桥梁预应力临时结构计算资料项目设计方案

中铁十局京沪高铁 - - 0 桥梁预应力临时结构计算资料 项目设计方案 第一章 菱形挂蓝检算（ 80 米跨连续梁） 一、设计依据 1.施工图设计文件 2.公路桥涵施工技术规范（ 3.公路桥涵钢结构及木结构设计规范（ 4.钢结构设计规范 5. 二、主要技术性能 1、适应最大梁段重： 2200 2、适应最大梁段长度： 3、梁高变化范围： 4、梁宽：顶板 12m；底板 5、最大宽度：顶板 板 7、走行方式：人工手拉； 8、挂篮自重 前上横梁自重： 6.7 上横梁自重： 9.6 模架自重： 05.7 铁十局京沪高铁 - - 1 主构架： 4 模重量： 1模重量： 1 =504 加上轨道和其他附属件挂篮共计 620、挂蓝特点 1、挂蓝结构简单受力明确； 2、走行装置构造简单，外侧模、底模可一次就位； 3、轨道锚固利用箱梁竖向预应力精扎螺纹钢筋。 四、主菱形构架计算 1、主菱形构架结构图 2、挂篮各部件截面特性 中铁十局京沪高铁 - - 2 构件 1 - 5 均为 228a 槽钢 ， 截面面积： A=2 惯性矩： I= 构件截面高度： H=235钢： E=200000 =170 、计算模型 该计算模型的单元 材料和截面见下表。 4、菱形架力学计算 工况 1：进行主菱形架的强度计算 为安全计，可考虑 1号段浇注时产生的最大荷载进行强度计算。 1#号段最大重量为 1360 考虑超载系数： 混凝土浇注时的冲击系数： 铁十局京沪高铁 - - 3 附加荷载 1：施工机械与人群荷载按 虑 ; 附加荷载 3：模板荷载，按外模 100模 30虑，总共 130130/3/12=3.6 kN/ 则总附加荷载为：（ + 3 12=292 则挂蓝施工期间承受的总最不利荷载为： (1360+292)=一侧主构架承受的荷载为： ，见下图。 计算结果如下： 弯矩图（ 中铁十局京沪高铁 - - 4 剪力图（ 轴力图（ （菱形挂蓝内力表） 以下为菱形挂蓝之各杆件单元的截面应力： 中铁十局京沪高铁 - - 5 以下为菱形挂蓝之变形图和位移表。 变形图（最大位移为 中铁十局京沪高铁 - - 6 （位移表） 以下为菱形挂蓝之变形图和位移表支座反力。 挂蓝主构架中主纵梁的最大截面正应力 53计给定数值 ); f=96561/40556=满足抵抗不平衡弯矩要求。 中铁十局京沪高铁 - - 23 四、不平衡重和混凝土自重作用下临时支墩所受轴力计算 1、钢管混凝土弹性模量与截面面积计算 采用相当弹性模量和截面面积计算钢管混凝土弹性模量与截面面积，计算公式如下： C S I=S A 钢管混凝土轴向抗拉和抗压刚度 钢管混凝土弯曲刚度； 混凝土弹性模量； 钢管弹性模量； 混凝土截面面积； 钢管面积； 混凝土惯性矩； 钢管惯性矩。 为便于有限元计算，可以令钢管混凝土弹性模量为 E=35000000kN/可以得到直径为 厚为 =面惯性矩为 I= 2、计算模型选择 临时支敦要求承受起悬臂施工过程中的最大荷载，并能够抵抗施工过程中允许的最不利于偏载。当所有悬臂段 浇注完成后，临时支墩将承受最大的压力，相应的有限元计算模型如下图，活动支座的反力即为临时支墩的轴向力。 中铁十局京沪高铁 - - 24 （单元节段与临时支撑图） （有限元模型） 该计算模型的单元特性如下表： 中铁十局京沪高铁 - - 25 （单元材料表） 3、临时支墩计算时最不利荷载布置 最不利偏载按 200虑，梁体自重超载系数为 蓝重为 610考虑预应力张拉的影响。则临时支墩计算时最不利荷载布置如下图所示。 中铁十局京沪高铁 - - 26 4、临时支墩强度计算 考虑偏载的最不利荷载弯矩图 和支墩轴向应力见下图 中铁十局京沪高铁 - - 27 （弯矩和应力图） （钢管混凝土支墩支内力表） （变形与位移图） 可见：钢管混凝土支墩的最大轴力为 886 最大截面压应力为 =036足要求 四、连接钢筋计算 根据周水兴等编著的路桥施工计算手册，钢筋与钢板连接的贴角焊缝抗剪切强度计算公式 ： =N/（ N 作用在一根钢筋上轴向力，取 因温升或温降产生的水平摩擦力F=4036。 焊缝的计算厚度，取 际施焊时要求焊缝中铁十局京沪高铁 - - 31 高度为 10焊缝饱满。 焊缝的计算长度之和。一根 此： =N/（ =63000/( 46875000N= =17足强度要求。 三、纵梁双 40 号槽钢计算 1、纵梁 40双槽钢布置图见下图： (立杆纵向间距 2、纵梁 40双槽钢截面特性 E=200000000Kn/铁十局京沪高铁 - - 40 =2 、建立纵梁 20该模型的单元特性表见下 4、纵梁 20取受 10槽钢 最大荷载 0 中铁十局京沪高铁 - - 41 5、计算结果 (弯矩图 (变形图和最大位移表 :单位 中铁十局京沪高铁 - - 42 跨中刚度 f=f=1/400 (支座反力图 四、横梁双 40 号槽钢计算 1、横梁双 40 E=200000000Kn/x=2 =2 、横梁双 40该计算模型的单元特性如下表： 中铁十局京沪高铁 - - 43 3、横梁双 40按最不利荷计算，即所有作用于双 40b 型槽钢上的集中荷载最大 201算，它是由反力为 生的（ 10槽钢的反力下图示） 则：其它反力产生的所有作用于双 4001,作用于双 40b 型槽钢上的外载如下图示。 中铁十局京沪高铁 - - 44 4、横梁双 40(弯矩图 (变形图和最大位移表 :单位 可见：双 40大应力为 =170足强度要求。 五、三角托架计算 1、三角拖架构件编号和尺寸见下图 中铁十局京沪高铁 - - 45 2、三角拖架构件各编号构件截面特性 (1)拖架杆件 1、 2：双 36槽钢 H= A=2 25303.4 (2)拖架杆件 4、 5：双 28槽钢 H= A=2 3、三角拖架有限元计算模型 中铁十局京沪高铁 - - 46 该计算模型的单元材料和截面见下表 4、三角拖架荷载布置 0#块悬挑部分最大截面高度按 ，为安全计，板厚度为 中铁十局京沪高铁 - - 47 此时， 5米梁段总重量为 2847 混凝土浇注时的冲击系数： 加荷载 1：施工机机械与人群荷载按 虑 ; 附加荷载 2：冲击荷载按 附加荷载 3：模板荷载，按外模 100模 30虑，总共 130130/=3.9 kN/ 则总附加荷载为：（ + 12 5=504 考虑附加荷载的 5米梁段的总自重为： (2847+504)=4021每片托架承受 4021/5=两个横梁双 36槽钢 每个横梁双 36槽钢 角拖架所受荷载如下： 5、三角拖架计算结果 中铁十局京沪高铁 - - 48 (弯矩