箱梁靜載試驗反力梁計算書設計為裝配式預應力鋼箱結構。鋼梁需要承擔10個千斤頂集中荷載，單個千斤頂荷載標準值取200噸，安全系數取1.5，荷載設計值取300噸。1、畫鋼梁內力圖鋼梁的受力簡圖：FigureSEQFigure\*ARABIC1鋼梁受力簡圖彎矩圖：FigureSEQFigure\*ARABIC2鋼梁彎矩圖剪力圖：FigureSEQFigure\*ARABIC3鋼梁剪力圖材料參數鋼材及拉索設計強度指標（N/mm2）種類強度標準值強度設計值彈性模量剪切模量抗拉抗剪Q345鋼板3252901652.06x1057.9x104鋼絞線186013201.95x1052、梁截面尺寸擬定參考預應力鋼結構設計相關專著，梁截面面積采用下式確定本設計中，由彎矩圖得知跨中最大彎矩設計值為M=109500KNm=1.095x1011Nmm；查資料鋼材抗拉強度設計值f=290N/mm2；先命腹板長細比k=100,根據設計經驗梁腹板面積與梁全截面面積比一般取m=0.5～0.55；μ=fE3f3E=290×1.95×1051320×2.06×105=565.5×1052719.2×105=0.21，查表，經插值計算得C=0.354。將這些數據代入上式算得所需梁截面面積A≈224909mm2，腹板面積取Aw=0.52A=112454mm上、下翼緣板A1=A2=1400mmx50mm，腹板Aw=2x30mmx2900mmFigureSEQFigure\*ARABIC4初選鋼梁截面截面特性面積A=A1+A2+Aw=70000+70000+174000=314000mm2>224909mm2慣性矩Ix=2×(如設計為普通梁，荷載作用下跨中截面上翼緣邊緣最大拉應力為σ強度顯然不能滿足，考慮對結構施予預應力。3、拉索布置及預拉力計算由于梁端剪力較大，所以拉索宜布置為折線或曲線索。下圖為配索的1/2梁跨隔離體受力分析圖。FigureSEQFigure\*ARABIC5配索1/2梁隔離體受力圖圖4截面特性計算：腹板長細比k=290060=48.3，m=AwA=174000314000Ix=I由梁受壓整體穩定性確定的最大預拉力繞弱軸失穩臨界力N回轉半徑i計算長度loy長細比λ對于焊接箱型截面b0tN1由翼緣板受壓局部穩定性確定的最大預拉力上翼緣板Iy1=iy1每隔4000mm布一道隔板，則長細比λy1=4000根據上翼緣平面外穩定性確定可承受的最大預拉力N對于曲線配索，實際所需最大預拉力應由下式決定N=2908.61×10-6=33700KN，未超過Min（單根張拉控制應力取0.7fptk=0.7*1860MPa=1302MPa<fpd=1320MPa配14束12-1×7φ15.2鋼絞線，總張拉力N=14×12×180=30240KN＜33700KN，可以。14束預拉力在上、下翼緣產生的最大預壓、預拉應力為σpecσpet均小于強度設計值290MPa，可以。5、空間三維梁單元有限元模型整體受力分析上面依據理論初步設計的預應力鋼箱梁，對其建立有限元模型分析，如圖6所示。FigureSEQFigure\*ARABIC6預應力鋼梁空間梁單元模型自重產生的位移如圖7所示。跨中最大為1.19mm。FigureSEQFigure\*ARABIC7自重產生的位移預應力作用產生的反拱值如圖8所示。跨中最大為23.71mm。FigureSEQFigure\*ARABIC8預應力產生的反拱值千斤頂荷載作用下的位移如圖9所示。跨中最大為91mm。FigureSEQFigure\*ARABIC9千斤頂荷載作用下位移荷載組合作用下的位移如圖10所示。荷載組合：自重+預應力+活載（千斤頂荷載）FigureSEQFigure\*ARABIC10荷載組合作用下位移荷載組合作用下受拉區邊緣組合應力如圖11所示。FigureSEQFigure\*ARABIC11受拉區邊緣組合應力荷載組合作用下受壓區邊緣組合應力如圖12所示。FigureSEQFigure\*ARABIC12受壓區邊緣組合應力荷載組合作用下剪應力分布如圖13所示。FigureSEQFigure\*ARABIC13剪應力分布結論：荷載組合下鋼梁跨中撓度為67.54mm。受拉區邊緣最大應力246.5MPa，為拉應力，小于鋼板抗拉強度290MPa；受壓區邊緣最大應力為-398.5MPa，為壓應力，大于鋼板抗拉強度290MPa。都發生在跨中截面。梁端最大剪應力為89.4MPa，小于鋼材抗剪強度165MPa，最大組合應力為-122MPa，小于抗壓強度290MPa。綜上，梁變形較大，剛度不能滿足使用要求，抗壓強度也不滿足，需調整截面尺寸。6、優化設計頂板厚度降低為40mm，增加兩根腹板，梁抗彎剛度能得到恨到提高。幾面尺寸及其形心位置yc如圖14.1，有限元模型如圖14.2。頂板：A1=1400x40=56000；y1=2980底板：A2=1400x50=70000；y2=25腹板：A3=A4=A5=A6=65700；y3=y4=y5=y6=1505A=56000+70000+87300x4=475200ycFigureSEQFigure\*ARABIC14.1優化設計截面Figure14.2有限元模型自重下變形如圖15。跨中最大下撓1.43mm。FigureSEQFigure\*ARABIC16自重產生的下撓位移圖預應力作用下梁反拱變形如圖16。跨中最大向下反拱15.90mm。FigureSEQFigure\*ARABIC17預應力作用梁反拱變形千斤頂荷載作用下梁變形如圖17。跨中最大向上位移65.92mm。FigureSEQFigure\*ARABIC18千斤頂荷載作用梁變形圖荷載組合作用下梁變形如圖18。跨中最大位移為49.3mm。FigureSEQFigure\*ARABIC19荷載組合作用下梁變形圖應力查看，強度校核荷載組合作用下梁受拉邊緣組合應力分布圖如圖19。Max=215.61MPa，拉應力。FigureSEQFigure\*ARABIC20荷載組合作用下受拉邊緣組合應力分布圖荷載組合作用下梁受壓邊緣組合應力分布圖如圖20。Max=-303.71MPa，為壓應力。FigureSEQFigure\*ARABIC21荷載組合作用下受壓邊緣組合應力分布圖荷載組合下剪應力Max=46.79MPa，發生在梁兩端支座附近，如圖21。支座附近最大組合應力為-73.65MPa，如圖19。FigureSEQFigure\*ARABIC22梁剪應力分布