静载试验计算书.docx

静载试验计算书.docx

《静载试验计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《静载试验计算书.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

静载试验计算书

预应力混凝土铁路桥简支箱梁

静

载

试

验

计

算

书

梁号：

XX

XX

XX年XX月XX日

预应力混凝土铁路桥简支箱梁静载试验计算书

单位：

XX

1计算依据：

TB/T2092-2003《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》

2直线试验梁有关数据：

表1直线试验梁有关数据表

序号

项目

具体情况

1

图号

通桥（2008）2322A-Ⅱ跨度：

31.5m

2

梁别

直线双线整孔箱梁（无声屏障）

梁号

YQCYFG31.5Z-001

3

梁高

3.134m

4

梁体混凝土设计强度等级

C50

5

28d强度

60.7

6

28d混凝土弹性模量

44.4

7

混凝土灌筑日期

2011年10月25日

8

全部施加预应力日期

2011年11月16日

9

试验日期

2011年12月10日

10

计算龄期

24天

3中铁咨询桥梁工程设计研究院提供:

成渝客运专线铁路无砟轨道31.5m双线简支梁静载试验数据：

表2直线试验梁有关试验数据表

序号

项目

符号

单位

图号

通桥（2008）2322A-Ⅱ

1

跨度

L

m

31.5

2

梁别

直线无声屏障

3

梁体自重力矩

Mz

kN·m

31459.38

4

无砟轨道设备产生的力矩

（含防水层、保护层）

Md

kN·m

14883.75

5

活载力矩（含动力系数）

Mh

kN·m

24164.75

6

动力系数

1+μ

1.1271.1951

7

梁跨中截面换算面积

Ao

m2

9.08321

8

梁下缘换算截面抵抗矩

Wo

m3

5.622700

9

预应力钢筋面积

Ay

m2

0.033319

10

预应力合力中心到换算截面重心轴的距离

eo

m

1.6260

11

收缩、徐变预应力损失值

σL6

MPa

82.94

12

钢筋松弛应力损失值

σL5

MPa

15.88

13

挠跨比

f/L

1/5200

14

抗裂安全系数

Kf

1.45

15

综合剪力滞系数K综

1.0170

16

跨中截面集中力剪力滞系数K集

1.0319

17

等效荷载加载挠度修正系数ψ

0.9987

4加载设备重量对跨中弯矩：

4.1加力点加载设备重量计算（垫铁板规格为500mm×500mm×20mm、300mm×300mm×20mm，垫铁等共计173.4kg，千斤顶统一称重122kg，砂垫层按800mm×800mm×20mm。

）

表3加力点加载设备重量表

序号

目

项

千斤顶（kg）

垫板B3（kg）

砂垫层重（kg）

合计（kg）

1＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

2＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

3＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

4＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

5＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

6＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

7＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

8＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

9＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

10＃加力点

122

173.4

19.2

314.6

表4加力点重量表

加力点

编号

1＃

2＃

3＃

4＃

5＃

（1+2）

（3+4）

（5+6）

（7+8）

（9+10）

左侧加载（KN）

3.146

3.146

3.146

3.146

3.146

右侧加载（KN）

3.146

3.146

3.146

3.146

3.146

重量（KN）

6.292

6.292

6.292

6.292

6.292

4.2加载设备重量对梁体跨中弯矩：

根据TB/T2092-2003式A.1.1进行计算

RA=RB=

=15.73KN

MS=

-

=

－6.292×8－6.292×4计算简图

=172.24kN·m

式中：

RA、RB:

支点反力（kN）

MS:

跨中弯矩（kN·m）；

L:

计算跨度（m）；

Pi:

各加载点所施加的荷载（kN）；

Xi:

各加载点至跨中的距离（m）；

5加载图示加载图示

根据TB/T2092-2003式A.1.1进行计算

由加载图式计算α值:

跨中弯矩：

M=

×

-（8+4）×2P＝54.75PkN·m

α=

=54.75m

M：

跨中弯矩（kN·m）；

α：

等效力臂（m）；

6计算未完成的应力损失值

根据TB/T2092-2003式A.2进行计算未完成的应力损失值

Δσs=（1-η1）σL6+（1-η2）σL5

式中：

Δσs：

未完成的应力损失值（MPa）；

σL6、σL5：

混凝土收缩徐变与钢筋松弛应力损失值；

η1、η2：

混凝土收缩徐变与松弛损失完成率。

从施加预应力至试验日期共计24天，根据《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲抗裂试验方法》TB2092-2003表A.1中，查得20天和30天的混凝土收缩和徐变预应力损失σL6完成率分别为0.37和0.40，查得2天和40天钢筋松弛应力损失σL5完成率分别为0.50和1.00，即用内插法求得24天混凝土收缩徐变应力损失完成率

η1=

+0.37＝0.382

24天钢筋松弛应力损失完成率

η2=

+0.50＝0.789

Δσs=（1-η1）σL6+（1-η2）σL5=（1-0.382）×82.94+（1-0.789）×15.88=54.607MPa

7根据TB/T2092-2003式A.3计算未完成应力损失的补偿弯矩

ΔMs=Δσs×（Ay+Ag）×（

+eo）×103

式中：

ΔMs:

未完成的应力损失的补偿弯矩（kN·m）；

Δσs:

未完成的应力损失值（MPa）；

Ay:

跨中截面预应力钢筋截面面积（m2）；

Ag:

跨中截面普通钢筋截面面积（全预应力梁取Ag=0）（m2）；

Wo:

对跨中截面下缘换算截面抵抗矩（对后张梁为扣孔换算截面抵抗矩m3）；

Ao:

跨中截面换算截面面积（对后张梁为扣孔换算截面面积m2）；

eo:

跨中截面预应力合力中心至换算截面中心距离（后张梁为扣孔截面m）

计算未完成应力损失的补偿弯矩ΔMs

ΔMs=Δσs×（Ay+Ag）×（

+e0）×103

=54.607×（0.033319+0）×（

+1.626）×103

=4084.7kN·m

8根据TB/T2092-2003式A.4.2计算基数级荷载跨中弯矩（防水层未铺设）：

MKa=（Md×K综＋ΔMs-MS×K集+Mf×K综）/K集

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）；

ΔMs:

未完成的应力损失的补偿弯矩（kN·m）；

Mf:

防水层质量对跨中弯矩（kN·m）；

计算基数级荷载跨中弯矩（防水层未铺设）：

MKa=（14883.75×1.017+4084.7-172.24×1.0319+0）/1.0319

=18455.024kN·m

9根据TB/T2092-2003式A.5计算基数级荷载值

Pka=MKa/α

=18455.024/54.75=337.078kN

10根据TB/T2092-2003式A.6.2计算各加载级下跨中弯矩

防水层未铺设时：

Mk=[K×（Mz+Md+Mh+Mf）×K综+ΔMS-Mz×K综-Ms×K集]/K集

式中：

MK:

K级下跨中弯矩（kN·m）；

K:

加载级数；

Mz:

梁体自重对跨中弯矩（kN·m）；

Md:

无砟轨道设备产生的力矩（含防水层和保护层）（kN·m）；

Mh:

活载对跨中弯矩（含动力系数）

Mf:

防水层质量对跨中弯矩（kN·m）；

计算各加载级下跨中弯矩

Mk=[K×（31459.38+14883.75+24164.75+0）×1.017＋4084.7－31459.38×1.017－172.24×1.0319]/1.0319

=69489.789K-27218.94kN·m

11计算各加载级之荷载值Pk

Pk=Mk/α=（69489.789K-27218.94）/54.75=1269.219K-497.15kN

K=0.60时，Pk=264.381kN＜Pka=337.078kN，根据TB/T2092-2003中4.1.1“注：

若基数级大于0.6级，则取消0.6级。

”，因此，取消0.6级。

K=0.80时，Pk=518.225kN

K=1.00时，Pk=772.069kN

K=1.05时，Pk=835.529kN

K=1.10时，Pk=898.99kN

K=1.15时，Pk=962.451kN

K=1.20时，Pk=1025.912kN

12根据TB/T2092-2003式A.8计算静活载级系数

Kb=

式中：

Kb:

静活载加载级数；

Mh:

活载对跨中弯矩（含动力系数）

Mz:

梁体自重对跨中弯矩（kN·m）；

Md:

无砟轨道设备产生的力矩（含防水层和保护层）（kN·m）；

Mf:

防水层质量对跨中弯矩（kN·m）；

计算静活载级系数

Kb=

=

=0.961

13根据TB/T2092-2003式A.9计算静活载之跨中弯矩Mkb

Mkb=[Mh/（1+μ）×K综/K集]+Mka

=24164.75/1.127×1.017/1.0319＋18455.024=39587.078kN·m

14根据TB/T2092-2003式A.10计算静活载之荷载

Pkb=Mkb/α=39587.078kN·m/54.75m=723.051kN

15静载各级加载表:

K

PKa

0.80

PKb

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

Pk（kN）

337.078

518.225

723.051

772.069

835.529

898.99

962.451

1025.912

油压（Mpa）

根据各加载油压表回归方程，对各加载等级油压表数值进行计算。

计算：

复核：

检查组：

日期：

全预应力混凝土梁静载试验加载记录表

试验梁号

YQCYFG31.5Z-001

设计图号

通桥（2008）2322A-Ⅱ

跨度m

31.5

梁别

直线无声

试验阶段

第一加载循环

第二加载循环

加载等级

基数级Ka

0.80

静活载级Kb

1.00

0

基数级Ka

0.80

静活载级Kb

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

0

持荷开始时刻

11:

59:

29

12:

04:

47

12:

08:

57

12:

13:

26

12:

35:

13

13:

04:

23

13:

08:

42

13:

13:

41

13:

17:

46

13:

23:

51

13:

29:

33

13:

37:

35

13:

43:

31

/

持荷结束时刻

12:

02:

29

12:

07:

47

12:

10:

57

12:

33:

26

12:

45:

13

13:

07：

23

13:

11:

42

13:

16:

41

13:

22:

46

13:

28:

51

13:

34:

33

13:

42:

35

14:

03:

31

/

实际持荷时间

3分

3分

3分

20分

10分

3分

3分

3分

5分

5分

5分

5分

20分

/

附注

1、各加载级间1.00级以前持荷3min，1.00级以后持荷5min；第一循环Kf＝1.00静停20min；第二循环Kf＝1.20静停20min。

2、第一循环与第二循环之间静停（挠度恢复）10min。

3、记录实际持荷／静停的起止时刻（时：

分：

秒）。

企业名称

中铁十一局集团桥梁有限公司峰高制梁场

记录者

复核人

检验单位名称

中铁十一局

现场监视人

签认日期

静载试验挠度记录表

试验梁号

YQCYFG31.5Z-001

设计

图号

通桥（2008）2322A-Ⅱ

跨度

31.5m

梁别

直线无声屏障

试验日期

2011.12.10

量测仪器仪表

百分表

梁内外侧

/

加

载

情

况

阶段

第一循环

第二循环

系数K

0

ka

0.80

kb

1.00

0

ka

0.80

kb

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

荷载Pk（kN）

0

337.078

518.225

723.051

772.069

0

337.078

518.225

723.051

772.069

835.529

898.99

962.451

1025.912

垂向位移读数mm

支点

△0

1

516

534

551

585

597

554

565

578

598

605

612

618

629

638

2

366

374

387

411

422

382

397

405

427

432

436

445

449

455

跨中fL/2

3

300

650

867

1149

1224

360

701

914

1164

1231

1318

1395

1484

1572

4

34

388

603

874

949

87

428

639

889

955

1038

1116

1205

1289

支点

△L

5

374

387

400

426

434

400

406

416

431

436

448

450

455

465

6

78

85

97

114

124

92

97

108

126

130

134

139

146

151

挠度值f（mm）

/

3.41

5.43

7.94

8.58

/

3.32

5.33

7.65

8.26

9.04

9.76

10.58

11.37

附注

1.每个循环每侧挠度计算：

静活载级挠度减基数级挠度值；

2.每个循环的挠度值取梁两侧挠度的平均值。

企业名称：

中铁十一局集团桥梁有限公司峰高制梁场

操作

记录

计算

复核

静载弯曲抗裂试验报告

试验梁号

YQCYFG31.5Z-001

灌筑日期

2011.10.25

设计混凝土强度等级

C50

设计图号

通桥（2008）2322A-Ⅱ

张拉日期

2011.11.16

终张拉混凝土强度（MPa）

54.5

设计抗裂安全系数

1.45

试验日期

2011.12.10

梁体混凝土28天强度（MPa）

60.7

设计挠跨比

1/5200

检验类别

投产鉴定检验

梁体混凝土28天弹性模量（GPa）

44.4

静载试验情况

第

一

循

环

加载系数K

基数级Ka

0.80

静活载级Kb

1.0

0

荷载Pk（KN）

337.078

518.225

723.051

772.069

0

跨中挠度实测值f（mm）

3.41

5.43

7.94

8.58

/

挠跨比

f1/L=（fKb-fKa）/L=（7.94-3.41）/31500=1/6946

梁体出现裂缝情况

无

第

二

循

环

加载系数K

Ka

0.8

Kb

1.0

1.05

1.10

1.15

1.20

0

荷载Pk（KN）

337.078

518.225

723.051

772.069

835.529

898.99

962.451

1025.912

0

跨中挠度实测值f（mm）

3.32

5.33

7.65

8.26

9.04

9.76

10.58

11.37

/

挠跨比

f2/L=（fKb-fKa）/L=（7.65-3.32）/31500=1/7279

梁体出现裂缝情况

无

加载

图示

2P2P2P2P2P

7.75m4m4m4m4m7.75m

裂缝示意图

试验结论

P6236P

无

YQCYFG31.5Z-001梁在最大控制荷载（Kf=1.20）作用下，持荷20分钟，梁体下翼缘底部边角及梁底面未发现受力裂纹，且在静活载作用下的实际挠跨比：

ψ×f实测/L=0.9987×1/7279=1/7289＜1.05f设计/L=1.05×1/5200=1/4952，判定静载试验合格。

生产企业名称

中铁十一局集团桥梁有限公司峰高制梁场

试验负责人

企业主管

检验单位名称

中铁十一局

技术负责人

检验主管

注：

检验类别应填：

投产鉴定检验、发放生产许可证检验、出厂检验、委托检验、仲裁检验等其中一类。