）。图5.1.2.29 1板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.2.30 4板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.2.31 7板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.2.32 7板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图图5.1.2.33 8板承载能力极限状态组合I、II弯矩、剪力包络图图5.1.2.34 8板承载能力极限状态组合III弯矩、剪力包络图5.1.2.5 正截面强度验算（1）验算位置（一）1、7板截面一：底板N1、N8预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点1.09 m）；截面二：底板N6预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点2.05 m）；截面三：底板N5预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点2.55 m）；截面四：底板N9预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点3.15 m）；截面五：底板N3预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点3.95 m）；截面六：底板N7预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点5.05 m）；截面七：跨中截面（离支点6.30 m）。（二）4、8板截面一：底板N8预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点1.09 m）；截面二：底板N6预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点1.85 m）；截面三：底板N2预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点2.35 m）；截面四：底板N9预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点2.95 m）；截面五：底板N4预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点3.85 m）；截面六：底板N7预应力筋截断处，考虑100d的预应力钢筋锚固长度（离支点4.75 m）；截面七：跨中截面（离支点6.30 m）。（2）截面验算1板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.2.2 项 目计算截面荷载效应截面抗力是否满足截面一162339满 足截面二279508满 足截面三330573满 足截面四384644满 足截面五441716满 足截面六492783满 足跨中截面处512783满 足4板正截面强度验算表（单位：弯矩kN.m） 表5.1.2.3 项 目计算截面荷载效应截面抗力是否满足截面一145303满 足截面二212442满 足截面三265501满 足截面四335569满 足截面五393669满 足截面六435707满 足跨中截面处4637