墩柱鋼管支架計算書

1、鋼管支架計算書#長江大橋主跨為216.5+464+216.5m雙塔雙索面半漂浮體系共軌兩用斜拉橋，上層公路、下層輕軌。在距離梁端60.50m 的位置處設(shè)置兩個永久輔助墩，大橋設(shè)置輔助墩后，結(jié)構(gòu)體系可進(jìn)一步分為60.5+156+464+156+60.5m五跨連續(xù)鋼桁架梁斜拉橋。引橋采用預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁 。#長江大橋設(shè)計為雙層橋面，上層公路，下層預(yù)留輕軌。因此，交界墩及引橋下部結(jié)構(gòu)需同時考慮上部公路橋梁的需要和下部軌道交通的需要，結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜，為美觀起見，在公路和軌道平面線形基本重合段采用雙層門式框架結(jié)構(gòu)橋墩。為滿足受力需求，在上下橫梁及墩柱的外側(cè)配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力鋼束。墩身尺寸根據(jù)墩的受力狀況采

2、用不同的尺寸，見圖2-2。圖2-3。墩柱設(shè)計為異形墩柱，橋墩分為四種截面類型， 3m2.2m ，3m 2.6， 3.5m2.5m ，3.0m 2.0m 。四種類型墩柱四角均為半徑60cm 的圓形倒角。工程量總計C45混凝土約2萬立方米，鋼筋5000噸，s 15.2鋼絞線350t 。本計算書主要涉及三種結(jié)構(gòu)的受力計算：墩柱下橫梁、墩柱蓋梁及第七聯(lián)箱梁受力計算，受力計算均按最不利位置進(jìn)行驗算。鋼管支架主要有鋼管樁、貝雷梁及型鋼分配梁構(gòu)成。鋼管樁上布置有橫向雙56工字鋼（其中下橫梁及上橫梁上鋪設(shè)雙40工字鋼）、56工字鋼上鋪設(shè)縱向貝雷梁（貝雷梁按箱梁腹板位置進(jìn)行相應(yīng)的鋪設(shè)）、貝雷梁上再鋪設(shè)橫梁25工

3、字鋼(工字鋼間距0.6m ，25工字鋼上再鋪設(shè)縱向的1515cm 木方(木方間距0.3m 。一、 計算參數(shù)1、鋼材密度取7.85t/m3，鋼材彈性模量E=2.1x105Mpa ，泊松比取0.3。2、Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f=215Mpa，抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fv=125Mpa；Q345鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f=310Mpa，抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fv=180Mpa；貝雷片允許彎矩M0=975KN.m。二、計算過程1、下橫梁計算荷載計算：混凝土自重：其中按最大受力計算，2833#墩下橫梁中28#墩下橫梁混凝土為112.32m 3。Q1(自重產(chǎn)生的荷載=112.32261.2=3504.39

4、KN下橫梁鋼模板及拱架荷載：Q2=3010=300KN.施工人員、施工料具運(yùn)輸和堆放荷載、振搗和傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載：Q6=1.22.5+1.44=8.6KN/m2.鋼管布置圖如下： 下橫梁鋼管支架平面布置圖縱向分配梁驗算：25工字鋼，工字鋼間距為90cm ，跨度為2m 。工字鋼按左邊第二根工字鋼驗算強(qiáng)度。（所對應(yīng)的平均高度為3.05米）。 qL1=2mL1=2mL2=2.4m剪力圖： 彎矩圖：q=3.050.9261.2+300/17.77=102.54KN/m.由彎矩圖得：M max = 36.18KN m=M/W=36.18106/402103=90Mpa 215 MpaF 邊=18.8

5、3KN，F(xiàn) 中=208.44KN貝雷梁驗算，選取中間貝雷梁計算：（貝雷梁兩片一組）A B q L=5.40mq=208.4485.40=308.8KN/m.M=1/8qL 2=(1/8308.85.42= 1125.6KNm 975 2=1950KNm F max =FA =FB =0.5q l=0.5308.85.4=833.76KN計算邊跨貝雷梁： ABqL=5.40m q=18.8385.40=27.90KN/m.F A =FB =0.5q l=0.518.835.4=50.85KN雙40工字鋼驗算：AB FF1F1L=4m剪力圖： 彎矩圖： F1=50.58KN，F(xiàn)=833.76KN.

6、Mmax=833.76KNm.=M/W=833.76106/217202103=19.20Mpa 215 Mpa 鋼管樁承載力：（鋼管樁長度按25m 考慮，）N=467.46KN.l=25mi=22cm=l/i=2500/22=113.7150查表得：穩(wěn)定系數(shù)=0.489.鋼管受壓應(yīng)力為=N/A=（467.46103）/（0.489156.326102）=61.16Mpa f=215Mpa鋼管樁受力滿足要求. 2、上橫梁計算：上橫梁荷載比下橫梁荷載小，亦能滿足受力要求。 3、箱梁計算：箱梁計算按鋼管樁縱向最大間距 11 米進(jìn)行考慮，即 按 32 號墩至 33 號墩之間的箱梁進(jìn)行驗算。 25工字

7、鋼 雙56工字鋼 木方強(qiáng)度驗算： 木方縱橋向間距 30cm，跨度 60cm，取腹板受力最大位置計算，取 寬度為 0.3m，高度為 1.7m（箱梁高度為 1.7m）的混凝土均布荷載 進(jìn)行計算。 q=0.31.72.69.81.2=15.6KN/m M=1/8qL2=1/815.60.60.6=0.702 KNm =M/W=0.702106/563103=1.25Mpa11 Mpa =5qL4/384EI=5 15.6 6004/384 11 103 4219 104 =0.057mm600/400mm=1.5mm 25 工字鋼強(qiáng)度驗算： 亦按最不利位置進(jìn)行強(qiáng)度驗算。如下圖: A B C 荷載可簡

8、化為： q1 q2 L=3.54m q3 A B q1=0.440.69.82.61.2=8.08KN/m. q2=1.510.69.82.61.2=27.71KN/m. q3=0.440.69.82.61.2=8.08KN/m. Mmax=39.67 KNm =M/W=39.67106/402103=98.69Mpa215Mpa =5qL4/384EI=5 12.32 38504/384 2.1 105 4219 104 =3.98mm3850/400mm=9.63mm 貝雷梁驗算： 貝雷梁兩片一組，貝雷梁跨度 11m，按最大受力位置考慮 q A q=2.442.69.81.2=74.61K

9、N/m. B M= 1/8 qL2=(1/8 74.61 112=1128.48KN m 975 2=1950KNm 雙 56 工字鋼驗算：可簡化為下圖受力模型。 F A 其中 F=411KN. 彎矩圖如下： L=5.4m B Mmax=554.85 KNm. =M/W=554.85106/655902103=4.23Mpa215Mpa 鋼管樁驗算： （鋼管樁長度按 25m 考慮， ） F1 F2 L1=3.07m F3 L2=3.69m A B C F1=1.932.69.81.20.511=324.57KN F1=2.442.69.81.20.511=410.34KN F3=2.152.69.81.20.511=361.57KN F= F1+ F2