橋梁結(jié)構(gòu)計算高星課件

橋梁結(jié)構(gòu)計算高星橋梁結(jié)構(gòu)計算高星1一、概述二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主要原則四、各種構(gòu)件驗算的主要項目五、臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟七、計算實例1:某特大橋32m＋48m＋32m連續(xù)梁檢算八、基坑開挖支護計算一、概述二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主2一、概述我們在橋梁施工中，在施工方案里會用到許多輔助設(shè)施，如支架、臨時墩、基礎(chǔ)、基坑支護結(jié)構(gòu)、便橋等，為確保方案合理以及結(jié)構(gòu)的安全，需要對組成設(shè)施的構(gòu)件材料進行計算校核。1、基礎(chǔ)施工大臨結(jié)構(gòu)主要包括鋼板樁圍堰、圍護樁、水上施工平臺、簡易浮吊、鋼套箱、沉井、雙壁鋼圍堰、棧橋，以及用于基坑支護的鋼板樁、鋼軌樁、挖孔樁、土釘墻、地下連續(xù)墻等結(jié)構(gòu)一、概述我們在橋梁施工中，在施工方案里會用到許多32、上部結(jié)構(gòu)施工大臨設(shè)施現(xiàn)澆梁膺架、連續(xù)梁懸臂施工掛籃、0#塊施工托架、鋼管滿堂支架、纜索吊、塔架、制梁場布置、臺座設(shè)計，利用萬能桿件等拼裝的可拆裝的架橋機、龍門吊等。3、對連續(xù)梁施工來說，臨時結(jié)構(gòu)包括以下種類0#塊施工滿堂支架、托架；掛籃；邊跨現(xiàn)澆段滿堂支架（或貝雷支架、托架）；0#塊臨時固結(jié)設(shè)施；合攏段臨時鎖定設(shè)施等。4、臨時工程中常用的材料有各種型材（角鋼、槽鋼、工字鋼等）、鋼管柱、腳手架、貝雷梁、方木、竹膠板、鋼板樁等等。2、上部結(jié)構(gòu)施工大臨設(shè)施4二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)1、設(shè)計資料及圖紙2、行業(yè)規(guī)范如公路、鐵路橋梁設(shè)計、施工方面的相關(guān)規(guī)范及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工方面的一些規(guī)范（如：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》）等。3、各類設(shè)計手冊。如：五金手冊、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊、建筑施工計算手冊、路橋施工計算手冊、橋涵施工手冊、實用土木工程手冊等。4、教科書（如《工程力學》、《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》、《材料力學》、《基礎(chǔ)工程》等）、類似工程施工實例。二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)1、設(shè)計資料及圖紙5三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主要原則1、一般原則：適用、安全、經(jīng)濟2、追求的原則：結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、施工便捷3、結(jié)構(gòu)計算如果計算采用手算，為避免繁瑣的計算，要采取避繁就簡的原則：（1）非等截面的梁部荷載偏安全按最大截面取值；（2）構(gòu)件按最不利的受力狀態(tài)進行驗算；（3）構(gòu)件的受力模式采用均布荷載或集中荷載或組合方式；

（4）對于型鋼等梁式受力構(gòu)件，要簡化成簡支梁或連續(xù)梁等易于計算的模型。三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主要原則1、一般原則：適用、安全、經(jīng)濟6四、各種構(gòu)件驗算的主要項目1、型鋼類材料主要做為支架體系中的縱橫梁，需要驗算其受力狀況下的強度、剛度（變形）以及抗剪情況；2、貝雷梁主要應(yīng)用于便橋、跨度較大的支架結(jié)構(gòu)中，同型鋼類一樣需要驗算強度、剛度（一般作為整體來考慮，即不需要計算其每根桿件的內(nèi)力）；3、方木主要做為支架頂部的分配梁，其受力型式也為梁式，需要驗算強度、剛度、抗剪能力；4、腳手桿一般采取φ48×3.5截面，主要驗算其承載力及穩(wěn)定性；5、擴大基礎(chǔ)一般要驗算基底的承載力（確定基礎(chǔ)底面積，基礎(chǔ)埋深及換填厚度）；四、各種構(gòu)件驗算的主要項目1、型鋼類材料主要做為支架體系中的76、鋼管柱類要驗算抗壓承載力及穩(wěn)定性（受力，長細比）；7、竹膠板等各種板材主要用于模板制作，主要驗算抗彎拉強度、剛度（變形）情況；8、砂筒一般應(yīng)用于有卸落要求的支架中或用于先簡支后連續(xù)梁的臨時支座，主要是根據(jù)承受荷載計算砂筒的內(nèi)徑和壁厚；9、鋼管樁、木樁、混凝土樁主要計算確定在設(shè)計荷載下樁的入土深度和樁徑（混凝土樁還需要進行配筋計算）6、鋼管柱類要驗算抗壓承載力及穩(wěn)定性（受力，長細比）；8五、臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程1、掌握設(shè)計目的

在進行臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，首先必須搞清楚設(shè)計它的目的，也就是設(shè)計的意圖是什么。你得明白究竟這個臨時結(jié)構(gòu)作用是什么，能不能通過設(shè)計達到這個目的。如設(shè)計支架，有的人心里說，我設(shè)計支架就為了現(xiàn)澆梁，目的很正確，但是我想再問，你的支架跨不跨越公路、鐵路？有沒有凈空要求？有沒有限界限制？如果不考慮這些，那所有的現(xiàn)澆梁支架豈不相同，完全可以做一個固定模式，也不用再設(shè)計了。再比如設(shè)計棧橋，目的是為了跨越溝渠，連接兩岸交通，但是讓棧橋通什么樣的車？運些什么東西？需不需要上下行車道？單行道需不需要設(shè)會車臺？洪水期間是否考慮正常使用？這些與設(shè)計相關(guān)的目的如果有一條沒考慮到，就會影響整個大橋的施工總體方案，甚至會增加投入，延誤工期。五、臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程1、掌握設(shè)計目的在進行臨時92、現(xiàn)場調(diào)查踏勘

根據(jù)橋梁設(shè)計圖，對現(xiàn)場需設(shè)臨時結(jié)構(gòu)的施工位置進行調(diào)查。主要內(nèi)容包括?，F(xiàn)場材料堆放、吊裝是否方便，通往施工場地道路能否運輸長大構(gòu)件；如果跨越公路或鐵路，要勘查道路兩側(cè)墩身到公路或鐵路限界的距離、凈空要求、交通流量、路肩或路中可否設(shè)置臨時墩、掛籃施工是否需設(shè)防護棚架；對于制梁場需調(diào)查場地大小、地下水文地質(zhì)情況、線路和梁場的相對位置及線路設(shè)計形式。

2、現(xiàn)場調(diào)查踏勘根據(jù)橋梁設(shè)計圖，對現(xiàn)場需設(shè)臨時結(jié)構(gòu)103、結(jié)構(gòu)選型

結(jié)構(gòu)選型即根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況、現(xiàn)有材料設(shè)備情況及大臨結(jié)構(gòu)的適用范圍確定臨時設(shè)施的形式。如：基坑支護類型的選擇；支架類型選擇；掛籃類型的選擇；臨時固結(jié)設(shè)施選擇等等。4、設(shè)計概圖

通過以上“結(jié)構(gòu)選形”步驟，臨時結(jié)構(gòu)大體樣式已心中有數(shù)，下一步就應(yīng)該結(jié)合橋梁設(shè)計圖及以往施工經(jīng)驗及實例定出結(jié)構(gòu)的大致尺寸，并確定相應(yīng)的材料規(guī)格、尺寸。

3、結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)選型即根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況、現(xiàn)有材料設(shè)備情11配精軋螺紋鋼筋，直徑25mm，fy=930N/mm2。主動土壓力：A點(h=0)：在支架不同部位，荷載值不同。E點(h=6.如：構(gòu)件截面的詳細設(shè)計；計算時，以A′B為墻背(即H+h為墻高)，按假想的墻高、填土面無荷載的情況計算土壓力強度，然后根據(jù)實際墻高范圍內(nèi)的土壓力強度分布圖計算土壓力(圖8-6)，今用朗金理論并以無粘性土為例，則填土面A點的土壓力強度為：Ⅶ、要求桿件之間連接牢固。3m，其下鋼管間距分別為0.h——計算主動土壓力強度的點至填土表面的距離(m)；Ⅰ、墩頂處加厚段用墊木支撐于墩頂，故不用計算其受力，施工時抄墊平整即可。2m，墻背豎直、光滑，填土表面水平，填土為砂土，其重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角=30o，試求主動土壓力及其作用點，并繪出主動土壓力強度分布圖。根據(jù)概圖，進行計算，再根據(jù)計算，對沒考慮到的部位補充設(shè)計或沒通過計算的部位調(diào)整設(shè)計。翼緣處模板上的荷載小于底板下模板上的荷載，但其下槽鋼間距相同，均為200mm，所以強度和剛度滿足要求。模板及支架自重標準值：——基坑底面至設(shè)定彎矩零點的距離(m)。通過三角形壓力分布圖abc的形心，即在離墻底(H0?h)/3處。7kN，G=569.鋼管支架采用Φ48×3.經(jīng)過計算，單個臨時固結(jié)需要配置精軋螺紋鋼筋面積As=8920m2<490.預(yù)埋件1鋼筋型號為：φ28mm鋼筋，共20根，單根鋼筋面積S=615.5、計算、細化結(jié)構(gòu)根據(jù)概圖，進行計算，再根據(jù)計算，對沒考慮到的部位補充設(shè)計或沒通過計算的部位調(diào)整設(shè)計。

如：構(gòu)件截面的詳細設(shè)計；節(jié)點詳細設(shè)計（如焊縫高度及長度；螺栓規(guī)格型號及布置等等）6、正式出圖、出計算單

最后根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計完善整個結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，并按最終設(shè)計進行檢算，并出相應(yīng)設(shè)計圖及計算單。配精軋螺紋鋼筋，直徑25mm，fy=930N/mm2。5、計12六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟1、計算荷載及其組合荷載一般包括：永久荷載和可變荷載。其中永久荷載包括：結(jié)構(gòu)物自重、模板重量；構(gòu)成支架的桿件自重等等?？勺兒奢d包括：風荷載；支架上面的作業(yè)人員、材料、機具等重量；混凝土沖擊及振動產(chǎn)生的荷載等等。2、計算構(gòu)件的截面特性包括：截面的面積、慣性矩、截面抗彎模量、面積矩、回轉(zhuǎn)半徑（型鋼可由相應(yīng)的手冊查得）、桿件的長細比3、根據(jù)支架構(gòu)造圖及其受力特點畫出受力簡圖4、受力計算及分析利用結(jié)構(gòu)力學及材料力學知識對以上受力簡圖進行受力分析，最后結(jié)合設(shè)計規(guī)范的有關(guān)條文規(guī)定判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否安全六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟1、計算荷載及其組合135、手工計算常用的計算簡圖及計算公式（1）簡支梁圖式ABl-+5、手工計算常用的計算簡圖及計算公式ABl-+14（2）連續(xù)梁圖式（3）需要掌握的檢算公式（2）連續(xù)梁圖式（3）需要掌握的檢算公式15（4）壓桿的穩(wěn)定計算（4）壓桿的穩(wěn)定計算16i、矩形截面慣性矩Ix,Iy.截面模量Wx，Wy的計算：bhxxyy(5)幾種截面有關(guān)參數(shù)的計算i、矩形截面慣性矩Ix,Iy.截面模量Wx，Wy的計算：bh17ii、圓形截面慣性矩Ix,Iy,Wx,Wy的計算：Dxxyyii、圓形截面慣性矩Ix,Iy,Wx,Wy的計算：Dxxyy18Dxxyyd假設(shè)某鋼管柱的計算長度為l0,計算其長細比λ：iii、圓管截面的慣性矩Ix，Iy,截面模量Wx,Wy，回轉(zhuǎn)半徑i的計算公式：Dxxyyd假設(shè)某鋼管柱的計算長度為l0,計算其長細比λ：i19七、計算實例1:某特大橋32m＋48m＋32m連續(xù)梁1、0#塊施工臨時結(jié)構(gòu)檢算（1）0#塊托架概述某特大橋（32+48+32）m連續(xù)梁，有25?！?6＃兩個0#塊，0#塊梁高3.50m，單個0#塊總計混凝土方量95.53m2，248.36t。施工采用一次澆注成型。0#塊支架分2部分，圓形墩兩側(cè)各為一部分，荷載通過底模及橫梁傳至三角架托架上。（2）設(shè)計依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；《公路鋼木設(shè)計規(guī)范》；《路橋施工計算手冊》；《預(yù)埋件設(shè)計手冊》；《實用建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》；《鋼結(jié)構(gòu)》；《竹編膠合板》；設(shè)計院施工圖。七、計算實例1:某特大橋32m＋48m＋32m連續(xù)梁1、020（3）荷載取值及材料特性Ⅰ、荷載取值臨時施工結(jié)構(gòu)檢算用荷載值包括恒載及可變荷載。恒載主要為結(jié)構(gòu)自重，可變荷載包括施工人員荷載、混凝土沖擊荷載及振搗混凝土荷載等。在支架不同部位，荷載值不同。強度檢算時采用荷載設(shè)計組合值，剛度檢算時采用荷載標準組合值，穩(wěn)定性檢算時采用荷載設(shè)計組合值，地基強度檢算時采用荷載標準組合值。詳細荷載取值見下表。名稱分項計算高度(m)荷載標準值kN/m2分項系數(shù)荷載設(shè)計值kN/m2箱梁恒載腹板3.5911.2109.2底板+頂板0.9524.71.229.64翼緣0.2~0.6511.71.214.04模板恒載底模11.21.2側(cè)模41.24.8內(nèi)模41.24.8活載施工人員11.41.4混凝土沖擊21.42.8振搗荷載21.42.8（3）荷載取值及材料特性名稱分項計算高度(m)荷載標準值kN21Ⅱ、材料特性所用材料有竹膠板、木材和Q235鋼材，材料特性見下表。名稱分項壓彎應(yīng)力(MPa)彈性模量(MPa)計算截面b×h(cm)截面特性重量I(cm4)W(cm3)A(cm2)i(cm)kN/m竹膠板橫向506100100×1.528.12537.5縱向707400槽鋼Q235210206000[8101.025.3木材順紋13900012×1533754501800.14鋼管Q235210206000Φ60×2.03068451022836420.53.86Q235210206000Φ40×1.5336663366181.413.61.42Q235210206000Φ4.8×0.3512.195.084.891.580.04Ⅱ、材料特性名稱分項壓彎應(yīng)力彈性模量計算截面截面特性重量I2204MPa<125MPa滿足要求；二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)1mm<L/400=0.被動土壓力作用點離墻底距離為：預(yù)埋件1鋼筋型號為：φ28mm鋼筋，共20根，單根鋼筋面積S=615.節(jié)點詳細設(shè)計（如焊縫高度及長度；Ⅵ、標準直線段底板處受力最大鋼管為5號鋼管箱梁截面在墩頂側(cè)底板厚0.9、鋼管樁、木樁、混凝土樁主要計算確定在設(shè)計荷載下樁的入土深度和樁徑（混凝土樁還需要進行配筋計算）0#塊施工滿堂支架、托架；所用材料有竹膠板、木材和Q235鋼材，材料特性見下表。剪刀撐縱、橫向均采用每各3排支架設(shè)置一道剪刀撐，達到穩(wěn)定要求。3、對連續(xù)梁施工來說，臨時結(jié)構(gòu)包括以下種類四、各種構(gòu)件驗算的主要項目計算時，以A′B為墻背(即H+h為墻高)，按假想的墻高、填土面無荷載的情況計算土壓力強度，然后根據(jù)實際墻高范圍內(nèi)的土壓力強度分布圖計算土壓力(圖8-6)，今用朗金理論并以無粘性土為例，則填土面A點的土壓力強度為：5kN，最大彎矩為67kN.2、上部結(jié)構(gòu)施工大臨設(shè)施某特大橋（32+48+32）m連續(xù)梁，有25＃～26＃兩個0#塊，0#塊梁高3.——基坑底面至設(shè)定彎矩零點的距離(m)。根據(jù)概圖，進行計算，再根據(jù)計算，對沒考慮到的部位補充設(shè)計或沒通過計算的部位調(diào)整設(shè)計。（4）模板檢算底模為δ=15mm厚竹膠板，在腹板、底板、翼緣下橫橋向設(shè)置中心距分別為0.15m、0.2m、0.2m的[8槽鋼。模板寬度取1m，對應(yīng)的截面參數(shù)為截面模量W=37.5cm3；慣性矩I=28.125cm4?？蓪⒛０搴喕癁?跨連續(xù)梁進行計算，跨度分別為0.15m、0.2m、0.2m，見下圖。Ⅰ、腹板處底模檢算換算均布荷載q設(shè)計=(109.2+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×1=122.2kN/mq標準=(91+1.0+4.0)×1=96.0kN/m04MPa<125MPa滿足要求；（4）模板檢算Ⅰ、腹23正應(yīng)力計算：

=0.1×122.2×0.152=0.275kNm=7.33MPa<[σ]=50MPa強度滿足

剪應(yīng)力計算：最大剪力Vmax=KVql=0.620×122.2×0.15=11.36kN最大剪應(yīng)力

=1.14MPa<[τ]=2.8MPa剪應(yīng)力滿足要求最大撓度計算：

=0.27mm<L/400=0.375mm剛度滿足要求

正應(yīng)力計算：=0.1×122.2×0.152=0.275k24Ⅱ、底板處底模檢算取橋底板最大荷載處進行檢算。q設(shè)計=(29.64+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×1=42.64kN/mq標準=(24.7+1.0+4.0)×1=29.7kN/m撓度滿足Ⅱ、底板處底模檢算q設(shè)計=(29.64+1.2+4.8+1.25Ⅲ、翼緣處底模檢算翼緣處模板上的荷載小于底板下模板上的荷載，但其下槽鋼間距相同，均為200mm，所以強度和剛度滿足要求。（5）槽鋼檢算在腹板、底板、翼緣下橫橋向設(shè)置中心距分別為0.15m、0.2m、0.2m的Q235級[8槽鋼，其下方木間距分別為0.3m、0.6m、0.6m。截面參數(shù)為：截面模量W=25.3cm3；慣性矩I=101.0cm4。Ⅰ、腹板處槽鋼檢算換算均布荷載q設(shè)計=(109.2+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.15=18.33kN/mq標準=(91+1.0+4.0)×0.15=14.4kN/m正應(yīng)力計算：

=0.1×18.33×0.32Ⅲ、翼緣處底模檢算（5）槽鋼檢算正應(yīng)力計算：=0.1×1826強度滿足=0.1mm<L/400=0.75mm剛度滿足Ⅱ、底板處槽鋼檢算取橋底板最大荷載處進行檢算。q設(shè)計=(29.64+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.2=8.53kN/mq標準=(24.7+1.0+4.0)×0.2=5.94kN/m強度滿足強度滿足=0.1mm<L/400=0.75mm剛度27（6）方木檢算采用120×150mm方木立放，跨度為橫梁順橋向間距，底板處為L=0.6m，腹板處L=0.3m，其下鋼管間距分別為0.6m和0.3m。截面參數(shù)為：截面模量W=450cm3；慣性矩I=3375cm4。剛度滿足Ⅰ、腹板處方木檢算換算均布荷載q設(shè)計=(109.2+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.3=36.66kN/mq標準=(91+1.0+4.0)×0.3=28.8kN/m應(yīng)力計算：（6）方木檢算剛度滿足Ⅰ、腹板處方木檢算28強度滿足最大撓度計算：剛度滿足Ⅱ、底板處方木檢算取橋底板最大荷載處進行檢算。q設(shè)計=(29.64+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.6=25.584kN/mq標準=(24.7+1.0+4.0)×0.6=17.82kN/m強度滿足最大撓度計算：剛度滿足Ⅱ、底板處方木檢算29強度滿足剛度滿足（7）橫梁驗算橫梁采用I32b,順橋向間距底板和翼緣板下為0.6m，腹板下為0.3m?？缍葹橥屑軝M橋向間距，底板處為L=3.6m，腹板處L=1.4m，計算跨度采用托架中心間距連續(xù)梁進行計算。Ⅰ、荷載計算腹板處換算均布荷載：q設(shè)計=(109.2+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.3=36.66kN/mq標準=(91+1.0+4.0)×0.3=28.8kN/m強度滿足剛度滿足（7）橫梁驗算Ⅰ、荷載計算30底板處換算均布荷載：q設(shè)計=(29.64+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.6=25.584kN/mq標準=(24.7+1.0+4.0)×0.6=17.82kN/m翼緣處換算均布荷載：q設(shè)計=(14.04+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.6=16.224kN/mq標準=(11.7+1.0+4.0)×0.6=10.02kN/mⅡ、計算簡圖計算簡圖見下圖。底板處換算均布荷載：Ⅱ、計算簡圖計算簡圖見下圖。31Ⅲ、計算結(jié)果計算模型組合應(yīng)力計算結(jié)果Ⅲ、計算結(jié)果計算模型組合應(yīng)力計算結(jié)果32剪應(yīng)力計算結(jié)果變形計算結(jié)果剪應(yīng)力計算結(jié)果變形計算結(jié)果33組合應(yīng)力最大值90.4MPa<215MPa滿足要求；剪應(yīng)力最大值15.04MPa<125MPa滿足要求；變形最大值5mm<l/400=9.125mm滿足要求。（8）托架計算Ⅰ、荷載計算桁架一均布荷載：q設(shè)計=109.2×0.7+29.64×1.8+(1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×2.5=162.30kN/mq標準=91×0.7+24.7×1.8+(1.0+4.0)×2.5=120.66kN/m桁架二均布荷載：q設(shè)計=14.04×3.65+109.2×0.7+(1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×4.35=150.68kN/mq標準=11.7×3.65+91×0.7+(1.0+4.0)×4.35=128.16kN/m組合應(yīng)力最大值90.4MPa<215MPa滿足要求；（834Ⅱ、計算結(jié)果計算模型組合應(yīng)力計算結(jié)果Ⅱ、計算結(jié)果計算模型組合應(yīng)力計算結(jié)果35剪應(yīng)力計算結(jié)果變形計算結(jié)果剪應(yīng)力計算結(jié)果變形計算結(jié)果36所用材料有竹膠板、木材和Q235鋼材，材料特性見下表。64MPa<125MPa滿足要求；②嵌固深度設(shè)計值hd計算4、臨時工程中常用的材料有各種型材（角鋼、槽鋼、工字鋼等）、鋼管柱、腳手架、貝雷梁、方木、竹膠板、鋼板樁等等。構(gòu)成支架的桿件自重等等。Mpc1——基坑內(nèi)側(cè)各土層水平荷載標準值的合力之和對彎矩零點位置處彎矩(kN·m/m)；，c=10kN/m2。Ⅲ、槽鋼下設(shè)置120×150mm方木，其中心間距在腹板下為0.Ⅰ、底模采用15mm厚竹膠板，滿足受力要求。我們在橋梁施工中，在施工方案里會用到許多輔助設(shè)施，如支架、臨時墩、基礎(chǔ)、基坑支護結(jié)構(gòu)、便橋等，為確保方案合理以及結(jié)構(gòu)的安全，需要對組成設(shè)施的構(gòu)件材料進行計算校核。Tc1——支點水平力(kN/m)；鋼板樁圍堰在橋涵基礎(chǔ)施工中被廣泛應(yīng)用，下面結(jié)合工程實例論述鋼板樁圍堰的設(shè)計與施工問題。圖8-10抗滑樁錨固段計算示意圖承受壓力的臨時固結(jié)P壓=4408.計算簡圖如圖8-10所示。5mm，允許荷載33.在墻底處(h=4.腹板由60cm過渡到標準段頂板0.模板及支架自重標準值：Ⅱ、模板下設(shè)置[8槽鋼，在腹板、底板及翼緣下的中心間距分別為0.組合應(yīng)力最大值144.19MPa<215MPa滿足要求；剪應(yīng)力最大值41.64MPa<125MPa滿足要求；變形最大值2.5mm<l/400=11.25mm滿足要求。（9）預(yù)埋件計算Ⅰ、焊縫計算從上述計算看預(yù)埋件1的受力：最大拉力為363.5kN，由對拉精軋螺紋平衡，最大剪力為428.3kN，最大彎矩為，由預(yù)埋件承受。預(yù)埋件2的受力：最大壓力363.5kN，最大剪力為406.5kN，最大彎矩為67kN.m。預(yù)埋件1鋼筋型號為：φ28mm鋼筋，共20根，單根鋼筋面積S=615.8mm2。工字鋼與預(yù)埋板焊縫的焊腳尺寸為10mm，截面特性：A=21047.6mm2,W=2651743.3mm3所用材料有竹膠板、木材和Q235鋼材，材料特性見下表。組合應(yīng)37焊縫計算如下：σM1=380.8×106/2651743.3=143.6MPa,τv=428.3×103/21047.6=20.35MPa,工鋼與預(yù)埋板連接焊縫滿足要求。Ⅱ、預(yù)埋1鋼筋面積計算計算彎剪預(yù)埋件的公式，下兩式中取大值：根據(jù)上式計算所需鋼筋面積為10370.37mm2<615.8×20＝12316mm2

(《砼規(guī)》9.7節(jié)的規(guī)定)焊縫計算如下：工鋼與預(yù)埋板連接焊縫滿足要求。根據(jù)上式計算所需38Ⅲ、預(yù)埋2鋼筋面積計算預(yù)埋件2鋼筋型號為：φ25mm鋼筋，共16根，單根鋼筋面積S=490.9mm2。預(yù)埋件2為壓、彎、剪預(yù)埋件。取下兩式中較大值：墩身砼C55，預(yù)埋件鋼筋采用Φ25二級鋼筋，取：(《砼規(guī)》9.7節(jié)的規(guī)定)Ⅲ、預(yù)埋2鋼筋面積計算墩身砼C55，預(yù)埋件鋼筋采用Φ25二級39由式1計算得根據(jù)上式計算所需鋼筋面積為2024.32mm2<490.9×16＝7854.4mm2。（10）墩頂臨時固結(jié)計算臨時固結(jié)承受的不平衡彎矩為23804kN.m，豎向壓力為14744kN。配精軋螺紋鋼筋，直徑25mm，fy=930N/mm2?；炷翞镃55。臨時固結(jié)布置如下圖所示。由式1計算得根據(jù)上式計算所需鋼筋面積為（10）墩頂臨時固結(jié)計40臨時固結(jié)尺寸為0.4m×1.9mx×0.7m，兩個臨時固結(jié)在順橋向的中心間距為2.7m。單個臨時固結(jié)承受的拉（壓）力為：P1=23804/2.7/2=4408.2kN單個臨時固結(jié)承受的豎向壓力為：P2=14744/4=3686kN承受拉力的臨時固結(jié)P拉=4408.2-3686=722.2kN則AS=8920m2承受壓力的臨時固結(jié)P壓=4408.2+3686=8094.2kN則AS=6080m2經(jīng)過計算，單個臨時固結(jié)需要配置精軋螺紋鋼筋面積As=8920m2<490.9×26=12763.4m2。（11）結(jié)論Ⅰ、底模采用15mm厚竹膠板，滿足受力要求。臨時固結(jié)尺寸為0.4m×1.9mx×0.7m，兩個臨時固結(jié)在41Ⅱ、模板下設(shè)置[8槽鋼，在腹板、底板及翼緣下的中心間距分別為0.15m、0.2m和0.2m。經(jīng)過計算，模板下也可設(shè)置120×150mm方木（立放），在腹板、底板及翼緣下的中心間距分別為0.15m、0.2m和0.2m。Ⅲ、槽鋼下設(shè)置120×150mm方木，其中心間距在腹板下為0.3m，在底板及翼緣下均為0.6m。Ⅳ、托架上方橫向分配梁采用I32b，其中心間距在腹板下為0.3m，在底板及翼緣下均為0.6m。橫梁之間的連接桿件采用角鋼L75×75×8mm。Ⅴ、托架主桿件采用2I45b，托架與墩身預(yù)埋件焊接牢固。上方預(yù)埋件采用直徑25mm的精軋螺紋鋼筋對拉。Ⅵ、墩頂設(shè)置4個臨時固結(jié)，對稱放置。Ⅶ、要求桿件之間連接牢固。Ⅱ、模板下設(shè)置[8槽鋼，在腹板、底板及翼緣下的中心間距分別為422、(32+48+32)直線段支架施工計算書（1）概述此直線段總長7.85m，合擾段長1.5m，梁頂寬11.7m，梁底寬6.4m。箱梁截面在墩頂側(cè)底板厚0.9m，頂板厚0.9m,此加厚度過渡到標準段頂板0.4m，底板0.4m,過渡段長3.0m。腹板由60cm過渡到標準段頂板0.48m。擬采用鋼管腳手支架施工，鋼管支架采用Φ48×3.0mm,支架布置縱橋向0.6m、橫橋向0.6m、步距1.2m；在腹板及合龍段范圍進行加強采用0.3m間距。剪刀撐縱、橫向均采用每各3排支架設(shè)置一道剪刀撐，達到穩(wěn)定要求。支架布置圖如下：2、(32+48+32)直線段支架施工計算書43圖一、支架縱梁向布置圖圖一、支架縱梁向布置圖44圖二、支架施工橫橋向布置圖圖二、支架施工橫橋向布置圖45（2）荷載取值設(shè)計荷載：a.鋼筋混凝土容重標準值：26KN/m3b.模板及支架自重標準值：側(cè)模自重:q1=1.0KN/m2內(nèi)模自重:q2=1.0KN/m2底模自重:q3=1.0KN/m2施工人員及設(shè)備荷載標準值：2.5KN/m（3）結(jié)構(gòu)計算a.竹膠板計算取1m寬度，底板處最大混凝土高度1.2m(加厚段處于墩頂，可不計算)，跨度300mm。（2）荷載取值46圖8-10抗滑樁錨固段計算示意圖恒載主要為結(jié)構(gòu)自重，可變荷載包括施工人員荷載、混凝土沖擊荷載及振搗混凝土荷載等。六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟5kN，最大剪力為406.現(xiàn)澆梁膺架、連續(xù)梁懸臂施工掛籃、0#塊施工托架、鋼管滿堂支架、纜索吊、塔架、制梁場布置、臺座設(shè)計，利用萬能桿件等拼裝的可拆裝的架橋機、龍門吊等。1、基礎(chǔ)施工大臨結(jié)構(gòu)底模為δ=15mm厚竹膠板，在腹板、底板、翼緣下橫橋向設(shè)置中心距分別為0.64MPa<125MPa滿足要求；在支架不同部位，荷載值不同。某特大橋（32+48+32）m連續(xù)梁，有25?！?6＃兩個0#塊，0#塊梁高3.鋼板樁圍堰在橋涵基礎(chǔ)施工中被廣泛應(yīng)用，下面結(jié)合工程實例論述鋼板樁圍堰的設(shè)計與施工問題。圖8-2土動土壓力強度分布圖剪刀撐縱、橫向均采用每各3排支架設(shè)置一道剪刀撐，達到穩(wěn)定要求。5、擴大基礎(chǔ)一般要驗算基底的承載力（確定基礎(chǔ)底面積，基礎(chǔ)埋深及換填厚度）；圖二、支架施工橫橋向布置圖2、追求的原則：結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、施工便捷β——嵌固深度的安全系數(shù)，取β=1.1mm<L/400=0.【解】按式(8-1)計算墻底處(h=H=5.取1m寬度，底板處最大混凝土高度1.19MPa<215MPa滿足要求；主動土壓力，由式(3-5)得腹板處最大混凝土高度2.5m。跨度150mm。圖8-10抗滑樁錨固段計算示意圖腹板處最大混凝土高度247b.底縱梁墊木計算Ⅰ、墊木跨度600mm，底板處間距300mm，對應(yīng)最大混凝土高度1.2m。所受均布荷載:方木尺寸為120mm×100mm:Ⅱ、腹板處對應(yīng)最大混凝土高度2.5m，方木間距150mm：b.底縱梁墊木計算方木尺寸為120mm×100mm:Ⅱ、腹板48c.鋼管腳手計算鋼管支架采用Φ48×3.5mm，允許荷載33.1KN(路橋施工計算手冊表8－34)。鋼管腳手布置如圖所示:圖三、鋼管腳手平面布置圖c.鋼管腳手計算圖三、鋼管腳手平面布置圖49Ⅰ、墩頂處加厚段用墊木支撐于墩頂，故不用計算其受力，施工時抄墊平整即可。Ⅱ、翼緣處受力最大鋼管為1號鋼管混凝土平均高度0.50mⅢ、過渡段腹板處受力最大鋼管為2號鋼管混凝土平均高度2.5mⅣ、過渡段底板處受力最大鋼管為3號鋼管混凝土平均高度1.0mⅠ、墩頂處加厚段用墊木支撐于墩頂，故不用計算其受力，施工時抄50Ⅴ、標準直線段腹板處受力最大鋼管為4號鋼管混凝土平均高度2.5mⅥ、標準直線段底板處受力最大鋼管為5號鋼管混凝土平均高度0.98m同時，為滿足合擾段施工時附加荷載要求，合擾段鋼管加密布置。通過上述計算可看出鋼管受軸向力均滿足要求，同時為滿足穩(wěn)定性需根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置橫撐，剪刀撐。Ⅴ、標準直線段腹板處受力最大鋼管為4號鋼管Ⅵ、標準直線段底板51八

基坑開挖支護計算8.1土壓力計算在工程施工中，基坑開挖邊坡穩(wěn)定的分析與驗算、深基坑支護的設(shè)置、臨時支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算，以及地下結(jié)構(gòu)和逆作法施工受力、穩(wěn)定性核算等都需要進行土壓力的計算。計算土壓力的理論和方法有多種，常用的主要有朗金(RanKine)理論、C.A庫倫(Coulomb)理論和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)方法等三種。其中應(yīng)用最多的為朗金理論，這里主要簡介這一理論土壓力計算。主動土壓力計算當墻背豎直、光滑，其后填土表面水平，并無限延伸，不計土與墻間的摩擦力，主動土壓力強度(kN/m2)可按下式計算，見(圖8-1)：無粘性土：

(8-1)八基坑開挖支護計算(kN/m2)可按下式計算，見(圖8-52圖8-1主動土壓力計算簡圖粘性土：(8-2)其中：(8-3)圖8-1主動土壓力計算簡圖粘性土：(8-2)其中：(53式中：γ——墻后填土的重度(kN/m3)，地下水位以下用浮重度；h——計算主動土壓力強度的點至填土表面的距離(m)；

——填土的內(nèi)摩擦角(°)，根據(jù)試驗確定，當無試驗資料時?？蓞⒖急?-1

數(shù)值選用；——主動土壓力系數(shù)；c——填土的粘聚力(kN/m2)。表8-1土壤內(nèi)摩擦角值參考數(shù)值名稱粉砂土細砂土中砂土粗砂土、礫砂土、礫石碎石土粘性土內(nèi)摩擦角15°～25°20°～30°25°～35°30°～40°40°～45°10°～30°發(fā)生主動土壓力時的滑裂面與水平面的夾角為墻高H，單位長度總主動土壓力(kN/m)按下式計算：無粘性土：

(8-4)式中：——填土的內(nèi)摩擦角(°)，根據(jù)試驗確定，當無試驗資54主動土壓力強度與深度h成正比，沿墻高的壓力分布呈三角形，通過三角形形心，即在離墻底H/3處。粘性土：(8-5)通過三角形壓力分布圖abc的形心，即在離墻底(H0

?h)/3

處。式中：(8-6)【例8-1】擋土墻高5.2m，墻背豎直、光滑，填土表面水平，填土為砂土，其重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角=30o

，試求主動土壓力及其作用點，并繪出主動土壓力強度分布圖。【解】按式(8-1)計算墻底處(h=H=5.2m)的壓力強度：主動土壓力強度與深度h成正比，沿墻高的壓力分布55圖8-2土動土壓力強度分布圖按式計算主動土壓力：主動土壓力作用點離墻底距離為：H/3=5.2/3=1.733m主動土壓力強度呈三角形分布如圖8-2所示?！纠?-2】擋土墻高4.8m，墻背豎直、光滑，填土表面水平，填土為粘性土，其重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角=20o

，粘聚力c=10kN/m2，試求主動土壓力及其作用點，并繪出主動土壓力強度分布圖?！窘狻恳阎?20o

，按式(8-2)計算墻頂處(h=0)土壓力強度：圖8-2土動土壓力強度分布圖按式計算主動土壓力：主動土壓569×26=12763.施工人員及設(shè)備荷載標準值：2.圖8-10抗滑樁錨固段計算示意圖據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，水位為+76.1mm<L/400=0.通過三角形形心，即在離墻底H/3處。經(jīng)過計算，單個臨時固結(jié)需要配置精軋螺紋鋼筋面積As=8920m2<490.，c=10kN/m2。模板及支架自重標準值：9、鋼管樁、木樁、混凝土樁主要計算確定在設(shè)計荷載下樁的入土深度和樁徑（混凝土樁還需要進行配筋計算）主動土壓力強度分布如圖3-3所示。主動土壓力，由式(3-5)得二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)配精軋螺紋鋼筋，直徑25mm，fy=930N/mm2。12m，結(jié)構(gòu)如下圖8-9所示。4kN，F(xiàn)2=5803.《路橋施工計算手冊》；Ⅲ、槽鋼下設(shè)置120×150mm方木，其中心間距在腹板下為0.Ⅲ、過渡段腹板處受力最大鋼管為2號鋼管2m，墻背豎直、光滑，填土表面水平，填土為砂土，其重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角=30o，試求主動土壓力及其作用點，并繪出主動土壓力強度分布圖。Tc1——支點水平力(kN/m)；六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟圖8-3主動土壓力強度分布圖在墻底處(h=4.8m)的土壓力強度由式(8-2)得：9×26=12763.圖8-3主動土壓力強度分布圖在墻57主動土壓力，由式(3-5)得臨界深度：主動土壓力作用點在離墻底的距離為：(H?h)/3=(4.8?1.587)/3=1.071m主動土壓力強度分布如圖3-3所示。被動土壓力計算當墻背豎直、光滑，填土水平，不計土與墻間的摩擦力，被動土壓力強度(kN/m2)可按下式計算(圖3-4)：無粘性土：

(3-7)主動土壓力，由式(3-5)得臨界深度：主動土壓力作58粘性土：

其中：

式中：——被動土壓力系數(shù)。其余符號意義同前。墻高H，單位長度總被動土壓力(kN/m)按下式計算：無粘性土：

(8-8)

(8-9)

(8-10)通過三角形形心，即在離墻底H/3處。粘性土：

(8-11)粘性土：其中：式中：——被動土壓力系數(shù)。無粘59圖8-4被動土壓力計算簡圖a)被動土壓力計算；b)無粘性土；c)粘性土通過梯形壓力分布圖的形心，即在離墻底處。

【例8-3】擋土墻底腳高2m(圖8-5)，填土水平，土的重度γ=19kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=20。，粘聚力c=10kN/m2，試求被動土壓力及其作用點距墻底的距離?！窘狻坑深}意已知γ=19kN/m3，

φ=20。，c=10kN/m2。按式(8-8)計算墻頂處(h=0)土壓力強度：=圖8-4被動土壓力計算簡圖a)被動土壓力計算；b)無粘60圖8-5擋土墻的被動土壓力在墻底處(h=2m)的土壓力強度由式(8-8)得：被動土壓力，由式(8-11)被動土壓力作用點離墻底距離為：圖8-5擋土墻的被動土壓力在墻底處(h=2m)61特殊情況下土壓力計算⑴填土面上有均布荷載土壓力計算當墻后填土面上有均布荷載q作用時，可將均布荷載換算成位于地表以上假想的當量土層(等效的土層厚度)，即用假想的土重代替均布荷載，當量的土層厚度為填土的重度)。計算時，以A′B為墻背(即H+h為墻高)，按假想的墻高、填土面無荷載的情況計算土壓力強度，然后根據(jù)實際墻高范圍內(nèi)的土壓力強度分布圖計算土壓力(圖8-6)，今用朗金理論并以無粘性土為例，則填土面A點的土壓力強度為：(8-12)墻底B點的土壓強度為：

(8-13)則主動土壓力為土壓分布圖ABCD部分

(8-14)特殊情況下土壓力計算(8-12)墻底B點的土壓強度為：62圖8-6填土面水平其上有均布荷載的土壓力計算簡圖土壓力的作用點在梯形的形心，在離墻底(或)處。【例8-4】擋土墻高5.5m，墻背直立、光滑填土面水平，并有均布荷載q=12kN/m2，填土的重度γ=19kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=34。，粘聚力c=0，試求擋土墻的主動土壓力及其作用點【解】將地面均布荷載換算成填土的當量土層厚度(圖8-7)圖8-6填土面水平其上有均布荷載的土壓力計算簡圖土壓力的63圖8-7填土面上有均布荷載的主動土壓力分布圖在填土面處的土壓力強度：在墻底處的土壓力強度：則總主動土壓力為：圖8-7填土面上有均布荷載的主動土壓力分布圖在填土面處64主動土壓力作用在離墻底的距離為：8.2抗滑樁設(shè)計抗滑樁位置設(shè)計某項目頂進箱涵在西孔箱涵北側(cè)路基邊坡箱涵接長范圍內(nèi)增設(shè)4根挖孔樁，樁長為20.15m，其中錨固端長度為8.9m。東西兩側(cè)各兩根抗滑樁，樁徑為1.2m，樁間凈距為0.6m。其中靠近原箱涵的樁與接長箱涵框架外壁凈距1.28m，遠離原箱涵的樁與接長箱涵框架外壁凈距1.68m，位置如圖8-8所示。圖8-8抗滑樁平面布置圖主動土壓力作用在離墻底的距離為：8.2抗滑樁設(shè)65抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計鋼筋籠縱向受力主筋采用Φ25HRB335螺紋鋼筋，靠主動土壓力一側(cè)(即路基土體側(cè)，受拉區(qū))間距為140mm，布置14束(每束3根)，靠被動土壓力一側(cè)(即箱涵側(cè)，受壓區(qū))間距為135mm，布置13束(每束2根)，混凝土保護層厚度為30mm。構(gòu)造筋采用Φ16HRB335螺紋鋼筋，縱向間距2m。箍筋采用φ8HPB235圓鋼筋，縱向間距200mm?；炷翉姸鹊燃墳镃40，采用商品混凝土。采用M10水泥砂漿砌筑磚護壁，厚度為0.12m，結(jié)構(gòu)如下圖8-9所示。圖8-9抗滑樁結(jié)構(gòu)示意圖抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計圖8-9抗滑樁結(jié)構(gòu)示意圖66抗滑樁錨固長度計算計算簡圖如圖8-10所示。圖8-10抗滑樁錨固段計算示意圖主動土壓力F2為：被動土壓力F1為

抗滑樁錨固長度計算圖8-10抗滑樁錨固段計算示意圖主動67樁身自重G為：以O(shè)點為轉(zhuǎn)點取矩：即經(jīng)過計算h=8.84m，取h=8.9m。抗滑樁錨固長度為8.9m。代入上式計算得F1=2586.4kN，F(xiàn)2=5803.7kN，G=569.4kN8.3鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰在橋涵基礎(chǔ)施工中被廣泛應(yīng)用，下面結(jié)合工程實例論述鋼板樁圍堰的設(shè)計與施工問題。工程概況某鐵路橋基礎(chǔ)為鉆孔樁基礎(chǔ)，承臺結(jié)構(gòu)尺寸為10.2×12.6m。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，水位為+76.0m，其地層組成：表層細砂，松散，其下淤泥質(zhì)亞粘土，呈流塑狀，再其下粉砂、中砂層，飽和、松散，最下部為燕山晚期二長花崗巖。根據(jù)現(xiàn)場水文地質(zhì)狀況和施工單位現(xiàn)有設(shè)備情況，采用筑島打鋼板樁圍堰，設(shè)集水井排水的方法進行施工。樁身自重G為：以O(shè)點為轉(zhuǎn)點取矩：即68鋼板樁圍堰布置鋼板樁圍堰布置，一般來講，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)尺寸加堰內(nèi)作業(yè)空間來考慮，同時還應(yīng)考慮鋼板樁的寬度模數(shù)。采用鋼板樁長度，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)底面標高，經(jīng)過分析確定，本例采用12m。根據(jù)承臺設(shè)計尺寸和承臺底標高，鋼板樁圍堰布置見圖3-11。圖8-11鋼板樁圍堰立面示意圖鋼板樁圍堰驗算（1）計算作用于鋼板樁上的壓力強度鋼板樁計算簡圖見圖3-12，作用于鋼板樁上的土壓力強度分布見圖8-13。主動土壓力：A點(h=0)：B點(h=0.5m)：鋼板樁圍堰布置圖8-11鋼板樁圍堰立面示意圖鋼板樁圍69施工采用一次澆注成型。（2）構(gòu)件按最不利的受力狀態(tài)進行驗算；剪刀撐縱、橫向均采用每各3排支架設(shè)置一道剪刀撐，達到穩(wěn)定要求。27mm<L/400=0.則主動土壓力為土壓分布圖ABCD部分主動土壓力，由式(3-5)得慣性矩I=3375cm4。5截面，主要驗算其承載力及穩(wěn)定性；螺栓規(guī)格型號及布置等等）六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟Ⅵ、墩頂設(shè)置4個臨時固結(jié)，對稱放置。12m，結(jié)構(gòu)如下圖8-9所示。（2）構(gòu)件按最不利的受力狀態(tài)進行驗算；0#塊施工滿堂支架、托架；Ⅰ、墊木跨度600mm，底板處間距300mm，對應(yīng)最大混凝土高度1.——主動土壓力系數(shù)；Ⅴ、托架主桿件采用2I45b，托架與墩身預(yù)埋件焊接牢固。33MPa<[σ]=50MPa強度滿足4MPa<215MPa滿足要求；4m，計算跨度采用托架中心間距連續(xù)梁進行計算。圖8-12鋼板樁計算簡圖圖8-13作用于鋼板樁上的土壓力強度及分布圖施工采用一次澆注成型。圖8-12鋼板樁計算簡圖圖8-70C′點()C點(h=1.5m)：D′點():C′點(71D點(h=5.5m)：E點(h=6.5m)：G點():)：D點(h=5.5m)：E點(h=6.5m)：G72被動土壓力：E點(h=0)：F點(h=0.5m)：G點():（2）鋼板樁嵌固深度計算①支護結(jié)構(gòu)支點力計算基坑底面以下支護結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點位置至基坑底面的距離的計算：被動土壓力：E點(h=0)：F點(h=0.5m)：G73(8-15)式中：

——

水平荷載標準值(kPa)；

——

水平抗力標準值(kPa)；——

基坑底面至設(shè)定彎矩零點的距離(m)。則：得：支點水平力:

(8-16)式中：Tc1——

支點水平力(kN/m)；Mac1——

基坑外側(cè)各土層水平荷載標準值的合力之和對彎矩零點位置處彎矩(kN·m/m)；Mpc1——

基坑內(nèi)側(cè)各土層水平荷載標準值的合力之和對彎矩零點位置處彎矩(kN·m/m)；(8-15)式中：——水平荷載標準值(kPa)；——74則：②嵌固深度設(shè)計值hd計算嵌固深度設(shè)計值hd可按下式確定：(8-17)則：②嵌固深度設(shè)計值hd計算嵌固深度設(shè)計值hd可按下式確定：75【解】按式(8-1)計算墻底處(h=H=5.2m(加厚段處于墩頂，可不計算)，跨度300mm。六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟工字鋼與預(yù)埋板焊縫的焊腳尺寸為10mm，截面特性：4m，計算跨度采用托架中心間距連續(xù)梁進行計算。當墻背豎直、光滑，其后填土表面水平，并無限延伸，不計土與墻間的摩擦力，主動土壓力強度慣性矩I=3375cm4。1mm<L/400=0.計算時，以A′B為墻背(即H+h為墻高)，按假想的墻高、填土面無荷載的情況計算土壓力強度，然后根據(jù)實際墻高范圍內(nèi)的土壓力強度分布圖計算土壓力(圖8-6)，今用朗金理論并以無粘性土為例，則填土面A點的土壓力強度為：——水平荷載標準值(kPa)；我們在橋梁施工中，在施工方案里會用到許多輔助設(shè)施，如支架、臨時墩、基礎(chǔ)、基坑支護結(jié)構(gòu)、便橋等，為確保方案合理以及結(jié)構(gòu)的安全，需要對組成設(shè)施的構(gòu)件材料進行計算校核。1、型鋼類材料主要做為支架體系中的縱橫梁，需要驗算其受力狀況下的強度、剛度（變形）以及抗剪情況；經(jīng)過計算，單個臨時固結(jié)需要配置精軋螺紋鋼筋面積As=8920m2<490.圖8-6填土面水平其上有均布荷載的土壓力計算簡圖在支架不同部位，荷載值不同。125mm滿足要求。采用120×150mm方木立放，跨度為橫梁順橋向間距，底板處為L=0.預(yù)埋件1鋼筋型號為：φ28mm鋼筋，共20根，單根鋼筋面積S=615.鋼板樁計算簡圖見圖3-12，作用于鋼板樁上的土壓力強度分布見圖8-13。式中：hT——

內(nèi)支撐支點距基坑底距離，hT=4.5m；β——

嵌固深度的安全系數(shù)，取β=1.2;γ0——

建筑基坑側(cè)壁重要性系數(shù)，一級結(jié)構(gòu)取1.1，二級結(jié)構(gòu)取1.0，三級結(jié)構(gòu)取0.9，本例取1.1。【解】按式(8-1)計算墻底處(h=H=5.式中：76橋梁結(jié)構(gòu)計算高星橋梁結(jié)構(gòu)計算高星77一、概述二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主要原則四、各種構(gòu)件驗算的主要項目五、臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟七、計算實例1:某特大橋32m＋48m＋32m連續(xù)梁檢算八、基坑開挖支護計算一、概述二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主78一、概述我們在橋梁施工中，在施工方案里會用到許多輔助設(shè)施，如支架、臨時墩、基礎(chǔ)、基坑支護結(jié)構(gòu)、便橋等，為確保方案合理以及結(jié)構(gòu)的安全，需要對組成設(shè)施的構(gòu)件材料進行計算校核。1、基礎(chǔ)施工大臨結(jié)構(gòu)主要包括鋼板樁圍堰、圍護樁、水上施工平臺、簡易浮吊、鋼套箱、沉井、雙壁鋼圍堰、棧橋，以及用于基坑支護的鋼板樁、鋼軌樁、挖孔樁、土釘墻、地下連續(xù)墻等結(jié)構(gòu)一、概述我們在橋梁施工中，在施工方案里會用到許多792、上部結(jié)構(gòu)施工大臨設(shè)施現(xiàn)澆梁膺架、連續(xù)梁懸臂施工掛籃、0#塊施工托架、鋼管滿堂支架、纜索吊、塔架、制梁場布置、臺座設(shè)計，利用萬能桿件等拼裝的可拆裝的架橋機、龍門吊等。3、對連續(xù)梁施工來說，臨時結(jié)構(gòu)包括以下種類0#塊施工滿堂支架、托架；掛籃；邊跨現(xiàn)澆段滿堂支架（或貝雷支架、托架）；0#塊臨時固結(jié)設(shè)施；合攏段臨時鎖定設(shè)施等。4、臨時工程中常用的材料有各種型材（角鋼、槽鋼、工字鋼等）、鋼管柱、腳手架、貝雷梁、方木、竹膠板、鋼板樁等等。2、上部結(jié)構(gòu)施工大臨設(shè)施80二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)1、設(shè)計資料及圖紙2、行業(yè)規(guī)范如公路、鐵路橋梁設(shè)計、施工方面的相關(guān)規(guī)范及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工方面的一些規(guī)范（如：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》）等。3、各類設(shè)計手冊。如：五金手冊、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊、建筑施工計算手冊、路橋施工計算手冊、橋涵施工手冊、實用土木工程手冊等。4、教科書（如《工程力學》、《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》、《材料力學》、《基礎(chǔ)工程》等）、類似工程施工實例。二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)1、設(shè)計資料及圖紙81三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主要原則1、一般原則：適用、安全、經(jīng)濟2、追求的原則：結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、施工便捷3、結(jié)構(gòu)計算如果計算采用手算，為避免繁瑣的計算，要采取避繁就簡的原則：（1）非等截面的梁部荷載偏安全按最大截面取值；（2）構(gòu)件按最不利的受力狀態(tài)進行驗算；（3）構(gòu)件的受力模式采用均布荷載或集中荷載或組合方式；

（4）對于型鋼等梁式受力構(gòu)件，要簡化成簡支梁或連續(xù)梁等易于計算的模型。三、臨時結(jié)構(gòu)計算的主要原則1、一般原則：適用、安全、經(jīng)濟82四、各種構(gòu)件驗算的主要項目1、型鋼類材料主要做為支架體系中的縱橫梁，需要驗算其受力狀況下的強度、剛度（變形）以及抗剪情況；2、貝雷梁主要應(yīng)用于便橋、跨度較大的支架結(jié)構(gòu)中，同型鋼類一樣需要驗算強度、剛度（一般作為整體來考慮，即不需要計算其每根桿件的內(nèi)力）；3、方木主要做為支架頂部的分配梁，其受力型式也為梁式，需要驗算強度、剛度、抗剪能力；4、腳手桿一般采取φ48×3.5截面，主要驗算其承載力及穩(wěn)定性；5、擴大基礎(chǔ)一般要驗算基底的承載力（確定基礎(chǔ)底面積，基礎(chǔ)埋深及換填厚度）；四、各種構(gòu)件驗算的主要項目1、型鋼類材料主要做為支架體系中的836、鋼管柱類要驗算抗壓承載力及穩(wěn)定性（受力，長細比）；7、竹膠板等各種板材主要用于模板制作，主要驗算抗彎拉強度、剛度（變形）情況；8、砂筒一般應(yīng)用于有卸落要求的支架中或用于先簡支后連續(xù)梁的臨時支座，主要是根據(jù)承受荷載計算砂筒的內(nèi)徑和壁厚；9、鋼管樁、木樁、混凝土樁主要計算確定在設(shè)計荷載下樁的入土深度和樁徑（混凝土樁還需要進行配筋計算）6、鋼管柱類要驗算抗壓承載力及穩(wěn)定性（受力，長細比）；84五、臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程1、掌握設(shè)計目的

在進行臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，首先必須搞清楚設(shè)計它的目的，也就是設(shè)計的意圖是什么。你得明白究竟這個臨時結(jié)構(gòu)作用是什么，能不能通過設(shè)計達到這個目的。如設(shè)計支架，有的人心里說，我設(shè)計支架就為了現(xiàn)澆梁，目的很正確，但是我想再問，你的支架跨不跨越公路、鐵路？有沒有凈空要求？有沒有限界限制？如果不考慮這些，那所有的現(xiàn)澆梁支架豈不相同，完全可以做一個固定模式，也不用再設(shè)計了。再比如設(shè)計棧橋，目的是為了跨越溝渠，連接兩岸交通，但是讓棧橋通什么樣的車？運些什么東西？需不需要上下行車道？單行道需不需要設(shè)會車臺？洪水期間是否考慮正常使用？這些與設(shè)計相關(guān)的目的如果有一條沒考慮到，就會影響整個大橋的施工總體方案，甚至會增加投入，延誤工期。五、臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程1、掌握設(shè)計目的在進行臨時852、現(xiàn)場調(diào)查踏勘

根據(jù)橋梁設(shè)計圖，對現(xiàn)場需設(shè)臨時結(jié)構(gòu)的施工位置進行調(diào)查。主要內(nèi)容包括?，F(xiàn)場材料堆放、吊裝是否方便，通往施工場地道路能否運輸長大構(gòu)件；如果跨越公路或鐵路，要勘查道路兩側(cè)墩身到公路或鐵路限界的距離、凈空要求、交通流量、路肩或路中可否設(shè)置臨時墩、掛籃施工是否需設(shè)防護棚架；對于制梁場需調(diào)查場地大小、地下水文地質(zhì)情況、線路和梁場的相對位置及線路設(shè)計形式。

2、現(xiàn)場調(diào)查踏勘根據(jù)橋梁設(shè)計圖，對現(xiàn)場需設(shè)臨時結(jié)構(gòu)863、結(jié)構(gòu)選型

結(jié)構(gòu)選型即根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況、現(xiàn)有材料設(shè)備情況及大臨結(jié)構(gòu)的適用范圍確定臨時設(shè)施的形式。如：基坑支護類型的選擇；支架類型選擇；掛籃類型的選擇；臨時固結(jié)設(shè)施選擇等等。4、設(shè)計概圖

通過以上“結(jié)構(gòu)選形”步驟，臨時結(jié)構(gòu)大體樣式已心中有數(shù)，下一步就應(yīng)該結(jié)合橋梁設(shè)計圖及以往施工經(jīng)驗及實例定出結(jié)構(gòu)的大致尺寸，并確定相應(yīng)的材料規(guī)格、尺寸。

3、結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)選型即根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況、現(xiàn)有材料設(shè)備情87配精軋螺紋鋼筋，直徑25mm，fy=930N/mm2。主動土壓力：A點(h=0)：在支架不同部位，荷載值不同。E點(h=6.如：構(gòu)件截面的詳細設(shè)計；計算時，以A′B為墻背(即H+h為墻高)，按假想的墻高、填土面無荷載的情況計算土壓力強度，然后根據(jù)實際墻高范圍內(nèi)的土壓力強度分布圖計算土壓力(圖8-6)，今用朗金理論并以無粘性土為例，則填土面A點的土壓力強度為：Ⅶ、要求桿件之間連接牢固。3m，其下鋼管間距分別為0.h——計算主動土壓力強度的點至填土表面的距離(m)；Ⅰ、墩頂處加厚段用墊木支撐于墩頂，故不用計算其受力，施工時抄墊平整即可。2m，墻背豎直、光滑，填土表面水平，填土為砂土，其重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角=30o，試求主動土壓力及其作用點，并繪出主動土壓力強度分布圖。根據(jù)概圖，進行計算，再根據(jù)計算，對沒考慮到的部位補充設(shè)計或沒通過計算的部位調(diào)整設(shè)計。翼緣處模板上的荷載小于底板下模板上的荷載，但其下槽鋼間距相同，均為200mm，所以強度和剛度滿足要求。模板及支架自重標準值：——基坑底面至設(shè)定彎矩零點的距離(m)。通過三角形壓力分布圖abc的形心，即在離墻底(H0?h)/3處。7kN，G=569.鋼管支架采用Φ48×3.經(jīng)過計算，單個臨時固結(jié)需要配置精軋螺紋鋼筋面積As=8920m2<490.預(yù)埋件1鋼筋型號為：φ28mm鋼筋，共20根，單根鋼筋面積S=615.5、計算、細化結(jié)構(gòu)根據(jù)概圖，進行計算，再根據(jù)計算，對沒考慮到的部位補充設(shè)計或沒通過計算的部位調(diào)整設(shè)計。

如：構(gòu)件截面的詳細設(shè)計；節(jié)點詳細設(shè)計（如焊縫高度及長度；螺栓規(guī)格型號及布置等等）6、正式出圖、出計算單

最后根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計完善整個結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，并按最終設(shè)計進行檢算，并出相應(yīng)設(shè)計圖及計算單。配精軋螺紋鋼筋，直徑25mm，fy=930N/mm2。5、計88六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟1、計算荷載及其組合荷載一般包括：永久荷載和可變荷載。其中永久荷載包括：結(jié)構(gòu)物自重、模板重量；構(gòu)成支架的桿件自重等等。可變荷載包括：風荷載；支架上面的作業(yè)人員、材料、機具等重量；混凝土沖擊及振動產(chǎn)生的荷載等等。2、計算構(gòu)件的截面特性包括：截面的面積、慣性矩、截面抗彎模量、面積矩、回轉(zhuǎn)半徑（型鋼可由相應(yīng)的手冊查得）、桿件的長細比3、根據(jù)支架構(gòu)造圖及其受力特點畫出受力簡圖4、受力計算及分析利用結(jié)構(gòu)力學及材料力學知識對以上受力簡圖進行受力分析，最后結(jié)合設(shè)計規(guī)范的有關(guān)條文規(guī)定判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否安全六、臨時結(jié)構(gòu)檢算的一般步驟1、計算荷載及其組合895、手工計算常用的計算簡圖及計算公式（1）簡支梁圖式ABl-+5、手工計算常用的計算簡圖及計算公式ABl-+90（2）連續(xù)梁圖式（3）需要掌握的檢算公式（2）連續(xù)梁圖式（3）需要掌握的檢算公式91（4）壓桿的穩(wěn)定計算（4）壓桿的穩(wěn)定計算92i、矩形截面慣性矩Ix,Iy.截面模量Wx，Wy的計算：bhxxyy(5)幾種截面有關(guān)參數(shù)的計算i、矩形截面慣性矩Ix,Iy.截面模量Wx，Wy的計算：bh93ii、圓形截面慣性矩Ix,Iy,Wx,Wy的計算：Dxxyyii、圓形截面慣性矩Ix,Iy,Wx,Wy的計算：Dxxyy94Dxxyyd假設(shè)某鋼管柱的計算長度為l0,計算其長細比λ：iii、圓管截面的慣性矩Ix，Iy,截面模量Wx,Wy，回轉(zhuǎn)半徑i的計算公式：Dxxyyd假設(shè)某鋼管柱的計算長度為l0,計算其長細比λ：i95七、計算實例1:某特大橋32m＋48m＋32m連續(xù)梁1、0#塊施工臨時結(jié)構(gòu)檢算（1）0#塊托架概述某特大橋（32+48+32）m連續(xù)梁，有25?！?6＃兩個0#塊，0#塊梁高3.50m，單個0#塊總計混凝土方量95.53m2，248.36t。施工采用一次澆注成型。0#塊支架分2部分，圓形墩兩側(cè)各為一部分，荷載通過底模及橫梁傳至三角架托架上。（2）設(shè)計依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；《公路鋼木設(shè)計規(guī)范》；《路橋施工計算手冊》；《預(yù)埋件設(shè)計手冊》；《實用建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》；《鋼結(jié)構(gòu)》；《竹編膠合板》；設(shè)計院施工圖。七、計算實例1:某特大橋32m＋48m＋32m連續(xù)梁1、096（3）荷載取值及材料特性Ⅰ、荷載取值臨時施工結(jié)構(gòu)檢算用荷載值包括恒載及可變荷載。恒載主要為結(jié)構(gòu)自重，可變荷載包括施工人員荷載、混凝土沖擊荷載及振搗混凝土荷載等。在支架不同部位，荷載值不同。強度檢算時采用荷載設(shè)計組合值，剛度檢算時采用荷載標準組合值，穩(wěn)定性檢算時采用荷載設(shè)計組合值，地基強度檢算時采用荷載標準組合值。詳細荷載取值見下表。名稱分項計算高度(m)荷載標準值kN/m2分項系數(shù)荷載設(shè)計值kN/m2箱梁恒載腹板3.5911.2109.2底板+頂板0.9524.71.229.64翼緣0.2~0.6511.71.214.04模板恒載底模11.21.2側(cè)模41.24.8內(nèi)模41.24.8活載施工人員11.41.4混凝土沖擊21.42.8振搗荷載21.42.8（3）荷載取值及材料特性名稱分項計算高度(m)荷載標準值kN97Ⅱ、材料特性所用材料有竹膠板、木材和Q235鋼材，材料特性見下表。名稱分項壓彎應(yīng)力(MPa)彈性模量(MPa)計算截面b×h(cm)截面特性重量I(cm4)W(cm3)A(cm2)i(cm)kN/m竹膠板橫向506100100×1.528.12537.5縱向707400槽鋼Q235210206000[8101.025.3木材順紋13900012×1533754501800.14鋼管Q235210206000Φ60×2.03068451022836420.53.86Q235210206000Φ40×1.5336663366181.413.61.42Q235210206000Φ4.8×0.3512.195.084.891.580.04Ⅱ、材料特性名稱分項壓彎應(yīng)力彈性模量計算截面截面特性重量I9804MPa<125MPa滿足要求；二、臨時工程計算主要設(shè)計依據(jù)1mm<L/400=0.被動土壓力作用點離墻底距離為：預(yù)埋件1鋼筋型號為：φ28mm鋼筋，共20根，單根鋼筋面積S=615.節(jié)點詳細設(shè)計（如焊縫高度及長度；Ⅵ、標準直線段底板處受力最大鋼管為5號鋼管箱梁截面在墩頂側(cè)底板厚0.9、鋼管樁、木樁、混凝土樁主要計算確定在設(shè)計荷載下樁的入土深度和樁徑（混凝土樁還需要進行配筋計算）0#塊施工滿堂支架、托架；所用材料有竹膠板、木材和Q235鋼材，材料特性見下表。剪刀撐縱、橫向均采用每各3排支架設(shè)置一道剪刀撐，達到穩(wěn)定要求。3、對連續(xù)梁施工來說，臨時結(jié)構(gòu)包括以下種類四、各種構(gòu)件驗算的主要項目計算時，以A′B為墻背(即H+h為墻高)，按假想的墻高、填土面無荷載的情況計算土壓力強度，然后根據(jù)實際墻高范圍內(nèi)的土壓力強度分布圖計算土壓力(圖8-6)，今用朗金理論并以無粘性土為例，則填土面A點的土壓力強度為：5kN，最大彎矩為67kN.2、上部結(jié)構(gòu)施工大臨設(shè)施某特大橋（32+48+32）m連續(xù)梁，有25?！?6＃兩個0#塊，0#塊梁高3.——基坑底面至設(shè)定彎矩零點的距離(m)。根據(jù)概圖，進行計算，再根據(jù)計算，對沒考慮到的部位補充設(shè)計或沒通過計算的部位調(diào)整設(shè)計。（4）模板檢算底模為δ=15mm厚竹膠板，在腹板、底板、翼緣下橫橋向設(shè)置中心距分別為0.15m、0.2m、0.2m的[8槽鋼。模板寬度取1m，對應(yīng)的截面參數(shù)為截面模量W=37.5cm3；慣性矩I=28.125cm4?？蓪⒛０搴喕癁?跨連續(xù)梁進行計算，跨度分別為0.15m、0.2m、0.2m，見下圖。Ⅰ、腹板處底模檢算換算均布荷載q設(shè)計=(109.2+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×1=122.2kN/mq標準=(91+1.0+4.0)×1=96.0kN/m04MPa<125MPa滿足要求；（4）模板檢算Ⅰ、腹99正應(yīng)力計算：

=0.1×122.2×0.152=0.275kNm=7.33MPa<[σ]=50MPa強度滿足

剪應(yīng)力計算：最大剪力Vmax=KVql=0.620×122.2×0.15=11.36kN最大剪應(yīng)力

=1.14MPa<[τ]=2.8MPa剪應(yīng)力滿足要求最大撓度計算：

=0.27mm<L/400=0.375mm剛度滿足要求

正應(yīng)力計算：=0.1×122.2×0.152=0.275k100Ⅱ、底板處底模檢算取橋底板最大荷載處進行檢算。q設(shè)計=(29.64+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×1=42.64kN/mq標準=(24.7+1.0+4.0)×1=29.7kN/m撓度滿足Ⅱ、底板處底模檢算q設(shè)計=(29.64+1.2+4.8+1.101Ⅲ、翼緣處底模檢算翼緣處模板上的荷載小于底板下模板上的荷載，但其下槽鋼間距相同，均為200mm，所以強度和剛度滿足要求。（5）槽鋼檢算在腹板、底板、翼緣下橫橋向設(shè)置中心距分別為0.15m、0.2m、0.2m的Q235級[8槽鋼，其下方木間距分別為0.3m、0.6m、0.6m。截面參數(shù)為：截面模量W=25.3cm3；慣性矩I=101.0cm4。Ⅰ、腹板處槽鋼檢算換算均布荷載q設(shè)計=(109.2+1.2+4.8+1.4+2.8+2.8)×0.15=18.33kN/mq標準=(91+1.0+4.0)×0.15=14.4kN/m正應(yīng)力計算：

=0.1×18.33×0.32Ⅲ、翼緣處底模檢算（5）槽鋼檢算正