设计课题是S237省道高邮先导段3×20m预应力混凝土空心板桥施工图设计，整个设计的主要内容包括桥梁的上部结构设计、下部结构设计。上部结构设计主要是对空心板的设计，设计包括空心板截面尺寸的选择，计算截面的设计以及选配预应力筋和普通钢筋的设计，根据规范进行截面强度和抗剪性能等的验算，另外设置了扶手栏杆等；下部结构设计主要是对桥梁的盖梁、墩台以及钻孔灌注桩等进行设计与验算。设计时，我基本是按照实际工程来设计的，基本完成了对预应力混凝土空心板桥的上下部结构的内力计算和配筋设计。通过本设计的训练，我对本专业所学的知识有一个系统的理解，能够在以后的工作中具备从事中小桥施工图设计的能力。关键词 预应力混凝土，空心板桥，上部设计，下部设计
目 录
1.绪论 1
1.1预应力混凝土空心板桥的应用现状 1
1.2预应力混凝土空心板桥的特点 1
1.3主要设计理论与方法 3
2.方案比选 3
3.上部结构设计 4
3.1 设计资料 4
3.2 材料： 4
3.3 设计依据及参考书： 4
3.4 构造型式与尺寸拟定 5
3.5 空心板毛截面几个特性计算 6
3.6 作用效应计算 8
3.7汽车荷载冲击系数计算 14
3.8可变作用效应计算 15
3.9作用效应组合 20
3.10预应力钢筋数量估算与布置 23
3.11换算截面几何特性计算 28
3.12承载能力极限状态计算 29
3.13预应力损失计算 35
3.14正常使用极限状态计算 40
3.15变形计算 50
3.16最小配筋率复核 53
3.17铰缝计算 55
3.18预制空心板吊环计算 60
3.19栏杆计算 60
4.下部设计 66
4.1基本资料 66
4.2盖梁设计 66
4.3内力计算 81
4.4桥墩桥柱设计 86
4.5钻孔桩计算 91
4.6桩身截面配筋与强度 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
验算 99
4.7墩顶纵向水平位移验算 102
结 论 105
致 谢 106
参 考 文 献 107
1 绪论
1.1 预应力混凝土空心板桥的应用现状
从结构形式上
目前，国内公路及城市道路，尤其是平原，桥梁净空和桥台填土高度受限制的地区，预应力混凝土简支空心板桥应用很广，其常用跨径为2030m，并多采用桥面连续；连续板桥由于多用于净空受限的跨现桥及立交桥匝道桥，多数属于弯、坡、斜桥，为降低梁高，常采用普通钢筋混凝土现浇实心板结构，其跨径一般不超过30m。
从施工工艺角度
由于先张法预应力混凝土梁、板桥具有施工周期短、工序简洁、节省材料、耐久性好、维修养护量少等特点，在国内外均得到了广泛应用。但是，由于在我国多采用直线布筋，常用跨径一般限于2035m，其中空心板桥一般不超过25m，远远落后国外广泛采用的折线配筋方式，如前苏联设计的先张梁跨度达到了69.2m，而美、日等发达国家也多使用折线配筋的先张梁。
后张法预应力混凝土梁、板桥，由于采用曲线布筋，可以充分发挥高强钢绞线及高性能混凝土的力学性能，从而获得较大的跨径，一般为2030m，其横断面一般采用宽幅及挖空率较大的矩形断面，又被称为大空板。
1.2 预应力混凝土空心板桥的特点
（1）预应力混凝土空心板桥的主要结构形式
立面布置上，有简支板和连续板两种结构。简支板结构简单，缺点是在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点，行车颠簸，需要设置伸缩缝或桥面连续，难以保障行车舒顺，而桥面连续也容易破坏。连续板结构无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩明显减少，从而减少材料用量和结构自重；主要缺点是结构较复杂，当跨径较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，往往要在工费昂贵的支架上现浇，工期较长。
此外，作为折中方案的“先简支后连续”即发挥了两者的优点，又克服了它们各自的缺点，可以先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相邻跨的梁块连接成连续梁从而得到连续梁优越的使用效果。
空心板在横断面挖空部分可以采用圆形、端部圆形、矩形、侧面和底面呈直线而顶部呈拱形等形式。空心板梁截面抗弯效率指标值随挖空率而变化，在综合考虑结构受力和简化施工的前提下，常采用抗弯效率指标值较大的截面。成孔方式多采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料，如高强复合薄壁管等材料。
预应力混凝土空心板桥的优点
总结起来，具有以下优点：①构造简单，工艺成熟，多数施工单位都可操作；②可以工厂化预制，现场装配，施工简便迅速，便于质量控制和降低成本；③体积小，重量轻，便于吊装；④建筑高度小，不受填土高度限制；⑤对地基条件要求不高；⑥遭受破坏后易于修复。
因此，预应力混凝土空心板桥在一般公路和高等级公路以及城市道路桥梁中广泛采用。尤其是平原地区，由于受净空和桥台填土高度的限制，桥梁上部构造要求尽可能降低建筑高度，以减小纵坡，降低路基填土高度，减少耕地占用及降低路基处理难度，节省土方工程量。而预应力混凝土空心板桥建筑高度相对最低，对土资源缺乏和软基较多的平原地区有显著的经济性，因而特别受到欢迎。
（3）预应力混凝土空心板应用中遇到的问题
①先张法预应力钢筋混凝土空心板，施工中需要注意温度对梁体的影响，避免出现温度应力造成的裂缝及梁端破坏等现象。
②采用较大挖空率的先张法预应力大空板，放张后空心板会产生较大的上拱度和徐变变形，且上拱值随着存梁时间的加长而逐渐加大，如不采取措施，会导致跨中处桥面铺装厚度不足，使板在营运期受力状况不良。
③采用较大挖空率的预应力大空板，由于其横向应力与其他挖空形式的空心板比大很多，顶板底面在车轮荷载作用下，更容易产生纵向裂缝，影响板梁的正常使用，必须配置横向受力钢筋。

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