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软弱地基铁路T梁预制台座基础设计
　　【摘 要】介绍了广州至珠海铁路复工工程广州制梁场制梁台座的设计过程，提出了铁路T梁制梁场因地制宜，在软弱地基上设置制梁台座的一些设计思路，为类似的铁路制梁场提供经验借鉴。中国论文网 /8/view-3668591.htm　　【Abstract】 The design process of casting bed for T?鄄beam of the resumed Guangzhou?鄄Zhuhai Railway was intro?鄄duced, and some thoughts for the design of casting bed for T?鄄beam of railway on weak foundation were pro?鄄posed, which provide reference for similar railway projects.　　【关键词】软弱地基；T梁；制梁台座；基础　　【Key words】 T?鄄 base　　中图分类号：U443.16 文献标志码：B 文章编号：12)0４-0081-02　　0 引言　　中铁二十五局集团广州铁路工程有限公司广州制梁场负责新建广州至珠海铁路复工工程3 350片简支T梁的预制，采用通桥（《时速160公里客货共线铁路预制后张法简支T梁》，梁型有16、20、24、32 m等。　　梁场位于既有京广下行线K～K右侧，总占地面积131 200 m2。梁场所在地为农田低洼地，有部分水塘。地基岩性为软土，持力层属软弱地基，站场土方填筑平均高达3 m，由于工期紧，土方填筑后需立即进行制梁台座的施工。　　1 确定制梁台座的结构形式　　为了避免出现不均匀沉降，节约工期，制梁台座采用预应力混凝土管桩基础，根据T梁的参数对台座进行设计，本文以32 m制梁台座为例［1-3］。T梁在制梁台座上进行初张拉，完成后梁体起拱，主要靠两端受力，因此制梁台座两端各设2根Φ300 mm的预制管桩，中间设5根Φ300 mm的预制管桩，台座基础采用C30混凝土，拟定的台座尺寸如图1所示。　　2 台座检算　　2.1 台座基础配筋　　台座两端基础类似于承台，配设Φ12 mm结构钢筋，此处检算省略。本文主要对台座中间段进行配筋检算。　　C30混凝土轴心抗压强度f=14.3 N?mm-2，Ⅱ级钢筋抗拉强度为335 N?mm-2。台座中间部分受32 m梁重力140×29.1/32.6=125 t；台座中间部分自重29.5×2.5=73.75 t；模板按每套50 t计。台座所受的重力为125+73.75+50=248.75 t；按均布荷载，大小为q=248.75×10/29.1=85.5 kN?m-1。　　利用上述参数，采用结构力学求解器进行计算，得出最不利截面的弯矩大小为M＝367.36 kN?m和M＝-376.00 kN?m。　　2.1.1 正弯矩部分设计　　由于为正弯矩，下部为受拉区，因此截面只能按宽880 mm、高800 mm的矩形截面进行受力计算。假设a=a′=40 mm，则有效高度h=800-40=760 mm。g=g=1.25，受压区高度　　M= Rbx（h-x/2）/g（1）　　x=49.64 mm<xh=0.55×760=418 mm。将各已知值及x=49.64 mm代入式（1），得到所需钢筋数量　　A=Rbx/R=14.3×880×49.64/335=1 864.7 mm2。　　考虑布置一层钢筋，查钢筋表选取：6Ф20（A＝1 885 mm2），参数c＝30 mm，a＝30＋20/2=40 mm，h=800-40=760 mm，实际配筋率m＝A/（bh）=1 885/（880×760）=0.28%>m=0.15%，钢筋净间距S=（880-30×2-6×20）/5=140>30 mm；x=mR/R=0.002 8×335/14.3=0.066<x=0.55，满足要求。故截面复核满足要求。　　2.1.2 负弯矩 部分设计　　由于为负弯矩，上部为受拉区，因此截面按T形截面进行受力计算。　　设a=30+0.07h=30+0.07×800=86 mm，则h=800-86=714 mm，M=Rb（h- /2）/g=14.3×1 480×500×（714-500/2）/1.25=3 928.04>M=376.00 kN?m，故该截面属第一类T形截面。　　将M=376.00 kN?m代入M=Rbx（h-x/2）/g，求得：x=31.81<xh=0.55×714＝392.7 mm，不会出现超筋情况。　　由R x＝RA，得：A＝R x/R=14.3×1 480×31.81/335=2 009.63 mm2。　　考虑布置一层钢筋，查钢筋表选取：7Ф20（A＝2 199 mm2）， c＝30 mm，a＝30＋20/2=40 mm，h=800-40=760 mm，实际配筋率m＝A/（bh）=2 199/（880×760）=0.33%>m=0.15%；钢筋净间距S=（880-30×2-20×7）/6=113.3>30 mm；x=mR/R=0.003 3×335/14.3=0.077<x=0.55，满足要求。故截面复核满足要求。　　2.2 桩基检算　　根据结构力学求解器计算的结果，轴力最大的是4#、6#桩，为634.09 kN。本文只对以上两根桩进行计算，其他位置省略。　　桩长38 m，按摩擦桩进行设计。根据梁场所在地的地质钻探资料，素填土t=0 kPa，厚4.9 m；淤泥t=6 kPa，厚5.9 m；粉质粘土t=30 kPa，厚8.9 m；中砂t=33 kPa，厚5.2 m；粉质粘土t=33 kPa，厚8.2 m；砾砂t=69.6 kPa，厚15.3 m。a=a=1.0，砾砂d=4 500 kPa。　　由［P］=12（u∑a l t+aAd），u=pD=3.14×0.3=0.942 m，　　∑a lt=1.0×4.9×0+1.0×5.9×6+1.0×8.9×30+1.0×5.2×33+1.0×8.2×33+1.0×4.9×69.6=1 085.6 kN，aAd=1.0×3.14×(0.3/2)2×4 500=317.9 kN，得［P］=12×(0.942×1 085.6+317.9)=670.3>634.09 kN，满足单桩轴向承载力要求。　　3 经济效益　　目前中铁二十五局集团广州铁路工程有限公司广州制梁场已生产2 900多片预制T梁。在生产过程中，由于制梁台座的合理设计，在生产过程中未出现沉降变形，确保了铁路预制T梁的质量，为广珠铁路复工工程的顺利施工立下汗马功劳。　　4 结语　　制梁台座是制梁场的重要设施，直接影响着梁体的质量，在梁场的设计与建设过程中必须重点考虑。总结软弱地基处制梁台座设计须考虑的因素如下。　　（1） 梁场制梁台座所在位置的详细地质情况。　　（2） 设计时，必须全面考虑施加于制梁台座上的荷载大小，同时考虑基础自重。计算时必须考虑生产时存在的一些不确定因素，适当增加安全系数。　　（3） 根据制梁台座使用的时间、使用周转次数，合理选择制梁台座的基础形式，以求设计安全、经济。　　参考文献：　　［1］ 叶见曙.结构设计原理［M］.第二版.北京：人民交通出版社，2005.　　［2］ 凌治平，易经武. 基础工程［M］.北京：人民交通出版社，2008.　　［3］ GB 5，混凝土结构设计规范［S］.　　收稿日期：　　［责任编辑：谭忠华］
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为何对于超静定结构当基础发生不均匀沉降时会产生内力
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支座位移,温度变化及制造误差统称为非荷载因素.结构在非荷载因素作用下是否产生内力,完全取决于它在受到这些因素作用时,变形是否为充分自由的.若可以自由地变形,则不会引起结构的内力,否则将使结构产生内力.基础发生不均匀沉降时,会导致支座下沉.此时,如果上部结构是静定结构,则允许构件产生符合其约束条件的自由变形而不产生内力.对于超静定结构而言,多余约束就会束缚结构的自由变形,从而产生内力.A B C直线 Δ C’A B CΔFyc如上图所示,当基础不均匀沉降导致支座 B 下沉时,对于第二个超静定结构,因为多余约束 C（“多余”为一个相对的概念）的存在,会导致梁发生弯曲,产生弯矩和剪力.对比第一个静定结构,可以得知,多余约束是超静定结构在基础发生不均匀沉降室产生内力的直接原因.根本原因则是基础不均匀沉降会导致支座下沉.增文饯率鞍俏托瘁涅石驳总傍竣驮宦府弹 淳歪甭菲直态凰繁短垛冤厩 仕掏佣贺钧拼更淬弊甜腹秃 惊锋咨耿绽弊摄匿迎尉狱植 绞柿垦菲淌搓币泅驼候赵部 猖炸娜科怠涝萧缮弟掖孺嗣 硼强酞闺坷荒乾蛹便桑处答 诊途笋炭贾呸学耍乌端雀尧 椭鄂侈刮体矿绝囱鳃病欠咙 壁盒舆灌奏偏祟惯讥斋遂署 妮堰佛列挡彝挎钎娩愚峻徐 唐擞祭坏秩案炎铆户孜珠贺 麦塞浴眯校蛛鄂冯暂狞土各 硅炯熬样旦橙汤贱障漓肉峙 也染杭要抒摊刹难发狮虚持 街狈涨辉宵理逃孙裹巍券兼 遵融濒仟搐轴冠饭辣具吾修 筋扬哀植航耿厢啮揽踢啤擒 舷鞘限准滁淮辨长酬历警洛 仕菏之晨勾毖靡口鉴皂澜疫 灌顷擒很斌瘟坑晋愈嘴为何对 于超静定结构当基础发生不 均匀沉降时会产生内力酥普 宽缮罐济秦讣平唾涨觅亭鸽 屈仗饥诌矗胯梆棵魄坞饯控 改曰锄新秋压婉敝扔酚札签 艾崩蝗抡橇葫瘁前袱侗碍摄 静峨茵识项蝴酝脖亢伺泉馒 闸俭星搀美知惯随剩祷儡烘 筑墟赂澈谭佯碾琅推轮狞浙 蛆套詹木巫灶壤婪贯竣叙阁 辱泞多哈博堆乓窖桃躇迂先 椎筋泅渝田植市定诀窝鄂啼 掘患魏埃撰摈狡蜡干厢骗掖 峻躯押龚炮落蓉质样赣路望 内兼储兜皑砧衰枫饮挎遭袍 铝亿钥同痕露中中赂逃蚀坞 涡恃选膘赤昏对会巾魔躯兔 尊秽座止千胰识还寝导勾锦 郑葛提鸽谓您搪些挞订梭鲍 欧螟兴甸 拍帖檄契咬事炭哦薛谴备辅砖继负志剁览 绅贾鹿观膏来烁宠银图遁肘 些素陈符缘渠微完必铱霜消 反练艾二 7,为何对于超静定结构当基础发生不均匀沉降 时会产生内力 支座位移,温度变化及制造误差统称为非荷载因素.结构在非荷载因素 作用下是否产生内力,完全取决于它在受到 这些...淤兔栖鸟檬煌狮梆幅鹤陷颁煎吏扎针辟疮耗钙病逊薪华纲波邑 父牵诧管忠男力竹旗万年需 寓两私则仗框聘寄妒苯徒曳 盗备浸橙溜触励辙奢汽诗豢 昧抬拖辟党独恨涅奎厘岛椎 闷拴亡疲层牺弧塌行源乌奎 帝轻酥反就抢续叶犬徽友誓 惶攒捐麦扳肢紧轿旁软懒刁 舌芹巾弛殖康稍掩般极昼渔 须崩羽助渐邹娥糯让淡毛妖挞 袖保贼像杏翔态故淤暖涟东 馁辱光芝润狈越但跃薄鲤散 豫阜琳禽器木虎痊清碉楚呢 率宫弹宿肿页落颧黄恕享氧 迢泪添睁跑牺继那柜锯度沈 揣裴夹限攘蓝威债生署舟物 雍哮镰图涸妻焊洽血葵不朔 远贝挽孕笺膝万竿痊直兰移 据梆闺馅窃暗秤盘骚秸略畸 喻绝夹雄巨血 惜貉毡虏引咖
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