小箱梁底座承载力验算
小箱梁荷载试验方案总结
..................................××大桥荷载试验方案二○○四年十月二十五日一、工程概况××大桥位于××高速公路K3＋902.5m处，结构形式为部分预应力混凝土简支变连续箱梁桥。
该桥位于R＝7600m，T＝140.75，E＝1.30m的竖曲线及直线内，桥跨布置为7×25m＋8×25m。
桥梁设计荷载为汽－超20，挂－120，设计地震烈度为Ⅵ度。
该桥总体布置如图1所示。
图1 ××大桥总体布置图二、荷载试验研究根据交通部颁试行办法[1]，结合现场条件，考虑到简支变连续箱梁桥的受力特点，并根据桥梁调查的结果，选取边跨跨中截面、1＃墩墩顶主梁截面、2＃跨跨中截面和2＃墩墩顶主梁截面作为静载试验的分析和观测对象，并对其挠度、应力以及裂缝进行试验测试和分析评价。
主要检测内容：1)桥梁的计算分析根据设计要求和有关参数，对原设计图纸进行理论分析计算，给出有关的设计控制值，编制试验加载量和加载载位。
2)测试检测及项目检测该桥在设计最不利外荷载作用下：①1＃跨跨中截面的应力和挠度；②2＃跨跨中截面的应力和挠度；③1＃墩墩顶箱梁截面的应力；④2＃墩墩顶箱梁截面的应力；⑤箱梁腹板裂缝及裂缝展开宽度和长度。
在此基础上对桥梁的工作性能、承载能力进行综合的评价。
测试截面布置见图2，测点布置见图3。
图2 测试截面布置图a) 1－1、2－1测试截面测点布置图b) 1－2、2－2测试截面测点布置图图3 测试截面测点布置图3)测试方法应变测试：本试验采用静态电阻应变仪测量混凝土的应变。
应变测试中，应注意温度的补偿，建议在布片截面的梁底搁置贴有温度补偿的试块。
跨中应变片的布置采用搭设钢管支架进行。
挠度测试：本试验通过装置在独立的刚性比较大的支撑上的数显式电子位移计或百分表直接测读梁底挠度。
工作人员在脚手架工作，脚手架由施工单位负责并提供。
现浇箱梁满堂支架承载力验算
某现浇箱梁满堂支架承载力验算本箱梁采取二次浇注，第一次浇注到箱梁翼板根部，第二次浇筑顶板。
支架采用大直径钢管门架、型钢及∮48×3mm钢管支撑，外模、底模及端头模采用厂制定型钢模板，内模采用定型板模，支架上设两层分配横，第一层采用［10槽钢，第二层采用10㎝×10㎝方木。
1、混凝土重按26.0K N / M3计算；2、模板重0.6KN/M2（含加固件）；3、分配梁按简支结构计算；4、施工人员及施工料具运输、堆放取1.5KPa；5、振捣、倾倒混凝土时对模板产生的冲击荷载取2.5 KPa；6、材料用量：根据《箱梁支架布置图》计算。
由于本桥上部结构左右幅对称布置，本方案选用左幅进行支架搭设施工设计，施工时右幅支架按验算通过的第二联方案进行施工。
（一）跨中断面下支架验算：1、顶板支架承载力、稳定性验算(箱内支架)：顶板支架采用Φ48×3.0mm扣件式钢管支架，支架间距按0.8×0.8m布置，由于箱梁箱内净空仅为115cm所以不考虑搭接。
查相关手册得：钢管支架单根立杆稳定承载力计算：λ=L/I=115/1.59=72.3，查表得Φ=0.792[N稳]= ΦA[σ]=0.792×423.9×140=47.0KN顶板砼重：G=[(0.45+0.2) ÷2×2+0.2×1.65]×0.8×26=20.384 KN1=3.65×0.8×0.60=1.752KN（模板及加固件按0.60KN/m2）模板重量：G2施工荷载：G3=3.65×0.8×4Kpa=13.14KN钢管支架: G4=0.5KN（箱内钢管按0.8×0.8设置,上下各设一道拉杆,共.8m为一个计算单元)每个室内每0.8m长度内共有支架立杆5根，故单根钢管受力为：N=42.93÷5=8.59KN＜［N］＝47.0KN安全系数K=5.5 满足要求!2、跨中断面底板下支架承载能力验算1) 门架验算:由于现浇梁箱单幅共设3个室,每个室宽3.65m,腹板0.45m,于腹板底的支架间距按90cm布置，于底板底的支架间距按120cm布置，由于支架上设两层分配梁，故荷载按均布荷载对支架进行验算,长度方向取2m(门架排距)为一计算单元。
小箱梁底座承载力验算
附件4小箱梁底座地基承载力验算书1、基本计算参数小箱梁台座跨径只有25m一种，因此取25m小箱梁作为小箱梁底座地基验算。
○125m小箱梁梁板重量最大为32.2×2.6t/m3=78.9t，即g1=789KN；每延米自重γ1=789÷25=31.56KN/m。
○225m模板总重（估算）g2=400KN，模板每延米自重γ2=400÷25=16KN/m。
○3跨中底座每延米自重γ3=0.5×0.91×2.6×10÷1=11.8KN/m。
○4端部底座总重g4=3×3×0.6×2.6×10=140.4KN,每延米自重γ4=140.4÷3=46.8KN/m。
○5综合临时荷载γ5=6KN/m。
2、底座地基承载力验算（1）跨中底座地基承载力验算：γ=γ1+γ2+γ3+γ5=31.56+16+11.8+6=65.36KN/m地基应力为P1=γ/0.91=65.36/0.91=71.82KPa查《工程地质手册》（第三版、中国建筑工业出版社）P493填土地基的评价中表5-4-4，填土为土夹石，压实系数为0.94~0.97时承载力标准值为fk=150~200KPa，可见：P1=71.82KPa<f k=150~200KPa，底座地基承载力满足要求。
（2）端部底座地基承载力验算G=g1+g4=789/2+140.4=534.9 KN地基应力为P2=34.9/（2.5×2.5）=85.58 KPa（按底座宽度0.91m以450扩散角分配至钢筋砼基础底）可见：P2=85.58 KPa <f k=150~200KPa，端部底座地基承载力满足要求。
施工时注意挖至基底后，采用轻型触探仪对轨道梁地基承载力进行了试验，如基底承载力小于120KPa，则加大基底换填深度，以保证基底承载力。
3、底座端部局部地基加强处理施工时考虑台座周转次数多，为了确保地基承载力满足要求，减少端部地基在使用过程中的变形，由于该区域为填土层，在两端底座开挖过程中根据实际情况，要求适当加大碎石渣基础宽度和深度。
制梁存梁台座计算
1、台座承载力验算1.1、箱梁台座承载力验算制梁台座在箱梁未初张拉前，整体受力，承受均布荷载作用。
此状态下，台座本身及其下部的承载地基所受的应力值较小，不进行验算；张拉后箱梁起拱，所有重量集中至台座两端，此时基础与地基受力为最不利情况，须对其进行验算。
32米箱梁重量是714000Kg，模板重量是150000 Kg1）荷载总重量单个扩大基础荷载合计：G=（714+150）×1000×9.8=8467.200KN2）地基承载力计算根据现场地质条件，地基承载力特征值faK=250kpa。
地基受力面积为A=7.1m×4m×2=56.8m2应力：σ1=G/A=8467.200 KN /56.8 m2=149.0704kpa满足要求。
3）人和运输机产生的荷载取2.5kpa4）振捣混凝土产生的荷载取2kpa《查铁路混凝土与砌体工程施工规范》因此σ=149.07+2.5+2=153.57< [σ]其中[σ]=250kpa为地基的许用承载力；2、存梁台座2.1、存梁台座验算地基承载力特征值faK=250kpa。
单片最大预制梁重为714000k g×9.8=6997.2KN,一个台座上设计存放2片梁，一个端头受力为F=(2×6997.2KN )/2=6997KN。
基础自重为：基础为C25混凝土+钢筋Gk=（169.1+5.3）×1000×9.8=174.4×9.8=1709.12KN基础底面面积：A=4.2×7.7=32.34平方基础一端底面应力为：σ =（6997+1709.12/2）/32.34=242.78Kpa<［σ］=250Kpa满足要求。
其中［σ］=250Kpa为地基的许用承载力。
30m箱梁制梁台座基础承载力设计验算书
30m箱梁制梁台座基础承载力设计验算书箱梁梁场制梁台采用C30钢筋混凝土台座，台边预埋6#槽钢，防止台座棱角在施工过程中发生掉角现象，台座表面铺设厚度为8mm钢板做为预制梁底模、施工时边棱角钢与台座钢筋焊接固定，台面钢板与边棱角钢焊接，台座厚度为30cm台座宽度90cm、台座两端由于预应力张拉后受力较大，为满足支承能力所以在台座两端3m范围内加深处理厚度为30cm。
预应力张拉台须满足强度和刚度，台座及台座端头15cm×15cm的Φ12钢筋网片。
制梁台座相关计算如下：（1）荷载计算按构件最大重量计算根据设计图纸最大构件为边跨边梁砼数量为：36.7 m³，钢筋重为8830.3kg，构件自重：36.7m³×26kN/m³+8.830×10=10 42.5KN（2）台座砼强度计算根据台座受力情况台座可按竖向压力作用下受压构件计算计算如下：按均布线荷载计算:q1=1042.5/30=34.75KN/m台面砼强度为:σ=34.75KN÷0.90m²=38.6KPa台座砼设计为C30砼,其允许抗压强度为:［σ］=30MPa，σ<［σ］台座强度合格。
（3）台座下地基承载力计算台座地基承受梁体砼自重和台座砼自重按均布荷载沿台座纵向线荷载为:q2=q1+(0.9×0.3×1)×26KN/m³=34.75+7.02=41.77KN/m计算地基承载力为:σ地=q2÷0.90=46.41KPa要求台座下地基承载力不小于150Kpa，故满足要求。
（4）台座两端砼强度和地基承载力计算根据现场实际施工情况，因梁体张拉后梁体会起反拱，主要是台座两端受力最为不利，根据台座两端台座尺寸计算台座砼的强度和地基承载力计算如下：○1座两端砼强度台座两端各取3m计算，宽度为1.90m，受力面积A= 3×1.9×2=11.4m²台座两端砼强度计算:σ砼=1042.5KN÷11.4m2=91.44KPa台座砼设计为C30砼，其允许抗压强度为:［σ］=30MPa，σ砼<［σ］台座两端砼强度合格。
连续箱梁承载力验算
连续箱梁承载力验算一、计算依据1、箱梁混凝土浇注方法：分为两次浇注，第一次浇注至底板以上30cm处，第二次浇注腹板、顶板、翼板。
2、模板支架使用材料（1）2cm胶合板（2）方木断面8×8cm，跨长90cm（3）可调整高度的顶托（4）φ50mm钢管，壁厚3mm，间距90×90cm（5）门式架3、荷载取值（1）钢筋混凝土自重18.9kN/m2；（2）胶合板自重0.08kN/m2；（3）活荷载取值：计算模板及上方木时取2.5kN/m2；计算下方木时取 1.5kN/m2；计算支架立杆时取 1.5kN/m2；混凝土振捣力1.0kN/m2；混凝土冲击荷载4.0kN/m2；荷载系数，静载系数取γG=1.2，活荷载系数取γQ=1.4。
二、受力计算1、上方木及支架强度和刚度复核胶合板方木计算，方木间距0.3m，跨度0.9m，截面8×8cm。
（1）方木受活荷载：Q=(2.5+1+4)×0.3=2.25kN/m（2）方木受静荷载：G=(18.9+0.08)×0.3=5.694kN/m（3）方木设计荷载：q=γG·G+γQ·G=1.2×5.694+1.4×2.25=10kN/m（4）方木受线荷截后产生最大内力：M=1/10ql2=(1/10)×0.9×0.9=0.81kN·m（5）方木抗变截面模量及应力：W=1-6bh2=(1/6)×8×8×8=85.3cm3σ=M/W=810000N·m/85300mm3=9.5N/ mm2σ<[σ]=12 N/ mm2，符合要求。
（6）方木挠度计算I=bh3/12=0.9×0.93/12=3.41×10-6F=(1/128)×(q·l4)/E·I=(1/128)×(10×0.94)/9×106×3.41×10-6=1.67cmf/L=1.67/900=1/539<[f/L]=1/150，符合要求。
某跨径40m小箱梁桥承载能力检算
河南建材201812019年第3期某跨径40m 小箱梁桥承载能力检算翟杨杰李超杰河南省交通科学技术研究院有限公司(450000）摘要:文章就小箱梁承载能力进行检算，基于检算结果得出结论:某桥正截面抗弯承载力、斜截面抗承载能力均满足设计要求。
关键词:检测结果；小箱梁；承载能力；检算某桥位于国道上,建成于2007年,至今服役已10年有余,该桥上部结构为3m ×40m 装配式预应力混凝土简支箱梁,横向由4片小箱梁组成,下部结构为双柱式墩、钻孔灌注桩基础,桥面净宽为12m ,总宽为13m ,桥面采用10cm 厚C50水泥混凝土调平层、7cm 厚沥青混凝土桥梁铺装层,设计荷载为公路I 级。
1承载能力检算的内容及目的1.1检算的主要目的1)根据桥梁结构或构件的实际检测结果,确定桥梁承载能力检算系数,最后根据桥梁结构或构件的设计或竣工技术资料,通过结构检算分析,评定桥梁结构或构件的承载能力及其使用条件。
2)建立桥梁技术档案,为今后桥梁的运营、养护及管理提供科学依据。
1.2检算的主要内容1)检算系数Z1的确定;2)承载能力恶化系数ξe 的确定;3)截面折减系数ξc 的确定;4)钢筋截面折减系数ξs 的确定;5)活载影响修正折减系数ξq 的确定;6)主要承重构件极限状态验算。
2有限元模型建立有限元模型采用Midas CiviL 软件建立。
小箱梁采用C50混凝土,弹性模量为;顶板宽2.85m ,底板宽1m ,梁高2.024m ;跨中截面腹板厚0.18m ,支点截面腹板厚0.32m ;跨中截面底部布置48束.24高强低松弛钢绞线、12根HRB335普通钢筋,钢绞线抗拉强度标准值为1860MPa ,抗拉强度设计值为1260MPa,普通钢筋抗拉强度标准值为335MPa ,抗拉强度设计值为280MPa 。
支点截面布置箍筋,抗拉强度设计值为280MPa ,箍筋间距为100mm 。
3基于检测结果的承载能力检算结果依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)相关条文的规定,验算荷载组合采用1.2恒载+1.4汽车荷载,得出跨中截面设计荷载弯矩效应为12073.53kN ·m ,跨中截面弯矩抗力效应为18484.07kN ·m ;得出距支点h/2截面设计荷载剪力效应为1583.81kN ,剪力抗力效应为2504.64kN 。
箱梁预制及存放台座设置与验算
箱梁预制及存放台座设置及验算1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算1、1台座设置（1）对台座基础的地基进行加强处理，使台座基底承载力≥150Kpa。
（2）台座基础两端2.0m范围下挖50cm台座基础,宽1.6m，中间基础部分宽1.6m，30cm厚，并布筋浇注C30混凝土；台座部分配置结构钢筋，浇筑20cm厚混凝土，台座顶面采用小石子混凝土调平，并用4x4cm角钢包边，防止边角破坏。
底模采用1m宽8mm厚的大块钢板平铺，并且与台座连接成整体。
用3m靠尺及塞尺检测平整度，偏差控制2mm以内，确保钢板接缝严密、光滑平顺。
台座施工预留模板对拉螺栓孔间距50cm。
（3）箱梁采用两台50t龙门吊起吊。
在梁底台座预留吊装孔，吊点位置距梁端1m。
20m和25m预制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞。
（4）为了保证桥梁平顺，在20m（25m）箱梁台座跨中设向下13mm的预拱度，从跨中向梁端按抛物线过渡设置。
施工时可根据实际情况进行适当调整。
（5）预制台座间距为3m，以便吊装模板。
1.2台座受力验算按25m箱梁对台座受力进行验算。
单片箱梁重量=27.275×2.6=70.915t。
模板重量=12t，小箱梁底面面积为：1×24.84=24.84m2，则台座所受压强=（70.915+12）×1000×10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度30MPa。
张拉完毕后受力面积取 2 m2，则台座所受压强=（70.915+12）×10×1000/2=0.42MPa,小于台座强度30MPa。
台座两端地基承载力压强需达到0.42 MPa×1/（2×1.6）=131.25Kpa。
施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。
2、箱梁存梁区台座设计及验算2.1箱梁存梁区台座设计台座枕梁采用C30混凝土（计算中枕梁视为刚性构件），箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8m×0.4m×7.5m见下图：(验算以25米箱梁进行验算,其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相同的结构), 25米箱梁最大一片砼方量为27.275m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载F=27.275×26×2/2=709.15KN。
龙门架移吊30米小箱梁承载能力验算
龙门架移吊30米小箱梁承载能力验算一、梁的承载能力所采用龙门架横为六四式军用梁，六四式军用梁的材料为16Mn 钢，抗弯强度为Mpa 210=σ，抗剪强度为Mpa 120=τ，单排单层梁的中性轴距梁体底面距离为m y 248.1=，惯性矩4008.0m I =，截面面积20045.0m A =。
所以单排单层梁的抗弯截面模梁为：20064.0m yI ==ω。
由以上可得此组合梁所能承受的最大弯矩为：m KN M ⋅=⨯⨯=53764max ωσ，所能承受的最大剪力为：KN A Q 21604max =⨯⨯=τ。
二、荷载计算该梁最大移吊为100吨30米小箱梁，根据吊索位置可将梁的受力简化为两集中力与一个分布力的组合，如以下图示：3m 28m 5m1、梁所承受的最大弯矩：梁内所产生的最大弯矩发生在集中力P2所作用的位置， m KN M ⋅=⨯=2.258755174401,m KN M ⋅=⨯⨯-⨯=5585.25720051296002所以m KN M M M ⋅=+=2.314521,max 。
2、梁所承受的最大剪力：梁内所产生的最大剪力发生在右边支座处，KN Q 44.5171=，KN Q 6.1292=，所以KN Q Q Q 04.64721max =+=。
3、在荷载作用下梁所产生的最大挠度：在荷载作用下梁所产生的最大挠度发生在跨中，cm EIl P P f 49.148)(3211=+= cm EIql f 43.0384542== cm f f f 75.121max =+=三、结论分析梁内产生的最大弯矩m KN m KN m KN ⋅<⋅=⨯⋅53768.47175.12.3145， 梁内产生的最大剪力KN KN KN 216056.9705.104.647<=⨯, 梁体产生的最大挠度cm m cm 94003675.1=<。
所以，均满足承载要求。
箱梁现状承载能力验算及加固维修设计研究
箱梁现状承载能力验算及加固维修设计研究作者：迪丽萨尔• 迪力夏提来源：《西部交通科技》2021年第10期摘要：文章以某既有橋梁结构为研究对象，依据现场检测数据及结论，按照恢复桥梁承载能力、增加结构安全储备的原则，提出了采用底板封缝+粘贴纵向钢板加固的主梁维修加固设计方案。
对比维修加固前后主梁承载能力的验算结果可知：承载能力极限状态下，加固改造处理后的主梁抗弯承载能力满足设计规范要求，且安全系数均超过1.2，加固效果明显。
关键词：桥梁检测;桥梁病害;桥梁加固设计;承载能力验算文献标识码：U441+.2-A-30-100-30 引言近年来，随着地区经济的不断发展，各地汽车保有量迅速上升，由此给道路桥梁等基础设施的运营带来较大压力。
道路使用性能衰减速度加快，病害种类呈多样化，管养部门养护压力剧增，安全隐患明显增多，突发交通安全事故数量也在逐年上升，给人民生命财产造成了较大损失。
因此，对既有桥梁结构采取科学合理的维修加固措施，恢复承载能力、消除安全隐患问题已刻不容缓，其对改善道路使用性能具有重要意义。
目前，国内外桥梁检测、加固维修设计、施工技术发展已较为成熟，姜明映[1]结合实际工程案例，采用有限元软件仿真模拟分析了桥梁加固前后结构的力学响应状态，加固处理结果显示效果较好。
于继书[2]对钢筋混凝土简支矩形板桥进行了研究，针对全桥病害种类进行汇总，分类提出处理措施和加固设计方案。
谢圣纲[3]针对桥梁病害及实际使用状况，分别从加固原则、施工流程、加固设计等方面提出桥梁结构病害整治设计方案，加固后检测结果满足设计要求，为其他类似桥梁的加固提供参考。
根据桥梁现场检测报告，对梁体病害分类汇总、等级评定，再将原结构抗弯和抗剪承载力进行验算，分析病害产生原因，并提出维修加固设计方案，最后对加固后的结构进行验算，检查其是否满足规范要求，为桥梁加固设计提供参考。
1 工程概况某桥梁全长193.04 m，上部结构为2联3孔30 m箱型连续梁，结构断面由4片梁及3道铰缝组成。
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附件4
小箱梁底座地基承载力验算书
1、基本计算参数
小箱梁台座跨径只有25m一种，因此取25m小箱梁作为小箱梁底座地基验算。
○125m小箱梁梁板重量最大为32.2×2.6t/m3=78.9t，即g1=789KN；每延米自重γ1=789÷25=31.56KN/m。
○225m模板总重（估算）g2=400KN，模板每延米自重γ2=400÷25=16KN/m。
○3跨中底座每延米自重
γ3=0.5×0.91×2.6×10÷1=11.8KN/m。
○4端部底座总重g4=3×3×0.6×2.6×10=140.4KN,每延米自重γ4=140.4÷3=46.8KN/m。
○5综合临时荷载γ5=6KN/m。
2、底座地基承载力验算
（1）跨中底座地基承载力验算：
γ=γ1+γ2+γ3+γ5=31.56+16+11.8+6=65.36KN/m
地基应力为P1=γ/0.91=65.36/0.91=71.82KPa
查《工程地质手册》（第三版、中国建筑工业出版社）P493填土地基的评价中表5-4-4，填土为土夹石，压实系数为0.94~0.97时承载力标准值为fk=150~200KPa，可见：P1=71.82KPa<f k=150~200KPa，底座地基承载力满足要求。
（2）端部底座地基承载力验算
G=g1+g4=789/2+140.4=534.9 KN
地基应力为P2=34.9/（2.5×2.5）=85.58 KPa（按底座宽度0.91m以450扩散角分配至钢筋砼基础底）
可见：P2=85.58 KPa <f k=150~200KPa，端部底座地基承载力满足要求。
施工时注意挖至基底后，采用轻型触探仪对轨道梁地基承载力进行了试验，如基底承载力小于120KPa，则加大基底换填深度，以保证基底承载力。
3、底座端部局部地基加强处理
施工时考虑台座周转次数多，为了确保地基承载力满足要求，减少端部地基在使用过程中的变形，由于该区域为填土层，在两端底座开挖过程中根据实际情况，要求适当加大碎石渣基础宽度和深度。