摘 要

在此次设计中，针对地形条件和桥梁设计的实际要求，根据有关行业规范进行设计。根据已有的的设计资料，经方案比选，确定了推荐方案：2×16m后张预应力混凝土简支空心板桥。本次设计内容主要包括上部结构设计、支座设计和下部结构设计三方面的内容。其中上部结构设计主要进行：主梁结构的尺寸拟定和截面参数计算、主梁恒载和活载计算、预应力钢束估算设计、预应力损失和有效应力计算、配束后主梁内力计算、组合和验算。根据上部结构的内力分析，对下部结构进行计算，下部结构设计主要有：盖梁设计计算、桥墩设计计算。

关键字：简支梁桥；空心板；预应力混凝土梁；后张法；桩柱式桥墩

Abstract

In this design, according to the actual requirements of the terrain conditions and the design of the bridge, according to the relevant industry standards for design.On the basis of the existing design data, based on the scheme comparison and selection to determine the recommended scheme: 2 x 16m prestressed concrete simply supported hollow slab bridges.The design content mainly includes three aspects of the upper structure design, bearing design and lower structure design.The upper part of the structure design of the main: girder structure size formulation and calculation of cross-section parameters, main beam under dead load and live load calculation, prestressed steel beam design, prestress loss, and estimates of the effective stress calculation, with beam girder internal force calculation, combination and checking.According to the analysis of the internal force of the upper structure, the lower part of the structure are calculated. The lower part of the structure design of the main: beam design and calculation, the design of bridge pier calculation.

Key Words：Simple supported beam bridge；Hollow slab；prestressed concrete beam；Post tensioning method；Pile column pier.

目 录

1基本设计资料 1

1.1概述 1

1.1.1方案比选原则 1

1.1.2考虑因素 1

1.2 设计方案 2

1.2.1 方案一：预应力混凝土空心板桥 2

1.2.2 方案二：预应力混凝土简支箱形梁桥 2

2 毛截面几何特性计算 5

2.1 基本资料 5

2.1.1 主要技术指标 5

2.1.2 材料规格 5

2.1.3 参考文献（设计规范） 5

2.2 截面几何尺寸图 5

2.2.1桥面横断面布置图 5

2.2.2板块结构几何尺寸 6

2.3 毛截面相应几何特性计算 7

2.3.1毛截面面积 7

2.3.2毛截面重心的位置计算 7

2.3.3空心板毛截面对其重心轴的惯矩 8

3.主梁内力计算及作用效应组合 9

3.1永久作用效应计算 9

3.1.1 空心板自重（一期恒载） 9

3.1.2 桥面系自重（二期恒载） 9

3.1.3 铰缝自重（第二阶段结构自重） 9

3.2可变作用效应计算 10

3.2.2 汽车荷载冲击系数计算 13

3.2.3 可变作用效应计算 14

3.3作用的基本组合效应 17

3.3.1 承载能力极限状态 17

3.3.2 正常使用极限状态 18

4 预应力钢束的估算及布置 20

4.1估算预应力钢筋数量 20

4.2布置预应力钢筋 21

4.3普通钢筋数量的估算及布置 22

5 换算截面几何特性计算 25

5.1 换算截面面积A0 25

5.2 换算截面的重心位置 25

5.3 换算截面惯性矩 26

5.4 换算截面的弹性抵抗矩 26

6 承载能力极限状态计算 27

6.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 27

6.2 斜截面抗剪承载力计算 27

6.2.1 截面抗剪强度的上限和下限复核 27

6.2.2 斜截面抗剪承载力计算 29

7 预应力损失计算 30

7.1 预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失 30

7.2 锚具变形、回缩引起的应力损失 30

7.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 31

7.4 钢筋松弛引起的应力损失 31

7.5 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失 32

7.6 预应力损失组合 34

8 验算 35

8.1正常使用极限状态计算 35

8.1.1正截面抗裂性验算 35

8.1.2斜截面抗裂性验算 36

8.2 变形计算 39

8.2.1 正常使用阶段的挠度计算 39

8.2.2 预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置 39

8.3 持久状态应力验算 42

8.3.1跨中截面混凝土的法向压应力验算 42

8.3.2 跨中预应力钢绞线的拉应力验算 42

8.4短暂状态应力验算 43