16m预应力空心板毕业设计.doc

郑州航空工业管理学院毕 业 论 文（设 计）2013 届 土木工程 专业 0909052 班级题 目 京港澳高速跨河16米预应力空心板桥设计 姓 名 赵 怀 学号 090905242 指导教师 侯晓英 职称 副教授 二0一三年 五 月 二十三日京港澳高速跨河16m预应力混凝土空心板桥计学号：090905242 作者：赵 怀 指导老师:侯晓英 职称：副教授内 容 提 要 预应力混凝土空心板桥在我国桥梁建筑上占我重要的地位，在目前对于中小跨径的永久性桥梁，无论是公路桥梁或者城市桥梁，都在尽量采用预应力混凝土空心板桥，因为这种桥梁具有就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强，整体性好以等多种优点，从而决定了本设计中桥型的选择，整个计算的方法。该桥地处京港澳高速文峰大道上，是一级公路上的一座桥梁，单跨16米，地质情况较好，公路中央分割带为5米，故设计为分幅式,设计中首先确定桥的类型，构造的设计，梁板布置的选择和定位，本桥采用的是装配式预应力混凝土简支空心板梁桥，其次根据已定的结构设计和计算配筋。其中包括截面尺寸，计算简图的确定，计算方法，荷载计算，内力计算并绘制内力图，影响线等。下部结构设计中，确定为埋置式刚性扩大基础桥台设计，进行了基础的验算，满足了设计要求。最后使用CAD制图将所设计的构造和配筋进行说明。关键词跨径;分幅式;空心板;预应力16m Prestressed Concrete Hollow Slab DesignStudentID:090905242 Author:zhaoHuai Instructor:HouXiaoYing JobTitle: Associate ProfessorAbstractPestressed concrete hollow slab bridge in China on the bridge architecture of my important position, for the moment, for small and medium-sized span of the permanent bridge, whether the highway bridge or city Bridges, as far as possible in the prestressed concrete hollow slab bridge, because this bridge has use local materials, industrial construction, good durability, strong adaptability, integral sex is good and so on many kinds of advantages, to decide the design in the choice of the form, the whole calculationmethod.The bridge is located in Beijing Hong Kong and Macao high-speed Wenfeng Avenue., is one of a bridge on the road, single-span of 16 metres, good geological conditions, the split with the central highway to three meters, is designed tosub-sites. This design is divided into the upper structure design. The lower part of the structure and design of two major parts. Superstructure design, first determine the type ofbridge, structural design, the choice of beam layout and positioning, the bridge is used in assembly-prestressed concrete simple hollow plate girder bridge, followed has been set in accordance with the structural design and calculation with Tendons. Including the section size, the calculation of the sketch identified, calculation methods, load, the calculation of internal forces and internal 11forces drawn map, influence line, bending envelope from the map, and so on. The lower part of the design of the structure, identified as buried-rigid foundation for expanding abutment design, the basis of checking to meet the design requirements. Finally the use of CAD drawing will be designed and constructed for the construction of reinforced that. Key words: Span, sub-sites, hollow boards, prestressed, the upper part of structural design, design abutment.Key wordsSpan; framing; cored slab; prestressing-pretensioning 目 录1 桥梁设计概况11.1工程概况11.2设计依据与主要设计规范12 方案比选2方案一：预应力混凝土T形梁桥4方案二：预应力空心板简支梁桥4方案三：预应力混凝土连续箱梁桥43 桥梁上部结构计算63.1桥梁总体布置63.1.1设计资料63.1.2构造型式及尺寸选定64 空心板截面几何特性计算94.1截面面积94.2全截面重心位置95 作用效应计算105.1永久作用效应计算105.2基本可变作用效应计算115.2.1冲击系数的计算115.2.2 基本可变作用横向分布系数116 预应力钢筋数量估算及布置206.1预应力钢筋数量的估算226.2预应力钢筋的布置246.3普通钢筋数量的估算及布置247 换算截面几何特性计算267.1换算截面面积267.2换算截面重心的位置267.3换算截面惯性矩277.4换算截面的弹性抵抗矩278 承载能力极限状态计算288.1跨中截面正截面抗弯承载力计算288.2斜截面抗弯承载力计算298.2.1截面抗剪强度上、下限的复核298.2.2斜截面抗剪承载力计算309 预应力损失计算339.1 钢筋与台座间的温差引起的应力损失339.2 混凝土弹性压缩引起的预应力损失339.3 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失349.4混凝土的收缩和徐变引起的应力损失349.5预应力损失组合3410 正常使用极限状态计算3910.1正截面抗裂性验算3910.2斜截面抗裂性验算4410.2.1 正温差应力4410.2.2 反温差应力4510.2.3 主拉应力4511 主梁变形计算4911.1 正常使用阶段的挠度计算4911.2预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置4911.2.1 预加力引起的反拱度计算4911.2.2 预拱度的设置5112 持久状态应力验算5212.1跨中截面混凝土的法向压应力验算5212.2 跨中预应力钢绞线的拉应力验算5212.3 斜截面主应力验算5313 短暂状态应力验算5613.1 跨中截面5713.1.1由预加力产生的混凝土法向应力5713.1.2由板自重产生的板截面上、下缘应力5813.2 截面5813.3支点截面5914 最小配筋率复核6215 铰缝计算6415.1铰缝剪力计算6415.1.1 铰缝剪力影响线6415.1.2铰缝剪力6515.2铰缝抗剪强度验算6616 预制空心板吊环计算67参考文献68.98.京港澳高速跨河16m预应力混凝土空心板桥计学号：090905242 作者：赵 怀 指导老师:侯晓英 职称：副教授1桥梁设计概况1.1工程概况京港澳高速文峰大道跨河桥位于河南省安阳市城区东，文峰大道东段跨京港澳高速公路处,是连接高速两侧安阳市城区与安东新区的文峰大道工程的重要组成部分。京港澳高速文峰大道上跨河桥的建成，对安阳市区东扩具有重要意义,该桥梁全长160m,为分离式桥梁,设计速度为120km/h,上下两幅双向四车道. 该处河道比降较小，水流缓慢，对河床冲刷较小，桥墩对水流影响很小，不影响行洪。该处位属河流冲积平原地貌，地质构造不发育，岩土层分布较均匀，岩体主要是寒武系石灰岩层，自上而下为：杂填土、黏土层、粗砂层、石灰岩层，地质稳定适合本桥建设；设计考虑石灰岩为持力层，河道内桩基基本没有土层，考虑桥墩的稳定，要求嵌岩深度大于桥规的规定。1.2设计依据与主要设计规范1) 易建国. 桥梁计算示例丛书 混凝土简支梁（板）桥（第三版）M. 北京：人民交通出版社，20062) 姚玲森. 桥梁工程M. 北京：人民交通出版社，20083) 中华人民共和国交通部标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG-D62-2004）S. 北京：人民交通出版社，20044) 中华人民共和国交通部标准.公路桥涵设计通用规范（JTG-D60-2004）S. 北京：人民交通出版社，20045) 中华人民共和国交通部标准.公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2004）S. 北京：人民交通出版社，20046) 叶见曙. 结构设计原理M. 北京：人民交通出版社，20057) 中华人民共和国交通部标准.公路坞工桥涵设计规范（JTG-D61-2005）S. 北京：人民交通出版社，20052方案比选 为了获得适用、经济和美观的桥梁设计，经过深入细致的调查和研究，并结合有关方面的要求综合考虑，满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的要求，做出几种方案，最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计，具体过程如下：方案一：预应力混凝土简支梁桥（160m）方案二：预应力混凝土空心板桥（160m）方案三：预应力混凝土悬臂拼装箱梁桥（160m）表2-1 方案比较表序号 方案类比 别较项目第一方案第二方案第三方案预应力混凝土简支梁桥（160m）预应力混凝土空心板桥（160m）预应力混凝土悬臂拼装箱梁桥（160m）1桥高（m）5552桥长（m）1601601603最大纵坡（%）2.02.02.04结构特点预应力混凝土简支梁桥在垂直在垂直荷载作用下，只产生垂直反力，无水平推力，结构造型灵活，刚度大，变形较小。预应力混凝土空心板桥技术较先进，工艺要求严格，施工方便，制造工艺简单，构件质量小，架设放便，可以减轻自身自重，并且可以充分利用材料。预应力混凝土悬臂拼装箱梁桥抗扭刚度大，抵抗风荷载能力强，箱梁预制模版需求大，且模版拼装难度高，吊装对设备要求高。5施工技术外型简单，制造方便，整体性好，但施工难度高。结构不发生体系转换，施工难度低。悬臂施工需要历史固结和支撑措施，支座处处理比较复杂，预应力钢筋需求量大，预应力张拉分阶段，施工难度高。6养护维修后期运营养护费用大养护费用小后期运营养护费用大 方案一：预应力混凝土T形梁桥（1016m）300mmm1200mm图2-1方案二总体布置图方案二：预应力空心板简支梁桥（1016m）图2-2方案二总体布置图方案三：预应力混凝土连续箱梁桥（40+80+40m）40m80m40m13m图2-3 方案三总体布置图通过以上三种方案比较，从结构特点、施工技术、后期养护维修等诸多方面看，第二方案优点最多。第一方案施工难度高而且后期养护费用高等原因不宜采用；第三方案由于造价高，施工不方便，不易维护等原因不宜采用。所以第二方案最为合理。3桥梁上部结构计算3.1桥梁总体布置3.1.1设计资料（1）跨径：预制板标准跨径：计算跨径：；主梁全长：15.96；（2）桥面净空：单幅1.25m+23.75m+3.25m；全桥中央分隔带宽5m （3）设计荷载：公路级； （4）材料：预应力钢筋17束15.2mm；非预应力钢筋采用HRB335和R235；空心板混凝土采用C50，铰缝为C40细集料混凝土桥面铺装采用C30沥青混凝土和C40防水混凝土3.1.2构造型式及尺寸选定桥面净空为单幅布置为1.25m+23.75m+3.25m；全桥单幅宽采用9块预制预应力空心板，每块空心板宽122，高80。采用先张法施工工艺，预应力钢筋采用17束15.2m，公称面积140，。C50混凝土空心板全桥空心板横断面布置如图3-1;空心板中板截面及构造尺寸见图3-2，边板截面及尺寸见图3-3;全桥纵断面图见图3-4.图3-1 桥梁横断面（尺寸单位：cm）图3-2 中板横截面尺寸图（尺寸单位：cm）图3-3 边板横截面尺寸图（尺寸单位：cm）图3-4桥梁总体纵断面4 空心板截面几何特性计算4.1截面面积空心板截面面积为:2 =550524.2全截面重心位置全截面对1/2板搞出的静矩：S1/2h= =5835.6673；铰缝面积：A铰=2（0.577+153+0.5415）=1992毛截面重心离1/2板高处的距离为：（向下移）；铰缝重心对1/2板高处的距离为：；4.3空心板毛截面对重心轴的惯矩I： =4.0331064空心板的抗扭刚度可简化为如图所示的箱形截面近似计算:图4-1 计算的空心板截面简化图（尺寸单位：cm）5 作用效应计算5.1永久作用效应计算（1）空心板自重（一期结构自重）G1：。（2）桥面系自重（二期结构自重）G2:本设计是高速公路，没有人行道和栏杆，设计有防撞护栏，本设计选择混凝土防撞护栏，按单侧7.5 kN/m线荷载计算。桥面铺装上层为10cm厚C30沥青混凝土，下层为12cm厚C40防水混凝土，则全桥宽铺装层每延米重力为：（0.123+0.1225）13kN/m=68.9 kN/m每延米桥面系重力为: (3)铰缝自重。由此得空心板的每延米的恒载：（4）恒载内力计算表5-1 恒载内力计算组合 项目荷载种类g（kN/m） L（m）M（kNm）Q(kN)跨中一期恒载14.31315.56433.1715324.8786111.355155.6776二期恒载10.0115.56302.9446227.208577.8838.9389恒载合计24.32315.56736.1161552.0871189.232994.61655.2基本可变作用效应计算公路级荷载的车道荷载：计算剪力效应时，集中荷载标准值应乘以1.2的系数，KN5.2.1冲击系数的计算按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）第4.3.2规定，汽车冲击系数的计算采用以结构基频为主要影响因素的计算方法，对于简支梁桥，结构频率f可采用下式计算g重力加速度，g=9.81(m/s2)。所以Hz5.2.2 基本可变作用横向分布系数空心板的可变作用横向分布系数跨中和处按铰接板法计算，支点处按杠杆原理法计算，支点到之间按直线内插求得。（1） 跨中及处的可变作用横向分布系数计算空心板的刚度系数：； I=4.0331064；b=123；=15.56102；IT=9.0903 1064 =0.01608 由内插得到时15号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值,内插计算结果见下表,并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各板横向分布系数.各板横向分布系数及横向最不利布载见下图由于桥梁单幅断面结构对称,只计算15号板的横向分布影响线坐标值.表5-2 各板可变作用横向分布影响线坐标表1号板2号板3号板4号板5号板6号板7号板8号板9号板1号板0.21240.17690.13810.10820.08540.06870.05530.04610.04182号板0.17690.17330.14740.11530.09120.07290.05890.04870.04213号板0.13810.14740.14980.13030.10240.08200.06630.05490.04674号板0.10820.11530.13030.13740.12110.09620.07740.06430.05495号板0.08540.09120.10240.12110.13080.11650.09420.07740.0663图5-1 横向分布系数计算各板的荷载横向分布系数计算见表5-3：计算公式为： 表5-3 各种作用下的横向分布系数表板号作用类型1号2号3号4号5号6号0.3710.3690.3700.3660.3690.3680.3030.2960.0.2910.2850.2930.289由上表可知1号板在荷载作用下的横向分布系数最为不利，为设计和施工简便，各板设计成同一规格，并以1号板进行设计,因此取跨中和l/4L处的荷载横向分布系数值: ,（2）支点处的可变作用横向分布系数计算（杠杆原理法）见图5-2 图5-2 支点处荷载横向分布影响线及最不利布载图（尺寸单位：cm）(3) 支点到L/4处的荷载横向分布系数按直线内插求得，空心板荷载横向分布系数计算结果见表5-4：表5-4空心板的荷载横向分布系数作用位置跨中至L/4支点支点至L/4处三车道汽车荷载0.3990.533直线内插两车道汽车荷载0.3030.533（3）车道荷载效应计算如图5-3和图5-4图5-3 L/4处截面弯矩影响线图5-4 L/4处内力影响线及加载图式（单位：cm） 计算剪力所用公式为： （1） 跨中截面（2） 弯矩:(不计冲击时) (计冲击时)两车道布载:不计冲击:=358.23kN/m计冲击：=454.956kN/m三车道布载：不计冲击:=342.13 kN/m计冲击：=434.51kN/m剪力: （不计冲击时）（计冲击时）两车道布载：不计冲击时：计冲击时：三车道布载：不计冲击时：计冲击时：（2）L/4截面（3） 弯矩：(不计冲击时) (计冲击时)两车道布载:不计冲:击:=268.68kN/m计冲击：=341.22kN/m三车道布载：不计冲击:=256.60kN/m计冲击：=325.88kN/m剪力（不计冲击时）（计冲击时）两车道布载：不计冲击时：计冲击时：三车道布载：不计冲击时：计冲击时： （3）支点截面 计算支点截面剪力时，考虑中板横向分布系数在0L/4之间变化不大，可忽略不计；而边板荷载横向分布系数在梁端区段变化较大，计算时应计入其变化所产生的影响，如图5-5所示。 图5-5 支点截面内力图两车道布载：不计冲击： =171.45kN 计冲击：kN三车道布载：不计冲击： =117.53kN可变作用效应（汽车）汇总与下表5-5，由此可看出，车道荷载以两车道布载控制设计。 表5-5弯矩M、（kN.m）剪力V/kN跨中L/4跨中L/4支点车道荷载两车道不计冲击358.23268.6846.5974.53171.43计冲击454.956341.2259.1793.16217.74三车道不计冲击342.13256.6044.5071.18117.53计冲击434.51325.8856.5182.84149.273.作用效应组合短期效应组合，长期效应组合,标准效应组合和承载能力极限状态基本组合见表5-6表5-6序号荷载类别跨中截面四分点截面支点截面kN.mkN.mkN.mkN.mkN.m1第一期永久作用433.170.00324.8855.68111.362第二期永久作用302.950.00227.2138.9477.883总永久作用(1+2)736.120.00552.0994.62189.234可变作用(不计冲击)358.2346.59268.6874.53171.455可变作用(计冲击)454.9659.17341.2293.16217.746标准组合(3+5)1191.0859.17893.3182.71406.977短期组合(3+0.74)986.8832.611740.17143.17309.258极限组合(1.23+1.45)1520.2982.841140.22236.87531.919长期组合(3+0.44)899.4118.64659.56122.36257.816 预应力钢筋数量估算及布置6.1预应力钢筋数量的估算 本桥采用先张法预应力混凝土空心板构造形式。设计时应满足不同设计状况下规范规定的控制条件要求，例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中，最重要的是满足结构在正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。因此，预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，在由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。本设计以部分预应力A类构件设计，首先按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，应满足要求。式中: 在作用短期效应组合Msd作用下，构件抗裂性验算边缘混凝土的法向拉应力；在初步设计时，和可按公式近似计算： (6-1) (6-2)式中: A,W构件毛截面面积及对毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩； 预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心矩，,可预先假定。代入即可求得满足部分预应力A类构件正截面抗裂性要求所需的有效预加力为： (6-3)式中：混凝土抗拉强度标准值。本预应力空心板桥采用C50，=2.65Mpa,由表4-3得，空心板的毛截面换算面积:假设,代入得：则所需的预应力钢筋截面面积Ap为： (6-4) 式中： 预应力钢筋的张拉控制应力； 全部预应力损失值，按张拉控制应力的20%估算。本桥采用17股钢绞线作为预应力钢筋，直径15.2mm，公称截面面积140mm，=1860Mpa，Ep=1.9510Mpa.按公预规 现取,预应力损失总和近似假定为张拉控制应力来估算，则: 采用12根，15.2钢绞线，钢绞线面积6.2预应力钢筋的布置预应力空心板选用12根17钢绞线布置在空心板下缘， =45mm，沿空心板跨长直线布置 ，即沿跨长=45mm保持不变，见下图预应力钢筋布置应满足公预规的要求，钢绞线净距不小于25mm,端部10倍预应力钢筋直径范围内,设置3至5片钢筋网。跨中截面预应力钢筋布置图(单位:cm)如图6-1所示：图6-1跨中截面预应力钢筋布置图6.3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的数量，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：如图6-2所示：图6-2 空心板等效工字型截面(单位:cm)换算成工字型截面时，由：以及 联立上式可得， 则得等效工字形截面的上翼板缘厚度：得等效工字形截面的下翼板缘厚度：得等效工字形截面的腹板厚度：等效工字形截面尺寸见图6-2。估算普通钢筋时，可先假定,则由下列可求得受压区的高度，设根据公式: （6-5）由公预规可得：，跨中弯矩，代人上式整理得：解得：说明中和轴在翼缘板内，可由下式求的普通钢筋面积为：说明按受力计算不需要配置纵向普通钢筋，只需要按构造要求配置。拟采用， 按公预规，普通钢筋1012布置在空心板下缘一排（截面受拉边缘），沿空心板跨长直线布置，钢筋重心至板下缘45mm处，即。普通钢筋布置见图6-3图6-3普通钢筋布置图7换算截面几何特性计算 由前面计算已知空心板毛截面的几何特性。毛截面面积：，毛截面重心轴到1/2板高的距离：（向上），毛截面对其中心轴的惯性矩：。7.1换算截面面积 (7-1) (7-2) (7-3) 代入得：7.2换算截面重心的位置所有钢筋换算截面对毛截面重心的静距为：=换算截面重心至空心板毛截面重心的距离为：（向下）则换算截面重心至空心板截面下缘的距离为则换算截面重心至空心板截面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：7.3换算截面惯性矩 =7.4换算截面的弹性抵抗矩下缘： 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力计算跨中截面构造尺寸及配筋见图6-3。预应力钢绞线合力作用点到截面底边的距离为，普通钢筋距底边距离为，则预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点至截面底边距离为采用换算等效工字形截面计算，参见图6-2，上翼板厚度：，上翼缘工作宽度：，肋宽。 首先按公式： (8-1)判断截面类型：所以属于第一类T型截面，应按宽度的矩形截面计算抗弯承载力。由计算混凝土受压区高度：由 得：当代人下列公式计算出跨中截面的抗弯承载力：计算结果表明，跨中截面抗弯承载力满足要求。8.2斜截面抗弯承载力计算8.2.1截面抗剪强度上、下限的复核取距支点h/2处截面进行斜截面抗剪承载力计算。截面构造尺寸及配筋见图5.1。首先进行抗剪强度上、下限复核，按公预规5.2.9条： (8-2) 式中：验算截面处的剪力组合设计值，由表4-3得支点处剪力和跨中剪力，内插得到距支点处的截面剪力： 截面有效高度，由于本桥预应力筋和普通钢筋都是直线配置，有效高度与跨中截面相同，；边长为150的混凝土立方体抗压强度，空心板C50,则；等效工字形截面的腹板宽度，。代人上述公式：计算结果表明空心板截面尺寸符合要求。按公预规第5.2.10条：式中，=1.0, 1.25是按公预规第5.2.10条，板式受弯构件可乘以1.25提高系数。由于，因此,不需要进行斜截面抗剪承载力计算,按构造要求配置箍筋即可，按构造要求,在支座中心向跨中方向不小于1倍梁高范围内,箍筋间距不应大于100mm,故在支座中心到跨中1.03m范围内箍筋取为100mm。其他梁段箍筋间距取为250mm，箍筋布置见图7.1，为了构造方便和便于施工，本桥预应力混凝土空心板不设弯起钢筋，计算剪力全部由混凝土及箍筋承受。跨中部分箍筋配箍率 （按公预规9.3.13条规定，）箍筋沿空心板跨长布置如图8-1图8-1 空心板箍筋布置图（尺寸单位：cm）8.2.2斜截面抗剪承载力计算 由图7.1,选取三个位置进行空心板斜截面抗剪承载力的计算:距支座中心处截面：距跨中距离；距支座中心：距跨中距离。计算截面的剪力组合设计值，可按表5-6 由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 各计算截面剪力组合设计值截面位置x（mm）支点剪力组合设计值(kN)距支座中心，由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋，故此截面的有效高度取与跨中近似相同，其等效工字形截面的肋宽。由于不设弯起斜筋，因此，斜截面抗剪承载力按下式计算： (8-5) 式中，此处，箍筋间距，代入得： =计算表明斜截面抗剪承载力满足要求。距跨中截面处：此处，箍筋间距，采用HRB335钢筋，双肢箍金，直径为10mm，斜截面抗剪承载力： 斜截面抗剪承载力满足要求。9预应力损失计算本桥预应力钢筋采用直径为15.2mm的股钢绞线，采用先张法,其材料的相关数据为：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=50m,采用一端张拉及夹片式锚具，有顶压时，则9.1 钢筋与台座间的温差引起的应力损失为减少温差引起的预应力损失，采用分阶段养护措施。设控制预应力钢绞线与台座之间的最大温差。则。9.2 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 对于先张拉法构件， (9-1) (9-2) (9-3) (9-4)由公预规6.2.8条，先张法构件传力锚固时的损失为： (9-5)则 由前面计算空心板换算截面面积: , ， ，9.3 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失 式中，代入得:。9.4混凝土的收缩和徐变引起的应力损失根据公预规，混凝土收缩、徐变引起的构件受拉取预应力钢筋的预应力损失按下列公式计算： 式中：受拉区全部纵向钢筋截面重心处的预应力损失值；构件受拉区全部纵向钢筋重心处，由预应力和结构自重产生的混凝土法向压应力（MPa），按公预规第6.1.5条和第6.1.6条规定计算：预应力钢筋的弹性模量预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值：=5.65；受拉区全部纵向钢筋配筋率：；构件的截面面积，对先张法构件，截面的回转半径，,先张法构件取， 构件受拉区预应力钢筋截面重心至构件截面重心的距离；构件受拉区纵向普通钢筋截面重心至构件重心的距离；构件受拉区纵向预应力钢筋和普通钢筋截面重心至构件重心的距离；预应力钢筋传力锚固龄期为，计算考虑的龄期为时的混凝土收缩应变；加载龄期为，计算考虑的龄期为时的徐变系数。 考虑结构自重的影响，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，在全部钢筋重心处由自重产生的拉应力为：跨中截面： 处截面：支点截面： 则全部纵向钢筋重心处的压应力为：跨中截面： L/4处截面：支点截面： 由公预规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C45，则， ，则跨中、L/4截面、支点截面全部钢筋重心处的压应力均小于0.5，满足规范要求。设传力锚固龄期d，计算龄期为混凝土终极值，该桥所处环境的大气相对湿度为80，由前面的计算，构件毛截面面积，空心板和大气接触的周边长度为u：理论厚度查公预规表6.2.7直线内插得到： 把各项值代入计算式中,得：跨中截面：L/4处截面：支点截面：9.5预应力损失组合传力锚固时的第一批损失：传力锚固后预应力损失总和：跨中截面：L/4处截面：支点截面：各截面的有效预应力： (9-9)跨中截面： L/4处截面：支点截面： 10 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计算，并满足公预规6.3条要求。对于部分预应力A类构件，应满足两个要求：第一，在作用短期效应组合下，；第二，在作用长期效应组合下，即不出现拉应力。式中为在作用短期效应组合下，空心板抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力，由表4-3，空心板跨中截面弯矩，换算截面下缘抵抗矩 ，。为扣除全部预应力损失后的预加力，在构件抗裂验算边缘产生的预压应力为： (10-1) 为在作用长期效应组合下，空心板抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力，由表4-3，空心板跨中截面弯矩，换算截面下缘抵抗矩： ， 符合公预规对A类构件的规定。温差应力计算，按公预规附录B计算。本示例桥面铺装厚度100mm，由桥规4.3.10条，T1=14，T2=5.5，竖向温度梯度见图10-1，由于空心板高为800mm，大于400mm，取A=300mm。图10-1 空心板竖向温度梯度（尺寸单位：cm）对于简支板桥，温度差应力： 正温差应力：式中：混凝土线膨胀系数，； 混凝土弹性数量，C50，； 截面内的单元面积；，换算截面面积和惯距； 单元面积内温差梯度平均值，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； 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 温度应力计算表编号单元面积（mm2）温度（）单元面积重心至换算截面重心距离（mm）123 正温差应力：梁顶： 粱底： 预应力钢筋重心处： 普通钢筋重心处： 预应力钢绞线温差应力： 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,则得反温差应力:梁顶： 粱底：预应力钢绞线反温差应力：普通钢筋反温差应力：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，粱底总拉应力为：则，满足预应力A类构件条件。在作用长期效应组合下，粱底的总拉应力为：则，符合A类预应力混凝土条件。上述计算结果表明，在短期效应组合及长期效应组合下，并考虑温差应力，正截面抗裂性均满足要求。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。选用支点截面，分别计算支点截面1-1纤维（空洞顶面），2-2纤维（空心板换算截面），3-3纤维（空洞底面）处主拉应力，对于部分预应力A类构件应满足： (10-2)式中：混凝土的抗拉强度标准值，C50，；由作用短期效应组合和预加力引起的混凝土主拉应力，并考虑温差作用。10.2.1 正温差应力1-1纤维： 2-2纤维： 3-3纤维： 10.2.2 反温差应力（为正温差应力乘以）1-1纤维：2-2纤维：3-3纤维：以上正值表示压应力,负值表示拉应力。10.2.3 主拉应力（1）1-1纤维： (10-3) (10-4) 式中：支点截面短期组合效应剪力设计值，计算主拉应力出处截面腹板的宽度，取b=，空心板A-A纤维以上截面对空心伴换算截面重心轴的静矩 (10-5)由上式（10-5）可得： (10-6)为竖向荷载产生的弯矩，在支点， （计入正温差应力）（计入反温差应力