曲吕川蒲石大桥0号块现浇支架计算书

　曲吕川蒲石大桥 0 0 号块现浇支架计算书

　一、工程概况

　曲吕川蒲石河大桥位于鹤大高速公路 K122＋929 公里处，桥跨布置为 2×30+（70＋110＋110＋70）m，主桥为 70＋110＋110＋70m 的四跨三向预应力砼变截面连续刚构梁桥，最大墩高为 57.83m，桥墩设计采用双薄壁实心墩。

　二、 悬臂端 荷载分析

　计算时取图.1 断面来计算 1 1 、混凝土荷载

　 图 .1

　 翼板/2：2216 . 1 2 / ] 4 . 0 2 * ) 22 . 0 18 . 0 [( 2 / 125 . 2 * 22 . 0 18 . 0 * 2 m S       ）

　（

　 顶板/2：2033 . 1 2 / 5 . 1 * 5 . 0 2 * 28 . 0 28 . 0 * 85 . 0 m S     ）

　（ 底板/2：2403 . 1 2 / ) 3 . 0 3 . 0 ( ) 85 . 0 5 . 1 ( * 578 . 0 m S     

　单个腹板：292 . 3 03 . 6 * 65 . 0 m S  

　计算得：

　 2572 . 7 m S

　混凝土取 26KN/m3，悬臂端混凝土重：7.572*2*26*2.7=1063KN，考虑模板及支架材料自重计算时按 W 总 =1.3W 混 ，计算时安全系数不小

　于 2.0。

　2 2. . 水平杆和斜撑杆

　以一半混凝土重量来考虑，排架上混凝土荷载由贝雷梁传递至水平杆上，受力模型简化如下：

　其中 q 为混凝土均布荷载 q=7.572*26*1.3=255.93KN/m 由求解器可得剪力图如下

　传递至水平杆的力：F1=119.63+194.05=313.68KN

　F2=127.97+110.72=238.69KN 斜杆采用两根 28b 槽钢组合焊接而成，水平杆采用两根 45b 工字钢组合焊接，水平杆和斜撑杆受力简图如下：

　由求解器得弯矩图：

　 轴力图：

　斜撑杆轴力: N=617.16KN 水平杆最大弯矩：W=107.41KN.m

　 水平杆最大剪力：T=294.4+238.69=533.09KN 水平杆受到的拉力：N=310.97KN 最大位移量在 3 号点处：y=2.3mm<950/400=2.4mm

　满足要求 （a）

　水平杆

　采用两根 45b 连体工字钢，其材料力学参数如下：

　 工字钢抗弯强度

　[f]=215 Mpa 截面积 S=3283*2=6566mm2

　 截面模量

　 W=3 3 3 310 0 . 3 10 1500 2 m mm   

　所以工字钢允许弯矩：

　     m KN M m KN w f M . 41 . 107 . 645 10 0 . 3 10 215max3 6        满足要求 抗剪验算：

　，满足要求 MPammKN2 . 81656609 . 5332  

　悬臂端水平杆和墩与墩之间的水平杆采用 2 根Φ25 精轧螺纹杆连接来承受水平杆的轴力：

　σ=310.97/(2*490.87)=316.8MPa<[σ]=735 Mpa 满足要求 （b）对于斜撑杆，单根 28b 槽钢截面积 S=0.004562m2 强度验算：

　  MPa MPaSN215 6 . 67 10004562 . 0 216 . 6173max      

　 满足要求 整体性稳定性验算：

　 回转半径近似值：ix=0.38h=0.38*28=10.6cm

　 iy=0.44b=0.44*8.4*2=7.4cm λx=345/10.6=32.5<[150]

　λy=345/7.4=46.6<[150]

　满足要求 由λy 查表得φ=0.8716   MPa MPaSN215 6 . 77 108716 . 0 004562 . 0 216 . 6173max      满足要求 3 3. . 贝雷架

　由水平杆和斜撑杆得计算中可知其中一片贝雷受力为：

　T=2*F2=2*313.68=627.36KN 将此力 T 按界面比例分配到单个贝雷片上：

　翼板：

　KN 37 . 50 36 . 6272 572 . 7216 . 1  顶板：

　KN 59 . 85 36 . 6272 572 . 72 * 033 . 1  底板：

　KN 24 . 116 36 . 6272 572 . 72 * 403 . 1 

　腹板：

　KN 39 . 162 36 . 6272 572 . 792 . 3  按均布荷载加到单个贝雷架上，其受力简图如下：

　其中

　q1=50.37/3.125=16.12KN/m q2=162.39/0.65=249.83KN/m q3=(85.59+116.24)/4.7=42.94KN/m 由结构力学求解器可得：

　剪力图

　弯矩图：

　可得：Tmax=163.37+150.31=313.68KN

　Wmax=118.85KN.m

　最大位移在点 1 处：y=1.8mm<12000/400=30mm 贝雷梁总高度为 1.5 米，贝雷梁的断面尺寸如图，对于每片槽钢，通过查表，我们可以知道，在竖向：

　4219830001274xI mmA mm 2 3 44 4 700 2.505 10 I Ix A m      

　MPa 215 ] [  

　图 图 9

　贝雷梁横断面

　 ，满足要求 MPa MPamm KNm215 ] [ 58 . 3510 505 . 275 . 0 85 . 1184 3   

　，满足要求 MPammKN1 . 1232 127468 . 3132 

　4 4. . 排架

　底板处用 8 个排架支撑混凝土重（其中腹板下的排架采用双排架），排架采用 20 槽钢加工制作。顶板的重量也由此处 8 个排架承受。先计算此 8 个排架受力的分配情况，底板处排架受力分配简图如下：

　腹板处：P1=3.92*26/0.65=156.8KN/m2 底板处（包括顶板）：P2=(1.033+1.403)*26/2.35=26.95KN/m2 由结构力学求解器可得各排架的受力分配情况如下所示：

　剪力图：

　由图可知腹板下排架分配到得力最大，此处排架分担0.2+0.45*40.02/(40.02+30.54)=0.4552 米的腹板的重量，排架受到的最大线性荷载

　q=3.92*26*1.3*0.4552/0.65=92.79KN/m 排架受力简图如下：

　由结构力学求解器可得：

　剪力图：

　弯矩图：

　查表有 200mm 槽钢截面力学计算数据：Wx =191370mm3

　，槽钢所受最大弯矩为 13.6KN.m ，在弯矩作用下有：

　   MPa MPaWMX215 53 . 352 19137010 6 . 136     

　 符合要求 最大位移在单元 1 中点：y=0.52mm<2700/400=6.75mm 满足要求 三、 墩与墩之间的支架 验算

　1. 混凝土荷载

　翼板/2：2218 . 1 2 / 1 * ) 8 . 0 22 . 0 18 . 0 [( 2 / 13 . 2 * 22 . 0 18 . 0 * 2 m S       ）

　（

　 顶板/2：2375 . 1 2 / 5 . 1 * 5 . 0 2 * 5 . 0 m S    底板/2：2031 . 2 2 / 25 . 0 * 25 . 0 2 * 1 m S    单个腹板：24 . 6 1 * 4 . 6 m S  

　计算得：

　 2024 . 11 m S

　考虑到模板及支架材料自重计算时均按 W 总 =1.3W 混 来计算

　2. 水平杆和斜撑杆

　以一半混凝土重量来考虑，排架上混凝土荷载由贝雷梁传递至水平杆上，受力模型简化如下：

　其中 q 为混凝土均布荷载 q=11.024*26*1.3=372.61KN/m 由求解器可得剪力图如下

　 F1=275.57KN

　F2=283.34KN 斜杆采用两根 28b 槽钢组合焊接而成，水平杆采用两根 45b 工字钢组合焊接，水平杆和斜撑杆受力简图如下：

　由求解器得：

　 弯矩图：

　 剪力图：

　水平杆：Mmax=329.16KN.m

　最大剪力 T=480.98KN 最大位移在单元 2 中点：y=0.59mm<3000/400=7.5mm 满足要求 所以工字钢允许弯矩：

　   m KN M m KN M . 16 . 329 . 645max   满足要求

　抗剪验算：

　，满足要求 MPammKN3 . 73656698 . 4802  

　斜撑杆轴力 N=83.94KN，由以上悬臂端的斜杆计算中可知，此处斜杆也能满足要求。

　3 3 、 贝雷架

　由水平杆和斜撑杆得计算中可知其中一片贝雷受力较大为：

　T=2*F2=2*283.34=566.68KN 将此力 T 按界面比例分配到单个贝雷片上：

　翼板：

　KN 3 . 31 68 . 5662 024 . 11218 . 1  顶板：

　KN 68 . 70 68 . 5662 024 . 11375 . 1  底板：

　KN 4 . 104 68 . 5662 024 . 112 * 031 . 2  腹板：

　KN 49 . 164 68 . 5662 024 . 114 . 6  按均布荷载加到单个贝雷架上，其受力简图如下：

　 其中

　q1=31.3/3.13=10KN/m q2=164.49KN/m q3=43.77=42.94KN/m 计算得弯矩图

　可得：Tmax=238.28KN

　Wmax=95.18KN.m 最大位移在单元 2 中点：y=0.9mm<1200/400=30mm 满足要求 ，满足要求 MPa MPamm KNm215 ] [ 5 . 2810 505 . 275 . 0 18 . 954 3   

　，满足要求 MPammKN5 . 932 127428 . 2382 

　 4. 排架

　底板处用 10 个排架支撑混凝土重，排架采用 20 槽钢加工制作。顶板的重量也由此处 10 个排架承受。先计算此 10 个排架受力的分配情况，底板处排架受力分配简图如下：

　其中 P1=6.4*26/1=166.4KN/m2 P2=(1.375+2.031)*26/2=44.28 KN/m2

　分配剪力图如下：

　 受力最大的为第一个排架分配0.2+36.27*0.3/(36.27+30.05)=0.364米腹板重，第一个排架受到得线形荷载

　q=6.4*26*1.3*0.364/1=78.74KN/m 排架受力简图如下：

　 排架受力弯矩图

　 槽钢所受最大弯矩为 4.28KN.m ，在弯矩作用下有：

　   MPa MPaWMX215 4 . 2219137010 28 . 46     

　 符合要求 最大位移在单元 2 中点：y=0.1mm<3000/400=7.5mm 满足要求 经以上计算该支架满足要求