静载试验计算单

精心整理中铁七局集团第三工程有限公司洋浦制梁场T梁预制预应力混凝土铁路桥简支T梁QJYP32Z-0001静载弯曲抗裂试验加载计算单编制：审核:批准：中铁七局集团第三工程有限公司洋浦制梁场二零一四年四月九日预应力混凝土铁路桥简支T梁第一次静载弯曲抗裂试验加载计算单一、计算说明：1、计算依据：（1）《预应力混凝土铁路简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》TB/T2092-2003附录A的计算公式和计算规则。（2）时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T梁（角钢支架方案）通桥（2012）2201-Ⅰ图纸。（3）实测的加载设备重量。2、适用范围：时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T梁（直线边梁）静载试验。3、试验梁基本情况本试验梁为时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T梁，梁号：QJYP32Z-0001，采用C55高性能混凝土，混凝土浇筑日期为2014年1月7日，终张拉日期为2014年3月7日，静载试验日期2014年4月9日，终张拉龄期为33天；试件28天抗压强度62.4MPa，弹性模量4.13×104MPa，静活载设计挠度12.389mm。二、详细计算单：精心整理A.1等效集中荷载采用五点加载，跨中设一集中荷载，其余在其左右对称布置。各荷载纵向间距均为4m。如图A1XiP1P2P3P4P5RARB图A1加载图示A.1.1根据加载图式计算α值跨中弯矩：niiiXPLRM12各加载点载荷相等：P1=P2=P3……=Pi则iiniiiPPPPXPLRM2848232252211由iPPM28得出：6.552828iiiPPPPPM式中：R——支点反力，kN；L——计算跨度，m；Pi——各加载点所施加的荷载，kN；Xi——各加载点至跨中距离，m；P——各加载点所施加的荷载的合力，iniiPPP51，kN；——各加载点合力作用下的等效力臂，m。A.2计算未完成的应力损失值Δσs＝（1-η1）σL6+（1-η2）σL5＝（1-0.409）×146.55+（1-0.90789）×12.77＝87.787MPa式中：σL6σL5——分别为收缩、徐变与松驰应力损失值，MPa；η1、η2——分别为收缩、徐变与松驰应力损失完成率，MPa。4444L/2L/2精心整理S——未完成的预应力损失值，MPa。A.3计算未完成应力损失的补偿弯矩ΔMSΔMs=Δσs×（Ay+Ag）（W0/A0+e0）×103＝88.787×（0.0119+0）×（0.977438/1.47041+1.1821）×103＝1929.328（kN·m）式中：Ay——跨中截面预应力钢筋截面积，m2；Ag——跨中截面普通钢筋截面面积（全预应力梁取Ag=0），m2W0——对跨中截面下边缘换算截面抵抗矩（对后张梁为扣孔换算截面抵抗矩）,m3A0——跨中截面换算截面面积（对后张梁为扣孔换算截面抵抗矩）,m2e0——跨中截面预应力合力中心至换算截面重（对后张梁为扣孔换算截面）,mSM——未完成的预应力损失的补偿弯矩，kN·m。S——未完成的预应力损失值，MPa。A.4计算基数级荷载跨中弯矩MKa＝Md+ΔMs-Ms+MfMd＝6480.6kN·m；Mf＝368.6kN·m；ΔMs＝1929.328kN·mMS=Ps＝5.6×（g1×5+g2×5+g3×5）＝5.6×（1.32×5+0.309×5）＝45.612（kN·m）得出:MKa=6480.6+1929.328-45.612+368.6=8732.916（kN·m）*)本片静载实验梁防水层未铺设。式中：Mka——基数级下跨中弯矩，kN·m；Md——二期恒载质量对跨中弯矩，kN·m；MS——加载设备质量对跨中弯矩，kN·m。其中：g1为加载千斤顶的重量；132kg/个，共5个g2为加载千斤顶钢板垫块的重量；每个垫块重量：30.9kg，共5个加载油泵放置在梁下地面A.5计算基数级荷载值精心整理PKa＝MKa/α＝8732.916/5.6＝1559.449（kN）A.6计算各加载级下跨中弯矩Mk＝K(Mz+Md+Mh+Mf)+ΔMs-Mz–Ms(kN·m)计算列表如下：加载级KKa0.60.81.01.051.101.151.20Mk(kN·m)8732.9168287.85612266.63616245.41617240.11118234.80619229.50120224.196式中：K——加载系数；Mh——活载对跨中弯矩，本梁数据为：7512.5kN·m；Mz——梁体质量对跨中弯矩，本梁数据为：5232.2kN·m。A.7计算各加载等级下的加载值如下(防水未做)：Pk＝Mk/α(kN)加载级KKa0.60.81.01.051.101.151.20Mk(kN·m)8732.9168287.85612266.63616245.41617240.11118234.80619229.50120224.196Pk(kN)1559.4491479.9742190.4712900.9673078.5913256.2153433.8393611.464因计算出的基数级载荷大于0.6级载荷，故取消P0.6。A.8计算静活载级下的荷载等级Kb＝[Mh/（1+μ）+Mz+Md]/（Mh+Mz+Md）＝[7512.5/1.194+5532.2+6480.6]/（7512.5+5232.2+6480.6）＝0.9386式中:1+μ——动力系数。A.9计算静活载级之跨中弯矩Mkb=Kb(Mz+Md+Mh+Mf)+ΔMs-Mz–Ms=0.9386(5532.2+6480.6+7512.5+368.6)+1929.328-5532.2-45.612=15023.931（kN·m）A.10计算静活载级荷载PKb＝MKb/＝15023.931/5.6＝2682.845（kN）A.11根据等效加载力计算各加载等级单个千斤顶加载数据统计如下：Pi＝Pk/5加载级KKa0.8静活载级1.01.051.101.151.20精心整理Pi(kN)311.890438.094536.569580.193615.718651.243686.768722.293