2×85米上部构造0#～1#块计算书.docx

285米上部构造0#1#块计算书1、工程概述285米连续刚构0#1#块总长16m，25#墩0#1#共计392.61m3c55混凝土，总重为1020.79吨；26#、27#墩0#1#共计385.24m3c55混凝土，总重为1001.63吨。25#、26#、27#墩0#1#前后悬臂长6.75m，单边悬臂段总重为379.90吨。施工时采用临时支架施工，临时支架采用6根钢管柱支撑该节段箱梁，在钢管柱顶摆设横向分配梁及纵向承重梁，然后在承重梁顶搭设支架形成箱梁的支撑系统。285米连续刚构0#1#块总长16m箱梁分两次浇筑，第一次浇筑底腹板，第二次浇筑顶板。箱梁底板采用钢模，顶板及翼板桁架模板，考虑与挂篮施工周转使用。2、支架设计验算2.1、验算荷载1、砼自重荷载：，其截面如下图所示：悬臂根部横断面图1-1(1-1)横断面图2-2(2-2)横断面图3-3(3-3)横断面图由于悬臂根部横断面转变1-1（1-1）横断面仅75cm，为简化支架计算，故取悬臂段截面的1-1(1-1)横断面作为0#1#块施工支架的计算截面。自重荷载转化成面荷载如下：2、施工荷载：3、振捣砼产生的荷载：4模板自重:2.2、翼板支撑验算2.2.1、翼板模板面板验算模板面板选用5mm厚钢板，选面板小方格中最不利情况计算，四面固定,长宽均为30cm，由于，查表得最大弯矩系数：;最大挠度系数：。i、强度验算 取靠近腹板位置的荷载作为设计荷载，静荷载和动荷载分别取荷载系数1.2、1.4，得计算荷载取1mm宽的板条为计算单元，荷载取最大压力部分，所以： 从而： 满足要求。ii、挠度验算取，由公式 满足要求。2.2.2、翼板模板横肋（l7.55）验算i、强度验算模板背肋中的横肋采用截面为l7.5cm0.5cm的角钢焊在面层钢板上，按最大压力计算。l7.5cm0.5cm的角钢截面特性：，。取靠近腹板位置的荷载作为设计荷载，静荷载和动荷载分别取荷载系数1.2、1.4，得计算荷载， 利用tool建模验算： 满足要求。 满足要求。 满足要求。2.2.3、翼板模板背肋（10#槽钢）及桁架验算取靠近腹板位置的荷载作为设计荷载，静荷载和动荷载分别取荷载系数1.2、1.4，桁架片的顺桥向间距为75cm，荷载计算如下表：翼板线荷载计算表位置z（m）p=（26*z*1.2+1*1.2+2*1.42.5*1.4）*0.75kn/m0.70 22.01 0.62 20.21 0.56 18.78 0.45 16.25 0.40 14.99 0.33 13.23 0.20 10.31 利用midas建模验算：建模时，翼板桁架间连接采用铰接，桁架纵桥向间距为75cm，考虑到翼板桁架模板与挂篮周转使用。翼板桁架受力图翼板桁架轴力应力图翼板桁架剪力应力图翼板桁架弯矩应力图翼板桁架最大组合应力图支反力图压杆稳定性验算：; ; .查表 满足要求。2.2.4、翼板模板桁架下支撑i12.6工字钢验算 满足要求 满足要求 满足要求2.3、顶板支撑验算由于箱梁顶板竖向荷载不大于翼板荷载，故不对模板进行验算，仅对桁架进行验算。2.3.1、支架现浇顶板模板背肋（10#槽钢）及桁架验算取靠近腹板位置的荷载作为设计荷载，静荷载和动荷载分别取荷载系数1.2、1.4，顶板桁架片间距为75cm,取单片桁架进行受力分析:荷载计算：顶板线荷载计算标厚度z（cm）p=（26*z*1.2+1*1.2+2*1.42.5*1.4）*0.75kn/m0.70 22.01 0.58 19.20 0.42 15.45 0.40 14.99 0.32 13.11 利用midas建模计算单片桁架:顶板桁架受力模型轴力应力图剪力应力图弯矩应力图挠度图支反力图 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求压杆稳定性验算：; ; ；查表 满足要求。2.3.1、挂篮顶板模板背肋（10#槽钢）及桁架验算利用madis建模挂篮内顶板模板验算：顶板桁架受力图顶板单片桁架弯矩应力图顶板单片桁架剪力应力图顶板单片桁架轴力应力图顶板单片桁架组合图顶板单片桁架挠度图顶板桁架支反力图 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求2.4、腹板模板支撑验算2.4.1、腹板模板荷载组合根据公路桥涵施工技术规范p309，当采用内部振捣器时，当混凝土浇筑速度在6m/h以下时，新浇筑的普通混凝土作用在模板的最大侧压力可按下列两式计算（并取最小值）：根据公路桥涵施工技术规范p66，表9.2.2，基础墩台等厚大建筑物的侧模板计算强度时，荷载组合为：（5）+（6）；刚度验算时，荷载组合为（5）。其中：（5）新浇筑混凝土对侧面模板的压力，（6）倾倒混凝土时产生的水平荷载。根据公路桥涵施工技术规范p309，采用内部振捣器，混凝土浇筑速度小于6m/h时，混凝土侧压力为：其中： -新浇注混凝土对模板的最大侧压力（）-新浇筑混凝土的容重 -混凝土的初凝时间 -混凝土的浇注速度-外加剂影响修正系数，掺缓凝剂时取1.2-坍落度影响修正系数，110-150mm时取1.15混凝土初凝时间为，浇筑速度为，则混凝土侧压力：混凝土有效压头高度为： 当 ; 当 ；混凝土入模温度一般在2530，v/t小于0.035取t=25， ；承台浇筑采用溜槽输出，根据公路桥涵施工技术规范附表d,倾倒混凝土时产生的水平荷载为。则进行强度计算时，荷载组合为：进行刚度验算时，荷载组合为：2.4.2、面板验算模板面板选用5mm厚钢板，选面板小方格中最不利情况计算，四面固定,长宽均为30cm，由于，查表得最大弯矩系数：;最大挠度系数：。i、强度验算取1mm宽的板条为计算单元，荷载取最大压力部分，所以： 从而： 满足要求。ii、挠度验算取，由公式 满足要求。2.4.3、横肋计算模板背肋中的横肋采用截面为5.5cm0.5cm的钢带焊在面层钢板上，按最大压力计算。 i、强度验算结构力学求解器计算简图如下：计算模型弯矩图剪力图计算可得： 满足要求。 满足要求。ii、挠度验算 满足要求。2.4.4、竖肋计算纵肋材料及间距同横肋相同横肋采用截面为7.5#角钢，荷载取浇注砼时产生的最大侧压力为。7.5#角钢截面特性： 计算模型弯矩图剪力图 满足要求。 满足要求。2.4.5、竖向背肋验算纵肋材料及间距同横肋相同横肋采用10#槽钢，荷载取浇注砼时产生的最大侧压力为，挠度计算最大侧压力 10#槽钢截面特性 弯矩、剪力最大内力图弯矩、剪力最大产生支反力图弯矩、剪力最大内力图挠度最大产生支反力图2.4.6、横向加劲肋验算横向加劲肋采用双拼10#，根据纵肋计算可知：产生最大弯矩及剪力作用于横向背肋的支反力：产生最大挠度作用于横向背肋的支反力：10#槽钢截面特性 强度验算时，利用tool建模计算：弯矩最大受力图剪力最大受力图最大支力图最大支反力（对拉杆）计算：最大挠度受力图受力验算：根据受力图可知： 满足要求。 满足要求。 满足要求。2.4.7、对拉螺杆验算对拉螺杆所受荷载为横梁支点传递的支座反力，拉杆采用25圆钢,极限抗拉强度。由横向加劲计算,求得的最大支座反，即为对拉螺栓最大拉力。查钢结构设计规范p854，普通c级螺栓的承载力设计值，螺栓直径(螺纹内径)，的普通螺纹的受拉的有效截面积。 满足要求！2.5、底板模板支撑验算285米连续刚构0#1#块箱梁底板采用钢模，模板采用标准模板及特制模板拼装而成。取腹板位置的荷载作为设计荷载，箱梁分两次浇筑，第一次浇筑完腹板，静荷载和动荷载分别取荷载系数1.2、1.4，得计算荷载：取靠近腹板位置的荷载作为设计荷载，箱梁分两次浇筑，第一次浇筑完腹板，静荷载和动荷载分别取荷载系数1.2、1.4，得计算荷载：2.5.1、底板模板面板验算模板面板选用5mm厚钢板，选面板小方格中最不利情况计算，四面固定,长宽均为30cm，由于，查表得最大弯矩系数：;最大挠度系数：。i、强度验算取1mm宽的板条为计算单元，荷载取最大压力部分，所以： 从而： 满足要求。ii、挠度验算 取，由公式 满足要求。2.5.1、翼板模板横肋（l7.55）验算2.5.1.1、翼板模板腹板横肋（l7.55）验算模板背肋中的横肋采用截面为l7.5cm0.5cm的角钢焊在面层钢板上，按最大压力计算。l7.5cm0.5cm的角钢截面特性：，。， 利用tool建模验算：i、强度验算 满足要求。 满足要求。 满足要求。2.5.1.2、翼板模板底板横肋（l7.55）验算模板背肋中的横肋采用截面为l7.5cm0.5cm的角钢焊在面层钢板上，按最大压力计算。l7.5cm0.5cm的角钢截面特性：，。， 利用tool建模验算： 满足要求。 满足要求。 满足要求。2.6、三角架支撑验算取腹板位置的荷载作为设计荷载，静荷载和动荷载分别取荷载系数1.2、1.4，三角架桁架片间距为55cm,而底板位置三角架桁架间距为75cm。取单片桁架进行受力分析:利用midas建模计算单片桁架:受力图弯矩应力图剪力应力图轴力应力图挠度图支反力图 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求三角架与工字钢间木楔块局部受压验算：木楔块采用tc15-a型南方松，弹性模量强度等级组别抗弯fm顺纹抗压及承压fc顺纹抗拉ft顺纹抗剪fv横纹承压fc，90弹性模量e全表面局部袭面和齿面拉力曩栓垫板下tc15a15139.01.62.13.14.210000 满足要求。2.7、分配梁（i25a工字钢）验算箱梁的自重简化为直接作用于i25a工字钢上，i25a工字钢的纵向间距为90cm。支架分配梁线荷载计算表厚度zp=（26*z*1.2+1*1.2+2*1.42.5*1.4）*0.9kn/m5.212.36610.417.98218.226.406124.65141.37244.254.48629.338.39426.535.3726.535.3729.338.39444.254.486133.35150.76818.226.40610.417.9825.212.366midas建模计算:受力图弯矩应力图剪力应力图挠度图 由于箱梁分两次浇筑，第一次仅浇筑底腹板混凝土浇筑，第二次浇筑顶板混凝土浇筑。故翼板对i25a工字钢产生荷载挠度计算时，不计算静荷载系数及动荷载的荷载。利用tool建模计算如下： 满足要求 满足要求 满足要求2.8、贝雷梁验算利用midas建模计算：贝雷片受力模型受力图弯矩图贝雷片弯矩应力图单片弯矩应力图剪力图剪力应力图y=-3.6（腹板下方）剪力应力图y=-0.45剪力应力图挠度图x=0贝雷支反力x=1.25（悬臂根部）贝雷支反力x=4.5（双拼i56工字钢）贝雷支反力 满足要求 满足要求2.9、i45牛腿验算根据贝雷x=0时，i45a工字钢承受贝雷的支撑力：i45a工字钢牛腿受力模型轴力应力图剪力应力图弯矩应力图挠度图 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求2.10、钢管支架验算2.10.1、27#墩钢管支架验算midas建模计算：受力图弯矩图弯矩应力图剪力图剪力应力图轴力图轴力应力图组合应力图挠度图支反力图支反力图2.10.1.1、2i56工字钢验算i56a工字钢的局部承压强度验算 满足要求 满足要求 满足要求2.10.1.2、横联钢管焊缝验算：支架横联采用42.6cm壁厚为6mm。轴力图y轴方向剪力图z轴方向剪力图扭矩图绕y轴弯矩图绕z轴弯矩图i、82cm钢管与42.6cm钢管焊接验算：根据上述受力分析可知：取不利内力进行计算：； ；由于y方向的剪力很小，扭矩很小，故忽略不计；因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算： 满足要求。ii、82cm钢管局部稳定性验算：根据受力内力图可知，82cm钢管xz平面内失稳的可能性最大，故计算xz平面内的失稳验算。截面的几何特性：； ；查表得满足要求支反力图支反力图iii、墩身最上处钢板与42.6cm钢管焊接验算：第一道：；由于y方向的剪力很小，的弯矩很小故忽略不计；第二道：；由于y方向的剪力很小，的弯矩很小故忽略不计；第三道：；由于y方向的剪力很小，的弯矩很小故忽略不计；第一道相对第二道、第三道为最不利状况，故按第一道焊缝进行验算。因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算：满足要求。iv、承台钢板与820mm钢管焊接验算：第一道：；由于y方向的剪力很小，的弯矩很小故忽略不计；钢护筒的受主要是由钢护筒的横截面承担50%，最不利状况，故焊缝进行验算。因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算： 满足要求。2.10.2、26#墩钢管支架验算i56a工字钢的局部承压强度验算与27#墩支架i56工字钢验算相同。仅对钢管进行验算。受力图支反力图支反力图支反力图支反力图支反力图支反力图i、墩身最上处钢板与42.6cm钢管焊接验算：第一道：；由于y方向的剪力很小，的弯矩很小故忽略不计；第二道：；由于y方向的剪力很小，的弯矩很小故忽略不计；第一道相对第二道为最不利状况，故按第一道焊缝进行验算。因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算：满足要求。ii、承台钢板与820mm钢管焊接验算：第一道：；;钢护筒的受主要是由钢护筒的横截面承担50%，最不利状况，故焊缝进行验算。因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算： 满足要求。轴力图y轴剪力图z轴剪力图扭矩图y轴弯矩图z轴弯矩图iii、82cm钢管与42.6cm钢管焊接验算：根据上述受力分析可知：取不利内力进行计算：； ；由于y方向的剪力很小，扭矩很小，故忽略不计；因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算： 满足要求。iv、82cm钢管局部稳定性验算：根据受力内力图可知，82cm钢管xz平面内失稳的可能性最大，故计算xz平面内的失稳验算。截面的几何特性：； ；查表得,故取满足要求。2.10.3、25#墩钢管支架验算i56a工字钢的局部承压强度验算与27#墩支架i56工字钢验算相同。仅对钢管进行验算。受力图支反力图支反力图支反力图支反力图支反力图支反力图i、墩身最上处钢板与42.6cm钢管焊接验算：第一道：；由于y方向的剪力很小，的弯矩很小故忽略不计；因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算：满足要求。ii、承台钢板与820mm钢管焊接验算：第一道：；;钢护筒的受主要是由钢护筒的横截面承担50%，最不利状况，故焊缝进行验算。因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算：满足要求。轴力图y轴剪力图z轴剪力图扭矩图y轴弯矩图z轴弯矩图iii、82cm钢管与42.6cm钢管焊接验算：根据上述受力分析可知：取不利内力进行计算：； ；由于y方向的剪力很小，扭矩很小，故忽略不计；因为钢材为q235，采用手工焊，焊缝采用j422焊条焊接，焊角焊缝尺寸为。偏安全地取环形焊缝直径与钢管直径相同环形焊缝有效截面面积的惯性矩焊缝计算长度 合应力进行计算： 满足要求。iv、82cm钢管局部稳定性验算：根据受力内力图可知，82cm钢管xz平面内失稳的可能性最大