城際鐵路上跨赭山路剛構(gòu)支架檢算書

1、新建南京至安慶鐵路第五合同段第一項(xiàng)目分部新建南京至安慶鐵路第五合同段第一項(xiàng)目分部 皖贛、寧安和存車線赭山中路立交皖贛、寧安和存車線赭山中路立交（12.2+15.0+12.2）m 剛構(gòu)橋剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書施工支架計(jì)算書二二 0 一三年八月一三年八月新建南京至安慶鐵路第五合同段第一項(xiàng)目分部新建南京至安慶鐵路第五合同段第一項(xiàng)目分部 皖贛、寧安和存車線赭山中路立交皖贛、寧安和存車線赭山中路立交（12.2+15.0+12.2）m 剛構(gòu)橋剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書施工支架計(jì)算書院院 長：長： 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：總工程師：總工程師： 專業(yè)負(fù)責(zé)人：專業(yè)負(fù)責(zé)人：主審副總工程師：主審副總工程師：勘勘 測(cè)測(cè) 設(shè)設(shè)

2、 計(jì)計(jì) 單單 位：位： 證證 書書 等等 級(jí)：證級(jí)：證 書書 編編 號(hào)：號(hào)：發(fā)發(fā) 證證 部部 門：門： 新建南京至安慶鐵路第五合同段第一項(xiàng)目分部新建南京至安慶鐵路第五合同段第一項(xiàng)目分部 皖贛、寧安和存車線赭山中路立交皖贛、寧安和存車線赭山中路立交（12.2+15.0+12.2）m 剛構(gòu)橋剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書施工支架計(jì)算書編編 制制 ： 復(fù)復(fù) 核核 ： 審審 核核 ： I目 錄1 工程概況.11.1 橋型概況.11.2 支架施工方案簡介.12 計(jì)算說明.32.1 計(jì)算依據(jù).32.2 計(jì)算軟件.32.3 材料參數(shù)及計(jì)算荷載.32.3.1 材料參數(shù).32.3.2 計(jì)算荷載.43 模板、方木及滿堂支架

3、的計(jì)算.43.1 計(jì)算模型簡介.43.2 各構(gòu)件計(jì)算.43.2.1 底模板計(jì)算.53.2.2 縱向方木計(jì)算.53.2.3 橫向方木計(jì)算.73.2.4 側(cè)模計(jì)算.83.2.5 碗扣支架受力計(jì)算.103.2.6 地基承載力計(jì)算.114 中門洞的驗(yàn)算.124.1 中門洞計(jì)算模型.124.2 縱梁計(jì)算.124.2.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算.124.2.2 穩(wěn)定性計(jì)算.144.3 橫梁計(jì)算.154.3.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算.154.3.2 穩(wěn)定性計(jì)算.164.4 立柱計(jì)算.174.4.1 立柱強(qiáng)度檢算.18II4.5.2 立柱穩(wěn)定性檢算.184.6 地基承載力計(jì)算.194.6.1 C15 條形混凝土基礎(chǔ)上表面應(yīng)

4、力檢算.194.6.2 瀝青混凝土頂面應(yīng)力檢算.205 左、右門洞檢算.205.1 右門洞計(jì)算模型.205.2 縱梁計(jì)算.215.2.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算.215.2.2 穩(wěn)定性計(jì)算.235.3 橫梁計(jì)算.235.3.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算.245.3.2 穩(wěn)定性計(jì)算.255.5 立柱計(jì)算.265.5.1 強(qiáng)度計(jì)算.265.5.2 穩(wěn)定性計(jì)算.265.6 地基承載力計(jì)算.275.6.1 C15 條形基礎(chǔ)頂面應(yīng)力檢算.275.6.2 瀝青混凝土頂面應(yīng)力檢算.286 結(jié)論及建議.287 資質(zhì)證書及營業(yè)執(zhí)照.30新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書11 工程概況工程概

5、況1.1 橋型概況橋型概況蕪湖站剛構(gòu)橋跨赭山中路立交橋位于蕪湖市蕪湖車站附近，地形平坦，周圍多居民。寧安線、存車線和皖贛線從蕪湖站引出后，跨越赭山中路，既有橋位（5.5+15.0+5.5）5.85m 剛構(gòu)橋。根據(jù)地方政府要求在既有橋兩側(cè)各增加5.5m 框架，既有寧蕪線框架橋擴(kuò)建成（5.5+5.5+15+5.5+5.5）m。蕪湖站皖贛、寧安線和存車線跨赭山中路立交橋與擴(kuò)建后的既有橋?qū)住ｔ魃街新肥徍就钰M線里程為 DK0+887-DK0+936，相對(duì)于寧蕪下行線里程K112+438- K112+487，相對(duì)于寧安線里程 DK86+678-DK86+727。蕪湖站寧安線、存車線和皖贛線赭山中路立交

6、橋設(shè)計(jì)為（12.2+15.0+12.2）m。本結(jié)構(gòu)梁部為變截面實(shí)體板梁，跨中梁高 1.2m，其根部梁高為 1.7m。梁底與梁頂同寬，主梁全長 43.8m，連續(xù)剛構(gòu) 3 跨。1.2 支架施工方案簡介支架施工方案簡介本剛構(gòu)采用滿堂支架施工，支架采用 483.5mm 碗扣式支架，碗口連接，立柱縱橫向布局，靠近倒角處一排 0.3m，其余間距為 0.6m0.6m(縱向橫向)，上下橫拉桿高 1.2m，機(jī)動(dòng)車道上方碗口支架設(shè) 0.6m0.6m1.2m(縱向橫向步距)，非機(jī)動(dòng)車道上方碗口支架設(shè) 0.6m0.3m1.2m(縱向橫向步距)，立桿上下方均采用上托和下托支撐，在上托上方采用 1210cm 的橫向方木架

7、設(shè)，橫向方木上架設(shè) 108cm 的縱向方木。門洞立柱采用直徑 400mm 的鋼管制作，立柱兩端焊接 0.50.50.01m 鋼板，立柱頂部順赭山路方向，架設(shè)雙拼 I40a 的工字鋼，在中門洞雙拼 40a 工字鋼上是 30a 工字鋼、左右門洞雙拼 40a 工字鋼上是 30a 工字鋼。立柱下方現(xiàn)澆 0.5m0.5m 的混凝土條形基礎(chǔ)，門洞及支架布置圖見圖 1.11.2。新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書2圖圖 1.1 門洞及支架立面連接圖（單位：m） 圖圖 1.2 3-3、4-4/2 剖面圖（單位：m）圖圖 1.3 2-2 剖面圖新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖

8、贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書32 計(jì)算說明計(jì)算說明 2.1 計(jì)算依據(jù)計(jì)算依據(jù)1.赭山路剛構(gòu)橋施工圖2.鐵路橋涵施工規(guī)范 （TB 10203-2002）3.鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （TB 10002.2-2005）4.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50017-2003）5.路橋施工計(jì)算手冊(cè) （人民交通出版社）6.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50007-2011）7.竹膠合板模版 （JG/T 156-2004）8. 其他有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程及技術(shù)資料 2.2 計(jì)算軟件計(jì)算軟件采用 Midas Civil 2010 版進(jìn)行計(jì)算。 2.3 材料參數(shù)材料參數(shù)及計(jì)算荷載及計(jì)算荷載2.3.12.

9、3.1 材料參數(shù)材料參數(shù)(1) 支架上層橫向方木采用 1210cm 規(guī)格，橫向方木上方的縱向方木截面采用 108cm，方木彈性模量 E=9103N/mm2，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，順紋抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，并可擴(kuò)大 1.1 倍。214N/mmmf21.4N/mmvf (2) 支架采用尺寸為 =48mm，=3.5mm 鋼管，間距為 0.6m0.6m 的滿堂支架，鋼管截面面積為 A=489.1mm2，回轉(zhuǎn)半徑為 i=15.78mm；抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為 。上下橫拉桿高 1.2m。2215N/mmf (3) 竹膠板：板厚 =1.5cm，彈性模量，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值325 10 N/mmE竹。250N/mmmf(4) 門洞

10、橫梁采用 Q235 的雙排 40a 工字鋼, 縱梁采用 Q235 的 30a 工字鋼，立柱采用直徑為 400mm 厚度為 6mm 的 Q235 鋼管，門洞斜撐采用 10#槽鋼。鋼材彈性模量 E=2.1Mpa；Q235 鋼材的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度值為510,抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度值為。215MPaf 125MPavf 新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書42.3.2 計(jì)算荷載計(jì)算荷載混凝土容重取 26.5KN/m3，施工荷載取 P施=2KPa，振搗荷載 P震=2KPa，其他臨時(shí)構(gòu)件（方木、支架等）P臨=2KPa，根部梁高 1.7m，跨中梁高 1.2m，對(duì)荷載進(jìn)行最不利組合，荷

11、載分項(xiàng)系數(shù)12+p=pp活恒，2 . 114 . 12P根=1.2(26.51.7)+1.4(2+2+2）=62.46KPaP=1.2(26.51.2)+1.4(2+2+2）=46.56KPa。中3 模板、方木及滿堂支架的計(jì)算模板、方木及滿堂支架的計(jì)算對(duì)梁根部和梁中部底模板、方木及滿堂支架進(jìn)行強(qiáng)度及剛度計(jì)算。3.1 計(jì)算模型簡介計(jì)算模型簡介梁下從上到下依次由竹膠板底模、縱向方木、橫向方木、支架組成。竹膠板厚為 1.5cm，縱方木采用截面為 108cm 規(guī)格，橫向方木采用 1210cm，支架采用尺寸為 =48mm，=3.5mm 的鋼管，間距為 0.6m0.6m（橫向縱向） 。因此可以建立計(jì)算模型

12、為：橫向方木橫向每隔 0.6m 有豎向支架支撐，橫向方木縱向每隔 0.6m 擺設(shè)一個(gè)，縱向方木布置在橫向方木上方，橫向每隔 0.2m 布置一個(gè)，縱向方木上方覆蓋厚為 1.5cm 竹膠板。支架整體計(jì)算圖式見圖 3.1：圖圖 3.1 支架立面圖（單位：m）新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書53.2 各構(gòu)件計(jì)算各構(gòu)件計(jì)算上部荷載作用在竹膠板上，竹膠板傳給縱向方木，縱向方木傳給下方的橫向方木，橫向方木傳給支架。3.2.1 底模板計(jì)算底模板計(jì)算（1）底模板設(shè)置底模板采用 1.5cm 竹膠板平鋪于截面 10cm8cm 的縱向木方上,縱向方木的布置的中心距均為 0.2

13、m，故模板計(jì)算跨度均為 l=0.12m。取根部梁荷載進(jìn)行計(jì)算 P=62.46KPa。根（2）受力計(jì)算取寬度 b=1mm 的模板條進(jìn)行計(jì)算，則竹膠板計(jì)算寬度為 1mm，模板上計(jì)算線荷載值，模板條截面為寬為 1mm 高 1.5cm 矩62.46 162.46N/mqP b 根形，則，截面慣性矩，23x1W37.5mm6bh334x11I1 15281.25mm1212bh 模板的受力計(jì)算公式參見路橋施工計(jì)算手冊(cè)P433?？紤]模板的連續(xù)性，彎矩計(jì)算：，221162.46 0.12 =0.0899N m1010M =ql 截面最大正應(yīng)力：，22-930.0899N m2.4N/mm50N/mm37.5

14、 10 mmMfW撓度計(jì)算：。44912x55 62.46 0.120.12mm =0.3mm384EI384 5 10281.25 10400qllff 由以上計(jì)算結(jié)果可得竹膠板的強(qiáng)度值、剛度值均滿足要求。中部底模的材料及尺寸與根部相同，荷載取為 P =46.56KPa。中梁中部底模內(nèi)力比根部底模小，可以221146.56 0.12 =0.067N m1010M =ql 知道中部底模滿足要求。3.2.23.2.2 縱向方木計(jì)算縱向方木計(jì)算（1）根部縱向方木計(jì)算縱向方木上可認(rèn)為承受連續(xù)的均布線荷載，荷載計(jì)算寬度為 0.2m，計(jì)算新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支

15、架計(jì)算書6跨度為（支架間距為 0.60.6m）0.6ml 荷載計(jì)算值：，62.46 0.212.5KN/mqp b根最大彎矩：；221112.5 0.60.563KN m88M=ql 縱最大剪力：。1112.5 0.63.75KN22Q =ql 縱縱向方木使用截面為 10cm8cm 的普通松木，橫向中心距為 20cm，縱向跨度為 60cm，縱向方木的截面模量，截面慣性矩231W8 10133.3cm6= ，縱向方木計(jì)算圖見圖 3.2。341I8 10666.7cm12= 圖圖 3.2 底板縱向方木計(jì)算圖（單位：cm）最大截面正應(yīng)力：；（滿足要求）22max-630.563KN m4.22N/m

16、m14N/mm133.3 10 mmMfW縱最大截面剪應(yīng)力：；（滿足要求）22max-4233 3.75KN0.703N/mm1.4N/mm22 80 10 mvQfA縱最大撓度：；（4492-845 12.5KN/m0.6m5=0.352mm 1.5mm384384 9 10 N/m666.7 10 m400qllffEI 滿足要求）（2）中部縱向方木計(jì)算中部縱向方木的材料及尺寸與根部相同，中部橫向方木中心距與根部橫向新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書7方木中心距相同（則中部縱向方木與根部縱向方木計(jì)算跨度一樣） ；且荷載取為P =46.56KPa。梁中

17、部縱向方木內(nèi)力比根部縱向方木小，可以知道中部縱向方中木滿足要求。3.2.3 橫向方木計(jì)算橫向方木計(jì)算（1）根部橫向方木計(jì)算支架的縱向間距為 0.6m，橫向間距為 0.6m，所以橫向方木的計(jì)算寬度b=0.6m，計(jì)算跨度 l=0.6m，橫向方木承受等間距布置的集中力，橫向方木所受集中力為上方縱向木方對(duì)其豎向力的兩倍，即，縱向=22 3.757.5KNFQ縱方木在橫向方木擺設(shè)的位置不同時(shí)，橫向方木所受剪切內(nèi)力大小不一樣，取最不利的情況計(jì)算，其布置圖如圖 3.3 所示。圖圖 3.3 橫向方木布置圖（單位：cm）建立結(jié)構(gòu)力學(xué)模型并求解得結(jié)果如圖 3.4(a)3.4 (c)所示：FFF10201020圖圖

18、 3.4(a) 橫向方木計(jì)算圖（單位：cm）1875圖圖 3.4(b) 橫向方木彎矩圖（單位：Nm）新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書811250-11250圖圖 3.4(c) 橫向方木剪力圖（單位：N）橫向方木使用截面為 12cm10cm 的普通松木，縱向中心距為 60cm，橫向方木的截面模量，截面慣性矩為：231W10 12240cm6=。341I10 121440cm12=最大截面正應(yīng)力：；（滿足要求）-63M1875N m7.8MPaW240 10 m14MPamf最大截面剪應(yīng)力：1.1 ；(滿足要求)max-4233 11.25KN1.4MPa

19、2240 10 mQA縱1.54MPavf 最大撓度：。 （滿足要求）6000.51mm 1.5mm400ff（2）中部橫向方木計(jì)算中部橫向方木、支架布置與根部布置一樣，因而建立計(jì)算模型也如根部縱梁，但是荷載取值比根部小，因此中部縱向方木滿足要求。 3.2.4 側(cè)模計(jì)算側(cè)模計(jì)算（1）混凝土側(cè)壓力計(jì)算側(cè)模高度采用墩高H=7.0m 為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。一般采用內(nèi)部振動(dòng)器，混凝土灌筑速度取 4m/h（按照拌和產(chǎn)量為 50m3/h） ，砼入模溫度取為 20。新澆筑混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，可按下列公式計(jì)算，并取值作計(jì)算依據(jù)。1/2c 012F=0.22 tv 式中：F新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（KN/

20、m2） ；新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書9混凝土的重力密度（KN/m3） ；c新澆筑混凝土的初凝時(shí)間（h） ，按 8 小時(shí)計(jì)算；0t混凝土的澆筑速度（m/h） ；vH混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度（m） ；外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取 1.0；摻具有緩凝作用的外加1劑時(shí)取 1.2； 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于 100mm 時(shí)，取 1.10；2不小于 100mm 時(shí)，取 1.15?；炷羵?cè)壓力的分布見圖 3.22：圖圖 3.5 混凝土側(cè)壓力計(jì)算圖其中，按有效壓頭高度,；yh22FH26.5 7KN/m185.5KN/

21、mc取，計(jì)算：11.221.15；2F=0.22 26.5 8 1.2 1.154=128.7KN/m 二者取最小值，新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力為 p=128.7KN/m2，考慮振動(dòng)荷載 4KN/m2，則總側(cè)壓力為：/m2。=128.7+4.0=132.7KNp總（2）模板設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)模板的面板采用的厚度為 15mm 的竹膠板，竹膠板背面敷設(shè)10cm8cm 立方木，方木間距 200mm，方木背后每隔 0.6m 設(shè)斜撐 1 道，拉桿按照 60cm 的間距設(shè)置對(duì)拉，拉桿采用 22 對(duì)拉螺栓。（3）面板檢算面板采用竹膠板，即，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。取3E =5 10 MPa竹250N/mmmf新建南京至安

22、慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書101mm 寬板條作為計(jì)算單元，竹合板 =15mm ，則I281.25mm4，W37.5mm3。竹膠板的分配梁計(jì)算跨度 l=0.12m(凈間距)，分配梁上等效均布荷載132.7N/m1mm132.7q；22-3M1 81/8 132.7 0.12=6.4MPaf =50MPa(WW37.5 10mql/滿足要求）4491255 132.7 0.121200.253mm =0.3mm384384 5 10281.25 10400qlffEI （滿足要求）(4)方木計(jì)算竹膠板背面敷設(shè)選用 10cm8cm 立方木，跨度按 l=0.6m 計(jì)

23、算。其截面特性參數(shù)為：，；，彈性348 10666.7cm12I238 10133.3cm6W214N/mmmf模量 E=9103MPa。間距為 20cm(中心間距)，方木上所受的均布荷載大小為 N/m64.252 . 0132.7qK223M1 826.54 0.610 MPa=9MPaWW8 133.3ql/14MPamf4349855 26.54 100.6 m6000.75mm =1.5mm384384 9 10666.7 10400qlffEI （滿足要求）(5)拉桿檢算由于拉桿是按照 60cm 的間距設(shè)置對(duì)拉，模板拉桿承受的拉力大小為P=132.7KN/m20.6m0.6m=47.

24、8KN。對(duì)拉桿采用 22 的螺栓，根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)P187 表，對(duì)拉桿選擇 M22 的拉桿（M22 的拉桿容許拉力 47.9KN） 。滿足要求。3.2.5 碗扣支架受力計(jì)算碗扣支架受力計(jì)算支架采用碗扣式支架，根部和中部支架均按步距 0.60.6m（橫縱）布置，則單根立桿承受荷載面積。20.36mS 那么根部立桿所承受的壓力，梁中部立N62.46 0.3622.5KNFpS根桿壓力N46.56 0.3616.8KN中FpS由路橋施工計(jì)算手冊(cè)P438，查得 =483.5mm 的鋼管，面積新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書11A=489.1mm2回轉(zhuǎn)半徑

25、i=15.78mm。計(jì)算長度取橫桿步距 L=1200mm，那么換算長細(xì)比為，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50017-2003）附0L1200mm=7615.78mm=i錄 C，得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：=0.807。根部支架軸向應(yīng)力：（滿足根322.51057a0.807489.1NFMPAsf=2215N/mmf 要求） 。中部支架軸向應(yīng)力：（滿316.81042.6a0.807489.1NFMPAsf=根2215N/mmf 足要求） 。3.2.6 地基承載力計(jì)算地基承載力計(jì)算每個(gè)支架的底部加裝規(guī)格為 10cm10cm（長寬）的平底托，故每根立桿的下的地基土承受壓力的面積為 10cm10cm。支架

26、作用在厚為 10cm 的 C15 混凝土表面.圖圖 3.6 地基示意圖按照上節(jié)的計(jì)算結(jié)果計(jì)算，根部單根立桿的最大壓力為 22.5KN，中部單根立桿的最大壓力為 16.8KN，則支架下混凝土表面壓應(yīng)力：混凝土表面應(yīng)力（C15 混凝土軸Nc22.5KN=2.25MPa7.2MPa0.1m0.1mF=fA心抗壓強(qiáng)度）滿足要求。瀝青混凝土表面應(yīng)力（瀝青混Nc22.5KN=250KPa700 Pa0.3m0.3mF=fKA凝土容許承載力）滿足要求。新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書12回填土表面應(yīng)力。要求施工時(shí)回填土壓實(shí)后N22.5KN=250KPa0.3m0.3

27、mF=A地基容許承載力至少 250KPa。4 中門洞的驗(yàn)算中門洞的驗(yàn)算4.1 中門洞計(jì)算模型中門洞計(jì)算模型中門洞有限元模型為將高為 4m 立柱（直徑 400mm 壁厚 6mm 的鋼管）固結(jié)在地基基礎(chǔ)上，立柱橫向每隔 2.82m 布置一個(gè)，總共 4 跨；縱向向兩跨，縱向每跨 4.03m。將橫梁（采用雙排 40a 工字鋼）剛結(jié)在立柱上?？v梁（采用 30a工字鋼）與橫梁采用彈性連接連接起來，縱梁每隔 0.6m 一個(gè)，縱梁計(jì)算寬度為=0.6m 因此有均布荷載作用在橫梁上，且門洞在橋的中部，因此可以得均布力l大小為：。46.56 0.628/qplKN m 中中門洞的有限元模型見圖 4.1：圖圖 4.1

28、 門洞計(jì)算模型4.2 縱梁計(jì)算縱梁計(jì)算4.2.14.2.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算強(qiáng)度及變形計(jì)算縱梁采用 30a 工字鋼，跨度為 4.03m，豎向作用的均布力大小為46.56 0.628/qplKN m 中由 Midas civil 2010 對(duì)圖 4.1 所示模型進(jìn)行計(jì)算分析，得到的計(jì)算結(jié)果見圖新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書134.24.4。圖圖 4.2 縱梁變形圖由圖 4.2 得：縱梁最大豎向撓度 f=5.37mm4030/400=10mm（滿足要求）圖圖 4.3 縱梁組合應(yīng)力分布圖由圖 4.3 得：縱梁的最大組合應(yīng)力 =102.2MPa（滿足要求）21

29、5MPaf 新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書14圖圖 4.4 縱梁剪應(yīng)力分布圖由圖 4.4 得：縱梁的最大剪應(yīng)力=40MPa（滿足要求） 。125MPavf 4.2.24.2.2 穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算縱梁是 30a 工字，縱梁上面作用支架傳下來的集中力，由 Midas civil 2010對(duì)圖 4.1 所示模型計(jì)算得到縱梁的彎矩分布如圖 4.5 所示，最大彎矩為M=53KN.m。圖圖 4.5 縱梁彎矩分布圖新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書15穩(wěn)定性計(jì)算公式=，式中為繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩，為按受壓xWMbxxMx

30、W纖維確定的梁毛截面模量，為梁整體穩(wěn)定系數(shù)，=M=53KN.m 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)bxM計(jì)規(guī)范P =，設(shè)計(jì)中縱梁用 Q235 鋼130b1224320235 1 ()4.4ybbyxytAhWhf材，=235MPa，縱梁 30a 工字鋼， ,截面面積為yf-644.36 10yIm， ，縱梁跨度為 L=4.03m，代入上式有-324.99 10Am1 4031362.96yuLi=0.91，取=518.7cm 。bxW3=（滿足要求）6353 10112.30.91 518.7 10 xbxMMPaW215MPaf 4.3 橫梁計(jì)算橫梁計(jì)算4.3.14.3.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算強(qiáng)度及變形計(jì)算橫梁采用兩個(gè)拼

31、接的 40a 工字鋼，跨度為 2.82m，縱梁與橫梁通過彈性連接連接起來。由 Midas civil 2010 對(duì)圖 4.1 所示模型進(jìn)行計(jì)算分析，得到的計(jì)算結(jié)果見圖4.64.8。圖圖 4.6 橫梁變形圖由圖 4.6 得：橫梁的最大豎向撓度 f=3.2mm2820/400=7.05mm（滿足要求）新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書16圖圖 4.7 橫梁組合應(yīng)力分布圖由圖 4.7 得：橫梁的最大彎曲正應(yīng)力 =94.8Mpa (滿足要求)215MPaf 圖圖 4.8 縱梁剪應(yīng)力分布圖由圖 4.8 得：橫梁的最大剪應(yīng)力=53.5MPa(滿足要求)。125MPa

32、vf 新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書174.3.2 穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算橫梁是兩個(gè) 40a 工字鋼拼接組成，橫梁上面作用縱梁傳下來的集中力，由Midas civil 2010 對(duì)圖 4.1 所示模型計(jì)算得到縱梁的彎矩分布如圖 4.9 所示，最大彎矩為 M=204.5KN.m。圖圖 4.9 橫梁彎矩分布圖穩(wěn)定性計(jì)算公式=，式中為繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩，為按受壓xWMbxxMxW纖維確定的梁毛截面模量，為梁整體穩(wěn)定系數(shù)，=M=204.5KN.m，設(shè)計(jì)中bxM縱梁用 Q235 鋼材，=235MPa，縱梁為兩個(gè) 40a 工字鋼拼接而成，利用 midasyf查縱

33、梁截面特性可知縱梁,截面面積為，則-441.02 10yIm-221.71 10Am，縱梁跨度421.02 107.721.71 10yIicmAL=2.82m， 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范P給出截面雙軸對(duì)稱1 28236.57.72yuLi134時(shí)近似計(jì)算公式為=1.07代入上式有=1.04，取=2155cmbb23544000-2yyfbxW。3新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書18=（滿足要求）63204.5 1091.21.04 2155 10 xbxMMPaW215MPaf 4.4 立柱計(jì)算立柱計(jì)算立柱采用直徑 400mm 壁厚 6mm 的鋼管固結(jié)在地基基

34、礎(chǔ)上，立柱受到縱梁傳下來的力。4.4.14.4.1 立柱強(qiáng)度檢算立柱強(qiáng)度檢算采用 Midas civil 2010 對(duì)圖 4.1 所示模型計(jì)算得到縱梁的組合應(yīng)力分布如圖4.10 所示，立柱最大組合應(yīng)力 =99.1MPa(滿足要求)。215MPaf 圖圖 4.10 立柱組合應(yīng)力分布圖4.5.2 立柱穩(wěn)定性檢算立柱穩(wěn)定性檢算采用 Midas civil 2010 對(duì)圖 4.1 所示模型計(jì)算得到立柱的反力分布如圖 4.11所示，最大反力 F=668.9KN。圖圖 4.11 立柱反力分布圖新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書19立柱最大豎向反力：F=668.9KN

35、,立柱高取為 =4m,立柱尺寸為直徑為l400mm，壁厚為 6mm，立柱的截面面積為 A=7426.7mm ，截面慣性矩2I=144145300mm ，回轉(zhuǎn)半徑mm 長細(xì)比 =4I144145300139.3A7426.7i 。查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范得知穩(wěn)定系數(shù)=0.939，計(jì)算得1 400029139.3uli700KPa（瀝青混凝土承1668.926.5 0.5905.2KPa1.5 0.5Fr HA砼載力特征值），分析知門洞中間立柱所受反力較兩邊立柱反力大，中間條形基礎(chǔ)高度取 0.5m 不合適將中間條形基礎(chǔ)的高度取為 0.8m，有 =0.8tan45l2+0.5=2.1m=700Kpa（瀝青混

36、凝土承載力特征值）1689.926.5 0.8678a2.1 0.5Fr HKPA砼（滿足要求）。由于左右兩邊立柱反力最大為 206KN，采用 0.5m0.5m 地梁檢算有 =700Kpa（瀝青混凝土承載力特征值）120626.5 0.8296a1.5 0.5Fr HKPA砼（滿足要求）5 左、右門洞檢算左、右門洞檢算左、右門洞的橫梁、縱梁、立柱的材料尺寸及布置方式完全相同，因此只取右門洞進(jìn)行檢算。5.1 右門洞計(jì)算模型右門洞計(jì)算模型右門洞有限元模型為將高為 3m 立柱（直徑 400mm 壁厚 6mm 的鋼管）固新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書21結(jié)在

37、地基基礎(chǔ)上，立柱橫向每隔 2.82m 布置一個(gè)，橫向總共 4 跨；縱向一跨，縱向跨度為 4.5m（鋼管中心距為 4.5m） 。將橫梁（采用兩個(gè)拼接的 40a 工字鋼，橫向跨度為 2.82m）剛結(jié)在立柱上?？v梁（采用 30a 工字鋼，跨度為 4.5m）與橫梁采用彈性連接連接起來，縱梁橫向每隔 0.3m 布置一個(gè)。橫梁計(jì)算寬度為=0.3m 因此有均布荷載作用在橫梁上得均布力大小為：l，計(jì)算模型見圖 5.1。46.56 0.314/qPlKN m 中圖圖 5.1 右門洞模型圖5.2 縱梁計(jì)算縱梁計(jì)算縱梁采用 30a 工字鋼，跨度為 4.5m，縱梁上作用均布力大小為46.56 0.314/qPlKN

38、m 中5.2.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算強(qiáng)度及變形計(jì)算采用 Midas civil 2010 對(duì)圖 5.1 所示模型進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果見圖5.25.4。新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書22圖圖 5.2 縱梁變形圖由圖 5.2 得：縱梁最大豎向撓度(滿足要求)。45006.0611.3400fmmmm圖圖 5.3 縱梁組合應(yīng)力分布圖由圖 5.3 得：縱梁最大正應(yīng)力 =69.6MPa（滿足要求） 。215MPaf 圖圖 5.45.4 縱梁剪應(yīng)力分布圖新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書23由圖 5.4 得：縱梁最大剪應(yīng)力=18

39、.4MPa(滿足要求)。125MPavf 5.2.2 穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算縱梁是 30a 工字，縱梁上面作用著支架傳下來的集中力，由 Midas civil 2010 對(duì)圖 5.1 所示模型計(jì)算得到縱梁的彎矩分布如圖 5.5 所示，最大彎矩為M=36.1KN.m。圖圖 5.55.5 縱梁彎矩分布圖穩(wěn)定性計(jì)算公式=，式中為繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩，為按受壓xWMbxxMxW纖維確定的梁毛截面模量，為梁整體穩(wěn)定系數(shù)，=M=36.1KN.m， 鋼結(jié)構(gòu)bxM設(shè)計(jì)規(guī)范P =，設(shè)計(jì)中縱梁用 Q235130b1224320235 1 ()4.4ybbyxytAhWhf鋼材，=235MPa，縱梁 30a 工字鋼，

40、 ,截面面積為yf-644.36 10yIm， ，縱梁計(jì)算跨度為 L=4.5m，代入上-324.99 10Am1 4501522.96yuLi式有=0.71，取=518.7cm 。 。bxW3=（滿足要求）6336.1 10980.71 518.7 10 xbxMMPaW215MPaf 5.3 橫梁計(jì)算橫梁計(jì)算橫梁采用兩個(gè)拼接的 40a 工字鋼，跨度為 2.82m，縱梁與橫梁通過彈性連接連接起來。新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書245.3.1 強(qiáng)度及變形計(jì)算強(qiáng)度及變形計(jì)算采用 Midas civil 2010 對(duì)圖 5.1 所示模型進(jìn)行計(jì)算分析，得到的

41、結(jié)果見圖5.65.8。圖圖 5.6 橫梁變形圖由圖 5.5 得：橫梁的最大豎向撓度：f=1.07mm2820/400=7.05mm(滿足要求)圖圖 5.7 橫梁組合應(yīng)力分布圖由圖 5.7 得：橫梁的最大彎曲正應(yīng)力：=38.4MPa (滿足要求)。215MPaf 新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書25圖圖 5.8 橫梁剪應(yīng)力分布圖由圖 5.8 得：橫梁最大剪應(yīng)力=24.8MPa(滿足要求)。125MPavf 5.3.2 穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算橫梁是兩個(gè) 40a 工字鋼拼接組成，橫梁承受縱梁傳來的集中力，計(jì)算得最大豎向彎矩為 M=82.9KN.m。圖圖 5.9

42、 橫梁彎矩分布圖穩(wěn)定性計(jì)算公式=，式中為繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩，為按受壓xWMbxxMxW纖維確定的梁毛截面模量，為梁整體穩(wěn)定系數(shù)，=M=82.9KN.m，設(shè)計(jì)中bxM縱梁用 Q235 鋼材，=235MPa，橫梁為兩個(gè) 40a 工字鋼拼接而成，利用 midasyf查縱梁截面特性可知縱梁,截面面積為，則-441.02 10yIm-221.71 10Am新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書26，縱梁跨度 L=2.82m，421.02 107.721.71 10yIicmA1 28236.57.72yuLi當(dāng)時(shí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范P134 截面具有雙軸對(duì)稱時(shí)的近似計(jì)算2

43、35120yyfb公式為=1.07，代入有=1.04，取=2155cm 。b23544000-2yyfbxW3=（滿足要求）6382.9 10371.04 2155 10 xbxMMPaW215MPaf 5.5 立柱計(jì)算立柱計(jì)算立柱采用直徑 400mm 壁厚 6mm 的鋼管固結(jié)在地基基礎(chǔ)上，立柱受到橫梁傳下來的力。5.5.1 強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算由 Midas civil 2010 對(duì)圖 5.1 所示模型計(jì)算得到立柱的組合應(yīng)力分布如圖5.10 所示，則立柱最大組合應(yīng)力最大組合應(yīng)力值 =47.1MPa(滿足要求)215MPaf 圖圖 5.10 立柱組合應(yīng)力分布圖5.5.25.5.2 穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算由 Midas civil 2010 對(duì)圖 5.1 所示模型計(jì)算得到立柱的反力分布如圖 5.11 所示，則最大反力 F=336.5KN。新建南京至安慶鐵路 蕪湖站皖贛、寧安、存車線跨赭山中路剛構(gòu)橋施工支架計(jì)算書27圖圖 5