箱梁预制及存放台座设置及验算

箱梁预制及存放台座设置及验算1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算1、1 台座设置(1) 对台座基础的地基进行加强处理，使台座基底承载力150Kpa。(2) 台座基础两端2.0m范围下挖50cm台座基础，宽1.6m,中间基础部分宽1.6m， 30cm厚，并布筋浇注C30混凝土；台座部分配置结构钢筋，浇筑20cm厚混凝土， 台座顶面采用小石子混凝土调平，并用4x4cm角钢包边，防止边角破坏。底模采 用1m宽8mm厚的大块钢板平铺，并且与台座连接成整体。用3m靠尺及塞尺检测 平整度，偏差控制2mm以内，确保钢板接缝严密、光滑平顺。台座施工预留模板 对拉螺栓孔间距 50cm。(3) 箱梁采用两台 50t 龙门吊起吊。在梁底台座预留吊装孔，吊点位置距梁端 1m。20m和25m预制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞。(4) 为了保证桥梁平顺，在20m(25m)箱梁台座跨中设向下13mm的预拱度， 从跨中向梁端按抛物线过渡设置。施工时可根据实际情况进行适当调整。(5) 预制台座间距为3m,以便吊装模板。1.2 台座受力验算按25m箱梁对台座受力进行验算。单片箱梁重量=27.275X2.6=70.9151。模板重量=121，小箱梁底面面积为：1X 24.84=24.84m2，则台座所受压强二(70.915+12) X 1000 X 10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度 30MPa。张拉完毕后受力面积取2 m2，则台座所受压强=(70.915+12 ) X 10 X 1000/2=0.42MPa,小于台座强度 30MPa。台座两端地基承载力压强需达到0.42 MPaXl/ （2X1.6） =131.25Kpa。施工时 夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。2、箱梁存梁区台座设计及验算2.1箱梁存梁区台座设计台座枕梁采用 C30 混凝土（计算中枕梁视为刚性构件），箱梁存梁用枕梁尺寸为 0.8mX 0.4mX 7.5m 见下图：（验算以 25 米箱梁进行验算,其余 20 米箱梁的存梁 用枕梁采用同 25 米箱梁存梁用枕梁相同的结构）, 25 米箱梁最大一片砼方量为 27.275m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层，则存梁荷载F=27.275 X 26 X 2/2=709.15KN。nsw82.2地基承载力计算枕梁横断面图地基承载力为：f = (P+P)/Aa 12=(1418.3+(0.4X0.8X7.5+0.3X0.4X2)X26) /(0.8X7.5) =247.82KPa其中： P 25 米箱梁重量1P 枕梁自重；2A枕梁底面积;处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。2.3 枕梁强度验算（1）计算枕梁截面特性枕梁截面惯性矩如图建立坐标系xoy,则矩形组合体的形心距地面距离y1为:Al=80X40=3200cm2al=20cmA2=40X 30=1200cm2a2=55cmy1=(A1*a1+A2*a2)/(A1+A2)=(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=29.5cm y2=70-29.5=41.5cm距上图，则惯性矩为：I =(Be 3-bh3+ae 3)/3 其中 B=80cm, el二yl=29.5cm, b=40cm, X 1 2h=40-29.5=l0.5cm， a=40cm， e2=y2=40.5cmI =(80 X 29.53-40 X 10.53+40 X 40.53)/3=1554896cm4=15.54896 X 10-3 m4X截面抵抗距 W=I/ e=15.54896X10-3 m4/0.405=38.4X10-3 m32枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询：C30混凝土的弹性模量Ec=3 X 107KN/m2 (详见路桥施工计算手册P781页)截面抗弯刚度为 EI=3X107X15.54896X10-3c=466.46KN m2（2）按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩倒梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的连续梁，按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化图如下：由结构力学求解器求得如下：剪力图223.04223.04弯矩图由以上计算结果知：M =223.04KN.m, Q =297.38KNmaxmax由建筑工程施工实用计算手册可以查得C30砼容许抗弯应力o =10Mpa,剪切许用应力t =0.8 o =8 Mpao =M /w=223.04KN.m /38.4X 10-3 m3=5.81Mpao w=10 Mpamaxt =Q /S =297.38KN/0.44 m2=0.675 Mpa1.5 满足条件, 安全。3.2.2 张拉台座抗滑移验算台座抗滑移力N1 = N+F+E p式中N、一台面的抵抗力(KN/m),混凝土强度为15MPa时，台面厚度为400mm时， 查路桥施工计算手册表10-23和10-24得则 N = 1000KN/mX 2.4m=2400KNF混凝土台座与碎石的摩阻力，则F=p (G1 + G2),因台座底部为碎石,所以摩擦系数U 取 0.45, F=0.45 X (666.9+30.03)=313.62KN。Ez p台座底部与座面上土压力的合力。E，p=(P +P0) X (H-H2)B/2其中B台座的宽度,3mH2台座板厚度,0.4mH台座的埋设深度,H=3m地基为中砂，故Y 中砂的重度，取Y =18KN/m3,内摩擦角中取300。查路桥施工计算手册表10-23相关公式为 台座后面的最大的土压力P=Y H*tg2 (45 +中/2)- y H*tg2 (45 中/2) 台座板底部的土压力P =H2XP /H 台座底部和座面上土压力的合力E p=(P +P0) X (H-H2)B/2 抗滑移安全系数K=N1/N=(Z + F + Ez p)/N带入数值得：P =Y Htg2(45+30/2) y Htg2(45 -30/2)= 18X3X (tg2 60 -tg2 30 )=18X3X2.67=144.18KN/m2P0=H2XP/H=0.4X136.97/3=19.22KN/m2E，p=(P +P0) X (HH2)B/2=(144.18+19.22)X3X3/2=735.3KN则抗滑移安全系数K为：K=N1/N=(N，+ F + E，p)/N =(2400+313.62+735.3)/2293.2=1.51.3满足条件,安全。4、空心板存梁区台座设计及验算4. 1枕梁设计枕梁采用C25混凝土(计算中枕梁视为刚性构件),3米梁存梁用枕梁尺寸为0.3mX0.3mX 10m见下图，13米空心板每片砼方量为6.24m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置三层，则存梁荷载F=6.24X26X3/2=243.36KN。4.2 地基承载力计算地基承载力为：fa=(Pl+P2)/A=(243.36X5+ (0.6X0.3X 10+0.3X0.3X 1.24X5)X26) /(0.6X 10) =213.02KPa其中：P113米空心板重量；P2枕梁自重；A枕梁底面积；处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。4.3 枕梁强度验算(1)计算枕梁截面特性 枕梁截面惯性矩Hje 1k-B矩形组合体的型心距地面距离elAl=60X 30=1800cm2a1=14cmA2=30X 30=900cm2a2=45cmel=(Al*al+A2*a2)/(Al+A2)=(1800X14+900X45)/(1800+900)=24.33cm所以 h=5.67cm, e2=35.67cm则惯性矩：Ix=(Be13-bh3 +ae23)/3= (60X24.33? -30X5.673+30X35.673)/3 =740066=7.4X截面抵抗距 W=I/e2=7.4X/0.3567=20.75X枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询：C25混凝土的弹性模量Ec=2.85XKN/m2详见路桥施工计算手册P781页截面抗弯刚度为 EcI=2.85XX7.4X =211KN m2 按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化图如下213.02213.02213.02213.02213.02由结构力学求解器求得如下：剪力图jtTTT- -rTTTlV3皿-K71皿NJUM64.00弯矩图由以上计算结果知：Mmax=64KNm, Qmax=141.7KN由建筑工程施工实用计算手册可以查得C25砼容许抗弯应力o =8.5Mpa, 剪切容许应力t =0.8 o =6.8 Mpao 二Mmax/w=64KNm /20.75Xm3=3.08Mpao =8.5 Mpat =Qmax/S=141.7KN/0.27 m2=0.525 Mpat =6.8 Mpa以上计算可知，枕梁设计比较安全。