靜載試驗臺座設(shè)計計算書

32m、24m雙線鐵路箱梁試驗梁靜載臺座施工設(shè)計方案中鐵二局合寧鐵路工程制梁3包項目經(jīng)理部

二00五年十一月1設(shè)計依據(jù)1.1《有碴軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁（雙線）通用參考圖，通橋（2005）2221-I、II》1.2鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》TB10002.5-20051.3《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》TB10002.3-20051.4《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-20031.5《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》TB10002.2-20052概述2概述:口本方案為32m和24m鐵路雙線箱梁共用靜載臺座設(shè)計。方案按照TB/T2092-2003預應力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標準和設(shè)計院提供的靜載試驗技術(shù)參數(shù)進行設(shè)計。本設(shè)計靜載臺座采用地基梁和反力架相結(jié)合的方式，使箱梁受到的靜載力通過支點傳遞到地基梁壓力與反力架傳遞到地基梁的拉力達到內(nèi)力平衡。靜載臺座除兩端擴大基礎(chǔ)為C30砼外，其余均為C40鋼筋混凝土。加載試驗計劃在施工現(xiàn)場的靜載臺座上進行，見設(shè)計圖。設(shè)計分2X5點加載，每點的最大載荷為2750kN（見附后設(shè)計圖）。圖1試驗加載示意圖（單位：cm）3地基梁設(shè)計地基梁由兩根3.5m高的縱梁及7條橫梁組成，設(shè)計在跨中的3條橫梁上堆放3000kN鋼筋作為配重，端部橫梁1#、2#分別用于承受32m、24m箱梁自重及靜載力，并傳遞支點反力到地基縱梁。在梁端設(shè)置擴大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面輪廓為10mX6mX2m，詳見設(shè)計圖。3.1地基梁的內(nèi)力分布地基梁所受的最不利荷載見圖2.1.1,荷載內(nèi)力見圖2.1.2和圖2.1.3.11111P21『1:2*基梁":LL，12P2P212P4_^4_^4_^一4-2P31.5圖2.1.1地基梁受力簡圖單位：m圖中：千斤頂對地基梁的最大上拔力P=2750kN兩根縱梁的自重荷載 q1=q1=2X1.5X3.5X25=262.5kN/m地基梁跨中橫梁上的配重 P1=1500kN;P2=750kN圖2.1.2地基梁彎矩分布單位：kN—m圖2.1.3地基梁剪力分布單位：kN3.2地基梁抗彎設(shè)計地基梁縱梁跨中截面為抗彎設(shè)計的控制截面，每根縱梁所受的最大彎矩Mmax=97175/2=48587.5kN-m.每根縱梁在跨中截面的力筋布置如圖2.2。選用632的II級鋼筋，40號混凝土。15001500圖2.2跨中截面配筋圖1一xM<—Rbx(h0--)c式中 Ra——混凝土的標準抗壓強度，設(shè)計采用30號混凝土，則Ra=21MPab——截面寬度，b=1.5m混凝土的安全系數(shù)，本計算書取Y混凝土的安全系數(shù)，本計算書取Y°=1.0Ych0 截面的有效高度，h0=3.275m混凝土受壓區(qū)高度“工=335X6。X8。-4=0.68.Rb21x1.5則Mj=48587.5<49009kN—m (可)3.3地基梁抗剪設(shè)計地基梁單根縱梁在梁端截面的最大剪力Qmax=10140/2=5070kN，配筋見設(shè)計圖。取梁端最不利截面：Qk=0.0348b?J(2+p)jR^R,=0.0348x150x320x<(2+1.3)x、.'30x0.0015x170=3595kNQ=0.06RZAsina=0.06x335x8x15x0.717=1729kNQmax=5070<Qhk+Qw=5324kN (可)3.4跨中橫梁設(shè)計設(shè)計在3根跨中橫梁上堆放3000kN鋼筋，中間一根橫梁將支承1500kN配重。橫梁的配筋見設(shè)計圖“橫梁及節(jié)點設(shè)計”。3.5端部橫梁設(shè)計端部橫梁用于擺放支座，傳遞支點反力?？蓪χc附近的配筋局部加密，以確保端橫梁受剪。其余位置按構(gòu)造要求配筋。4加力架設(shè)計加力架由扁擔梁、吊桿和錨固桿組成，見設(shè)計圖?？紤]偏載因素，加力架系統(tǒng)的工作荷載按2X3000kN計。4.1扁擔梁扁擔梁見設(shè)計圖，截面如圖2.1所示，千斤頂支點位置處的彎矩、剪力均達到峰值。Mmax=3000X0.55=1650kN—mQmax=3000kN l"..i—則。max=1650e-3X0.35/2.8278e-3=204Mpa<[。w]=210MPa （可）tmax=3000e-3/（1.2X2X0.02X0.7） =89MPa<[t]=120MPa （可） 圖3」扁擔梁截面焊接工作在工廠內(nèi)進行，底板用10mm雙面角焊縫，頂板采用15mm坡口焊縫。焊縫的最大剪應力：Thm=89X2/（1.2X0.7X2X1）=106MPa<[Th]=120MPa4.2吊桿、錨固桿吊桿、錨固桿用16Mn鋼板加工，見設(shè)計圖。截面的有效面積：A=2X0.3X0.03=1.8e-2m2TOC\o"1-5"\h\zo=P/A=3000e-3/1.8e-2=167MPa<[。]=200MPa （可）鋼銷用45號調(diào)質(zhì)鋼加工，直徑為155mm，剪應力T=3000e-3/3.77e-2=80MPa