16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算1．设计依据及相关资料1.1计算项目采用的标准和规范1.《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）2.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）1.2参与计算的材料及其强度指标材料名称及强度取值表表1.11.3 荷载等级荷载等级：公路Ⅰ级；1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图1．永久作用：结构重力、预加力和混凝土的收缩及徐变作用2．可变作用：汽车荷载、温度作用横向分布系数取值见横向分布系数计算书,中板取0.328,边板悬臂长为630mm的取0.321,边板悬臂长为380mm的取0.322。
整体温升温将取20度,负温差为正温差的-0.5倍。
组合设计值Sud=1.2×永久作用+1.4×汽车荷载+0.8×1.4温度汽车荷载计冲击力，组合值还应乘的结构重要性系数1.1（2）正常使用极限状态作用短期效应组合：永久作用+0.7×汽车荷载+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用作用长期效应组合：永久作用+0.4×汽车+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用1.5 计算模式、重要性系数按简支结构计算，结构重要性系数为1.1。
1.5 总体项目组、专家组指导意见1．在计算收缩徐变时，考虑存梁期为90天。
2．采用预应力A类构件，考虑现浇层厚度的一半混凝土参与结构受力。
2．计算2.1 计算模式图、所采用软件采用桥梁博士V3.1.0计算，计算共分5个阶段，即4个施工阶段和1个使用阶段，各阶段情况见表2.1，各施工阶段计算简图见图2.1施工顺序表表2.1图2.1 施工阶段计算简图2.2 计算结果及结果分析2.2.1中板计算结果及结果分析1.持久状况承载能力极限状态验算（1）正截面抗弯承载能力极限计算正截面抗弯承载能力极限计算见图2.2：13.42.04.33.2231.72.8345.344.45.254.22.2 2.45.63.7 3.464.62.35.675.63.14.92.586.43.84.21.797.14.33.81.1107.44.63.50.7117.64.73.40.6127.44.63.50.8137.14.33.84.21.1146.43.81.7155.63.14.92.5164.6 4.32.45.63.4 3.717184.22.25.65.2194.42.33.7 3.42.04.23.12021122.60.33.632.53.6343.54.6453.2 3.52.65.04.4 4.263.42.84.93.474.35.13.64.32.78 5.74.33.62.19 6.04.83.210 6.15.12.91.811 6.05.22.81.712 5.75.12.91.82.113 5.14.83.22.7144.33.63.4154.3 3.43.64.24.2163.52.84.9173.2 3.52.65.04.64.4 4.218193.02.63.52021125313316-756174634456921979697821027211511878137821159151915982115101631211511211512159521151315212115141374211515118821151697469721021769635819791817682021-756531图 2.2 正截面承载能力极限计算结果 由图2.2可以看出，构件承载力设计值大于作用效应的组合设计值，正截面承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中5.1.5款。
（2）受弯构件斜截面抗剪承载力验算 验算距离支座中心h/2截面和腹板宽度变化处的截面，验算结果见表2.2 斜截面抗剪承载力验算结果表2.2 表2.2表中：V cs ——斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值，V pb ——与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值。
由表2.2可以看出，构件斜截面抗剪承载力大于作用效应的组合设计值，斜截面抗剪承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5.2.7和5.2.9的要求。
2.持久状况正常使用极限状态验算 （1）预应力混凝土构件截面抗裂验算 a 荷载短期效应组合作用下正截面抗裂性验算 荷载短期效应组合作用下抗裂性验算见图2.3预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术 16m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书 13.42.04.33.2231.72.8345.344.45.254.22.2 2.45.63.7 3.464.62.35.675.63.14.92.5 1.786.43.84.21.197.14.33.80.7107.44.63.50.6117.64.73.40.8127.44.63.51.1137.14.33.8146.43.84.21.7155.63.14.92.5164.6 4.32.45.63.417184.22.25.65.23.7194.42.33.7 3.42.04.23.12021122.60.33.632.53.6343.54.6453.2 3.52.65.04.44.263.42.84.9 3.474.33.64.3 2.785.14.33.62.195.74.83.2 1.8106.05.12.9116.15.22.81.7 1.8126.05.12.9 2.1135.74.83.2 2.7145.14.33.63.4154.3 3.43.64.2 4.2163.52.84.9173.2 3.52.65.0 4.64.4 4.218193.0 2.63.52021125313316-756174634456921979697821027211511878137821159151921151015982115111631211512159521151315212115141374211515118821151697469721021769635819791817682021-756531图 2.3 荷载短期效应组合作用下抗裂性验算图 从图2.3中可以看出，短期效应组合作用下没有出现拉应力满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A 类预应力构件在短期效应组合下 st pc tk 0.70.7 2.65 1.855(MPa)f σσ-≤=⨯=的要求。
b 荷载长期效应组合作用下正截面抗裂性验算荷载短期效应组合作用下抗裂性验算见图2.4 13.42.04.33.2231.72.8344.45.345.254.22.2 2.45.63.73.464.62.35.675.63.14.92.51.786.43.84.21.197.14.33.80.7107.44.63.50.6117.64.73.40.8127.44.63.51.1137.14.33.8146.43.84.21.7155.63.14.92.5164.6 4.32.45.63.417184.22.25.65.23.7194.42.33.7 3.42.04.23.12021120.32.63.632.53.6343.54.6453.2 3.52.65.04.4 4.263.42.84.93.474.35.13.64.32.78 5.74.33.62.19 6.04.83.21.810116.15.12.9 6.05.22.81.7 1.812 5.75.12.92.113 5.14.83.22.7144.33.63.4154.3 3.43.64.24.2163.52.84.917183.2 3.52.65.04.64.4 4.2193.0 2.63.52021125313-756174634316456921979697821027211511878137821159101519211511159821151216312115131595211514152121151513742115118821151697469721021769619791835817682021-756531图 2.4 荷载长期效应组合作用下抗裂性验算图从图2.4可以看出，长期效应组合作用下没有出现拉应力满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A 类预应力构件在长期效应组合下 lt pc 0σσ-≤的要求。
c 预应力混凝土构件斜截面斜抗裂验算荷载短期效应组合作用下斜截面抗裂性验算见图2.51-0.8-0.32345-0.167-0.1910111213-0.114-0.115-0.116-0.01718192021-0.3-0.8图 2.5 荷载短期效应组合作用下斜抗裂性验算图从图2.5可以看出，短期效应组合作用下斜截面主拉应力最大为0.7MPa ，满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A 类预应力构件在短期效应组合下预制构件 tp tk 0.50.5 2.65 1.325(MPa)f σ≤=⨯=的要求。
（2）变形计算 a 挠度验算按短期效应组合并消除结构自重产生的位移，结构的位移见图2.6。
123-0.00043445-0.001067-0.002089-0.00271011-0.00301213-0.00271415-0.002016-0.0010171819-0.00042021图 2.6 短期效应组合并消除结构自重产生的位移图按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的刚度并考虑挠度长期增长系数（C50为1.425），计算的挠度为：0.0030m 0.951.4250.0045m /6000.0321m L ÷⨯=≤=，满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.5.3的要求。
b 预加力引起的反拱计算及预拱度的设置 短期效应组合产生结构的位移见图2.7。
123-0.004345-0.010567-0.021289-0.02831011-0.03081213-0.02831415-0.02121617-0.0105181919-0.00432021图 2.7 短期效应组合产生的位移预加力产生的反拱值为0.0116m 。
从图2.8可知，在荷载短期效应组合下，跨中的最大挠度为0.0308m ，C50混凝土的挠度长期增长系数为1.425，故考虑荷载长期效应的影响下，最终计算跨中的最大挠度为：0.0308m/0.95×1.425＝0.0462m 。