架桥机边梁架设工况下盖梁承载力验算
一、架桥机边梁架设工况下荷载计算
图1 架桥机边梁架设荷载示意图
如上图所示，各项荷载值如下：
边主梁重量按58吨考虑
P后上=1.1t/2＝0.55t；P后提＝9t/2=4.5t；P前提＝9t/2=4.5t
P主梁1=19.6m×0.38t/m=7.448t；P主梁2=32.4m×0.38t/m=12.312t
P前支=4.8t/2+0.305t/2+2.052t/2=3.5785t（含前支、前框架、12米前支横移轨道）（1）中墩盖梁悬臂端所承受的荷载包括：
P后上+ P主梁1+（P后提+ P前提）/2+ P边梁重（第n跨）/2+ P边梁重（第n-1跨）/2+（P主梁2）/2，共计76.67吨，按80吨考虑。

（2）前墩盖梁悬臂端所承受的荷载包括：
（P后提+ P前提）/2+（P主梁2）/2+ P前支+ P边梁重（第n跨）/2
共计43.24吨，按50吨考虑。

根据施工经验，用架桥机架设T梁过程中，以边主梁的架设为最不利状态。

且通过以上分析，边主梁架设中，中墩盖梁所受的荷载较大，则应以中墩盖梁悬臂端根部为关键点，进行截面承载力验算。

二、盖梁承载力验算
图2盖梁结构图
公路桥梁中常用的钢筋混凝土盖梁，其高跨比在一定范围之内，属于深受弯构件中的短梁，但未进入深梁的范围，故其计算已与浅梁（即一般意义上的梁结构）有所不同，但其构造可不必按照深梁的特殊要求处理。

京承高速公路某桥下部结构为板式桥墩，上接矩形桥墩，不同于常规的双柱式桥墩盖梁。

即不须验算盖梁跨中截面，只需验算悬臂端根部截面的正截面抗弯承载力及斜截面抗剪承载力。

悬臂部分设有外边梁时，若外边梁作用点至柱边缘的距离小于盖梁高度，则可按“撑杆——系杆体系”方法计算。

图3 盖梁悬臂按“撑杆——系杆体系”计算简图
1-墩台；2-盖梁；3-系杆钢筋
图4 撑杆计算高度
1-墩台；2-盖梁；3-系杆钢筋；4-支座
撑杆（混凝土）抗压承载力：
0d ,s cd s D t b f γ≤⋅⋅ （1）
/sin d d D N θ= （2）
/tan d d T N θ= （3）
1
10tan tan 0.93743.13h a x θ--===+ （4） ,,,10.481.43304cu k
cd s cu k f f f ε=≤+ （5）
210.002cot d s s T A E εθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
（6） sin cos a t b h θθ=+ （7）
6a h s d =+ （8）
系杆（钢筋）抗拉承载力：
0d sd s T f A γ≤ （9）
以上各式中：
a ——撑杆压力线在盖梁底面作用点至墩柱边缘距离，取00.15a h =
x ——集中力作用点在墩柱边缘距离；
d D ——撑杆压力设计值；
,cd s f ——撑杆混凝土轴心抗压强度设计值；
t ——撑杆的计算高度；
b ——短悬臂上边梁支座宽度；
s b ——撑杆的计算宽度，取盖梁截面宽度；
d T ——与撑杆相应的系杆拉力设计值；
s A ——在撑杆计算宽度s b 范围内纵向受拉钢筋截面面积；
S ——底层系杆中心至盖梁顶面的距离；
d ——系杆钢筋的直径，当采用不同直径钢筋时，d 取加权平均值。

由图2所示，某桥盖梁边主梁作用点截面至板墩边缘距离为 1.78x m =＜2h m =，故应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第8.2.7条的有关规定，按“撑杆—系杆体系”方法计算悬臂部分正截面抗弯承载力。

1．悬臂部分正截面抗弯承载力
由图2及图3可知：
01940h mm =
00.15291a h mm ==
1780x mm =
由式2~式4可知：
110tan tan 0.93743.13h a x
θ--===+ /sin 1200.9/sin 43.131755.7kN d d D N θ===
/tan 1200.9/tan 43.131281.6kN d d T N θ===
其中 1.2 1.21000.75k N =1
2d G K N N ==⨯ 式中：N GK ——为边梁作用点所受的恒载。

（其中记入盖梁自重引起的内力值，C30混凝土容重为25kN/M 3）。

N GK =80×9.8+8.76×25=1000.75kN
（1）撑杆（混凝土）抗压承载力验算
由式5~式8可知：
660625210a h s d mm =+=+⨯=
sin cos 500sin 43.13210cos43.13495.09a t b h mm θθ=+=+=
其中，一个支座宽度500b mm =。

某桥盖梁顶部拉杆钢筋采用抗拉强度设计值为280MPa 的HRB335Φ25号钢筋24根，单根钢筋截面面积为490.87mm 2。

3
223151281.6100.002cot (0.002)cot 43.13 2.91024490.87210d s s T A E εθ-⎛⎫⨯=+=+=⨯ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭ ,,,3
13012.98MPa 0.4814.4MPa 1.43304 1.43304 2.910cu k
cd s cu k f f f ε-===≤=++⨯⨯ 取,12.98MPa cd s f =
由式1可知：
,0d 495.09240012.9815423.0kN
>=1.01755.7kN
du s cd s D t b f D γ=⋅⋅=⨯⨯=⨯
故安全。

（2）系杆（钢筋）抗拉承载力验算
由式9可知：
028024490.873298.65kN
> 1.01281.6kN
du sd s d T f A T γ==⨯⨯==⨯
故安全。

2．悬臂部分斜截面抗剪承载力
（1）截面尺寸验算
00/10.31030d l h V γ-+≤
⨯ （10）
即：510.3102400194013006kN>1.01200.9kN 30
-+⨯⨯=⨯ 截面尺寸满足要求。

（2）斜截面抗剪承载力验算
此范围内箍筋采用12mm φ抗拉强度设计值为195MPa 的R235钢筋，间距@100mm ，纵向受拉钢筋24Φ25mm~48Φ25mm ，按24Φ25mm 计。

则有：
313014/()1020
1450.9()102400194020
4801.04kN>1200.9kN
du d L h V a bh V γ---=⨯-=⨯⨯⨯⨯==故满足要求，安全。

式中：
a 1——连续梁或刚构异号弯矩影响系数，10.9a =
P ——受拉纵向钢筋配筋百分率，24490.871001000.2524001940
P ρ⨯==⨯=⨯ sv ρ——箍筋配筋率，36113.04 2.83102400100
v sv sv v n A bS ρ-⨯=
==⨯⨯ 根据以上对架桥机边梁架设过程中盖梁抗弯及抗剪承载力的验算结果，可得出架设过程中盖梁悬臂端承载力满足要求。