预制T梁台座设计计算书

制梁台座设计计算书

1．设计计算依据

1.1.计算依据：

⑴招标文件及设计图纸

⑵金塘制梁场平面布置图纸

⑶《舟山大陆连岛工程金塘大桥土建工程第Ⅳ-E合同段招标参考资料》

⑷金塘制梁场勘探点布置图及工程地质柱状图

⑸《MIDAS/civil》计算软件

⑹《基础工程》（西南交通大学出版社,李克钏主编）

⑺《工程力学-材料力学分册》(西南交通大学出版社,许留旺主编)

⑻《结构设计原理》(西南交通大学黄棠、王效通主编)

⑼《桥梁工程概论》(西南交通大学出版社,李亚东主编)

⑽《地基基础设计与计算》(人民交通出版社,朱浮声主编)

⑾《桥梁桩基计算与检测》(人民交通出版社,赵明华编著)

1.2.技术规范：

⑴《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）

⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023-85）

⑶《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85）

⑷《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）

⑸《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）

⑹《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004）

2、设计说明

制梁台座采用四根φ1.2m钻孔灌注桩上部辅以承台和U型垫梁。

从工程地质剖面图中看，相邻桩位地层变化较大，故需对每个承台桩位的承载力进行单独设计（制梁台座一端两根桩间距4.2m，为避免承台的不均匀沉降,采用一端两根桩同等设计桩长），本计算书详细计算3#勘探孔位制梁台座的2根桩的设计计算过程，其它桩的设计类似。

3、设计参数选定 3.1、设计荷载

梁重115750q kN = 内模22700q kN =暂定 外模31400q kN =暂定 底模4730q kN =暂定 承台总重51140q kN =

40公分厚地基梁重625.49*0.4*7*624425q kN ==

U 型支座重71*0.5*3*62*25.490.25*0.75*5*602426q kN =+= 单根桩的自重(暂按43米计算,1/2自重):

2*25.49*431238r kN π= 四根桩总重84952q kN = 3.2、材料性能指标 (1)、C25砼

C25砼轴心抗压强度：[]W σ =11.9MPa (2)、钢筋

I 级钢筋：f y =210MPa ，f y 1=210MPa ， II 级钢筋：f y =300MPa ，f y 1=300MPa ， 4.基础加固设计与分析 4．1地基承载力的计算

因为预制场的地质条件非常复杂，上层主要为软弱下卧层，故需要计算地基的容许承载力，由所建模型可知垫梁下部每延米地基的荷载为364kN ，地基应力k f 为52kPa, 通过查《舟山连岛工程金塘预制场工程地质勘察报告》可知e ＝0.8的淤泥质粘性土，查资料可知其ηb =0.3，ηd =1.6。地基承载力设计值为：

()()1*3*0.5a a b d m f f b d ηγηγ=+-+- ()55 1.6*20*0.650.5=+- 59.8MPa =>1.1k f 地基承载力满足要求。

4．2垫梁下部软弱地基沉降量的计算

因为MIDAS/civil 并不能反映垫梁下土的压缩量和土的弹性系数增大的对应关系，所以在建模计算前就应先计算箱梁张拉前垫梁天然下卧层土的沉降量。

采用分层总和法计算垫梁下卧层土的沉降量，按2号制梁台座中部地质计算天然地基的沉降量为164.9mm,沉降层共考虑16.1m 。

具体计算如下：

4．2．1计算基础底面附加应力

取基础及其上覆土的平均重度γ0＝20Kn/m 3,则基础底面的平均压力p 等于：

20157502700730140044202430

20*0.6570.8655.3*7

F p d kN m A γ+++++=

+=+= 基础底面的附加应力为：

2070.8620.0*0.6557.86p p d kN m γ=-=-=

4．2．2将地基按压缩量分层

设压缩层厚度为16m ，其中素填土1. 6m,粉质粘土1.5m,淤泥质粉质粘土3m, 淤泥质粘土5m, 淤泥质粉质粘土0.2m 。 4．2．3计算各分层的压缩量

①素填土1.6m

055.37.9,0,7Z A B B === 查表得0 1.000a =

1 1.60.2285,7Z B ==查表得10.98,a = 则该层压缩量为：

01110010.05786

()(1600*0.980) 5.04,18

S P S Z A Z A mm E ∆=

-=-= ②粉质粘土1.5m

255.3 3.17.9,0.44377Z A B B ==== 查表得20.95a = 则该层压缩量为：

02221120.05786

()(3100*0.951500*0.98)18.4,4.63

S P S Z A Z A mm E ∆=

-=-=

③淤泥质粉质粘土3m

355.3 6.1

7.9,0.87,77Z A B B ==== 查表得20.84a = 则该层压缩量为：

0333221130.05786

()(6100*0.841500*0.951600*0.98)3

S P S Z A Z A Z A E ∆=

--=-- 41,mm =

④淤泥质粘土5m

455.311.17.9, 1.586,77Z A B B ==== 查表得40.673a = 则该层压缩量为：

4443322114

()S P S Z A Z A Z A Z A E ∆=

---＝54.6mm, ⑤淤泥质粉质粘土5m

555.3

16.17.9, 2.3,77

Z A B B ==== 查表得40.56a = 则该层压缩量为：

555443322115

()S P S Z A Z A Z A Z A Z A E ∆=

----＝3.1mm, 则总沉降量： 1.35*(16.43528412.8)164.9,S mm =+++=

所以垫梁下部需要进行地基处理以提高其承载力，采用等载预压的方法消除其部分沉降，初步设计为垫梁下换填50cm 厚的碎石垫层，并按照地基扩散角考虑换填的宽度，本设计采用底宽8m ，顶宽7.6m 的碎石垫层，试验台座时间为一个月。 5.制梁台座受力计算

制梁台座的具体设计图纸附后。

本计算书采用MIDAS/civil 计算。考虑到施工过程中的应力重分布，将工况分为两个阶段，即张拉前和张拉后两个工况。建模情况如下： 1、桩长43米，每0.5米为一个单元，桩径1.2米；