龙门吊轨道基础及台座设计计算书

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1、重庆江津至贵州习水（重庆境)高速公路及江津四面山高速支线 (K0+209K64+280、LK0+000LK5+706）龙门吊轨道基础及台座计算书（四分部）批 准： 审 核： 编 制： 中电建路桥集团有限公司重庆江习高速总承包部二一六年四月目 录1、编制依据 1 -2、龙门吊轨道基础设计 1 -2.1 设计基本参数- 1 2.2 结构设计- 1 -2.3 模型建立 2 -2。4 计算分析 3 2。5 基础配筋及抗剪强度验算- 16 -3、台座基础承载力验算 18 3。1 基本设计参数- 18 -3.2 预制台座基础承载力验算- 18 -3。3 存梁台座基础承载力验算- 19 -龙门吊轨道基础及台

2、座计算书1、编制依据 两阶段施工图设计(装配式预应力混凝土T梁桥上部结构) 业主相关合同文件要求; 重庆市相关法律法规； 预制梁场建设及T梁架设专项施工方案 国家、交通部、市颁布的有关公路工程的技术规范、技术标准和规程; 中华人民共和国交通部颁布的现行工程建设标准强制性条文（公路工程部分）重庆市公路工程质量控制强制性要求（渝交委路201230号）重庆市公路水运工程安全生产强制性要求重庆市高速公路施工建设标准化指南 地基与基础（第三版).中国建筑工业出版社； 弹性地基梁计算图表及公式M(中国船舶工业总公司第九设计院） 。国防工业出版社； 混凝土结构设计规范(GB50010-2010)； 水工钢筋

3、混凝土结构学(第三版）.中国水利水电出版社。2、龙门吊轨道基础设计2。1 设计基本参数预制梁场场地平整采用碎石土进行填筑，压实度不得低于94，中等密实碎石土地基承载力特征值为400kpa， 参照地基与基础（第三版）中等密实碎石土的基床系数，选取进行设计计算。2。2 结构设计（1）混凝土结构初步确定MG75龙门吊基础采用C20混凝土结构,参照混凝土结构设计规范（GB500102010）。C20混凝土的弹性模量.（2)基础结构尺寸初步拟定初步确定MG75龙门吊基础采用矩形结构形式，底板宽度为1。2m，高度为0.6m，梁长按25m考虑,之间采用2cm厚泡沫板进行分缝处理。图2。1 龙门吊基础结构图（

4、3)轮压荷载根据设备提供的资料MG75t龙门吊,台车中心轮距为5.8m,单个支腿小车中心轮距为1.1m，最大轮压为220KN,见吊车轮压荷载图：图2.2 龙门吊轮压荷载结构图2.3 模型建立取25m长度的基础采用Midas/Civil建立模型进行计算分析，按照1m单元体进行分割，共分割25个单元体，基础与地基建立弹性地基约束，约束刚度为基床系数 ，梁体两端建立铰接约束。基础荷载主要为基础自重+轮压移动荷载。通过梁体单元影响线计算梁体内力。其模型结构见下图：图2.31 轨道基础模型图图2。3-2 移动轮压荷载线模型图2。4 计算分析2。4。1 地基反力计算分析 地基反力计算结果图2.41 地基反

5、力图 地基反力包络图图2.4-2 地基反力包络图（单位：KN） 地基反力验算 地基承载力确定预制梁场场地平整采用碎石土进行填筑,压实度不得低于94%，中等密实碎石土地基承载力特征值为400kpa。 地基承载力分析建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定，即应满足： 式中：地基地面处的平均压力值，kpa; -地基地面处的最大压力值,kpa； 地基承载力，kpa。根据图2。42地基反力包络图求的地基地面处的平均压力约为139.6KN，基础梁产生的地基反力有：则有:所以满足地基承载力要求。根据图2。4-2地基反力包络图求的地基地面处的最大压力约为533。3kpa，则有：所以满足地基承载力要求。根

6、据图2.42地基反力包络图求的地基地面处的最小压力约为111.8kpa,则有：所以基础梁未出现拉应力，满足地基承载力要求。 地基处理建议依据建筑地基基础设计规范 （GB500072011)6。3节填土地基要求：压实填土的填料，应符合以下规定：1）级配良好的砂土或碎石土：以卵石、砾石、块石或岩石碎屑作填料时,分层压实时其最大粒径不宜大于200mm，分层夯实时其最大粒径不宜大于400mm;2）性能稳定的矿渣、煤渣等工业废料；3)以粉质黏土、粉土作填料时，其含水量宜为最优含水量，可采用击实试验确定；4）挖高填低或开山填沟的土石料,应符合设计要求；5)不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀土以及有机质含量大于

7、5%的土。 压实填土的质量压实系数控制：排架结构，在地基主要受力层范围内不得小于0。96;在地基主要受力层范围以下不得小于0.94。 压实填土的地基承载力特征值，应根据现场原位测试结构确定。 填土地基在进行压实施工时，应注意采用地面排水措施。2.4.2 轨道基础剪力计算分析 移动荷载剪力影响线计算结果图2。43 单元3端点剪力移动荷载影响线由图2。43反映单元3端点的剪力最大值为312.2KN。图2.4-4 单元5端点剪力移动荷载影响线由图2.44反映单元5端点的剪力最大值为305.0KN。图2。4-5 单元7端点剪力移动荷载影响线由图2.4-5反映单元7端点的剪力最大值为313.2KN。图2

8、.46 单元9端点剪力移动荷载影响线由图2。4-6反映单元9端点的剪力最大值为330。2KN。图2.4-7 单元11端点剪力移动荷载影响线由图2.47反映单元11端点的剪力最大值为335。6KN。图2。48 单元13端点剪力移动荷载影响线由图2。4-8反映单元13端点的剪力最大值为335。1KN。 基础梁剪力包络图图2.49 轨道基础剪力包络图(单位:KN）2.4。3 轨道基础弯矩计算分析 移动荷载弯矩影响线（MVmax）计算结果图2。4-10 单元1(中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmax)由图2。410反映单元1中心位置的弯矩最大值为169。6 KN/m。图2.411 单元3（中心位置）

9、弯矩移动荷载影响线（MVmax)由图2.4-11反映单元3中心位置的弯矩最大值为410.2KN/m。图2.4-12 单元5（中心位置）弯矩移动荷载影响线(MVmax）由图2。412反映单元5中心位置的弯矩最大值为342。9KN/m.图2。413 单元7（中心位置)弯矩移动荷载影响线（MVmax）由图2.4-13反映单元5中心位置的弯矩最大值为296。5KN/m.图2.414 单元9（中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmax）由图2。4-14反映单元9中心位置的弯矩最大值为236。7KN/m.图2.415 单元11（中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmax)由图2.415反映单元11中心位置的弯

10、矩最大值为236.1KN/m。图2。416 单元13(中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmax)由图2。4-16反映单元13中心位置的弯矩最大值为235.6KN/m。 移动荷载弯矩影响线(MVmin）计算结果图2。4-17 单元1（中心位置）弯矩移动荷载影响线(MVmin）由图2.4-17反映单元1中心位置的弯矩最大值为22。1KN/m。图2.418 单元3（中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmin）由图2。418反映单元3中心位置的弯矩最大值为-88。5KN/m图2。419 单元5(中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmin）由图2。419反映单元5中心位置的弯矩最大值为104。9KN/m图2

11、。4-20 单元7（中心位置)弯矩移动荷载影响线（MVmin）由图2.420反映单元7中心位置的弯矩最大值为102。4KN/m图2。421 单元9（中心位置)弯矩移动荷载影响线（MVmin)由图2。4-21反映单元9中心位置的弯矩最大值为-100.5KN/m图2。422 单元11（中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmin)由图2.4-22反映单元11中心位置的弯矩最大值为-101.7KN/m图2.423 单元13（中心位置）弯矩移动荷载影响线（MVmin）由图2。423反映单元13中心位置的弯矩最大值为104.2KN/m 轨道梁弯矩包络图图2。424 轨道基础弯矩包络图(单位：KN m）2。5

12、 基础配筋及抗剪强度验算2。5。1基础配筋计算 基本资料混凝土等级采用C20,选用级钢筋。根据水工钢筋混凝土结构学(第三版）附录二表1和表3查的材料强度设计值,；混凝土重度。 根据结构建筑物安全级别，结构重要系数,正常运行期为持久状况，所以设计状况系数,永久荷载分项系数.承载能力极限状态下,结构系数；正常使用极限状态下，结构系数。根据2.424弯矩包络图，基础梁上部结构最大弯矩为，下部结构最大弯矩。 内力计算上部结构受弯弯矩标准值（取最大值考虑）:上部结构受弯弯矩设计值（取最大值考虑)：下部结构受弯弯矩标准值（取最大值考虑）:下部结构受弯弯矩设计值（取最大值考虑）： 上部结构配筋计算按矩形截面

13、计算.则计算截面为。根据气候环境特征,确定基础梁混凝土保护层厚度为50mm,则截面有效高度：截面抵抗矩系数计算：将上述数据代入下式有:相对受压区高度计算:将上述数据代入下式有：，满足要求.钢筋截面面积计算： 将上述数据代入下式有:选用712（实际） 下部结构配筋计算将上述数据代入下式有:将上述数据代入下式有:，满足要求。钢筋截面面积计算: 将上述数据代入下式有：选用822(实际）2。5。1基础抗剪强度验算根据2.49剪力包络图，基础梁最大剪力,则有:,满足斜截面受剪承载力的要求，但梁断面比较高，根据构造要求设置12500的箍筋。3、台座基础承载力验算3。1 基本设计参数 预应力钢筋混凝土容重:

14、=26KN/m； 普通钢筋混凝土容重：=24KN/m； 模板自重:1。0KN/； 施工人员、机具荷载：1。5KN/； 倾倒混凝土时产生的冲击荷载:2.0KN/； 振捣混凝土产生的荷载：2.0 KN/；将人机、倾倒及振捣荷载归为临时荷载：+=5.5KN/；3。2 预制台座基础承载力验算预制阶段预制阶段T梁台座均布受压，主要荷载为台座自重+T梁混凝土自重+模板重量+施工机具、人荷载。台座自重：q1=25.125=627.5KN。T梁混凝土自重：q2=5226=1352KN。模板自重:q3=1.0256=256KN.施工机具、人荷载：q4=5.524=132 KNQ=q1+ q2+ q3+ q4=2

15、367.5KN，则台座基础承载力P=2367。5/(401）=59。2kpa400KPa，满足要求。张拉阶段张拉阶段T梁起拱,按照最不利情况，所有重量集中在台座两端,主要进行台座两端扩大基础结构承载力验算。两端扩大基础结构底宽为2。0m，长度为3.0m，高度0.6m则有:扩大基础自重:q1=4。125=102.5KN。T梁混凝土自重：q2=5226=1352KN。Q=q1+ q2=1454.5KN,单个扩大基础承载力为Q=1454。5/2=727。25KN台座基础承载力P=727.25/ (23）=121.2kpa400KPa，满足要求。3。3 存梁台座基础承载力验算存梁台座按照T梁存储满负荷验算,每组台座可存储6片T梁(按照2层进行存储)，则有：单个存梁台座基础自重：q1=1225=600KN.单片T梁混凝土自重：q2=5226=1352KN，则有单个存梁台座承受T梁重量为:q3=13526/2=4056KN.则存梁台座基础承载力为:Q= q1+q3=4656KN台座基础承载力P=4656/ (28）=291kpa400KPa，满足要求。