T梁台座计算书.doc

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T梁台座验算
1 30mT梁台座验算
1.1 参数
地基为94区路基，承载力取fa0=200KPa
30米T梁自重90T，G1=90×9.8=882KN
30米T梁模板预估重28T，G2=28×9.8=274.4KN
砼施工时人力荷载，按8人计，G3=8×0.075×9.8=5.9KN；
台座扩大基础尺寸：长31m,宽1.2m,厚0.25m
台座尺寸：长31m,宽0.6m,厚0.3m
台座及基础体积，V=31×(0.6×0.3+1.2×0.25)=14.88m3
台座及基础重力，G4=14.88×2.6×9.8=379.14KN
C30混凝土轴心抗压强度设计值，fcd=15MPa(依据《路桥施工计算手册》330页)
C20混凝土轴心抗压强度设计值，fcd=10MPa
1.2 台座地基承载力验算
在整个T梁施工过程中，整体对地基的压力最大的时候是在混凝土浇筑之时，所以总的对地基的压力最大值为：
Fmax=G1+G2+G3+G4=882+274.4+5.9+379.14=1541.44KN
对每平米地基的压力为：
f=FmaxA=1541.4431=49.72KNm2=49.72KPa<fa0=200KPa
所以，地基承载力满足要求。
1.3 张拉前台座受力验算
（1）上层台座验算
上层台座混凝土为C30，fcd=15MPa
30米T梁张拉前与台座的接触最小长度：L=29.3m
台座宽度：B=0.6m
张拉前T梁对台座的压力大小为F1=G1=882KN
f1=F1A1=F1LB=88229.3×0.6=50.17KPa=0.0502MPa<fcd=15MPa
所以，张拉前台座受力满足要求。
（2）下层台座基础验算
下层台座基础混凝土为C20，fcd=10MPa
上层台座自重：G上=31×0.6×0.3×2.6×9.8=142.18KN
张拉前台座基础所受的压力大小为：
F2=G1+G上=882+142.18=1024.8KN
f2=F2A=1024.1831×1=33.04KPa=0.033MPa<fcd=10MPa
所以，张拉前台座基础受力满足要求。
1.4 张拉后台座受力验算
张拉后由于T梁起拱，T梁脱离台座接触，只有两端与台座接触，可看作台座受两个荷载作用，其合力大小为：
F3=G12=8822=441KN
T梁与台座的最不利接触面积为（预埋钢板面积）：
A2=0.7×0.6=0.42m2
f3=F3A2=4410.42=1050KPa=1.05MPa<fcd=15MPa
所以，张拉后台座受力满足要求。
台座基础的验算同张拉前，这里不再验算。
1.5 台座反拱设置及计算
为了防止预制梁上拱过大，根据设计图纸要求，若累计上拱值超过设计值10mm，应采取控制措施，预制台座上设置向下的二次抛物线反拱。预制T梁在张拉完后，各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如下表所示：
位置
钢束张拉完上拱度（mm）
存梁30d上拱度（mm）
存梁60d上拱度（mm）
存梁90d上拱度（mm）
二期恒载产生下挠值（mm）
边梁
边跨
22.1
38.4
40.8
41.9
-5.7
中跨
19.2
30.3
33.6
35.7
-1.4
中梁
边跨
17.8
31.2
33.1
32.2
-3.9
中跨
15.2
24.0
25.5
25.1
-0.9
反拱的设计原则是：使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm，桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。施工设置反拱时，预应力管道也同时设置反拱。
根据反拱值的设计原则和表中的数据（30米T梁的存梁时间大概为90天左右），反拱值h的取值范围为：
hmin=41.9-20=21.9mm hmax=25.1-0.9=24.2
即21.9mm≤h≤24.2mm。
根据经验，取h=24mm。设置向下的二次抛物线反拱，台座中央的最大反拱值为24mm，反拱的竖标值由方程（x单位：m；y单位：mm。x的坐标原点为台座中央）
y1=0.1129x2-24(连续端)
y2=0.1107x2-24(伸缩缝端)
确定。钢绞线定位竖标对应的位置所对应的反拱竖标见下表（负号表示向下）：
连续端对应的反拱标值
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
X值（m）
14.58
13.93
12.93
11.93
10.93
9.93
8.93
7.93
Y值（mm）
0
-2.09
-5.12
-7.93
-10.51
-12.87
-15.00
-16.90
位置
9
10
11
12
13
14
15
16
X值（m）
6.93
5.93
4.93
3.93
2.93
1.93
0.93
0
Y值（mm）
-18.58
-20.03
-21.26
-22.26
-23.03
-23.58
-23.90
-24
伸缩缝端对应的反拱标值
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
X值（m）
14.72
14
13
12
11
10
9
8
Y值（mm）
0
-2.30
-5.29
-8.06
-10.60
-12.93
-15.03
-16.92
位置
9
10
11
12
13
14
15
16
X值（m）
7
6
5
4
3
2
1
0
Y值（mm）
-18.58
-20.02
-21.23
-22.23
-23.00
-23.58
-23.89
-24
从以上两个表格可以看出：相同x值所对应的y值相差不大（不超过0.3mm），所以施工时以任一表格中的内容设置台座均影响不大。由于中跨较多，我们确定按连续端对应的反拱竖标设置台座。
施工设置反拱时，预应力管道也同时设置反拱，也就是在台座对应位置，以台座表面为基准按图纸的竖标值确定管道坐标即可。
2 40mT梁台座验算
2.1 参数
地基为94区路基，承载力取fa0=200KPa
40米T梁自重123T，G1=123×9.8=1205.4KN
40米T梁模板预估重40T，G2=40×9.8=392KN
砼施工时人力荷载，按8人计，G3=8×0.075×9.8=5.9KN；
台座扩大基础尺寸：长41m,宽1.2m,厚0.25m
台座尺寸：长41m,宽0.6m,厚0.3m
台座及基础体积，V=41×(0.6×0.3+1.2×0.25)=19.68m3
台座及基础重力，G4=19.68×2.6×9.8=501.45KN
C30混凝土轴心抗压强度设计值，fcd=15MPa(依据《路桥施工计算手册》330页)
C20混凝土轴心抗压强度设计值，fcd=10MPa
2.2 台座地基承载力验算
在整个T梁施工过程中，整体对地基的压力最大的时候是在混凝土浇筑之时，所以总的对地基的压力最大值为：
Fmax=G1+G2+G3+G4=1205.4+392+5.9+501.45=2104.75KN
对每平米地基的压力为：
f=FmaxA=2104.7549.2=42.77KNm2=42.77KPa<fa0=200KPa
所以，地基承载力满足要求。
2.3 张拉前台座受力验算
（1）上层台座验算
上层台座混凝土为C30，fcd=15MPa
30米T梁张拉前与台座的接触最小长度：L=39.2m
台座宽度：B=0.6m
张拉前T梁对台座的压力大小为F1=G1=1205.4KN
f1=F1A1=F1LB=1205.439.2×0.6=51.25KPa=0.0512MPa<fcd=15MPa
所以，张拉前台座受力满足要求。
（2）下层台座基础验算
下层台座基础混凝土为C20，fcd=10MPa
上层台座自重：G上=41×0.6×0.3×2.6×9.8=188.04KN
张拉前台座基础所受的压力大小为：
F2=G1+G上=1205.4+188.04=1393.44KN
f2=F2A=1393.4441×1.2=KPa=0.028MPa<fcd=10MPa
所以，张拉前台座基础受力满足要求。
2.4 张拉后台座受力验算
张拉后由于T梁起拱，T梁脱离台座接触，只有两端与台座接触，可看作台座受两个荷载作用，其合力大小为：
F3=G12=1205.42=602.7KN
T梁与台座的最不利接触面积为（预埋钢板面积）：
A2=0.7×0.6=0.42m2
f3=F3A2=602.70.42=1435KPa=1.44MPa<fcd=15MPa
所以，张拉后台座受力满足要求。
台座基础的验算同张拉前，这里不再验算。
2.5 台座反拱设置及计算
为了防止预制梁上拱过大，根据设计图纸要求，若累计上拱值超过设计值10mm，应采取控制措施，预制台座上设置向下的二次抛物线反拱。预制T梁在张拉完后，各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如下表所示：
位置
钢束张拉完上拱度（mm）
存梁30d上拱度（mm）
存梁60d上拱度（mm）
存梁90d上拱度（mm）
二期恒载产生下挠值（mm）
边梁
边跨
21.7
41.2
45.1
47.1
-4.9
中跨
15.3
28.7
31.4
32.8
-1.4
中梁
边跨
20.7
38.9
42.6
44.5
-5.3
中跨
14.2
26.3
28.7
29.9
-1.6
反拱的设计原则是：使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm，桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。施工设置反拱时，预应力管道也同时设置反拱。
根据反拱值的设计原则和表中的数据（40米T梁的存梁时间大概为90天左右），反拱值h的取值范围为：
hmin=47.1-20=27.1mm hmax=26.3-1.6=24.7mm
即24.7mm≤h≤27.1mm。
根据经验，取h=26mm。设置向下的二次抛物线反拱，台座中央的最大反拱值为26mm，反拱的竖标值由方程（x单位：m；y单位：mm。x的坐标原点为台座中央）
y1=0.0685x2-26(连续端)
y2=0.0690x2-26(伸缩缝端)
确定。钢绞线定位竖标对应的位置所对应的反拱竖标见下表（负号表示向下）：
连续端对应的反拱标值
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
9
X值（m）
19.48
19.2
18
16.8
15.6
14.4
13.2
12
10.8
Y值（mm）
0
-0.748
-3.806
-6.667
-9.330
-11.80
-14.06
-16.14
-18.01
位置
10
11
12
13
14
15
16
17
18
X值（m）
9.6
8.4
7.2
6.0
4.8
3.6
2.4
1.2
0
Y值（mm）
-19.69
-21.17
-22.45
-23.53
-24.42
-25.11
-25.61
-25.9
-26
伸缩缝端对应的反拱标值
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
9
X值（m）
19.41
17.9
16.5
15.4
14.3
13.2
12.1
11
9.9
Y值（mm）
0
-3.89
-7.21
-9.63
-11.89
-14.00
-15.90
-17.65
-19.24
位置
10
11
12
13
14
15
16
17
18
X值（m）
8.8
7.7
6.6
5.5
4.4
3.3
2.2
1.1
0
Y值（mm）
-20.66
-21.91
-23.00
-23.91
-24.66
-25.25
-25.67
-25.91
-26
从以上两个表格可以看出：相同x值所对应的y值相差不大（不超过0.3mm），所以施工时以任一表格中的内容设置台座均影响不大。由于中跨较多，我们确定按连续端对应的反拱竖标设置台座。
施工设置反拱时，预应力管道也同时设置反拱，也就是在台座对应位置，以台座表面为基准按图纸的竖标值确定管道坐标即可。

可修改