梁场静载试验台计算书

静载试验加载反力体系设计方案与计算结果［111122］

一、设计要求

要求针对铁路常用跨度简支箱梁及简支T梁的静载试验进行加载反力梁设计，须满足在1.2级设计荷载下反力梁全截面至少储备1.0MPa压应力，在2.0级设计荷载下反力梁全截面不开裂，同时要求反力梁上拱变形小于5mm。

二、设计依据

(1)目标时速200～250公里客运专线（兼顾货运）铁路32m简支箱梁试制、试验-先张法预应力混凝土箱梁研究总报告。

(2)预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准(TB/T 2092-2003)。

(3)客运专线时速250km/h跨度32m简支箱梁通用设计图(图号通桥(2009)-2229A)。

(4)客运专线时速160km/h跨度32m简支T梁通用设计图(图号通桥(2005)-2101)。

三、设计参数

(1)箱梁上反力钢横梁及反力台座设计以32m简支箱梁为计算对象，加载方式为纵向5截面对称加载，加载截面相距4m，每截面上横向2点对称加载(作用于腹板中心线处)，在1.2级设计荷载工况下的单点反力荷载P=1384kN，在2.0级设计荷载工况下的单点反力荷载P=2606kN。

(2)T梁上反力钢横梁设计以32m单片简支T梁为计算对象，加载方式为纵向5截面对称加载，加载截面相距4m，每截面在腹板中心单点加载，在2.0级设计荷载工况下的单点反力荷载取P=1300kN。

(3)反力台座采用C50混凝土，台座混凝土工程量837m3。

(4)反力台座高3.5m，宽8.4m，全长41.4m，每隔4m设置一道1.4m厚横隔板，试验梁下方操作净空1.8m。

(5)反力台座竖墙内配置8束15-7Φ5曲线预应力束，管道Φ100，张拉应力1300MPa，规格15-7Φ5钢束总长度368m，总重量6.1t。

(6)钢筋工程量：按照配筋率1%估算，台座普通钢筋用量65.7t。

(7)反力台座内夯实填土密度取18kN/m3，台座腔内填土总体积333m3，总重量：599t。

(8)箱梁上反力钢横梁截面型式：双肢普通工字钢63c(单肢截面参数：截面高度H=630mm，截面宽度B=180mm，翼缘厚度tf=22mm，腹板厚度tw=17mm)共计41m，重5.8t；另需若干2cm厚钢板用于横向连接和腹板局部加劲。

(9)T梁反力钢梁截面型式：双肢普通工字钢50c(单肢截面参数：截面高度H=500mm，截面宽度B=162mm，翼缘厚度tf=20mm，腹板厚度tw=16mm)共计17.5m，重1.9t；另需若干2cm厚钢板用于横向连接和腹板局部加劲。

(10)反力钢梁吊带与反力台座锚固杆：钢板若干。

四、计算假定

(1)反力台座全长划分64个单元，每个节点下设只受压弹性支撑。

(2)按照5个施工阶段进行模拟，先后加载自重、预应力、填土压重、1.2倍设计荷载(单点1384kN)和2倍设计荷载(单点2606kN)。

反力台座计算模型图

五、计算结果

(1)反力台座计算结果

32m箱梁加载反力作用于反力台座计算结果（表1：台座高3.5m）

(2)初步配筋设计验算结果表明，反力台座双向受弯条件下的强度安全系数均大于2.0，

各截面抗剪强度均满足设计要求。

(3)箱梁上反力钢横梁计算结果

在2倍设计荷载(单点荷载P=2606kN)加载工况下，最大应力215MPa，跨中变形：23.3mm。

(4)T梁上反力钢横梁计算结果

在2倍设计荷载(单点荷载P=1300kN)加载工况下，最大应力217MPa，跨中变形：3.3mm。

静载试验加载反力体系构造图(单位：mm)

反力台座截面构造及预应力束配置图(单位：mm)

反力台座构造俯视图(单位：mm)

反力台座C-C截面构造及预应力束线形图(单位：mm)

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