預(yù)應(yīng)力簡支承式空心板橋梁的主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21771預(yù)應(yīng)力簡支承式空心板橋梁的主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算計(jì)算過程案例 1271761.1短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算 174901.2持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算 4298401.2.1持久狀況承載能力極限狀態(tài) 412811.2.1.1正截面承載力 461591.2.2跨中混凝土截面法向正應(yīng)力驗(yàn)算 14152251.2.3跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗(yàn)算 14323651.2.4斜截面的主壓應(yīng)力計(jì)算 1495101.3正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力驗(yàn)算 15155361.3.1截面抗裂性驗(yàn)算 159321.3.2截面抗裂性驗(yàn)算 15133131.3.3預(yù)施應(yīng)力截面上緣拉應(yīng)力計(jì)算 161.1短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算對于該橋，預(yù)制空心板混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線。此時(shí)空心板處于初始預(yù)拉力和空心板自重的共同作用下，計(jì)算空心板頂部(上緣)和底部(下緣)的正應(yīng)力。[3]C30混凝土，，，，，，由此計(jì)算空心板截面的幾何特性。放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)跨中截面：由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的法向應(yīng)力（由《公預(yù)規(guī)》6.1.5條）：板底壓應(yīng)力： （5-1）板頂拉應(yīng)力： （5-2） （5-3） （5-4） （5-5）下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：由板自重產(chǎn)生的板截面上﹑下緣應(yīng)力：空心板跨中截面自重彎矩則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：下緣應(yīng)力：放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面上下緣均為壓應(yīng)力，且小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。截面：由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的法向應(yīng)力（由《公預(yù)規(guī)》6.1.5條）板底壓應(yīng)力： （5-6）板頂拉應(yīng)力： （5-7） （5-8） （5-9） （5-10）下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：由板自重產(chǎn)生的板截面上﹑下緣應(yīng)力空心板跨中截面自重彎矩則由板自重產(chǎn)生的截面法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：下緣應(yīng)力：放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)由預(yù)加力及板自重共同作用，空心板上下緣產(chǎn)生的法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：截面上下緣均為壓應(yīng)力，且小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。支點(diǎn)截面：預(yù)加力產(chǎn)生的支點(diǎn)截面上下緣的法向應(yīng)力為：板底壓應(yīng)力： （5-11）板頂拉應(yīng)力： （5-12） （5-13）下緣應(yīng)力：上緣應(yīng)力：板自重在支點(diǎn)截面產(chǎn)生的彎矩為0，因此支點(diǎn)截面跨中法向應(yīng)力為：下緣應(yīng)力：；上緣應(yīng)力：下緣壓應(yīng)力小于，符合《公預(yù)規(guī)》要求。[4]1.2持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算1.2.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)1.2.1.1正截面承載力最大彎矩橋梁構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)計(jì)算應(yīng)滿足： （5-14）圖1.1最大彎矩及其對應(yīng)的抗力圖表1.1最大彎矩和對應(yīng)的抗力表格單元截面位置MAX_MY對應(yīng)的內(nèi)力承載力第I組第II組是否通過N(kN)MY(kN·m)MZ(kN·m)N1(kN)MY1(kN·m)MZ1(kN·m)N2(kN)MY2(kN·m)MZ2(kN·m)1L0000-154.200700.00是z10-1.500-1298.9001708.20是2z10.2-1.5-00.2-1299.000.21708.30是3-0.787.4-0-0.7-1231.60-0.71773.50是330.187.4-00.1-1231.800.11770.20是4-0.6531.2-0-0.6-878.40-0.62139.00是440.1531.2-00.1-878.700.12139.10是5-0.4801.7-0-0.4-653.80-0.42364.10是550801.7-00-653.9002364.10是6-0.11001.6-0-0.1-547.20-0.12471.00是6601001.6-00-547.2002471.00是7-01142.0-0-0-521.80-02499.00是7701142.0-00-521.8002499.00是801291.3-00-521.8002492.70是8801291.3-00-521.8002492.70是901419.2-00-521.8002493.60是9901419.2-00-521.8002493.60是1001508.5-00-521.9002494.60是101001508.5-00-521.9002494.60是1101563.1-00-521.8002491.40是111101563.1-00-521.8002491.40是zd01583.1-00-521.8002491.90是12zd01583.1-00-521.8002491.90是1301563.1-00-521.8002491.40是131301563.1-00-521.8002491.40是1401508.5-00-521.9002494.60是141401508.5-00-521.9002494.60是1501419.2-00-521.8002493.60是151501419.2-00-521.8002493.60是1601291.3-00-521.8002492.60是161601291.3-00-521.8002492.60是1701142.0-00-521.8002499.00是1717-01142.0-0-0-521.80-02499.00是1801001.6-00-550.7002472.00是1818-0.11001.6-0-0.1-550.70-0.12472.00是190801.7-00-662.1002351.70是1919-0.4801.7-0-0.4-662.10-0.42351.60是200.1531.2-00.1-891.200.12121.40是2020-0.6531.2-0-0.6-891.00-0.62121.20是210.187.4-00.1-1250.900.11757.50是2121-0.787.4-0-0.7-1250.60-0.71757.40是z20.2-1.5-00.2-1314.000.21693.40是22z20-1.500-1314.0001693.40是R0000-154.200700.00是最小彎矩橋梁構(gòu)件承載能力的極限狀態(tài)應(yīng)該滿足：γ0S≤R圖1.2最小彎矩及其對應(yīng)的抗力圖表1.2最小彎矩和對應(yīng)的抗力表格單元截面位置MAX_MY對應(yīng)的內(nèi)力承載力第I組第II組是否通過N(kN)MY(kN·m)MZ(kN·m)N1(kN)MY1(kN·m)MZ1(kN·m)N2(kN)MY2(kN·m)MZ2(kN·m)1L0000-154.200700.00是z1-0.3-112.30-0.3-1298.80-0.31708.20是2z10.2-112.3-00.2-1299.000.21708.30是30.2-83.2-00.2-1236.100.21770.20是330.2-83.2-00.2-1236.100.21770.20是40.273.9-00.2-878.700.22139.10是440.173.9-00.1-878.700.12139.10是50.1184.0-00.1-653.900.12364.10是550184.0-00-653.9002364.10是60280.3-00-547.2002471.00是660280.3-00-547.2002471.00是70362.9-00-521.8002499.00是770362.9-00-521.8002499.00是80431.7-00-521.8002492.70是880431.7-00-521.8002492.70是90486.7-00-521.8002493.60是990486.7-00-521.8002493.60是100528.0-00-521.9002494.60是10100528.0-00-521.9002494.60是110551.4-00-521.8002491.40是11110551.4-00-521.8002491.40是zd0569.6-00-521.8002491.90是12zd0569.6-00-521.8002491.90是130551.4-00-521.8002491.40是13130551.4-00-521.8002491.40是140528.0-00-521.9002494.60是14140528.0-00-521.9002494.60是150486.7-00-521.8002493.60是15150486.7-00-521.8002493.60是160431.7-00-521.8002492.60是16160431.7-00-521.8002492.60是170362.9-00-521.8002499.00是17170362.9-00-521.8002499.00是180280.3-00-550.7002472.00是18180280.3-00-550.7002472.00是190184.0-00-662.1002351.70是19190.1184.0-00.1-662.100.12351.70是200.173.9-00.1-891.200.12121.40是20200.273.9-00.2-891.200.22121.40是210.2-83.2-00.2-1253.300.21760.70是21210.2-83.2-00.2-1253.300.21760.70是z20.2-112.3-00.2-1314.000.21693.40是22z2-0.4-112.30-0.4-1313.80-0.41693.30是R0000-154.200700.00是1.2.1.2斜截面承載力最大剪力橋梁構(gòu)件承載能力的極限狀態(tài)計(jì)算應(yīng)該滿足：γ0S≤R圖1.3最大剪力及其對應(yīng)的抗力圖表1.3最大剪力及其對應(yīng)的抗力表格單元截面位置剪力值(kN)承載力(kN)抗剪上限(kN)抗剪下限(kN)尺寸是否滿足是否需要抗剪驗(yàn)算是否滿足1L0000z1-8.0-1039.6-981.3-312.5是否是2z1593.21039.6981.3312.5是是是3576.81197.4981.3312.5是是是33576.81197.4981.3312.5是是是4484.71197.4981.3312.5是是是44484.71197.4981.3312.5是是是5411.81047.8922.2292.5是是是55411.81047.8922.2292.5是是是6351.0901.4922.2292.5是是是66351.0901.4922.2292.5是是是7290.4772.5861.7273.3是是是77290.4772.5861.7273.3是是是8253.7734.8861.7273.3是是是88253.7734.8861.7273.3是是是9219.0734.8861.7273.3是是是99219.0734.8861.7273.3是是是10184.6734.8861.7273.3是否是1010184.6734.8861.7273.3是否是11150.4734.8861.7273.3是否是1111150.4734.8861.7273.3是否是zd113.9734.8861.7273.3是否是12zd113.9734.8861.7273.3是否是1381.5734.8861.7273.3是否是131381.5734.8861.7273.3是否是1451.6734.8861.7273.3是否是141451.6734.8861.7273.3是否是1521.9734.8861.7273.3是否是151521.9734.8861.7273.3是否是16-7.5-701.6-861.7-273.3是否是1616-7.5-701.6-861.7-273.3是否是17-36.1-776.3-861.7-273.3是否是1717-36.1-776.3-861.7-273.3是否是18-59.7-910.7-922.1-292.4是否是1818-59.7-910.7-922.1-292.4是否是19-86.3-1089.1-922.1-292.4是否是1919-86.3-1089.1-922.1-292.4是否是20-111.8—002020-111.8—0021-151.9-1197.4-981.3-312.5是否是2121-151.9-1197.4-981.3-312.5是否是z2-151.6-1039.6-981.3-312.5是否是22z2369.61039.6981.3312.5是是是R0000最小剪力橋梁構(gòu)件承載能力的極限狀態(tài)計(jì)算應(yīng)該滿足：γ0S≤R圖1.4最小剪力及其對應(yīng)的抗力圖表1.4最小剪力及其對應(yīng)的抗力表格單元截面位置剪力值(kN)承載力(kN)抗剪上限(kN)抗剪下限(kN)尺寸是否滿足是否需要抗剪驗(yàn)算是否滿足1L0000z1-369.6-1039.6-981.3-312.5是是是2z1151.61039.6981.3312.5是否是3151.91197.4981.3312.5是否是33151.91197.4981.3312.5是否是4111.8—0044111.8—00586.31087.4922.2292.5是否是5586.31087.4922.2292.5是否是659.7901.4922.2292.5是否是6659.7901.4922.2292.5是否是736.1772.5861.7273.3是否是7736.1772.5861.7273.3是否是87.5734.8861.7273.3是否是887.5734.8861.7273.3是否是9-21.9-734.8-861.7-273.3是否是99-21.9-734.8-861.7-273.3是否是10-51.6-734.8-861.7-273.3是否是1010-51.6-734.8-861.7-273.3是否是11-81.5-734.8-861.7-273.3是否是1111-81.5-734.8-861.7-273.3是否是zd-114.0-734.8-861.7-273.3是否是12zd-114.0-734.8-861.7-273.3是否是13-150.4-734.8-861.7-273.3是否是1313-150.4-734.8-861.7-273.3是否是14-184.6-734.8-861.7-273.3是否是1414-184.6-734.8-861.7-273.3是否是15-219.0-734.8-861.7-273.3是是是1515-219.0-734.8-861.7-273.3是是是16-253.7-701.6-861.7-273.3是是是1616-253.7-701.6-861.7-273.3是是是17-290.4-776.3-861.7-273.3是是是1717-290.4-776.3-861.7-273.3是是是18-351.0-910.7-922.1-292.4是是是1818-351.0-910.7-922.1-292.4是是是19-411.8-1052.9-922.1-292.4是是是1919-411.8-1052.9-922.1-292.4是是是20-484.7-1197.4-981.3-312.5是是是2020-484.7-1197.4-981.3-312.5是是是21-576.9-1197.4-981.3-312.5是是是2121-576.9-1197.4-981.3-312.5是是是z2-593.2-1039.6-981.3-312.5是是是22z28.01039.6981.3312.5是否是R00001.2.1.3標(biāo)準(zhǔn)值組合支座反力表1.5標(biāo)準(zhǔn)值組合支座反力表支座名稱豎向最大(kN)豎向最小(kN)1290.8103.82144.851.73217.877.74217.877.71.2.2跨中混凝土截面法向正應(yīng)力驗(yàn)算跨中截面的有效預(yù)應(yīng)力：跨中截面有效預(yù)加應(yīng)力：標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合則： （5-15）1.2.3跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力驗(yàn)算 （5-16）有效預(yù)應(yīng)力：[5]則預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力為：1.2.4斜截面的主壓應(yīng)力計(jì)算一般情況下，取變截面分別計(jì)算截面型心軸處在標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)力，應(yīng)滿足，本次設(shè)計(jì)取支點(diǎn)處。 （5-17）滿足規(guī)范要求。1.3正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力驗(yàn)算1.3.1截面抗裂性驗(yàn)算正截面抗裂性驗(yàn)算以跨中截面受拉邊的正應(yīng)力控制，在荷載短期組合效應(yīng)作用下滿足：。[6] （5-18） （5-19）∴計(jì)算結(jié)果表明，正截面抗裂性滿足規(guī)范要求。1.3.2截面抗裂性驗(yàn)算應(yīng)滿足：。所以斜截面主要出現(xiàn)壓應(yīng)力，所以斜截面抗裂性滿足要求。1.3.3預(yù)施應(yīng)力截面上緣拉應(yīng)力計(jì)算先張法預(yù)應(yīng)力板在梁段某一區(qū)段內(nèi)有應(yīng)力集中區(qū)，考慮到應(yīng)力集中區(qū)長度的不確定性，放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)的沖擊及其對支點(diǎn)可能不存在設(shè)計(jì)位置等原因，驗(yàn)算支點(diǎn)附近上緣拉應(yīng)力時(shí)，要往安全考慮，不計(jì)板的自重對上緣拉應(yīng)力的卸載作用，且預(yù)應(yīng)力采用最大值。設(shè)混凝土強(qiáng)度達(dá)到35%時(shí)，放松預(yù)