長(zhǎng)征溝特大橋連續(xù)梁0#塊托架檢算報(bào)告-翼緣

1、0#塊托架概述0#塊梁高7.0m，施工采用一次澆筑成型。0#塊支架分2部分，分別為順橋向和橫橋向。0#塊順橋向支架分2部分，橋墩兩側(cè)各為一部分，荷載通過(guò)底模及橫梁傳至三角架托架上。順橋向托架采用4道縱梁，為1根40b工字鋼，桿件總長(zhǎng)度為4.5m，其中懸挑長(zhǎng)度為2.8m，斜撐采用1根40b工字鋼，斜撐長(zhǎng)度為3.54m，平臺(tái)上面橫鋪I25b工字鋼，托架布置間距為2.4m，橫梁布置間距0.4m，有效受力橫梁由墩身邊沿起算為單側(cè)6根。0#塊橫橋向支架也分2部分，橋墩兩側(cè)各為一部分，荷載通過(guò)底模及橫梁傳至三角架托架上。托架采用4道縱梁，頂部為1根25b工字鋼，桿件總長(zhǎng)度為3.2m，其中懸挑長(zhǎng)度為1.8m，斜撐采用1根25b工字鋼，斜撐長(zhǎng)度為2.13m，平臺(tái)上面橫鋪I25b工字鋼，托架布置間距為2.3m，橫梁布置間距0.24m，有效受力橫梁由墩身邊沿起算為單側(cè)5根。2、荷載假定恒載1）新澆混凝土自重：鋼筋砼容重γ=26.5kN/m3；2）內(nèi)、外模及支架q1=4.0kN/m2；活載1）施工人員、施工料具、運(yùn)輸荷載，按2.0kN/m2計(jì)；2）水平模板的砼振搗荷載，按2.0kN/m2計(jì)；3）傾倒混凝土沖擊荷載，按2.0kN/m2計(jì)。0#順橋向托架計(jì)算圖（單位：cm）0#橫橋向托架計(jì)算圖（單位：cm）3、順橋向橫梁和托架驗(yàn)算3.1橫梁驗(yàn)算3.1.1截面荷載分布沿橋縱向由于該橋?yàn)樽兏叨茸兘孛婊炷脸掷m(xù)梁，在支點(diǎn)附近底板及腹板加厚，選用該截面的幾何尺寸進(jìn)行主梁的自重計(jì)算。沿橋橫向由于箱梁混凝土沿橫向的不均勻分布，因此計(jì)算時(shí)將橫向分為底板部分、腹板部分和翼板部分。主梁截面的自重區(qū)域劃分見(jiàn)圖2。計(jì)算截面荷載分布見(jiàn)圖3。橫梁采用I25b工字鋼,順橋向間距0.4m，在0#塊下部共設(shè)立6道，其它為確保施工平臺(tái)等另加工字鋼自行增加。主梁截面的自重區(qū)域劃分根據(jù)受力截面計(jì)算可知：1)緣板截面面積：A1=0.675m22)腹板截面面積：A2=7.295m23)頂、底板截面面積：A3+A3'=3.652m2（1）翼緣板部位荷載計(jì)算長(zhǎng)度取1m計(jì)算?；炷磷灾睾奢d計(jì)算P11=A1γ/B1=0.675×26.5/1.5=11.925kN/m2考慮混凝土超灌，系數(shù)取1.05，則翼緣板部位混凝土分布荷載為：P11=11.925×1.05=12.522kN/m2②混凝土振搗及沖擊荷載P12=2.0+2.0=4.0kN/m2③人員及機(jī)具荷載P13=2.0kN/m2④模板及支架荷載P14=4.0kN/m2翼緣板下荷載累計(jì)為：P1=1.2×(12.522+4.0)+1.4×(2.0+4.0)=28.23kN/m2線荷載為：P1’=28.23×0.4=11.30kN/m（2）腹板部位荷載計(jì)算混凝土自重荷載計(jì)算P21=A2γ/B2=7.295×26.5/1.4=138.09kN/m2考慮混凝土超灌，系數(shù)取1.05，則翼緣板部位混凝土分布荷載為：P21=138.09×1.05=144.99kN/m2②混凝土振搗及沖擊荷載P22=2.0+2.0=4.0kN/m2③人員及機(jī)具荷載P23=2.0kN/m2④模板及支架荷載P24=4.0kN/m2腹板下荷載累計(jì)為：P2=1.2×(144.99+4.0)+1.4×(2.0+4.0)=187.19kN/m2線荷載為：P2’=187.19×0.4=74.88kN/m（3）頂、底板部位荷載計(jì)算混凝土自重荷載計(jì)算P31=(A3+A3')γ/B1=26.5×3.652/2.2=43.99kN/m2考慮混凝土超灌，系數(shù)取1.05，則翼緣板部位混凝土分布荷載為：P31=43.99×1.05=46.19kN/m2②混凝土振搗及沖擊荷載P32=2.0+2.0=4.0kN/m2③人員及機(jī)具荷載P33=2.0kN/m2④模板及支架荷載P34=4.0kN/m2頂板下荷載累計(jì)為：P3=1.2×(46.19+4.0)+1.4×(2.0+4.0)=68.63kN/m2線荷載為：P3’=68.63×0.4=27.46kN/m（4）荷載分布示意圖根據(jù)以上計(jì)算荷載，節(jié)段荷載分布示意圖以下圖所示3.1.2橫梁受力分析橫梁為I25b,其A=53.5cm2,Ix=5278cm4,Wx=422cm3,Ix/Sy=21.4cm，m=42kg/m。Q235彈性模量：，允許彎曲應(yīng)力215MPa，允許壓應(yīng)力325MPa，允許剪應(yīng)力125MPa。橫梁的力學(xué)計(jì)算模型采用多跨持續(xù)梁，用力學(xué)求解器計(jì)算強(qiáng)度及撓度，其驗(yàn)算成果見(jiàn)圖。橫梁計(jì)算模型（單位：N/m）橫梁彎矩及支反力成果（單位：N.m和N）橫梁剪力分布圖（單位：N）橫梁最大撓度分布圖以及計(jì)算成果從以上驗(yàn)算成果可知，橫梁的最大絕對(duì)彎矩為24.8kN.m，最大剪力為67.7kN，則有：σmax=Mmax/wx=24.8/0.000422×10-3=59.05MPa<215MPa；τmax=QSx/Ixd=67.7/(0.214×0.01)×10-3=31.64MPa<125MPa；故最大彎曲應(yīng)力和最大剪應(yīng)力均符合規(guī)定。從以上驗(yàn)算成果可知，橫梁的跨中最大撓度為1.2mm，不大于允許撓度[f]=l/300=2400/300=8mm，滿足規(guī)范規(guī)定；橫梁懸臂端最大撓度為2.3mm，不大于允許撓度[f]=l/300=2100/300=7mm，滿足規(guī)范規(guī)定。3.2托架計(jì)算托架為I40b,其A=94.1cm2,Ix=22781cm4,Wx=1139cm3,Ix/Sy=33.9cm，m=73kg/m。Q235彈性模量：，允許彎曲應(yīng)力215MPa，允許壓應(yīng)力325MPa，允許剪應(yīng)力125MPa。托架承受橫梁傳遞的力，由以上計(jì)算可知，托架受到的最不利荷載為90.1kN。托架的計(jì)算模型、強(qiáng)度及撓度的驗(yàn)算成果見(jiàn)圖。托架計(jì)算模型托架彎矩分布圖（單位：N.m）托架剪力分布圖（單位：N）托架軸力分布圖（單位：N）托架最大撓度分布圖（單位：m）從以上驗(yàn)算成果可知托架的最大絕對(duì)彎矩為189.2kN.m，最大剪力值為357.6kN，最大軸力為288.0kN則有：σmax=Mmax/wx=189.2/0.001139×10-3=166.2MPa<215MPa；τmax=QSx/Ixd=357.6/(0.339×0.012)×10-3=88.0MPa<125MPa； σn=Nmax/A=288.0/0.00941×10-3=30.7MPa<325MPa故托架的最大正應(yīng)力、最大剪應(yīng)力和最大軸應(yīng)力均滿足規(guī)范規(guī)定。托架最大豎向位移為1.29mm<[f]=l/300=1500/300=5mm；故剛度滿足規(guī)范規(guī)定。托架斜桿穩(wěn)定性驗(yàn)算：斜桿軸力N=288KN，彎矩M=189.2KN.m主桁采用I40b工字鋼，在桁架平面內(nèi)A=94.1cm2，慣性矩Ix=22781cm4，h=40cm，Wx=1139cm3,ix=15.6cm；L=3.56m。λ=L/ix=356/15.6=22.8查表有：穩(wěn)定系數(shù)=0.909=288000/0.909/0.00941+189200/0.001139=199.8MPa<[f]=215MPa斜桿的穩(wěn)定性滿足規(guī)定。4、橫橋向托架及橫梁4.1橫橋向橫梁4.1.1截面荷載分布橫梁采用I25b工字鋼,間距0.24m，共設(shè)立5道，其它為確保施工平臺(tái)等另加工字鋼自行增加，根據(jù)受力截面計(jì)算可知，翼緣板截面面積A=0.675m2（1）翼緣板部位荷載計(jì)算混凝土自重荷載計(jì)算P11=A1γ/B1=0.675×26.5×12/（1.5×10）=14.31kN/m2考慮混凝土超灌，系數(shù)取1.05，則翼緣板部位混凝土分布荷載為：P11=14.31×1.05=15.03kN/m2②混凝土振搗及沖擊荷載P12=2.0+2.0=4.0kN/m2③人員及機(jī)具荷載P13=2.0kN/m2④模板及支架荷載P14=4.0kN/m2翼緣板下荷載累計(jì)為：P1=1.2×(15.03+4.0)+1.4×(2.0+4.0)=31.24kN/m2線荷載為：P1’=31.24×0.4=12.50kN/m（4）荷載分布示意圖根據(jù)以上計(jì)算荷載，節(jié)段荷載分布示意圖以下圖所示4.1.2橫梁受力分析橫梁為I25b,其A=53.5cm2,Ix=5278cm4,Wx=422cm3,Ix/Sy=21.4cm，m=42kg/m。Q235彈性模量：，允許彎曲應(yīng)力215MPa，允許壓應(yīng)力325MPa，允許剪應(yīng)力125MPa。橫梁的力學(xué)計(jì)算模型采用多跨持續(xù)梁，用力學(xué)求解器計(jì)算強(qiáng)度及撓度，其驗(yàn)算成果見(jiàn)圖。橫梁計(jì)算模型（單位：N/m）橫梁彎矩及支反力成果（單位：N.m和N）橫梁剪力分布圖（單位：N）橫梁最大撓度分布圖以及計(jì)算成果從以上驗(yàn)算成果可知，橫梁的最大絕對(duì)彎矩為6.243kN.m，最大剪力為16.264kN，則有：σmax=Mmax/wx=6.243/0.000422×10-3=14.793MPa<215MPa；τmax=QSx/Ixd=16.264/(0.214×0.01)×10-3=7.6MPa<125MPa；故最大彎曲應(yīng)力和最大剪應(yīng)力均符合規(guī)定。從以上驗(yàn)算成果可知，橫梁的跨中最大撓度為0.17mm，不大于允許撓度[f]=l/300=2300/300=7.7mm，滿足規(guī)范規(guī)定；橫梁懸臂端最大撓度為0.11mm，不大于允許撓度[f]=l/300=500/300=1.6mm，滿足規(guī)范規(guī)定。4.2橫橋向托架托架為I25b,其A=53.5cm2,Ix=5278cm4,Wx=422cm3,Ix/Sy=21.4cm，m=42kg/m。Q235彈性模量：，允許彎曲應(yīng)力215MPa，允許壓應(yīng)力325MPa，允許剪應(yīng)力125MPa。托架承受橫梁傳遞的力，由以上計(jì)算可知，托架受到的最不利荷載為30.64kN。托架的計(jì)算模型、強(qiáng)度及撓度的驗(yàn)算成果見(jiàn)圖。托架計(jì)算模型托架彎矩分布圖（單位：N.m）托架剪力分布圖（單位：N）托架軸力分布圖（單位：N）托架最大撓度分布圖（單位：m）從以上驗(yàn)算成果可知托架的最大絕對(duì)彎矩為34.182kN.m，最大剪力值為97.073kN，最大軸力為72.881kN則有：σmax=Mmax/wx=34.182/0.000422×10-3=81MPa<215MPa；τmax=QSx/Ixd=97.073/(0.214×0.01)×10-3=45.362MPa<125MPa； σn=Nmax/A=72.88/0.00535×10-3=13.63MPa<325MPa故托架的最大正應(yīng)力、最大剪應(yīng)力和最大軸應(yīng)力均滿足規(guī)范規(guī)定。托架最大豎向位移為0.36mm<[f]=550/300=1.83mm；故剛度滿足規(guī)范規(guī)定。托架斜桿穩(wěn)定性驗(yàn)算：斜桿軸力N=72.88KN，彎矩M=8.07KN.m主桁采用I25b工字鋼，在桁架平面內(nèi)A=53.3cm2，慣性矩Ix=5278cm4，h=25cm，Wx=422cm3,ix=9.93cm；L=2.13m。λ=L/ix=213/9.93=21.45查表有：穩(wěn)定系數(shù)=0.909=72880/0.909/0.00533+8070/0.000422=34.17MPa<[f]=215