32m移梁滑道设计计算.doc

32m移梁滑道设计计算1、设计依据1.1、基础工程；1.2、地质勘探资料；1.3、铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-99）；1.4、铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）。1.5 32m移梁滑道设计图；2、设计说明（1）本设计计算适合于32m及24m移梁滑道；（2）移梁过程中，严禁与移梁无关的设备堆放在梁体上；3、设计参数选定3.1、设计荷载梁重： 单边移梁小车重：设计轮压按30t计算3.2、材料性能指标(1)、C25砼（移梁滑道）弯曲容许压应力：8.5MPa弹性模量： MPa(2)、C20砼（钻孔灌注桩）弯曲容许压应力：MPa中心容许压应力：MPa弹性模量： MPa (3)、钢筋Q235钢筋：130 MPaHRB335钢筋：180 MPa4、移梁滑道验算4.1 计算模型根据移梁滑道设计图，采用桥梁博士3.03计算软件，建立如下有限元模型。计算模型一：将桩基础视为刚性支承，移梁滑道模拟成连续梁。共划分成107个节点，106个梁单元。该计算模型主要为了验算滑道梁的截面承载能力。计算模型二:将桩基础视为计算单元，与滑道梁刚性连接，自由段计算桩长采用6m，桩底固结，移梁滑道梁模拟成连续梁。共划分成242个节点，242个梁单元。该计算模型主要为了计算出滑道梁桩基顶最大弯矩及桩的承载能力。按照上述两种模型计算时，移梁车移梁过程按照活载进行各截面影响线加载计算最大及最小内力值。4.2 计算工况根据移梁过程及检算内容，拟定2种计算工况如下：工况1：计算模型一移梁车载梁移动。滑道梁承受梁体重量与移梁车活载。其中自重荷载均作均布荷载计算，等效均布荷载值由程序根据梁截面自动计算。活载由程序根据影响线及轮位进行加载。工况2：计算模型二移梁车载梁移动。滑道梁承受梁体重量与移梁车活载。其中自重荷载均作均布荷载计算，等效均布荷载值由程序根据梁截面自动计算。活载由程序根据影响线及轮位进行加载。 4.3 内力计算内力计算由桥梁博士程序完成，2种工况的内力及反力计算结果如下：4.3.1 工况1工况1弯矩、剪力及位移包络图 工况一 最大正弯矩为 1360 kNm，最大负弯矩为1610 kNm最大剪力为 2080 kN；最大竖向位移为向下0.166mm；工况1反力计算表自定义荷载组合I支承反力组合结果:节点号内力性质竖向最大（kN）竖向最小（kN）弯矩最大（kN）弯矩最小（kN）2竖向力2.139e+0031.689e+0011.335e+0021.335e+0026竖向力2.881e+0037.822e+0012.292e+0022.292e+00210竖向力2.425e+003-1.392e+0021.807e+0021.807e+00214竖向力2.080e+003-7.306e+0011.573e+0021.573e+00218竖向力2.426e+003-1.634e+0011.860e+0021.860e+00222竖向力2.733e+0032.818e+0012.093e+0022.093e+00226竖向力2.788e+0032.073e+0012.083e+0022.083e+00230竖向力2.792e+0032.587e+0012.086e+0022.086e+00234竖向力2.792e+0033.000e+0012.085e+0022.085e+00238竖向力2.792e+0033.026e+0012.085e+0022.085e+00242竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00246竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00250竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00254竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00258竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00262竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00266竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00270竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00274竖向力2.792e+0033.028e+0012.085e+0022.085e+00278竖向力2.792e+0033.029e+0012.085e+0022.085e+00282竖向力2.792e+0033.025e+0012.085e+0022.085e+00286竖向力2.792e+0033.040e+0012.086e+0022.086e+00290竖向力2.792e+0032.987e+0012.081e+0022.081e+00294竖向力2.801e+0033.232e+0012.101e+0022.101e+00298竖向力2.828e+003-9.817e+0012.047e+0022.047e+002102竖向力3.034e+003-9.066e-0012.331e+0022.331e+002106竖向力2.299e+0031.919e+0011.316e+0021.316e+002 表中可知：最大竖向反力为3034 kN，由于是连续梁计算模式，对应桩顶弯矩为0。4.3.2 工况2工况2梁部弯矩、剪力及位移图工况二 最大正弯矩为 1430 kNm，最大负弯矩为939 kNm最大剪力为 1900 kN；最大竖向位移为向下0.636mm； 最大桩顶轴力为 2640kN；最大弯矩为161 kNm 该工况的最大值与工况一不同，主要是该计算模型考虑了桩的弹性效应。4.4 应力检算截面配筋见相应设计文件。为安全起见，应力检算选取3种工况中的最大正弯矩截面和最大负弯矩截面进行。由于端边跨计算梁高为1.30m，而跨中计算梁高为2.0m，因此截面应力检算分别针对端边跨最大正、负弯矩截面以及中跨最大正、负弯矩截面进行。4.4.1 最大正弯矩截面根据内力计算结果，最大正弯矩值为1430kNm。下缘68.4cm2，ho170cm。根据受拉受压区面积矩相等的原理得出中性轴距受压边缘的距离x49.7cm。内力偶臂z=hox+y=170-49.7+33.1=153.4cm。检算钢筋应力 =136.3 Mpa =180 Mpa 满足规范要求检算混凝土应力 =3.75 Mpa =8.5 Mpa 满足规范要求4.4.2 最大负弯矩截面根据内力计算结果，最大负弯矩值为-1610kNm。上缘68.4cm2，ho170cm。根据受拉受压区面积矩相等的原理得出中性轴距受压边缘的距离x49.7cm。内力偶臂z=hox+y=170-49.7+33.1=153.4cm。检算钢筋应力 =153.0 Mpa =180 Mpa 满足规范要求检算混凝土应力 =4.21 Mpa =8.5 Mpa 满足规范要求5桩基检算桩基础设计及检算采用桩基设计优化程序进行；桩径：1m；桩长： 25m ； 桩身：混凝土采用C20，配筋直径16mm钢筋12根；桩基验算：单桩允许承载力 P= 3261. 7kN 单桩最大轴力 P= 3258.6kN 桩身混凝土压应力 4.92MPa；钢筋最大应力：70.87MPa； 桩身强度及地基应力均满足规范要求；电算及配筋数据如下： ZHUANG-JI-JI-SUAN* SHE-JI-ZI-LIAO-0 Lc N It Jt Bh Th X0 Y0 Mp 1 1 0 0 1.8000 10.0 0.0000 0.00 0 Bx By Nx ny cx cy s0 Dx Dy 2.0000 1.0000 1 1 0.00 0.00 1.00 1.00 0.00 SHE-JI-ZI-LIAO lc ibh n io ix ns np x0 y0 1 200 1 1 1 2 2 0.00 0.00 bx by bh nx ny cx cy s0 hm0 2.00 1.00 1.79 1 1 0.00 0.00 1.00 15000. iz0 iw0 h0 hi iz1 iw1 hm hk cm 0 0 3.00 0.00 0 1 15000. 0. 15000. c0 fa ck0 ri rt r0 r2 r3 r4 24. 200.00 1. 2.00 0.60 17.60 4.00 2.00 2.00 f dx dy ck a1 dg ig sg md 45.00 1.00 0.00 1.00 0.06 16.10 12 180. 3 k x0 y0 xh yh zh (m) (m) (m) (m) (m) 1 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 k lo h hc dd iz is g1 g2 iw (m) (m) (m) (kN/mkN)(kN/mm) 1 3.00 21.40 0.50 0.00 0 0 0.00 0.00 1 ip PX- PY/ NZ! MX MY MZ KC (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) (kN.m) 1 0.00 0.00 2650.00 0.00 161.00 0.00 1.00 2 0.00 0.00 3034.00 0.00 0.00 0.00 1.00- JI-SUAN-CHENG-GUO am(x)=0.480(0.000) am(y)=0.480(0.000) ck1= 57.0 f1= 45.00 ip(p)= 2 K(p)= 1 ip(m)= 1 k(m)= 1 ip(e)= 1 k(e)= 1 ip= 1 X Y Z ox oy oz (m) (m) (m) (rad) (rad) (rad) Tuvw= -0.0034134 0.0000000 0.0017159 0.0000000 0.0010094 0.0000000 s0= 7.00MPa gs= 180.00MPa k= 1 nx! py- pz/ mx my mz (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) (kN.m) ni= 2650.000 0.000 0.000 0.000 0.000 161.000 nd= 2706.549 0.000 0.000 0.000 0.000 161.000 xo yo zo 0xo 0yo 0zo (m) (m) (m) (rad) (rad) (rad) ud= 0.0013696 -0.0010686 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0005539 H Nx Mz My Cz Cy Fa Ns Nz Ny Gd Sh Gg Hg (m) (kN) ( kN.m ) ( kPa ) (cm2) (mm) ( MPa ) 0.00 2650.00 161.00 0.00 0.0 0.0 24.13 1 12 16 4.85 -27.23 69.82- 0.00 2706.55 161.00 0.00 0.0 0.0 24.13 1 12 16 4.92 -28.25 70.87 0.63 2667.27 160.01 0.00 0.0 7.1 24.13 1 12 16 4.86 -27.67 70.01 8.33 2182.89 0.00 0.00 0.0 -1.2 24.13 1 12 16 2.66 -39.97 39.97- P= 3261.73kN P= 2874.62kN H1=0.00m fd=0.000mm(H=0.00m) sl= 0.00MPa(H=0.63m) JI DI YING LI (kPa) SZZ= 284.20 ZZS= 86.75 ip= 2 X Y Z ox oy oz (m) (m) (m) (rad) (rad) (rad) Tuvw= 0.0000000 0.0000000 0.0019646 0.0000000 0.0000000 0.0000000 s0= 7.00MPa gs= 180.00MPa k= 1 nx! py- pz/ mx my mz (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) (kN.m) ni= 3034.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 nd= 3090.549 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 xo yo zo 0xo 0yo 0zo (m) (m) (m) (rad) (rad) (rad) ud= 0.0015640 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 H Nx Mz My Cz Cy Fa Ns Nz Ny Gd Sh Gg Hg (m) (kN) ( kN.m ) ( kPa ) (cm2) (mm) ( MPa ) 0.00 3034.00 0.00 0.00 0