裕山路80m連續(xù)梁條支架計算書
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1、目錄1 計算依據(jù)12 荷載取值及荷載組合12.1 荷載取值12.2 荷載組合13 主要材料技術(shù)參數(shù)23.1 竹膠板23.2木材(紅松)23.3 Q235鋼材24 0號塊外側(cè)模及內(nèi)模驗算24.1外側(cè)模及內(nèi)模結(jié)構(gòu)設(shè)計24.2 混凝土側(cè)壓力計算34.3外側(cè)模板驗算4(1)面板驗算44.4內(nèi)模驗算64.4.1腹板模板驗算64.4.2頂板模板驗算94.4.3拉桿驗算105 0號塊支架驗算105.1 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計105.2 竹膠板面板驗算115.3 (100100)mm2方木驗算125.4 現(xiàn)澆支架整體計算145.4.1整體模型建立145.4.2支架整體計算結(jié)果165.4.3縱橋向I28b工字鋼計算結(jié)果1
2、75.4.4 橫橋向2I45b工字鋼計算結(jié)果195.4.5 鋼管樁計算結(jié)果206 直線段支架驗算226.1 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計226.2 竹膠板面板驗算236.3 (100100)mm2方木驗算236.4 現(xiàn)澆支架整體計算266.4.1整體模型建立266.4.2支架整體計算結(jié)果286.4.3縱橋向I28b工字鋼計算結(jié)果306.4.4 柱頂縱橋向2I45b工字鋼計算結(jié)果316.4.5 鋼管樁計算結(jié)果33跨規(guī)劃裕山路(40+80+48)m連續(xù)梁驗算附件1 計算依據(jù)無砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(懸臂澆筑施工)跨度(48+80+48)通橋施(2015)2368-1襄陽東津站站區(qū)施工圖東津1號特大橋路橋施工計算
3、手冊(周興水等著,人民交通出版社)鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1-2005)鐵路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(TB10203-2002);混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003);鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(TB10002.5-2005)鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程(TB10110-2011)竹膠合板模板(JG/T156-2004)建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ166-2008)2 荷載取值及荷載組合按鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程(TB10110-2011)中的荷載取值標準及組合規(guī)定。2.1 荷載取值(1)新澆筑混凝土自重
4、為 q1=26kN/m3 (荷載代號);(2)模板自重(按 150kg/m2考慮) q2=1.5kN/m2(荷載代號);(3)施工荷載人員、材料及施工機具荷載 q3=2.5kN/m2(荷載代號);(4)振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載,垂直面模板取 q4=4.0kN/m2,水平面模板取 q4=2.0kN/m2(荷載代號);(5)澆筑混凝土時產(chǎn)生的沖擊荷載,取均布荷載 q5=2.0kN/m2(荷載代號);(6)新澆筑混凝土對側(cè)面模板的壓力,根據(jù)規(guī)程要求計算(荷載代號)。2.2 荷載組合(1)承載能力極限狀態(tài)考慮荷載效應(yīng)的基本組合計算底模板、模板下縱橫梁強度時,荷載設(shè)計值=1.2(+)+1.4(+);計算側(cè)
5、模板強度時,荷載設(shè)計值=1.4(+)。(2)正常使用極限狀態(tài)考慮荷載效應(yīng)的標準組合計算底模板、模板下縱橫梁剛度時,荷載標準值=+;計算側(cè)模板剛度時,荷載標準值=。3 主要材料技術(shù)參數(shù)3.1 竹膠板根據(jù)竹膠合板模板(JG/T156-2004)中竹膠合模板力學性能取值。彈性模量:E=4.5103MPa抗彎強度:fw =50Mpa3.2木材(紅松)根據(jù)鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程(TB10110-2011)附錄B取值??箯潖姸龋篺w =13Mpa抗剪強度:fv =1.9Mpa彈性模量:E=9103MPa3.3 Q235鋼材根據(jù)鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程(TB10110-2011)附錄A
6、取值??箯?、抗拉、抗壓強度:fw=215Mpa抗剪強度:fv=125Mpa彈性模量 E=2.06105MPa4 0號塊外側(cè)模及內(nèi)模驗算4.1外側(cè)模及內(nèi)模結(jié)構(gòu)設(shè)計0號塊為整體一次性澆筑成型,長12m,高6.635m,梁底寬6.7m,梁頂寬12.6m。0號塊外側(cè)模及內(nèi)模結(jié)構(gòu)見圖4.1-1。 圖4.1-1 0號塊外側(cè)模及內(nèi)模結(jié)構(gòu)圖外側(cè)模板采用鋼模板,面板厚6mm;橫肋選用8槽鋼,間距0.3m;豎肋采用雙拼10槽鋼,間距1m。內(nèi)模(腹板模板及頂板模板)面板采用15mm厚竹膠板;背肋方木選用100mm100mm方木,環(huán)向布置,間距0.25m;腹板主肋方木選用150mm150mm方木,按豎向間距0.6m縱
7、橋向布置;頂板主肋方木選用100mm100mm方木,按橫橋向間距0.6m縱橋向布置;腹板模板除采用拉桿與外側(cè)模板對拉外,另設(shè)置鋼管支撐,豎向間距0.6m,縱橋向間距0.9m;頂板模板支撐系統(tǒng)采用碗扣式腳手架支撐,橫橋向間距0.6m,縱橋向間距0.9m。內(nèi)模與外側(cè)模板之間采用20圓鋼對拉,并將兩側(cè)對拉桿橫橋向貫通連接,間距1m(豎向)x 1m(縱橋向)。4.2 混凝土側(cè)壓力計算根據(jù)混凝土的施工條件計算混凝土側(cè)壓力如下:(1)新澆混凝土對模板的水平側(cè)壓力按照鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程(TB10110-2011)模板荷載及荷載效應(yīng)組合規(guī)定,可按下列二式計算,并取其最小值:pm=0.22c t
8、0 k1 k2 v1/2pm=cH 式中 pm-新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力(KN/m2)。 c-素混凝土的容重(kN/m3)取24 kN/m3。 t0-新澆混凝土的初凝時間(h),初凝時間按6小時。T-混凝土的溫度(25C)。v-混凝土的澆灌速度(m/h);澆筑速度約為1.5 m/h。H-混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度(m);取6.635m。k1-外加劑影響修正系數(shù),不摻外加劑時取1.0;摻緩凝外加劑取1.2,該工程取1.2。 k2-混凝土入模坍落度修正系數(shù),當坍落度小于100mm時,取1.10;大于100mm,取1.15。本計算方案取1.15。pm=0.22ct0 k1k
9、2v1/2 =0.222461.21.151.51/2=53.54kN/m2 pm=24x6.635=159.24kN/ m2取二者中的較小值F=53.54kN/m2作為新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力。(2)振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載取值4kN/m2 (垂直模板)。(3)水平側(cè)壓力的荷載組合F設(shè)=1.4(53.54+4)=80.56kN/m2F標=53.54kN/m24.3外側(cè)模板驗算(1)面板驗算面板采用6mm鋼板,為受彎構(gòu)件,按三等跨連續(xù)梁進行驗算,計算單元寬度取1mm,計算跨徑取0.25m(8槽鋼凈距)。截面特性計算截面慣性矩:I=bh3/12=163/12=18mm4
10、截面抵抗矩:W=bh2/6=162/6=6mm3受力計算均布荷載:計算強度時,q=80.560.001=8.05610-2KN/m計算撓度時,q=53.540.001=5.35410-2KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.18.05610-20.250.25=4.02810-4KNm剪力:V=0.6ql=0.68.05610-20.25=1.2110-2KN。彎應(yīng)力計算=M/W=402.8/6=67.13MPa215MPa,抗彎滿足要求。剪應(yīng)力計算=1.5V/A=12.1/16=3.02MPa125MPa,抗剪滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.6775.35410-2250
11、4/1002.0610518=0.38mml/400=0.75mm,撓度滿足要求。(2)橫肋8槽鋼驗算橫肋8槽鋼間距0.3m,豎肋雙拼10槽鋼間距1m,計算單元寬度取0.3m,計算跨徑取1m。截面特性截面慣性矩:I=1013000mm4截面抵抗矩:W=25300mm3半截面面積矩:Sx=15100mm3腹板厚度:t=5.0mm受力計算均布荷載:計算強度時,q=80.560.3=24.17KN/m計算撓度時,q=53.540.3=16.06KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.124.1711=2.417KNm剪力:V=0.6ql=0.624.171=14.5KN彎應(yīng)力計算=M/W=2417000
12、/25300=95.53Mpa215MPa,抗彎滿足要求。剪應(yīng)力計算=VSx/It=1450015100/(10130005.0)=43.23Mpa125MPa,抗剪滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.67716.0610004/1002.061051013000 =0.52mml/400=2.5mm,撓度滿足要求。(3)豎肋雙拼10槽鋼驗算豎肋雙拼10槽鋼間距1m,采用間距1m(豎向)20圓鋼與內(nèi)模主肋方木對拉。計算單元寬度取1m,計算跨徑取1m。 截面特性截面慣性矩:I=2289000mm4截面抵抗矩:W=78800mm3半截面面積矩:Sx=47000mm3腹板厚度:t=
13、10.6mm受力計算均布荷載:計算強度時,q=80.561=80.56KN/m計算撓度時,q=53.541=53.54KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.180.5611=8.56KNm剪力:V=0.6ql=0.680.561=48.34KN彎應(yīng)力計算=M/W=8560000/78800=108.6Mpa215MPa,抗彎滿足要求。剪應(yīng)力計算=VSx/It=4834047000/(228900010.6)=93.6Mpa125MPa,抗剪滿足要求。撓度計算=0.677ql4 / 100EI=0.67748.3410004/1002.06105 2289000=0.69mm1000/400=2.
14、5mm,撓度滿足要求。4.4內(nèi)模驗算4.4.1腹板模板驗算(1)竹膠板面板驗算面板采用15mm厚竹膠板,背肋方木(100mmx100mm)間距0.25m,按三等跨連續(xù)梁進行驗算,取計算單元寬度為1mm,計算跨徑0.15m(凈距)。截面特性計算慣性矩:I =bh3/12 = 1153/12 =281.25mm4;截面抵抗矩:W=bh2/6 =1152/6 =37.5mm3。受力計算均布荷載:計算強度時,q=80.560.001=8.05610-2KN/m計算撓度時,q=53.540.001=5.35410-2KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.18.05610-20.150.15=1.8110-
15、4KNm彎應(yīng)力計算=M/W=181/37.5=4.83MPa50MPa,抗彎滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.6775.35410-21504/100x9103281.25=0.07mml/400= 150/400=0.375mm,撓度滿足要求。(2)背肋方木驗算背肋方木選用100mm100mm方木,按間距0.25m布置,主肋方木 (150mm150mm)間距0.6m,按三等跨連續(xù)梁進行驗算,取計算單元寬度為0.25m,計算跨徑0.6m。截面特性計算截面慣性矩:I=bh3/12=1001003/12=8333300mm4;截面抵抗矩:W=bh2/6=1001002/6=16
16、6670mm3。受力計算均布荷載:計算強度時,q=80.560.25=20.14KN/m計算撓度時,q=53.540.25=13.385KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.120.140.62=0.725KNm;剪力:V=0.6ql=0.620.140.6=7.25KN。彎應(yīng)力計算=M/W=725000/166670=4.35Mpa13MPa,抗彎滿足要求。剪應(yīng)力計算=1.5V/A=7250/(100100)=1.087Mpa1.9MPa,抗剪滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.67713.3856004/10090008333300 =0.16mml/400= 600/40
17、0=1.5mm,撓度滿足要求。(3)腹板主肋方木驗算腹板主肋采用150mm150mm方木,間距0.6m,對拉桿間距為1 m。內(nèi)模腹板主肋方木(150mm150mm)后背貼豎向雙拼10槽鋼,縱橋向間距1m,與外側(cè)模板之間采用20圓鋼對拉,并將兩側(cè)對拉桿橫橋向貫通連接,間距1m(豎向)x1m(縱橋向)。 按三等跨連續(xù)梁進行驗算,取計算單元寬度0.6m,計算跨徑1m。截面特性計算截面慣性矩:I=bh3/12=1501503/12=42187500mm4;截面抵抗矩:W=bh2/6=150150150/6=562500mm3。受力計算均布荷載:計算強度時,q=80.560.6=48.33KN/m計算撓
18、度時,q=53.540.6=32.12KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.148.3412=4.834KNm;剪力:V=0.6ql=0.648.331=29KN。彎應(yīng)力計算=M/W=4834000/562500=8.59Mpa13MPa,抗彎滿足要求。剪應(yīng)力計算=1.5V/A=29000/(150150)=1.29Mpa1.9MPa,抗剪滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.67732.1210004/100900042187500 =0.57mml/400= 1000/400=2.25mm,撓度滿足要求。(4)雙拼10槽鋼驗算腹板內(nèi)模雙拼10槽鋼與外側(cè)鋼模板雙拼10槽鋼對稱布
19、置,以便于對拉桿施作,其受力與外側(cè)鋼模板雙拼10槽鋼相同,不再重復計算。 (5)腹板鋼管支撐驗算因腹板模板與外側(cè)模采用拉桿對拉,支撐鋼管受力較小,故不對支撐鋼管進行驗算。 4.4.2頂板模板驗算頂板厚度0.385m,模板采用15mm厚竹膠板,背肋方木縱橋向凈間距0.15m,主肋方木橫橋向間距0.6m。因頂板處竹膠板面板及背肋方木計算跨度均與內(nèi)側(cè)模模板相同,而受力小于內(nèi)側(cè)模模板,故不對頂板竹膠板面板及背肋方木進行驗算,以下僅對頂板處主肋方木及支撐鋼管進行驗算。(1)頂板主肋方木驗算頂板主肋方木選用100mm100mm方木,按橫橋向間距0.6m縱橋向布置,頂板模板支撐系統(tǒng)采用鋼管支撐,橫橋向間距0
20、.6m,縱橋向間距0.9m。按三等跨連續(xù)梁進行驗算,取計算單元寬度為0.6m,計算跨徑0.9m。截面特性計算截面慣性矩:I=bh3/12=1001003/12=8333300mm4;截面抵抗矩:W=bh2/6=1001002/6=166670mm3。受力計算均布荷載:計算強度時,q=1.2(260.3850.6+1.50.6)+1.4(2.5+2+2)0.6=13.75KN/m計算撓度時,q=260.3850.6+1.50.6=6.91KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.113.750.92=1.113KNm;剪力:V=0.6ql=0.613.750.9=7.425KN。彎應(yīng)力計算=M/W=1
21、113000/166670=6.68Mpa13MPa,抗彎滿足要求。剪應(yīng)力計算=1.5V/A=7425/(100100)=1.113Mpa1.9MPa,抗剪滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.6776.919004/10090008333300 =0.41mml/400= 900/400=2.25mm,撓度滿足要求。(2)支撐鋼管進行驗算立桿軸力:N=1.2NGK+1.4NQK(不考慮風荷載)N承載力設(shè)計值NGK永久荷載標準值在立桿中產(chǎn)生的軸心力。NQiK可變荷載標準值在立桿中產(chǎn)生的軸心力。腹板下立桿承重面積為0.60.9=0.54 m2N=1.2NGK+1.4NQK=1.2
22、(260.3850.54+1.50.54)+1.4(2.5+2+2)0.54=10.49KN 強度驗算:=N/A=10.49103/(4.89102)=21.45Mpaf w=205Mpa,滿足要求!立桿穩(wěn)定性驗算:模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度,a=0.3m,立桿步距,h=1.2m。立桿計算長度l0=h+2a=1.8m長細比=l0/i=1800/15.8=113.92查表立桿的穩(wěn)定系數(shù)0.489N/A=10.49103/(0.4894.89102)=43.86Mpa205 Mpa立桿穩(wěn)定性滿足要求!4.4.3拉桿驗算拉桿選用20鋼筋制作而成,布設(shè)間距不大于1m(豎向)
23、1m(縱橋向),其截面積為S=314mm2,其抗拉強度為fy=270MPa。拉桿受力F=1180.56=80.56KN拉桿受拉應(yīng)力f=F/S=80560/314=256,MPa270MPa,拉桿強度滿足要求。5 0號塊支架驗算5.1 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計0號塊采用鋼管支架現(xiàn)澆法施工。鋼管支架直接安裝在承臺預(yù)埋鋼板上,支架在墩身兩側(cè)對稱布置。支架支撐立柱采用直徑630mm壁厚8mm的鋼管,橫橋向3排,間距按3.5m標準排列,縱橋向墩柱每側(cè)兩排,間距為1.80m。柱頂橫橋向采用雙拼I45b工字鋼,其上為縱橋向I28b工字鋼,底板下間距0.6m,腹板下間距0.3m。其上方設(shè)置100mm100mm橫橋向方木,
24、間距按0.25m布置,上鋪18mm竹膠板底模面板。支架結(jié)構(gòu)設(shè)計見圖5.1-1 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。圖5.1-1支架結(jié)構(gòu)設(shè)計圖5.2 竹膠板面板驗算面板采用18mm厚竹膠板,背肋方木(100mmx100mm)間距0.25m,按三等跨連續(xù)梁進行驗算,取計算單元寬度為1mm,計算跨徑0.15m(凈距)。 截面特性計算慣性矩: I=bh3/12=1183/12 =486mm4;截面抵抗矩:W=bh2/6 =1182/6 =54mm3。受力計算均布荷載:計算強度時,q1=1.2(266.580.001+1.50.001)+1.4(2.5+2+2)0.001=21.6110-2KN/m計算撓度時,q2=266
25、.580.001+1.50.001=17.210-2KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.121.6110-20.150.15=4.8610-4KNm彎應(yīng)力計算=M/W=486/54=9MPa50MPa,抗彎滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.67717.210-21504/100x9103486=0.13mml/400= 150/400=0.375mm,撓度滿足要求5.3 (100100)mm2方木驗算竹膠板下設(shè)置橫橋向(100100)mm2方木,布置間距為 0.25m。其下為方木排架,排架間距為腹板區(qū)0.3m,底板區(qū)0.6m。(1)(100100)mm2方木荷載計算 采用荷
26、載較大的墩邊斷面按均布荷載進行計算。見圖5.3-1墩邊斷面圖。圖5.3-1墩邊斷面圖(單位:m)腹板下區(qū)域恒載 5.92/0.90.2526+1.50.25=43.1 kN/m活載 6.50.25=1.63 kN/m底板下區(qū)域恒載 (2.16+5.05)/4.90.2526+1.50.25=9.93 kN/m活載 6.50.25=1.63 kN/m(2)(100100)mm2方木計算模型采用有限元分析軟件Midas/civil進行建模計算,計算模型如圖5.3-2,圖5.3-3,圖5.3-4。計算模型中施加荷載標準值,方木自重荷載由軟件自動計算,荷載組合由計算程序完成。圖5.3-2 (10010
27、0)mm2方木計算模型圖5.3-3 恒載加載圖圖5.3-4 活載加載圖(3)(100100)mm2方木計算結(jié)果正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 5.6 所示。圖5.3-5 正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力為2.86 Mpa fw =13Mpa,安全。圖5.3-6 剪應(yīng)力分析結(jié)果圖最大剪應(yīng)力為1.42 Mpa fv =1.9Mpa,安全。圖5.3-7 變形分析結(jié)果圖最大變形為0.07mm 600/400=1.5mm,安全。5.4 現(xiàn)澆支架整體計算5.4.1整體模型建立采用有限元分析軟件 Midas 進行模型建立,用梁單元進行模擬。從I28b工字鋼以下建立整體計算模型,模型中包括的構(gòu)件從上向下依次
28、為翼緣板縱向工字鋼(I28b)、橫橋向工字鋼(2I45b)、鋼管立柱(6308)及柱間14支撐槽鋼。整體計算模型如圖 5.4-1所示。5.5-1 現(xiàn)澆支架整體模型荷載計算及整體模型加載,采用荷載較大的墩邊斷面按均布荷載進行計算。見圖5.4-2,5.4-3,5.4-4。底腹板荷載施加在縱橋向工字鋼(I28b)上,工字鋼底板下間距0.6m,腹板下間距0.3m。翼緣板荷載施加在縱橋向翼緣板區(qū)域工字鋼(I28b)上,兩排工字鋼間距1.5m。圖5.4-2 墩邊斷面圖腹板下區(qū)域恒載:6.56/426+1.51.25/4= 43.108kN/m活載:6.51.25/4= 2.03kN/m底板下區(qū)域恒載:(1
29、.71+4.2)/726+1.50.6= 22.85kN/m活載:6.50.6=3.9kN/m翼緣板區(qū)域(縱橋向2根I28b支撐)恒載:1.19/226+2.95/21.5=17.68kN/m活載:2.95/26.5=9.58kN/m5.4.2支架整體計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 5.4-2 所示。圖 5.4-2 支架整體正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力203MPa fw =215Mpa,安全。(2)剪應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,剪應(yīng)力結(jié)果如圖 5.4-3所示。最大剪應(yīng)力為56.2Mpa fv =125Mpa,安全。(3)變形計算結(jié)果取荷載的標準組合,結(jié)果如圖 5.4-4 所示。圖
30、 5.4-4 支架整體變形分析結(jié)果圖支架整體變形5.8mm。5.4.3縱橋向I28b工字鋼計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 5.4-5 所示。圖 5.4-5正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力78.2MPa fw =215Mpa,安全。(2)剪應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,剪應(yīng)力結(jié)果如圖5.4-6 所示。圖 5.4-6剪應(yīng)力分析結(jié)果圖最大剪應(yīng)力為31.1Mpa fv =125Mpa,安全。(3)變形計算結(jié)果取荷載的標準組合,結(jié)果如圖 5.4-7所示。圖 5.4-7變形分析結(jié)果圖懸臂1.21m側(cè)最大變形為5.805-3.576=2.229mm1210/250=4.84mm,安全。5.4.4 橫
31、橋向2I45b工字鋼計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 5.4-8所示。圖5.4-8正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力83.4 MPa fw =215Mpa,安全。(2)剪應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,剪應(yīng)力結(jié)果如圖 5.4-9 所示。圖 5.4-9剪應(yīng)力分析結(jié)果圖最大剪應(yīng)力為56.2Mpa fv =125Mpa,安全。(3)變形計算結(jié)果取荷載的標準組合,結(jié)果如圖 5.4-10所示。圖 5.4-10變形分析結(jié)果圖懸臂2m最大變形為3.963-2.664=1.299mm2000/250=8mm,安全。5.4.5 鋼管樁計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 5.4-11 所示。圖
32、 5.4-11正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力55.3 MPa fw =215Mpa,安全。(2)鋼管樁反力計算取荷載設(shè)計值,反力結(jié)果如圖 5.4-12 所示。圖 5.4-12反力分析結(jié)果圖鋼管樁最大反力為769.1KN。(3)鋼管樁基礎(chǔ)混凝土強度驗算鋼管立柱支撐在橋梁承臺混凝土之上,為C35鋼筋混凝土。C35混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值11.9Mpa。樁底預(yù)埋鋼板鋼板邊長 0.8m,則混凝土承受荷載:1=ax/A=769103/ 8002=1.2Mpa=11.9Mpa,滿足要求?。?)鋼管樁穩(wěn)定性驗算立柱按一端鉸接一端自由,則計算長度l0=2.013=26m 鋼管立柱回轉(zhuǎn)半徑i=219.92mm= l
33、0/i=26000/219.92=118.2=150(鋼構(gòu)件立柱)查表得穩(wěn)定系數(shù)=0.451,安全系數(shù)取2;2=P/A=769000/(0.50715624.6)=194Mpa215 Mpa6 直線段支架驗算6.1 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計直線段采用鋼管支架現(xiàn)澆法施工。支架在墩身兩側(cè)對稱布置。支架支撐立柱采用直徑630mm壁厚8mm的鋼管,橫橋向3排,間距按3.5m標準排列,縱橋向兩排,第一排鋼管支架安裝在承臺的預(yù)埋鋼板上,距墩邊距離為1m,第二排采用鋼管樁基礎(chǔ)。距第一排間距為3.7m。柱頂分配梁采用雙拼I45b工字鋼,其上為縱橋向I28b工字鋼,工字鋼上設(shè)置橫橋向100mm100mm方木間距按0.25m
34、布置,上鋪18mm竹膠板底模面板。支架結(jié)構(gòu)設(shè)計見圖6.1-1 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。圖6.1-1支架結(jié)構(gòu)設(shè)計圖6.2 竹膠板面板驗算面板采用18mm厚竹膠板,背肋方木(100mmx100mm)間距0.25m,按三等跨連續(xù)梁進行驗算,取計算單元寬度為1mm,計算跨徑0.15m(凈距)。 截面特性計算慣性矩: I=bh3/12=1183/12 =486mm4;截面抵抗矩:W=bh2/6 =1182/6 =54mm3。受力計算均布荷載:計算強度時,q1=1.2(262.92/0.950.001+1.50.001)+1.4(2.5+2+2)0.001=10.6710-2KN/m計算撓度時,q2=262.92
35、/0.950.001+1.50.001=8.1410-2KN/m彎矩:M=0.1ql2=0.110.6710-20.10.1=1.06710-4KNm彎應(yīng)力計算=M/W=106.7/54=1.9MPa50MPa,抗彎滿足要求。撓度計算=0.677ql4/100EI=0.6778.1410-21004/100x9103486=0.012 mml/400= 100/400=0.25mm,撓度滿足要求6.3 (100100)mm2方木驗算竹膠板下設(shè)置橫橋向(100100)mm2方木,布置間距為 0.2m。其下為I28b工字鋼,工字鋼間距為腹板區(qū)0.3m,底板區(qū)0.6m。(1)(100100)mm2方
36、木荷載計算 采用荷載較大的墩邊斷面按均布荷載進行計算。見圖4.3-1墩邊斷面圖。圖6.3-1墩邊斷面圖(單位:m)腹板下區(qū)域恒載 2.26/0.590.226+1.50.2=20.21kN/m活載 6.50.2=1.3 kN/m底板下區(qū)域恒載 (3.65+4.49)/5.520.226+1.50.2=8.0kN/m活載 6.50.2=1.3 kN/m(2)(100100)mm2方木計算模型采用有限元分析軟件Midas/civil進行建模計算,計算模型如圖5.3-2,圖5.3-3,圖5.3-4。計算模型中施加荷載標準值,方木自重荷載由軟件自動計算,荷載組合由計算程序完成。圖6.3-2 (1001
37、00)mm2方木計算模型圖6.3-3 恒載加載圖圖6.3-4 活載加載圖(3)(100100)mm2方木計算結(jié)果正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 6.3-5 所示。圖6.3-5 正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力為2.2 Mpa fw =13Mpa,安全。圖6.3-6 剪應(yīng)力分析結(jié)果圖最大剪應(yīng)力為0.69Mpa fv =1.9Mpa,安全。圖6.3-7 變形分析結(jié)果圖最大變形為0.063mm 600/400=1.5mm,安全。6.4 現(xiàn)澆支架整體計算6.4.1整體模型建立采用有限元分析軟件 Midas 進行模型建立,用梁單元進行模擬。從I28b工字鋼以下建立整體計算模型,模型中包括的構(gòu)件從上向下
38、依次為縱向工字鋼(I28b)、柱頂分配梁(2I45b)、鋼管立柱(6308)及柱間支撐槽鋼(【140 mm)。整體計算模型如圖 6.4-1所示。6.4-1 現(xiàn)澆支架整體模型荷載計算及整體模型加載,墩邊斷面按均布荷載進行計算。見圖6.4-4,6.4-5,6.4-6。底腹板荷載施加在縱橋向工字鋼(I28b)上,翼緣板荷載施加在縱橋向翼緣板區(qū)域2根工字鋼(I28b)上,兩排工字鋼間距1.5m。圖6.4-2 直線段立面圖圖6.4-3 直線段斷面圖III截面腹板區(qū)域;恒載 2.40/0.950.326+1.50.3=20.15kN/m活載 6.50.3=1.95kN/mI截面(即墩邊截面)腹板區(qū)域;恒載
39、 2.92/0.950.326+1.50.3=24.42kN/m活載 6.50.3=1.95kN/mIII截面底板下區(qū)域;恒載 (1.91+1.93)/4.80.626+1.50.6= 13.38kN/m活載 6.50.6=3.9kN/mI截面(即墩邊截面)底板下區(qū)域;恒載 (3.04+3.78)/4.80.626+1.50.6= 23.06kN/m活載 6.50.6=3.9kN/m翼緣板區(qū)域(縱橋向2根I28b支撐)恒載 1.19/226+2.95/21.5=17.68kN/m活載 2.95/26.5=9.59kN/m圖6.4-4 腹板區(qū)域加載圖圖6.4-5 底板區(qū)域加載圖圖6.4-6 翼緣
40、板區(qū)域加載圖6.4.2支架整體計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 6.4-7 所示。圖 6.4-7 支架整體正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力134 MPa fw =215Mpa,安全。(2)剪應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,剪應(yīng)力結(jié)果如圖 6.4-8所示。最大剪應(yīng)力為72Mpa fv =125Mpa,安全。(3)變形計算結(jié)果取荷載的標準組合,結(jié)果如圖 6.4-9 所示。圖 6.4-9支架整體變形分析結(jié)果圖支架整體變形7.59mm。6.4.3縱橋向I28b工字鋼計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 6.4-10所示。圖 6.4-10正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力134.8 MPa
41、fw =215Mpa,安全。(2)剪應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,剪應(yīng)力結(jié)果如圖6.4-11 所示。圖 6.4-11剪應(yīng)力分析結(jié)果圖最大剪應(yīng)力為57.4Mpa fv =125Mpa,安全。(3)變形計算結(jié)果取荷載的標準組合,結(jié)果如圖 6.4-12所示。圖 6.4-12變形分析結(jié)果圖經(jīng)比較:跨中斷面最大變形為7.6-(2.3+2.7)/2=5.1mm3700/400=9.25mm,安全。6.4.4 柱頂縱橋向2I45b工字鋼計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 6.4-13 所示。圖 6.4-13正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力85.1 MPa fw =215Mpa,安全。(2)剪應(yīng)力計算取荷
42、載設(shè)計值,剪應(yīng)力結(jié)果如圖6.4-14 所示。圖 6.4-14剪應(yīng)力分析結(jié)果圖最大剪應(yīng)力為71.9Mpa fv =125Mpa,安全。(3)變形計算結(jié)果取荷載的標準組合,結(jié)果如圖6.4-15所示。圖 6.4-15變形分析結(jié)果圖經(jīng)比較:懸臂1.8m側(cè)最大變形為3.1-1.1=2mm1800/250=7.2mm;懸臂0.95m側(cè)最大變形為2.04-1.01=1.03 mm950/250=3.8mm;跨中斷面最大變形為2。7-(1.4+1.0)/2=1.5mm3500/400=8.75mm,安全。6.4.5 鋼管樁計算結(jié)果(1)正應(yīng)力計算取荷載設(shè)計值,正應(yīng)力結(jié)果如圖 6.4-16 所示。圖 6.4-1
43、6正應(yīng)力分析結(jié)果圖最大正應(yīng)力68.8 MPa fw =215Mpa,安全。(2)鋼管樁反力計算取荷載設(shè)計值,反力結(jié)果如圖 6.4-17 所示。鋼管樁最大反力為924KN。(3)鋼管樁基礎(chǔ)混凝土強度驗算鋼管立柱第一排支撐在橋梁承臺混凝土之上,為C35鋼筋混凝土。C35混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值16.7Mpa。樁底預(yù)埋鋼板80080020mm鋼板,則混凝土承受荷載:=N/A=794.6103/8002=1.24Mpa=16.7Mpa,滿足要求!第二排鋼管樁支撐在條形基礎(chǔ)上,條形基礎(chǔ)長尺寸:長寬高=91.21m,C25混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值11.9Mpa。樁底預(yù)埋正方形鋼板鋼板邊長0.80m,樁受力不均勻系數(shù)取1.2,則混凝土承受荷載:1=F/A=924.4103/8002=1.44Mpa=11.9Mpa,滿足要求!地基計算換填建筑磚碴,假定換填厚度1.5m,應(yīng)力擴散角30。換填頂面應(yīng)力:2=F/A=924/(9/32.2)=140Kpa換填基底應(yīng)力:3=F/A=924/(9/3(2.2+1.52tan30)=78.3Kpa 通過計算知,假定換填厚度為1.5m,側(cè)換填前基底承載力不小于140Kpa,換填后頂面承載力不小于78.3Kpa。7 直線段內(nèi)外側(cè)模板驗算由于直線段模板采用的材料和支撐方式與0號塊模板相同,模板高度與受力卻小于0號塊模板,故不做驗算。
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