梁场台座计算书

汉宜铁路32m预制T梁梁场

台座及基础

设计计算书

计算：

复

2008年11月25日

汉宜铁路客运专线梁场采用短线方式存梁，本计算书分别对制梁台座、存梁台座及其基础设计进行验算。

一、设计验算依据

1.《汉宜铁路荆州梁场岩土工程勘察报告》

2.《汉宜铁路潜江梁场岩土工程勘察报告》

3.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

4.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

5.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94

6.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

7.《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10002.5-2005

8. 制梁、存梁台座相关设计图纸

9.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004

10.《重力式码头设计与施工规范》JTJ 290-98

二、验算内容

1、荆州梁场制梁台座检算：

（1）制梁台座受力和刚度检算；

（2）扩大基础承载力检算。

2、荆州梁场存梁台座检算：

（1）存梁台座受力和刚度检算；

（2）扩大基础承载力和沉降检算。

3、潜江梁场制梁台座检算：

（1）制梁台座受力和刚度检算；

（2）基础承载力检算。

4、潜江梁场存梁台座检算：

（1）存梁台座受力和刚度检算；

（2）基础承载力和沉降检算。

三、荆州制梁台座计算

1、设计资料

该区制梁台座采用扩大基础的形式：台座底为1m的换填碎石土，其下为可～硬塑状态的粘土（持力层）。台座底在两端宽2.9m，中部宽1.88m。

地质情况参见《汉宜铁路荆州梁场岩土工程勘察报告》。制梁台座按最大梁重（边梁）146.31t计算，考虑模板自重及其它附加荷载80t，共计台座最大受力226.31t。

2、计算模型的建立

对制梁台座地上和地下部分进行有限元建模计算，采用弹性地基梁的方法。根据地质报告及台座设计图，选取台座底的基床系数为40000KN/m3。

其受力机理及工况如下：

由底模传下的混凝土荷载传递至换填的碎石土层，再传递到底下的粘土持力层。

荷载工况 1：T梁刚浇注完毕，上部荷载为T梁混凝土重及模板等附加荷载，最大荷载合计 2263.1KN；此时的荷载基本是均匀分布在台座上。

荷载工况2：模板拆除，张拉完预应力钢束，上部荷载就Ｔ梁重1463.1KN。此时，预应力作用使梁体向上起拱，梁体中部脱离台座，使得支座附近受力变大

——T 梁重由台座两端部分承担。

计算模型如下：

模型立面图

模型等视图

3、制梁台座计算结果

3.1 荷载工况 1

最大正弯矩 40.4KNM，出现在起吊口靠跨中附近。最大负弯矩 3.4KNM左右，出现在跨中附近。

最大剪力53.7KN，出现在T梁支座附近。

最大支撑反力为 64.4KN，出现在距离台座端部 5m 左右处，最小支撑反力为6.3KN，出现在台座端部。台座整体竖向向下沉降，最大位移为1.31mm。各项结果示意图如下：

弯矩示意图(单位：KNM)

剪力示意图(单位：KN)

支撑反力示意图(单位：KN)

竖向位移示意图(单位：mm)

3.2 荷载工况 2

最大正弯矩331.8KNM，出现在T梁支座附近。最大负弯矩 34.7KNM，出现在跨中的沿程。

最大剪力360KN，出现在T梁两端附近。

最大支撑反力为156.3KN，出现在距离台座端部1.3m左右处，最小支撑

反力为12.4KN，出现在跨中的沿程及台座的两自由端头。

台座中部上拱，最大向上位移为1.66mm，出现在跨中；台座两自由端头下沉，最大向下位移为 2.23mm。

各项结果示意图如下：

弯矩示意图(单位：KNM)

剪力示意图(单位：KN)

支撑反力示意图(单位：KN)

竖向位移示意图(单位：mm)

3.3 制梁台座截面验算

整理上述两种工况的计算结果，最大内力、变形和支反力如下表。表中正弯矩为＋，负弯矩为－；竖向向上位移为＋，向下为－。

①按最大弯矩验算选取正、负弯矩最不利的工况进行配筋验算。

最大正弯矩为331.8KNM，发生在台座两端底宽 2.9m的截面处。原截面距底5cm处配置有13根φ12的钢筋，台座采用C25混凝土，折算其截面受压区高度为57.6mm，抗弯承载力为 324KNM，不满足要求。建议改成13根φ16 的钢筋，其抗弯承载力为593.8KNM＞331.8KNM，受拉区钢筋应力为171.6MPa，裂缝宽度为0.174mm，满足规范要求。

最大负弯矩为34.7KNM，发生在台座中部底宽 1.88m的截面处。原截面距顶6cm处配置有6根φ12的钢筋，距顶28cm处配置有 4 根φ12的钢筋，台座采用 C30 混凝土，折算其截面受压区高度为 12.2mm，抗弯承载力为 236KNM＞34.7KNM，受拉区钢筋应力为47MPa，裂缝宽度为0.043mm，满足规范要求。

台座两端底宽2.9m的截面处按负弯矩配筋，台座中部底宽 1.88m的截面处按正弯矩配筋计算，也均满足规范要求。

②抗剪能力验算

台座两端底宽2.9m的截面抗剪能力上限：

Vu1=0.00051·(fcu^0.5)·b·h0

=0.00051×(30.0^0.5)×700.0×811.3

=1586.4kN

台座两端底宽2.9m的截面抗剪能力下限：

Vu2=0.0005·α2·fcu·b·h0

=0.0005×1.00×30.0×700.0×811.3

=394.7kN

台座中部底宽1.88m的截面抗剪能力上限：

Vu1=0.00051·(fcu^0.5)·b·h0

=0.00051×(30.0^0.5)×700.0×752.0