静载试验计算单

中铁七局集团第三工程有限公司洋浦制梁场T梁预制

预应力混凝土铁路桥简支T梁QJYP32Z-0001静载弯曲抗裂试验加载计算单

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中铁七局集团第三工程有限公司洋浦制梁场

二零一四年四月九日

预应力混凝土铁路桥简支T 梁

第一次静载弯曲抗裂试验加载计算单

一、计算说明： 1、计算依据：

（1）《预应力混凝土铁路简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》TB/T 2092-2003 附录A 的计算公式和计算规则。

（2）时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T 梁（角钢支架方案）通桥（2012）2201-Ⅰ图纸。

（3）实测的加载设备重量。 2、适用范围：

时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T 梁（直线边梁）静载试验。 3、试验梁基本情况

本试验梁为时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T 梁，梁号：QJYP32Z-0001，采用C55高性能混凝土，混凝土浇筑日期为2014年1月7日，终张拉日期为2014年3月7日，静载试验日期2014年4月9日，终张拉龄期为33天；试件28天抗压强度62.4MPa ，弹性模量4.13×104 MPa ，静活载设计挠度12.389mm 。 二、详细计算单：

A.1等效集中荷载采用五点加载，跨中设一集中荷载，其余在其左右对称布置。各荷载纵向间距均为4m 。如图A1 X i

P 1 P 2 P 3 P 4

P 5

R A R B

图A1 加载图示

A.1.1根据加载图式计算α值

跨中弯矩：∑=-⨯=n

i i i X P L R M 1

2

各加载点载荷相等： P 1=P 2=P 3……=P i

4

4

4

4

L /2

L /2

则 ()i i n

i i i P P P P X P L R M 28482

32252211=⨯+⨯-⨯=-⨯=∑=

由 i P P M 28=⨯=α 得出：

6.552828====

i i i P P P P P M α

式中：R —— 支点反力，kN ； L —— 计算跨度，m ；

P i —— 各加载点所施加的荷载，kN ； X i —— 各加载点至跨中距离，m ；

P —— 各加载点所施加的荷载的合力，i n

i i P P P 51==∑=，kN ；

α —— 各加载点合力作用下的等效力臂，m 。

A.2 计算未完成的应力损失值 Δσs ＝（1-η

1

）σL6+（1-η2）σ

L5

＝（1-0.409）×146.55 +（1-0.90789）×12.77

＝87.787MPa 式中：σ

L6

σ

L5

—— 分别为收缩、徐变与松驰应力损失值，MPa ；

η1、η 2 —— 分别为收缩、徐变与松驰应力损失完成率，MPa 。

S σ∆ —— 未完成的预应力损失值，MPa 。

A.3 计算未完成应力损失的补偿弯矩ΔM S Δ

Ms=Δσs ×（A y +A g ）（W 0/A 0+e 0）×10

3

＝88.787×（0.0119+0）×（0.977438/1.47041+1.1821）×103

＝1929.328（kN ·m ）

式中：A y —— 跨中截面预应力钢筋截面积，m 2；

A g —— 跨中截面普通钢筋截面面积（全预应力梁取A g =0），m 2

W 0 —— 对跨中截面下边缘换算截面抵抗矩（对后张梁为扣孔换算截面抵抗矩）,m 3 A 0 —— 跨中截面换算截面面积（对后张梁为扣孔换算截面抵抗矩）,m 2

e 0 —— 跨中截面预应力合力中心至换算截面重（对后张梁为扣孔换算截面）,m

S M ∆ —— 未完成的预应力损失的补偿弯矩，kN ·m 。

S σ∆ —— 未完成的预应力损失值，MPa 。 A.4 计算基数级荷载跨中弯矩 M Ka ＝M d +ΔMs -Ms+ M f

M d ＝6480.6 kN ·m ； M f ＝368.6 kN ·m ；

ΔM s ＝1929.328 kN ·m M S =αP s

＝5.6×（g1×5+g2×5+g3×5） ＝5.6×（1.32×5+0.309×5） ＝45.612（kN ·m ）

得出: M Ka =6480.6+1929.328-45.612+368.6=8732.916（kN ·m ） *)本片静载实验梁防水层未铺设。

式中：M ka —— 基数级下跨中弯矩，kN ·m ；

M d —— 二期恒载质量对跨中弯矩，kN ·m ； M S —— 加载设备质量对跨中弯矩，kN ·m 。 其中： g 1为加载千斤顶的重量；132kg/个，共5个

g 2为加载千斤顶钢板垫块的重量； 每个垫块重量：30.9kg ，共5个 加载油泵放置在梁下地面

A.5 计算基数级荷载值

P Ka ＝M Ka /α＝8732.916/5.6＝1559.449（kN ） A.6 计算各加载级下跨中弯矩

M k ＝K(M z +M d + M h +M f ) +ΔMs -M z – M s (kN ·m) 计算列表如下：

加载级K

Ka

0.6 0.8 1.0 1.05 1.10 1.15 1.20 M k (kN ·m) 8732.916

8287.856

12266.636

16245.416

17240.111

18234.806

19229.501

20224.196

式中：K —— 加载系数 ；

M h —— 活载对跨中弯矩，本梁数据为：7512.5kN ·m ；