20m预应力混凝土空心板桥设计
1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料
1 . 桥梁跨径及桥宽
标准跨径：20m（墩中心距）； 主桥全长：19.96m； 计算跨径：19.60m；
桥面净宽：2×净—11.25m见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。
桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12厘
米钢筋混凝土。
2 . 设计荷载
采用公路—I级汽车荷载。 3. 材料
混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下：
强度标准值??????????fck?26.8MPa?，ftk?2.4MPa强度设计值??????????fcd?18.4MPa?，ftd?1.65MPa
预应力钢筋选用1×7（七股）φ15.2mm钢绞线，其强度指标如下
S
性模弹量 Ec?3.25?104MPa抗拉强度标准值?????????????fpk?1860MPa?抗拉强度设计值?????????????fpd?1260MPa性模弹量 ???????????Ep?1.95?105MPa普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下
相对界限受压区高度???????b?0.4?，?pu?0.2563
抗拉强度标准值?????????????fsk?335MPa?抗拉强度设计值?????????????fsd?280MPa5性模弹量 ???????????E?2.0?10MPa s
4 . 设计依据
交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》；
交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。
《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写)
《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》 1.2 构造形式及尺寸选定
全桥空心板横断面布置如图，每块空心板截面及构造尺寸见图
图3-1跨中边板断面图 图3-2 中板断面图
图3-3 绞缝钢筋施工大样图 图3-4 矩形换算截面
1.3 空心板的毛截面几何特性计算 预制中板的截面几何特性挖空部分以后得到的截面,其几何特性用下列公式计算: 1.毛截面面积：
A?99?85?2??????????????????????????????????3.14?62.524?4247.038 ㎝2
2.截面重心至截面上缘的距离: ∵4247.038e =99×85×85/2
-[0.5×10×5×(70+5/3)+0.5×5×65×(65×2/3+5) +5×5×1/2×5/3+5×70×70/2] ×2 - π×62.52/4 ×40 ∴e=44.993㎝
3.空心板截面对重心轴的惯性矩：
2??15??3????536??5?10??44.993?70???23????2??12??3??5??536??5?65??44.993??65?5??232385??????I?99?85?99?85??44.993?????2?2122???15????5?5336??5?5??44.993????23????2??70??3?5?7012?5?70?44.993?????2????π×6462.562.5/4(44.993-40)???-62.5??/64 -?62.5π4×??44.993?40?24
22
22
?3.775?10mm =3.775×1010㎜4
1.4内力计算
1.空心板简化图计算：
设板宽为b则：85b=4247.038+3067.962 解得： b=86.059㎝
2.保持空心板截面重心位置不变，设换算截面空心板形心轴距原空心形心位置的距离为X则:
86.059×85×85/2-3067.962×(40+x）/4247.038=44.993 X=-0.951㎝
（注：空心位置较原位置上移0.951cm）
3.保证截面面积和惯性距相等，设空心截面换算为矩形时宽为bk高为hk，如图 bk×hk=3067.962
86.059×853/12+86.059×85(44.993-85/2)2-bk×hk×(44.993-40+0.951)2=3775078.358 得：hk=47.051㎝ bk=65.205㎝ 4.换算截面板壁厚度：
侧壁厚度：t3=(86.059-65.205)/2=10.427㎝ 上顶壁厚度：t1=40-47.051/2-0.951=15.524㎝ 下顶壁厚度：t2=45-47.051/2+0.951=22.426㎝ 5.计算空心板截面的抗扭惯性距：
=3775078.358 ㎝4 1044b2h2It??11?2hb?????t1t2?t322 ??????????????4?86.059?10.434?? ?????????
??????????????2????? ?1???1??? ???86.059?10.434??10434?15.51922.42 ? ?4771723.941cm4