浅析预制箱梁台座设计计算书.doc

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1、浅析预制箱梁台座设计计算书摘要：该文结合245省道箱梁预制台座的施工实践，介绍预制箱梁台座的设计及计算书。关键词：预制箱梁台座计算书中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：1674-098X(2012)12(b)-0-021台座基础尺寸拟定台座顶血宽度92cm,高度25cm,长26in,下设扩大浅埋台座基础,其襟边同时兼作施工操作面。中间部分台座长23.2m,基础为条形基础，底宽252cm,厚度30cm；台座两头端部由于箱梁张拉起拱后完全承受梁体重量，受力较大，故采用单独的矩形扩大皋础，平面尺寸加

2、大为2.4mX3.72in,厚度60cm,设2cm宽沉降缝与台座中部主体部分分开，防止不均匀沉降引起台座变形和开裂。台座顶根据设计要求按抛物线预留拱度，且在台座顶面铺一层5inm厚热轧钢板。2地基容许承载力确定根据施工图纸《工程地质纵断面图》预制场地基土质为低液限粘土，天然含水量3=18.2%,P=1.81g/cm3,液限31=38%,塑限3卩二21.8%,孔隙比e二0.778,其液限IL二一0・22〈0,土体处于坚硬、半坚硬状态，按IL二0查《公路桥涵地基与基础设计规范》一般粘性土地基容许承载力表

3、得[o0]=380kPa。计算时取地基承载力[。0]X0.75=285kPa。宙于地基土为粘性土，该容许承载力不作宽度和深度修正。3混凝土基础强度及地基承载力验算3.1台座屮段基础及地基承载力验算a）冲切强度验算：中段台座承受梁体自重均布荷载，取单位长dm）台座基础计算其抗冲切和底部抗弯拉强度（见图1）。图1一片箱梁混凝土数量最大为28.22m3,平均每米1.1m3,设计荷载:梁自重P=l.1X25=27.5kN（按面荷载分布在台座顶）台座混凝土自重W1=1XO.92X0.25X24=5.52kN基

4、础自重W2二1X2.52X0.3X24二1&14kN合力N二P+W1+W2二51.16kN以上荷载无偏心，混凝土基础在单位长度内只验算其宽度方向的强度,冲切面按刚性角a二45扩散,基底面积A二1X2.52二2.52m2,h0=0.3m,bt二bb二1m,C20混凝土设计抗拉强度ft二1.1MPa二1.1X1000kPa,基底单位面积反力ps二N/A二51.16/2.52二20.3kPa冲切力Fl=psA0=20.3X0.5Xl=10.15kN抗冲切力0.6ftbth0=0.6X1.1X1000X1X

5、0.3=198kN>Fl=10.15kN冲切强度满足要求。b）抗弯拉强度基础底a-a截面为基础悬臂部分弯短最大截面，其弯短M=l/2*psl2=l/2X20.3X0.82=6.5kN?in截面抵抗矩W二1/6*bthO2=l/6X1X0.32=0.015m3弯拉应力：。二M/W二6.5/0.015二433kPa二0.43MPa

6、凝土，其抗冲切和抗弯拉强度以及地基承载力均满足要求。3.2台座端部基础强度及地基承载力验算a）抗冲切强度验算如图2所示，当箱梁张拉起拱后，整片梁体重力荷载集中作用在端部台座基础上，作用位置距台座端头70cm,距基础底面中心50cm,（见图2中II-II剖面）。台座端部基础由于沉降缝的存在，为不完全对称结构物,上部荷载及台座自重荷载将对基底形心产生偏心距，地基应力呈梯形，验算时地基应力统一采用最大反力PSo图2箱梁自重荷载:P二（28.22X25）/2=352.75kN台座混凝土自重Wl=1.4X0.

7、92X0.25X24=7.73kN基础自重W2=2.4X3.72X0.6X24=128.56kN施工荷载不计,合力N二P+W1+W2二489.0kN,合力偏心距：e=（PXO.5+W1X0.5+W2X0)/N二(352.75X0.5+7.73X0.5)/489=0.369m合力矩:M二N*e二489X0.369二180.4kNm由于基底核心半径P二b/6二2400/6=400inm>e=369mm,所以基底不产生拉应力，即地基无应力重分布现象，地基最大应力ps二N(l+6e/b)/A二489X(1+

8、6X0.369/2.4)/2,4X3.72二105kPa<[a0]=285kPa地基承载力满足要求。地基最小应力pmin=N(l-6e/b)/A=489X(1-6X0.369/2.4)/2.400X3.72=4.24kPa经计算并由图2可以看出，由于偏心距的存在,pinin很小，使IT-II剖面中基础危险截面a-a拉应力和冲切面冲切力均很小，故只验算1-1截面基础强度。冲切力F1二psAO二105X[2.4X0.4+(2+2.4)X0.4/2]=201.6kN其中A0