1、計算： 復核： 2008年11月25日漢宜鐵路客運專線梁場采用短線方式存梁，本計算書分別對制梁臺座、存 梁臺座及其基礎設計進行驗算。一、設計驗算依據L漢宜鐵路荊州梁場巖土工程勘察報告2 漢宜鐵路潛江梁場巖土工程勘察報告3 .混凝土結構設計規范GB50010-20024 .建筑地基基礎設計規范GB50007-20025建筑樁基技術規范JGJ94-946建筑地基處理技術規范JGJ79-20027 .鐵路橋涵地基和基礎設計規范TB10002.5-20058 .制梁、存梁臺座相關設計圖紙9 .公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范JTG D62-200410 .重力式碼頭設計與施工規范JTJ 290

2、-981、荊州梁場制梁臺座檢算：(1)制梁臺座受力和剛度檢算；(2 )擴大基礎承載力檢算。2、荊州梁場存梁臺座檢算：(1)存梁臺座受力和剛度檢算；(2 )擴大基礎承載力和沉降檢算。3、潛江梁場制梁臺座檢算：(1)制梁臺座受力和剛度檢算；(2 )基礎承載力檢算。4、潛江梁場存梁臺座檢算：(1)存梁臺座受力和剛度檢算；(2 )基礎承載力和沉降檢算。三.荊州制梁臺座計算1、設計資料該區制梁臺座采用擴大基礎的形式：臺座底為1m的換填碎石土，其下 為可硬塑狀態的粘土（持力層）。臺座底在兩端寬2.9m ,中部寬1.88mo地質情況參見漢宜鐵路荊州梁場巖土工程勘察報告。制梁臺座按最大 梁重（邊梁）146.3

3、1t計算，考慮模板自重及其它附加荷載80t,共計臺座最 大受力226.31to2、計算模型的建立對制梁臺座地上和地下部分進行有限元建模計算，采用彈性地基梁的方 法。根據地質報告及臺座設計圖，選取臺座底的基床系數為40000KN/m3o 其受力機理及工況如下：由底模傳下的混凝土荷載傳遞至換填的碎石土層，再傳遞到底下的粘土持力 層。荷載工況 1 : T梁剛澆注完畢，上部荷載為T梁混凝土重及模板等附加 荷載，最大荷載合計2263.1KN ;此時的荷載基本是均勻分布在臺座上。荷載工況2:模板拆除，張拉完預應力鋼束，上部荷載就T梁重1463.1KNO此時，預應力作用使梁體向上起拱，梁體中部脫離臺座，使得

4、支 座附近受力變大一T梁重由臺座兩端部分承擔。計算模型如下：模型立面圖 模型等視圖3、制梁臺座計算結果3.1 荷載工況1最大正彎矩40.4KNM ,出現在起吊口靠跨中附近。最大負彎矩3.4KNM 左右，出現在跨中附近。最大剪力53.7KN ,出現在T梁支座附近。最大支撐反力為64.4KN ,出現在距離臺座端部5m左右處，最小支撐 反力為6.3KN ,出現在臺座端部。臺座整體豎向向下沉降，最大位移為 1.31mmo各項結果示意圖如下：鬻耦隰:周支撐反力示意圖（不位：KN） 豎向位移示意圖（M位：mm）3.2 荷載工況2最大正彎矩331.8KNM ,出現在T梁支座附近。最大負彎矩34.7KNM ,

5、出現在跨中的沿程。最大剪力360KN ,出現在T梁兩端附近。最大支撐反力為156.3KN ,出現在距離臺座端部1.3m左右處，最小支 撐反力為12.4KN ,出現在跨中的沿程及臺座的兩自由端頭。臺座中部上拱，最大向上位移為1.66mm ,出現在跨中;臺座兩自由端頭下沉，最大向下位移為2.23mmo各項結果示意圖如下：3.3制梁臺座截面驗算彎矩示意圖（單位：KNM）剪力示意解（單位：KN）支擦反力示意忸坪位：KN豎向位移示意圖（單位：mm整理上述兩種工況的計算結果，最大內力、變形和支反力如下表。表中正彎矩為+ ,負彎矩為；豎向向上位移為+ ,向下為-o工況位置剪力z ( KN )彎矩y ( KN

6、.m )支反力KN變形（mm）工況1最大（小）處53.7-3.464.4-1.31+40.46.3工況2最大（小）處360-34.7156.3-2.23+331.812.4+ 1.66按最大彎矩驗算選取正、負彎矩最不利的工況進行配筋驗算。最大正彎矩為331.8KNM ,發生在臺座兩端底寬2.9m的截面處。原截面距底5cm處配置有13根牛12的鋼筋，臺座采用C25混凝土，折算其截面受壓 區高度為57.6mm，抗彎承載力為324KNM ,不滿足要求。建議改成13根cp 16的鋼筋，其抗彎承載力為593.8KNM > 331.8KNM ,受拉區鋼筋應力為 171.6MPa ,裂縫寬度為0.17

7、4mm ,滿足規范要求。最大負彎矩為34.7KNM ,發生在臺座中部底寬1.88m的截面處。原截面 距頂6cm處配置有6根cp 12的鋼筋，距頂28cm處配置有4根cp 12的鋼筋，臺 座采用C30混凝土，折算其截面受壓區高度為12.2mm，抗彎承載力為236KNM>34.7KNM ,受拉區鋼筋應力為47MPa ,裂縫寬度為0.043mm ,滿 足規范要求。臺座兩端底寬2.9m的截面處按負彎矩配筋，臺座中部底寬1.88m的截 面處按正彎矩配筋計算，也均滿足規范要求。抗剪能力驗算臺座兩端底寬2.9m的截面抗剪能力上限：Vul=0.00051 (feuA0.5) b h0=0.00051x

8、(30.0 A0.5)x 700.0 x 811.3= 1586.4kN臺座兩端底寬2.9m的截面抗剪能力下限：Vu2=0.0005 a 2 feu b h0=0.0005 X 1.00 X 30.0 X 700.0 X 811.3=394.7kN臺座中部底寬L88m的截面抗剪能力上限：Vul=0.00051 (fcuA0.5) b h0 =0.00051x(30.0A0.5)x700.0x752.0= 1470.4kN臺座中部底寬L88m的截面抗剪能力下限：Vu2=0.0005 a 2 feu b h0=0.0005 x 1.00 x 30.0 x 700.0 x 752.0=365.8kN

9、因此，截面抗剪能力足夠，無須進行抗剪驗算，只需按構造配置箍 筋。配筋計算圖例4、制梁臺座基礎驗算底寬2.9m處最大支撐反力為156.3KN，該處單元長度為0.65m ,基底 應力為82.9KPa ;底寬1.88m粘土持力層頂部的壓應力的確定可根據簡明計算土壓力公式：a'=+y xdB + 2" x tan0式中，。'為粘土持力層頂部的應力標準值；B為梁底的實際受壓寬度；d為換填碎石層基床厚度，設計中d = lm ;0為換填碎石層的擴散角度，偏保守取8 = 30°a為換填碎石層頂部（梁底）應力標準值；Y為換填碎石層的重度標準值，設計取18KN/m3。因此，對于

10、底寬2.9m處，粘土持力層頂部：o'=BxaB + 2" x tanOf2.9x82.9 4c f 八廣+ Y xd= +18 x 1=95.3kpa2.9 + 2xlxkui30o對于底寬1.88m處，粘土持力層頂部:o'=BxaB + 2d x tatiOf 7.88x34.7 4c » ur 一+ Y xd=+18 x I =57.5kpa1.88 + 2xJ x tan300根據地質資料，粘土持力層的承載力特征值為180KPa > 95.3KPa ,因 此，粘土持力層的承載力滿足規范要求。四.潛江（仙桃）制梁臺座計算1、設計資料該區所測的三層土

11、分別為：粉質粘土、淤泥質粘土、粉質粘土，制梁臺座 采用碎石墊層+復合地基形式：臺座底為0.5m的換填碎石土，其下采用粉噴 樁與臺座底在兩端寬杉木樁加固的復合基礎。臺座底在兩端寬2.9m ,中部寬 1.88m （臺座本身的設計與荊州處的一致）。地質情況參見潛江（仙桃）鐵路荊州梁場巖土工程勘察報告。制梁臺 座按最大梁重（邊梁）146.31t計算,考慮模板自重及其它附加荷載80t,共 計臺座最大受力226.31to2、計算模型的建立對制梁臺座地上和地下部分進行有限元建模計算，采用彈性地基梁的方法 一經過粉噴樁與杉木樁處理的復合地基，經過粉噴樁處理的復合地基暫按其 特征承載力為150KPa來計算。根據

12、地質報告及臺座設計圖，選取臺座底的基床系數為38000KN/m3o其受 力機理及工況同荊州處制梁臺座一致。模型等視圖3、制梁臺座計算結果3.1荷載工況1最大正彎矩41.3KNM ,出現在起吊口靠跨中附近。最大負彎矩3.4KNM左右，出現在跨中附近。最大剪力54KN ,出現在T梁支座附近。最大支撐反力為64.3KN ,出現在距離臺座端部5m左右處，最小支撐反力 為6.3KN ,出現在臺座端部。臺座整體豎向向下沉降，最大位移為 1.38mmo各項結果示意圖可參考荊州處制梁臺座的圖例，此處不贅述。3.2 荷載工況2最大正彎矩332.6KNM ,出現在T梁支座附近。最大負彎矩36KNM , 出現在跨中

13、的沿程。最大剪力360KN ,出現在T梁兩端附近。最大支撐反力為156.2KN ,出現在距離臺座端部1.3m左右處，最小支撐 反力為12.4KN ,出現在跨中的沿程及兩自由端頭。臺座中部上拱，最大向上位移為l.68mm ,出現在跨中；臺座兩自由端 頭下沉，最大向下位移為2.35mm。各項結果示意圖可參考荊州處的，此處不贅述。3.3 制梁臺座截面驗算整理上述兩種工況的計算結果，最大內力、變形和支反力如下表。表中正彎矩為+ ,負彎矩為；豎向向上位移為+ ,向下為-O工況位置剪力z ( KN )彎矩 y (KN.m)支反力KN變形mm工況1最大（小）處54-3.464.3-1.38+41.36.3工

14、況2最大（小）處360-36156.2-2.35+332.612.4= 1.68按最大彎矩驗算最大正彎矩為332.6KNM ,發生在臺座兩端底寬2.9m的截面處。原截面 距底5cm處配置有13根cp 12的鋼筋，臺座采用C30混凝土，折算其截面 受壓區高度為57.6mm，抗彎承載力為324KNM ,不滿足要求。建議改成13 根cp 16的鋼筋，其抗彎承載力為551KNM > 332.6KNM ,受拉區鋼筋應力為 185.9MPa ,裂縫寬度為0.189mm ,滿足規范要求。最大負彎矩為36KNM ,發生在臺座中部底寬1.88m的截面處。原截面距 頂6cm處配置有6根cp 12的鋼筋，距頂

15、28cm處配置有4根12的鋼筋, 臺座采用C25混凝土，折算其截面受壓區高度為12.2mm，抗彎承載力為 236KNM > 36KNM ,受拉區鋼筋應力為47MPa ,裂縫寬度為0.043mm ,滿 足規范要求。臺座兩端底寬2.9m的截面處按負彎矩配筋，臺座中部底寬1.88m的截面處 按正彎矩配筋計算，也均滿足規范要求。抗剪能力驗算臺座兩端底寬2.9m的截面抗剪能力上限：Vul=0.00051 (fcuA0.5) b h0 =0.00051x(30.0A0.5)x700.0x811.3 = 1586.4kN臺座兩端底寬2.9m的截面抗剪能力下限：Vu2=0.0005 a 2 feu b

16、h0=0.0005 X 1.00 X 30.0 X 700.0 X 811.3=394.7kN臺座中部底寬1.88m的截面抗剪能力上限：Vul=0.00051 (fcuA0.5) b h0 =0.00051x (30.0A0.5) x 700.0x752.0 = 1470.4kN臺座中部底寬L88m的截面抗剪能力下限：Vu2=0.0005 a 2 feu b h0=0.0005 X 1.00 X 30.0 X 700.0 X 752.0=365.8kN因此，截面抗剪能力足夠，無須進行抗剪驗算，只需按構造配置箍筋。4.制梁臺座基礎驗算底寬2.9m處最大支撐反力為156.2KN，該處單元長度為0.

17、65m ,基底 應力為82.9KPa ;底寬L88m處最大支撐反力為32.9KN，該處單元長度為 0.5m ,基底應力為35KPa ;據鐵路橋涵地基和基礎設計規范表4.1.2 - 2 ,碎石土地基的最小基 本承載力(松散)為200 400KPa > 82.9KPa ,因此，換填的碎石土承載力 滿足規范要求。換填的碎石土底部壓應力的確定可根據簡明計算土壓力公式：o'= + y x(1 8 + 24 x tan©式中，。'為粘土持力層頂部的應力標準值；B為梁底的實際受壓寬度；d為換填碎石層基床厚度，設計中d = 0.5m ;0為換填碎石層的擴散角度，偏保守取8 =3

18、0°。為換填碎石層頂部(梁底)應力標準值；Y為換填碎石層的重度標準值，設計取18KN/m3。因此，對于底寬2.9m處，換填的碎石土底部：Bx。f2.9x82.9 4c f 八/一0'=+ y x d= + 18 x l=96.1kpaB + 2d x tan02.9 + 2x1 x tan30°對于底寬1.88m處，粘土持力層頂部:o'=+ Y xd=1.88x34.7+ 3 x I =53.8kpaB + 2d x tanG1.88+ 2x xtan30°若按設計初衷，復合地基的承載能力能達到150KPa ,則基底承載能力滿 足要求。若依據原設計

19、，粉噴樁的設計中距為1.2m ,并且分布范圍均勻。按摩擦 樁的受力對粉噴樁進行參考計算。按通用的承載力公式：P = 0.5x(UIt+Ao)式中，U=2x ji x0.5m=3.14mI = 7.5mt = (25KPaX5.5m+35KPaX2m)4-7.5m=27.7Kpaji = Ax 0.25x0.25x2=0.39m2。根據地質資料，按保守取為50KPa。P=O.5X（UI t + G A） = 336KN而該處最大支撐反力為156.2X晟=288.4KN < 336KN ,安全系數 1.16o可見，按這樣的思路配置粉噴樁，能滿足承載能力要求。五、荊州存梁臺座計算1、設計資料該

20、區存梁臺座采用擴大基礎的形式:臺座底為1m的換填碎石土，具下為 可硬塑狀態的粘土（持力層）。臺座底寬3m。地質情況參見漢宜鐵路荊 州梁場巖土工程勘察報告。存梁臺座按雙層存梁考慮，最大噸位單頭受力 146.31噸。兩片梁間距為2.7mo2、計算模型的建立對制梁臺座地上和地下部分進行有限元建模計算，采用彈性地基梁的方 法。根據地質報告及臺座設計圖，選取臺座底的基床系數為40000KN/m3o 其受力機理及工況如下：預制T梁的重力施加在存梁臺座上，荷載再傳遞至換填的碎石土層，爾后 傳遞到底下的粘土持力層。作為彈性地基梁，梁長、布置T梁的片數和位置 均對該彈性地基梁（存梁臺座）的受力產生影響。偏保守計

21、，計算模型選取 27m長的臺座，等間距布置10處T梁（共20片）。計算模型如下：模型等視圖3、存梁臺座計算結果計算結果顯示：最大正彎矩439.3KNM ,出現在兩端附近的T梁放置點。最大負彎矩157.9KNM左右，出現在跨中附近的T梁放置點。最大剪力673.1KNO支撐反力在該荷載工況下較為均勻，最大支撐反力為273.7KN ,出現在跨 中附近，最小支撐反力為237.1KN ,出現在端部。臺座整體豎向向下沉降，沉降較為均勻，最大位移出現在跨中附近，為5.068mm ,邊端位移最小，為4.392mm。各項結果示意圖如下：彎矩示意圖（第位：KNM）剪力示意敢單位：KN）支撐反力示意圖（玳位：KN）

22、豎向位移示意圖（單位：mm）4、存梁臺座截面驗算整理上述計算結果，最大內力、變形和支反力如下表。表中正彎矩為+ , 負彎矩為；豎向位移向下為-O位置剪力z ( kN )彎矩(KN.M )支反力kN變形mm最大(小)處673.1-157.9273.7-5.068+439.3237.1-4.392按最大彎矩驗算：最大正彎矩為439.3KNM。原截面距底10cm和44cm處分別配置有10根 (P 12的鋼筋,臺座采用C30混凝土，折算其截面受壓區高度為57.5mm，抗彎 承載力為760.3KNM > 439.3KNM滿足規范要求。最大負彎矩為157.9KNM。原截面距頂3.25cm處配置有4根

23、cp 12的鋼筋, 距頂28cm、53cm處分別配置有2根cp 12的鋼筋,臺座采用C30混凝土，折算 其截面受壓區高度為6.1mm，抗彎承載力為323KNM > 157.9KNM ,滿足規范 要求。抗剪能力驗算：截面抗剪能力上限：Vul=0.00051 (fcuA0.5) b h0=0.00051x (30.0 八 0.5) x 800.0 x 1230.0=2748.7kN截面抗剪能力下限：Vu2=0.0005 a 2 feu b h0=0.0005 x 1.00 x 30.0 x 800.0 x 1230.0=683.9kN因此，截面抗剪能力足夠，無須進行抗剪驗算，只需按構造配置箍

24、筋。5.存梁臺座基礎驗算臺座底部最大支撐反力為273.7KN ,該處單元長度為0.45m，寬3m , 基底應力為202.7KPa ;據鐵路橋涵地基和基礎設計規范表4.1.2 - 2 ,碎石土地基的最小基本 承載力（松散）為200 400 KPa ,因此,換填的碎石土承載力能滿足規范要 求，但在施工時應注意碎石層的密實性。粘土持力層頂部的壓應力的確定可根據簡明計算土壓力公式：0'='義。+Y xdB + 2dx tan0式中，。為粘土持力層頂部的應力標準值；B為梁底的實際受壓寬度；d為換填碎石層基床厚度，設計中d = lm ;0為換填碎石層的擴散角度，偏保守取6 = 30

25、6;a為換填碎石層頂部（梁底）應力標準值；Y為換填碎石層的重度標準值，設計取18KN/m3。因此，粘土持力層頂部：一，8x0,3x42.74c , 一> ,吐O = + y x =+18 x l=182.4KpaB + 2dx tan0B + 2dx tan0正常情況下，可取8=35。時a'= -+y xd:3皿'+18 x 1 = 156.2 KpaB + 2dx tan0B + 2dx tan0根據地質資料，粘土持力層的承載力特征值為180 KPa > 156.2KPa ,安 全系數L15,因此，粘土持力層的承載可以滿足規范要求。六、 潛江（仙桃）存梁臺座計算1

26、、設計資料該區所測的三層土分別為：粉質粘土、淤泥質粘土、粉質粘土，制梁臺座 采用碎石墊層+復合地基形式：臺座底為0.5m的換填碎石土，其下采用粉 噴樁加 固的復合基礎。臺座底寬2.5mo地質情況參見潛江（仙桃）鐵路荊州梁場巖土工程勘察報告。存梁臺座按雙層存梁考慮，最大噸位單頭受力146.31噸，兩片梁間距為 2.7mo2、計算模型的建立對制梁臺座地上和地下部分進行有限元建模計算，采用彈性地基梁的方 法。根據地質報告及臺座設計圖，選取臺座底的基床系數為38000KN/m3o其受力機理及工況如下：預制T梁的重力施加在存梁臺座上，荷載再傳遞至換填的碎石土層，爾后 傳遞到底下的復合地基。作為彈性地基梁

27、，梁長、布置T梁的片數和位置均對該彈性地基梁（存梁 臺座）的受力產生影響。偏保守計，計算模型選取27m長的臺座，等間距布 置10處T梁（共20片）。計算模型如下：模型等視圖3、存梁臺座計算結果計算結果顯示：最大正彎矩440.5KNM ,出現在兩端附近的T梁放置點。最大負彎矩 155.5KNM左右，出現在跨中附近的T梁放置點。最大剪力674.1KN。支撐反力在該荷載工況下較為均勻，最大支撐反力為273.7KN ,出現在 跨中附近，最小支撐反力為237.6KN ,出現在端部。臺座整體豎向向下沉降，沉降較為均勻，最大位移出現在跨中附近，為 5.336mm ,邊端位移最小，為4.632mmo各項結果示

28、意圖可參考荊州處存梁臺座的圖例，此處不贅述。4.存梁臺座截面瞼算整理上述計算結果，最大內力、變形和支反力如下表。表中正彎矩為+ , 負彎矩為；豎向位移向下為-O位置剪力z ( kN )彎矩（KN.M ）支反力kN變形mm最大（小）處673.1-155.5273.7-5.336+440.5237.6-4.632按最大彎矩驗算：最大正彎矩為440.5KNM。原截面距底10cm和44cm處分別配置有10根（P 12的鋼筋，臺座采用C30混凝土，折算其截面受壓區高度為57.5mm，抗彎承 載力為760.3KNM >440.5KNM滿足規范要求。最大負彎矩為155.5KNM。原截面距頂3.25cm

29、處配置有4根cp 12的鋼筋, 距頂28cm、53cm處分別配置有2根cp 12的鋼筋,臺座采用C30混凝土，折算 其截面受壓區高度為6.1mm，抗彎承載力為323KNM>155.5KNM ,滿足規 范要求。抗剪能力驗算：截面抗剪能力上限：Vul=0.00051 (fcuA0.5) b hO=0.00051x (30.0A0.5) x 800.0 x 1230.0=2748.7kN截面抗剪能力下限：Vu2=0.0005 a 2 feu b hO=0.0005 x 1.00 x 30.0 x 800.0 x 1230.0=683.9kN因此，截面抗剪能力足夠，無須進行抗剪驗算，只需按構造配置箍筋。5、存梁臺座基礎驗算臺座底部最大支撐反力為273.7KN ,該處單元長度為0.45m ,寬3.0m ,基 底應力為202.7KPa ;換填的碎石土底部壓應力的確定可根據簡明計算土壓力公式：o'=+y x.B + 2dx tan0式中，。'為粘土持力層頂部的應力標準值；B為梁底的實際受壓寬度；d為換填碎石層基床厚度,設計中d = 0.5m ;e為換填碎石層的擴散角度，偏保守取e =