力学性能施工检算.doc

隔音屏力学性能施工检算一、检算编制依据1、公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）；2、钢结构设计规范，编号为（GB 500172003）3、桥梁施工常用数据手册（人民交通出版社 张俊义 编）；4、我单位有关桥梁上安装隔音屏的施工经验总结；二、工程概况北二环隔音屏共有骑墙抱箍底坐111个，立柱111根。立柱间距长2m2.3m，宽120mm，高3m，隔音屏总长为235m；总重量为14.8t，每米重量为62.9kg三、施工方案由于本隔音屏位于桥梁挡墙上，为保护原有挡墙尽可能少的破坏，本隔音屏采用无支架抱箍法施工。抱箍为n型，高度0.5m。桥梁荷载不可预计增加重量及规范允许附加重量大于隔音屏重量，且挡墙支撑方法相同，因此若桥梁验算合格，则挡墙验算亦合格。依据以上原则，本检算方案只验算隔音屏无支架抱箍施工方案是否合理安全。1骑墙抱箍底坐骑墙抱箍底坐采用一块钢板折成n型制成，钢板厚：12mm，宽1.5m，高0.5m，抱箍牛腿钢板厚12mm，宽10cm，采用6根M12高强度螺栓连接，立柱采用120型工字钢。四、检算原则1在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制；2综合考虑结构的安全性；3采取比较符合实际的力学模型；4尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法；5对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均不荷载；6骑墙抱箍底坐加工完成实施前，先进行压力试验，变形满足要求方可使用。五、荷载计算荷载分项系数是在设计计算中，反映了荷载的不确定性并与结构可靠度概念相关联的一个数值。对永久荷载和可变荷载，规定了不同的分项系数。 (1)永久荷载分项系数G：当永久荷载对结构产生的效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取G=12；对由永久荷载效应控制的组合，取G=135。当产生的效应对结构有利时，般情况下取G=10；当验算倾覆、滑移或漂浮时，取G=09；对其余某些特殊情况，应按有关规范采用。 (2)可变荷载分项系数Q：般情况下取Q=14。1120b工字钢重量：工字钢采用120b普通热轧工字钢，标准每m重：12.6kg/m，采用111根3m长120b工字钢。则工字钢总重为：111312.69.8N/kg41118.84N=41.1KN重力加速度G取10N/kg，荷载分项系数取1.2。2骑墙抱箍底坐重量：依据设计图纸，单个抱箍重量为22kg， 则抱箍重量为：111229.8N/kg23931.6N=23.9KN荷载分项系数取1.2。六、荷载计算组合1、计算桥梁挡墙受力分析时，采用简直梁计算模式，桥梁挡墙承受隔音屏传递的平面压力，验算时桥梁挡墙承受线形荷载：即：q=q11.2+q21.2+0.81.4+0.251.4=48.51.2+3.81.2+1.42 =64.2KN/m22、计算抱箍受力时，按照抱箍面与混凝土面的摩擦力以抵抗抱箍以上所有集中荷载为标准， 即：Q单=(（775.32+60.7+49.2+17.7）1.2+0.81.4+0.251.4) 2 =543.0kN小结：骑墙抱箍底坐背条抗弯能力和挠度经验算满足要求。因底模横向背条 10力学性能优于纵向背条，且受力相同，所以抗弯能力和挠度也满足要求。3、工字钢受力检算根据受力组合，受力简图如下： 抗剪强度计算120b工字钢截面面积：A=94.112cm2=0.0094112m2P1=P2=531.8kN=0.532106N则工字钢最大剪应力为：=0.532106（0.009412）=28.27MPa310 MPa符合要求。 正应力检算根据力学计算简图，可计算工字钢梁的弯矩，如下：MAMBqm2/2 51.382.0522 108.0kNmMCqL2/81-4（m/L）2 51.385.921-4(2.055.9)2 8 115.6kNm 115.6103Nm根据计算结果，最大正应力在跨中。120b工字钢WX1140cm30.001140m3，IX22800cm42.28010-4 m4（图纸Wx，Ix取值依据为桥梁施工常用数据手册P79）则：Mmax/Wx 115.61030.001140101.4MPa 170 MPa 挠度检算f中qL4（5-242）/384EI (式中=m/L=2.05/5.9=0.347) 51.381035.945-240.3472 /(3842.110112.28010-4)1.229108/1.83810100.0066m0.66cmfa/4005.90/4000.0148m1.48cm小结：f中f，工字钢符合要求。4、抱箍检算荷载计算支座反力：R1=R1=543.0kN以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。抱箍受力计算 螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=543.0kN抱箍所受的竖向压力由M12的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册第426页：M12螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取190kN； -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.7。则：NL= 1550.31/1.7=33.53kN螺栓数目m计算：m=N/NL=543.0/33.53=16.1918个，取双抱箍计算截面上的螺栓数目m=32个。则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/16=543.0/32=16.97KNNL=33.53kN故能承担所要求的荷载。 螺栓轴向受拉计算抱箍的压力由6