「钢管柱贝雷梁支架计算(第二方案)」.doc

*大桥钢管柱贝雷梁支架计算单2011.1.13/仅供借鉴/目录1、编制依据：12、工程概况13设计说明24荷载34.1 贝雷梁桥几何特性及桁架容许内力34.1.1、贝雷梁几何特性34.1.2、贝雷梁容许内表34.2、荷载分析45第二联第一跨支架计算65.1、模板计算85.1.1、面板截面特性85.1.2、荷载组合85.1.3、底模板内力计算95.2、方木（小肋）计算105.2.1小肋力学特性105.2.2截面特性105.2.3荷载组合105.2.4内力计算115.3贝雷梁顶分配梁（大肋）计算125.4贝雷梁验算145.4.1荷载组合145.4.2整体验算145.4.3局部贝雷梁验算165.5柱顶分配梁计算185.6、钢管柱计算215.6.1边侧1020x12钢管柱稳定性验算215.6.2中间1020x12钢管柱稳定性验算235.6.3跨中处钢管柱格构式结构稳定性验算245.6.4钢管柱群桩稳定验算295.6.5整体屈曲验算复核305.7、钢管柱底预埋件计算315.8、基础计算325.8.1 地基地质情况325.8.2 基础类型335.8.3 桩基础计算335.8.4扩大基础承载力验算335.9 承台局部承压验算346第二联第二跨支架计算356.1贝雷梁顶分配梁（大肋）计算376.2贝雷梁验算396.2.1荷载组合396.2.2整体验算396.2.3局部贝雷梁验算416.3柱顶分配梁计算446.4、钢管柱计算486.4.1中间1020x12钢管柱稳定性验算486.4.2跨中处钢管柱格构式结构稳定性验算496.4.3钢管柱群桩稳定验算546.4.4整体屈曲验算复核556.5、桩基计算566.5.1 地基地质情况566.5.2 基础形式576.5.3 桩径=2m桩基础计算576.5.4扩大基础承载力验算646.5.5 承台局部承压验算657第二联第三跨支架计算667.1贝雷梁验算667.1.1荷载组合667.1.2整体验算677.1.3局部贝雷梁验算687.2柱顶分配梁计算717.3、钢管柱计算747.3.1边侧720x10钢管柱稳定性验算747.3.2中间1020x12钢管柱稳定性验算767.3.3钢管柱群桩稳定验算777.3.4整体屈曲验算复核797.4、桩基计算807.4.1桩径=1.5m桩基础计算807.5 混凝土局部承压计算87/仅供借鉴/*大桥箱梁钢管贝雷梁柱式支架计算1、编制依据：1、中华人民共和国行业标准.铁路桥涵设计基本规范（TB 10002.1-2005），北京：人民交通出版社，20052、中华人民共和国交通部部标准.公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86），北京：人民交通出版社，19863、黄绍金，刘陌生编著.装配式公路钢桥多用途使用手册.北京：人民交通出版社，2001.64、周水兴，何兆益，邹毅松编著.路桥施工计算手册.北京：人民交通出版社，2001.55、中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基基础设计规范（JTG D63-2007）北京：人民交通出版社，20076、中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）北京：人民交通出版社，20117、中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）北京：人民交通出版社，20048、中华人民共和国行业标准. 钢结构设计规范 （GB50017-2003）2、工程概况*段分左右两幅，各包含一座桥梁，桥梁跨越*，现场地形呈“U“形分布,桥梁全长281m，采用预应力混凝土箱梁。左幅桥梁起点桩号K4+520，终点桩号K4+801，桥梁全长281米，右幅桥梁起点桩号K4+519，终点桩号K4+801.00，全长282米。全桥分两联，第一联跨径布置为37+40+37m，第二联跨径布置为440米。单幅箱梁全宽18.5米，采用单箱三室，梁高2.2米，两侧翼缘悬挑2.5米，箱梁腹板厚度0.5米，顶底板厚度0.25米，端横梁宽2米，中横梁宽2.5米。箱梁在纵向采用预应力。第一联第一、二跨和第二联第四跨采用满堂支架法现浇施工；第一联第三跨和第二联第一、二、三跨采用钢管贝雷梁柱式支架现浇法施工。3设计说明对于地势陡峭，墩身高达40m的现浇预应力混凝土箱梁而言，采用满堂支架施工不仅地基处理难度较大，安全性降低，而且材料、人员投入也较大，贝雷梁柱式支架是现浇箱梁施工中的常有的一种支架形式，尤其在重荷载、高墩柱、跨度大的情况下，则是较为经济安全的一种支架形式。因此，在本桥施工中对于高墩柱部位采用钢管贝雷梁柱式支架现浇施工的方案。贝雷梁柱式支架结构主要由混凝土基础、钢管立柱、墩身牛腿、桩帽、工字钢横梁、贝雷片纵梁、钢管脚手架组成。支架结构传力途径为：模板-纵向方木-横向方木-顶托-钢管脚手架-工字钢横梁-贝雷梁纵片-工字钢横梁-钢管立柱-混凝土基础-地基。钢管柱采用型号为102012和72010 ，连接系：第二联第一跨和第二跨用25a、第三跨用36a,另外第一联第三跨参考第二联第三跨。4荷载4.1 贝雷梁桥几何特性及桁架容许内力4.1.1、贝雷梁几何特性弹性模量E=2.1e+5MPa名称WX（cm3）IX（cm4）EI(Kn/m2)单排单层不加强3578.5250497.2526044.1加强7699.1577434.41212612.24.1.2、贝雷梁容许内表桥型 容许内力不加强桥梁单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩(KN.m)788.21576.42246.43265.44653.2剪力（KN）245.2490.5698.9490.5698.9桥型 容许内力加强桥梁单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩(KN.m)1687.533754809.467509618.8剪力（KN）245.2490.5698.9490.5698.9（黄绍金，刘陌生编著.装配式公路钢桥多用途使用手册. 北京：人民交通出版社，2001.6 表3-5、3-6）4.2、荷载分析（1）箱梁自重荷载g1（计算时考虑安全系数K1.05）新浇筑混凝土密度取2600kg/m3（2）模板自重a外模板自重 gw=1 kN/m2一侧外模长度4.2m，共2侧，4.22=8.4m外模板线荷载 q1=8.41=8.4 kN/mb内模板及支架自重gw=0.8 kN/m2一个内腔周长10.4m，共3个内腔10.43=31.2m内模板q2=31.20.8=25 kN/mc底模板及支架自重 gw=0.8 kN/m2底模板长度13.0m，底模板及支架线荷载 q3=130.8=10.4 kN/m模板总线荷载 g2= q1+ q2+ q3=8.4+25+10.4=43.8 kN/m（3）贝雷片自重单片贝雷片自重 gb=3.35 kN (包含支撑架、销轴）单片贝雷片线荷载g3=3.35/3=1.12 kN /m（4）施工人员，机具及堆放物品竖向荷载路桥施工常用施工手册gs=1.0kN/m2（5）振倒及倾倒混凝土产生的竖向荷载g5=2.0kN/m2（6）风荷载（公路桥涵设计通用规范 JTG D620044.3.7）横桥向风压计算Fwh=K0K1K3WdAwhV=26.7m/s风速度其中：（设计风速重现期换算系数，按施工架设期间取值）（桁架风载阻力系数）；（箱梁风载阻力系数）（按最不利地形地理条件选取）；（按A类地表，离地面或水面20m高度计）；（按A类取阵风风速系数）；求得: 单片贝雷片及桥面板迎风面积：；箱梁迎风面积：贝雷梁所受风载为：箱梁所受风载为：设计风速作用下时，贝雷梁风载水平力为：；箱梁风载水平力为：。5第二联第一跨支架计算 采用第二联第一跨作为受力模型进行分析，立面布置图如下箱梁自重a实心段梁体断面图 b变截面段箱梁断面图c跨中段箱梁断面图各断面数据如下表名称横截面面积长度容重箱梁重量总重每延米重(m2)(m)(kN/m3)(kN)(kN）(kN）实心段31.45 2261717.215873 423 跨中段12.77 28.692610001.9 变截面段19.02 8264154.0 （注：实心段作用于贝雷梁部分长度为0.9m，为安全取2m进行验算）荷载组合线荷载:q=1.2(g1+g2+g3)+1.4(g4+g5) 5.1、模板计算底模拟采用15厚竹胶模板面层，80100方木小肋结构，取1.0cm板带进行计算5.1.1、面板截面特性 竹编胶合板厚度分为薄型（2mm6mm）及厚型（7mm)两类。用作混凝土模板的竹胶合板厚度通常为12mm18mm，常用的有12mm和15mm两种。拟采用15mm厚I类，一等品 竹编胶合板力学性能:静弯曲强度= 90MPa,弹性模量E=6000MPab=1cm,h=1.5cmI=bh3/12=0.2813cm4W=bh2/6=0.3750cm45.1.2、荷载组合荷载组合1(强度) 路桥施工计算手册底板P底强=1.2（0.50826/0.962）+1.4（2+1）=20.7 kN/m2腹板P腹强=1.2（0.66626/0.625）+1.4（2+1）=37.4 kN/m2荷载组合2(刚度)底板P底钢=1.2（0.50826/0.962）=16.5 kN/m2腹板P腹钢=1.2（0.66626/0.625）=33.2 kN/m25.1.3、底模板内力计算底板处木方间距采用300mm；腹板处采用150mm的间距。采用3跨连续梁模型进行计算：（1）底板验算小肋间距 L=300mmq底强=P底强b=20.70.01=0.207kN/mq底钢=P底钢b=16.50.01=0.165kN/mM= q底强L2/10=0.2070.32/10=0.0019kN/mQ= q底强L/2=0.2070.3/2=0.0311 kN=M/W=0.0019/0.375103=4.968MPa=1.5Q/A=1.50.0311/（11.5）10=0.311MPa= q底钢L4/150EI=0.5mmL/600=0.5mm（2）腹板验算小肋间距 L=150mmq腹强=P腹强b=37.40.01=0.374kN/mq腹钢=P腹钢b=33.20.01=0.332kN/mM= q腹强L2/10=0.0008kN/mQ= q腹强L/2=0.0281 kN=M/W=2.244MPa=1.5Q/A=0.281MPa= q腹钢L4/150EI=0.066mmL/600=0.1875mm5.2、方木（小肋）计算5.2.1小肋力学特性 小肋采用A-4级落叶松 弯曲强度= 10MPa 弹性模量E=9000MPa 抗剪强度= 1.2MPa5.2.2截面特性 b=8cm， H=10cm I=bh3/12=666.7 cm4W=bh2/6=133.3 cm35.2.3荷载组合荷载组合1(强度) 路桥施工计算手册底板P底强=1.2（0.50826/0.962）+1.4（2+1）=20.7 kN/m2腹板P腹强=1.2（0.66626/0.625）+1.4（2+1）=37.4 kN/m2荷载组合2(刚度)底板P底钢=1.2（0.50826/0.962）=16.5 kN/m2腹板P腹钢=1.2（0.66626/0.625）=33.2 kN/m25.2.4内力计算肋间距（型钢分配梁间距）L=750mm，小肋间距300mm采用简支梁进行计算（1）底板验算小肋间距300mmq底强=P底强b=20.70.3=6.21kN/mq底钢=P底钢b=16.50.3=4.95kN/mM= q底强L2/8=0.437kNmQ= q底强L/2=2.33kN=M/W=3.27 MPa 10MPa=1.5Q/A=0.44 MPa 1.2MPa=5PL4/384EI= =0.34mmL/800=0.938mm（2）腹板验算小肋间距 L=150mmq腹强=P腹强b=37.40.15=5.61kN/mq腹钢=P腹钢b=33.20.15=4.98kN/mM= q腹强L2/8=0.395kN/mQ= q腹强L/2=2.1 kN=M/W=2.96MPa10 MPa=1.5Q/A=0.39MPa1.2 MPa= 5PL4/384EI =0.342mmL/800=0.936mm5.3贝雷梁顶分配梁（大肋）计算分配梁采用工16a，间距为75cm。工16a截面特性如下：规格面积矩截面积惯性矩腹板厚度截面矩（mm)S(cm3)A(cm2)I(cm4)tw(mm)W(cm3)工16a80.826.1 1130 6141 作用在分配梁上的均布荷载为q强=6780.75/18.5=27.5kN/mq钢=6000.75/18.5=24.3kN/m受力模型如下图：弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）I6a，M=170141/1000=23.97kN mMmax=1.9M=23.97kN m（=13.5MP170MP)I6a，Q= 12511306/80.8/100=83.8kNQmax=14Q=104.8kN（=13.36MP100MP）以简支梁检验挠度，f=（5/384）（ql4）/（EI） =（5/384）（24.30.94）/（2.11051130） 103 =1.1e-6mmL/800=1.5e-3mm所以分配梁满足要求5.4贝雷梁验算5.4.1荷载组合线荷载:q强=1.2(g1+g2+g3)+1.4(g4+g5) =1.2（423+43.8+1.12 30）+1.4（18.5+37）=678kN/m线荷载:q钢=1.2(g1+g2+g3) =600 kN/m5.4.2整体验算（1）、受力模型弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）纵向共设30片贝雷梁，贝雷片整体能承受最大弯矩M=788.230=23646 kN m, 能承受最大最大剪力Q=245.230=7356 kNMmax=13215M=23646kNmQmax=5915Q=7356kN以简支梁检验挠度，f=（5/384）（ql4）/（EI） =（5/384）（600154）/（2.1105250497.230） 108 =25.1mmL/400=37.5mm5.4.3局部贝雷梁验算（1）贝雷梁布设如下图（2）底板与腹板下贝雷梁受力比较A、底板S1下贝雷梁作用范围为0.9m，作用箱梁面积0.446m2，可求底板下线荷载：q=1.2（0.4462611.05+0.920.8+0.910.8+1.12）+1.4（20.9+10.9）=22.3kN /m，B、腹板S2下贝雷梁作用范围为0.4m，作用箱梁面积0.52m2，可求作用在腹板下贝雷梁的线荷载q=1.2 (0.522611.05+0.41+1.820.8+0.40.8+1.12)+1.4 (20.4+10.4)=22.7kN /m可知腹板S2下贝雷梁受力较大，需验证腹板下贝雷梁的受力（3） 受力模型（4）弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）(5)剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）(6)荷载分析Mmax=442.5kN mM=788.2 kN mQmax=198kNQ=245kN以简支梁检验挠度，f=（5/384）（ql4）/（EI）=（5/384）（22.7154）/（2.1105250497.2） 108=28.4mm15/400=37.5mm5.5柱顶分配梁计算柱顶分配梁采用 3工56b（1）截面特性如下：规格面积矩截面积惯性矩腹板厚度截面矩（mm)S(cm3)A(cm2)I(cm4)tw(mm)W(cm3)工56b1447.214668510 14.52447（2）每排钢管桩反力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）取中间柱顶分配梁进行验算。（3）贝雷梁布设（4）单片贝雷梁所受荷载 最大支座反力为7440.7kN箱梁对贝雷梁的力可按箱梁质量分配，（从左至右）名称面积比作用面积下贝雷梁受力S10.191-111.3 S20.311-181.2 S30.297-173.1 S40.486-283.2 S50.494-287.8 S60.445-259.3 S70.426-248.2 S80.447-260.5 S90.446-259.9 S100.433-252.3 S110.52-303.0 S120.494-287.8 S130.52-303.0 S140.426-248.2 S150.447-260.5 （5）受力模型如下（6）弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）（7）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）（8）受力分析3根I56b，M=1702447/10003=1248 kN mMmax=741.4M=1248kN m（=100.9MP170MP)3根I56b，Q= 1006851014.5/1447.23/100=2059kNQmax=839.2Q=2059kN（=40.8MP100MP）组合应力=123.2MPa=170MPa，满足要求。最大挠度f=5.0m0.15=0.150.9140=18.9 Mp故弯矩增大系数满足稳定性要求5.6.2跨中处钢管柱格构式结构稳定性验算跨中处立柱横桥向间距按4.3m设置，纵桥向间距按4.5m设置，支架斜缀条按“之”字形布置，此处按平行斜缀条计算（不利状态）。平行斜缀条双肢缀条柱的换算长细比公式如下：其中，整个双肢柱的横截面面积；一个节间斜缀条面积；一个节间横缀条的面积；A、横桥向横桥向立柱间距4.3m，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数=0.807-（0.807-0.801）0.9=0.8016，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在187.6t重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m，2 25b斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数=0.2481，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！B、纵桥向纵桥向立柱间距4.5m，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角 双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数=0.814，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，需要验算分肢稳定性。查表，分肢稳定系数=0.902-（0.902-0.896）0.8=0.8972，因此，分肢应力：，因此分肢稳定性满足要求！对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在187.6t重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m， 25a斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数=0.2452，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！5.6.3钢管柱群桩稳定验算自由长度按L=45m，压力N=2543t，偏心弯矩M=Ne=25430.2=509t m截面特性：A=1622300=356800mm2I x= 161.410-3+2230010-62.1528+2230010-66.4524+2230010-67.2522+2230010-67.522=9.39m4W x = = 9.39/7.5=1.25m3I y=161.410-3+2230010-617.2528+2230010-62.2528=54.0m4W y = =54.0/17.25=3.13m3回转半径ix=5130mm=5.13miy=12302mm=12.302m长细比x= = 45/5.13=8.830，查表得1=0.9y= = 45/12.302=3.6630，查表可得2=0.885 =2543104/356800=71.3MPa0.151=0.150.9140=18.9MPa故弯矩增大系数稳定性验算满足要求5.6.4整体屈曲验算复核利用迈达斯2011建立模型进行复核：（4）整体稳定系数9.65计算结构均符合受力要求。5.7、钢管柱底预埋件计算考虑到风荷载的影响，柱底会同时产生剪力和弯矩，因此预埋件要按弯剪压受力模型进行计算预埋件计算V=59kNM =9.4kNmN =1876kN锚板厚度取t=20mm，锚筋采用级钢筋，=25mm，布置形式详见“预埋件基础及预埋件结构图”根据预埋件设计手册采用压弯剪受力模型进行分析：说明弯剪力较小，可以忽略柱底弯剪的影响，只采用构造性的预埋件。 5.8、基础计算5.8.1 地基地质情况根据岩土工程勘察报告中工程地质1-1 剖面图， 桩基础位置， 填土层(Q4el+dl)厚度较小，计算时可不考虑此土对桩的影响，填土层下为砂岩（J2s）或泥岩（J2x）。根据设计资料，各土层参数见表1-1。表1-1 岩土设计参数建议取值表 项 目岩土名称天然重度(kN/m3)岩石单轴抗压强度(MPa)地基承载力基本容许值fao(kPa)基底摩擦系数临时边坡坡率值永久边坡坡率值天然饱和素填土19.0*-0.251：1.00*1：1.50*粉质粘土19.1-1800.251：1.00*1：1.50*强风化泥岩24.0*-300*0.401：0.50*1：0.75*强风化页岩24.0*-300*0.401：0.501：0.75强风化砂岩24.5*-350*0.401：0.50*1：0.75*J2x中风化页岩25.0312.48.29000.501：0.30*1：0.50*J2x中风化泥岩25.5011.88.09000.501：0.30*1：0.50*J2s中风化泥岩24.698.45.47000.501：0.30*1：0.50*J2s中风化砂岩23.7730.123.615000.601：0.20*1：0.30*备注：带“*”号的数值为经验值，未来路基填土应达到压实填土的要求，其地基承载力基本容许值fao应通过现场试验确定。5.8.2 基础类型基础的选用类型根据现场挖土情况而定，当岩层的覆盖图层深度小于等于3米时，基础采用扩大基础，但嵌岩深度不得小于0.5米；当岩层的覆盖土层大于3米是，基础采用单桩基础。扩大基础的尺寸3.5m3.5m1.5m；单桩基础根据上部钢管柱的型号分别采用1.5m或2.0m的挖孔桩，扩大基础和挖孔桩均采用C30混凝土。5.8.3 桩基础计算桩基计算详见第二跨第二联桩基计算（第二跨第二联中间钢管柱受力最大）5.8.4扩大基础承载力验算取中间1020x12钢管柱下基础经行验算 (1)抗冲切计算参照2002版建筑地基基础设计规范，交界面C30砼可承受的冲切力：基础顶面满足抗冲切要求！（2）基底抗弯计算基底的压应力为0.2MPa，将基础倒置，计算模型简化为悬臂梁，如下图：计算悬臂端根部的最大应力为：C30素砼的抗拉强度设计值为1.43MPa，因此基础素砼即满足抗弯要求！考虑到基础砼性能可能较差，存在离析，厚度不够等情况，要求基础底板构造性双向配筋，钢筋型号根据工地现场废旧材料确定，暂且按2015cm配筋。遇软硬不均地基时，为防止基础裂断，要求基础底板及顶板双向构造性配筋。5.9 承台局部承压验算钢管立柱底基础混凝土局部承压混凝土承压强度的提高系数 102012立柱：。C30混凝土中心受压容许值 ，则局部受压容许值为：。扣除孔洞后的混凝土局部受压面积：对于1020立柱：。混凝土局部压应力分别如下：满足局部承压6、第二联第二跨支架计算采用第二联第二跨作为受力模型进行分析，立面布置图如下箱梁自重a实心段梁体断面图 b变截面段箱梁断面图c跨中段箱梁断面图各断面数据如下表名称横截面面积长度容重箱梁重量总重每延米重(m2)(m)(kN/m3)(kN)(kN）(kN）实心段31.45 2261717.216155.5 431跨中段12.7729.52610284.3 变截面段19.02 8264154.0 （注：实心段作用于贝雷梁部分长度为0.5m，为安全取2m进行验算）荷载组合线荷载:q强=1.2(g1+g2+g3)+1.4(g4+g5) =678kN/mq钢=1.2(g1+g2+g3) =600kN/m6.1贝雷梁顶分配梁（大肋）计算分配梁采用工16a，间距为75cm。工16a截面特性如下：规格面积矩截面积惯性矩腹板厚度截面矩（mm)S(cm3)A(cm2)I(cm4)tw(mm)W(cm3)工16a80.826.1 1130 6141 作用在分配梁上的均布荷载为q强=6780.75/18.5=27.5kN/mq钢=6000.75/18.5=24.3kN/m受力模型如下图：弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）I6a，M=170141/1000=23.97kN mMmax=2.2M=23.97kN m（=15.6MP170MP)I6a，Q= 10011306/80.8/100=83.8 kNQmax=13.6Q=83.8kN（=16.2MP100MP）以简支梁检验挠度，f=（5/384）（ql4）/（EI） =（5/384）（24.30.94）/（2.11051130） 103 =0.09mmL/800=1.1mm所以分配梁满足要求6.2贝雷梁验算6.2.1荷载组合线荷载:q强=1.2(g1+g2+g3)+1.4(g4+g5) =678kN/mq钢=1.2(g1+g2+g3) =600kN/m6.2.2整体验算（1）、受力模型因为受力满足线弹性范围，原体系受力模型可以简化为下述两种受力模型的叠加，荷载的分配按贝雷梁作用于箱梁的面积比进行分配，结算结果可以叠加。弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）纵向共设38片贝雷梁，贝雷片整体能承受最大弯矩M=788.2x38=29952 kN m,能承受最大最大剪力Q=245.238=9318kNMmax=16868.7M=29952kNmQmax=7194Q=9318 kN以简支梁检验挠度，f=（5/384）（ql4）/（EI） =（5/384）（600184）/（2.1105250497.238） 108 =41mmL/400=45mm6.2.3局部贝雷梁验算（1）贝雷梁布设如下图在18m跨和6m跨贝雷梁的布置形式如下，此时存在贝雷梁的最不利荷载情况 （2）底板与腹板下贝雷梁受力比较在腹板与底板两种贝雷梁受力情况下，分别选出两种情况下的最不利位置的贝雷梁进行分析A、底板下S1位置下贝雷梁作用范围为0.763m，作用箱梁面积0.378m2，可求作用在底板下贝雷梁的线荷载：q强=1.2（0.3782611.05+0.7631+0.76320.8+0.7630.8+1.12）+1.4（20.763+10.763）=19.1kN /m，B、腹板下S2位置下贝雷梁作用范围为0.225m，作用箱梁面积0.495m2，可求作用在腹板下贝雷梁的线荷载q强=1.2 (0.4952611.05+0.2250.8+1.12)+1.4 (20.225+10.225)=18.72kN /m可知底板下每片贝雷梁受力较大，需验证底板下贝雷梁的受力相应的作用在10.5m跨上的底板下的贝雷梁所受线荷载为q强=1.2（0.5352611.05+1.0320.8+1.07510.8+1.12）+1.4（21.075+11.075）=26.4kN /m，（3） 受力模型（4）弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）(5)剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）(6)荷载分析Mmax=572kN mM=788.2 kN mQmax=202kNQ=245 kN以简支梁检验挠度q钢=1.2（0.3782611.05+0.7631+0.76320.8+0.7630.8+1.12） =15.9 kN/ mf=（5/384）（ql4）/（EI）=（5/384）（15.9184）/（2.1105250497.2） 108=41.3mmL/400=45mm满足要求6.3柱顶分配梁计算柱顶分配梁采用 4根工56b（1）截面特性如下：规格面积矩截面积惯性矩腹板厚度截面矩（mm)S(cm3)A(cm2)I(cm4)tw(mm)W(cm3)工56b1447.214668510 14.52447（2）每排钢管桩反力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）最大支座反力（四根钢管柱的和）为11913kN（3）贝雷梁布设 （4）单片贝雷梁所受荷载 最大支座反力为11913kN箱梁对贝雷梁的力可按箱梁质量分配，（从左至右,所示为箱梁中心左侧贝雷梁所受力，右侧与左侧对称）名称面积比贝雷梁受力S10.1594149.2 S20.2473231.5 S30.2543238.1 S40.1996186.9 S50.4254398.3 S60.495463.4 S70.3177297.5 S80.2869268.6 S90.3331311.9 S100.3784354.3 S110.3784354.3 S120.3331311.9 S130.2869268.6 S140.3832358.8 S150.495463.4 S160.384359.5 S170.2869268.6 S180.3366315.1 S190.3812356.9 （5）受力模型如下（6）弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）（7）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）（8）受力分析4根I56b， M=1702447/10004=1664 kN mMmax=1211M=1664kN m（=124MP170MP)4根I56b，Q= 1006851014.5/1447.24/100=2746 kN Qmax=1350Q=2746N（=49.2MP100MP）组合应力=150MPaL/400=2150/400=5.4mm需要架设牛腿进行处理6.4、钢管柱计算6.4.1 720x10钢管柱稳定性验算采用720x10的钢管桩，每排布置4根，取最大受力处进行验算钢管柱单肢稳定分析钢管柱标准节段长为6m，自由长度按L=12m计算，钢桩轴力Nmax=1832KN,按偏心0.1m进行稳定性检算,则偏心弯矩M=18320.1=183.2 kNmI=140579.2cm4，W=3905.0 cm3 A=223 cm2回转半径 i=25.1cm=0.251m长细比=L/i=12/0.251=47.8换算长细比e=1.8=30查表可得2=1=0.9因为N/A=1832/22310=82.1Mp0.15=0.150.9140=18.9 Mp故弯矩增大系数 满足稳定性要求6.4.2 1020x12钢管柱稳定性验算采用1020x12的钢管桩，每排布置4根，钢管桩所受反力如图取最大受力处进行验算钢管柱单肢稳定分析钢管柱标准节段长为6m，自由长度按L=12m计算，钢桩轴力Nmax=3018KN,按偏心0.1m进行稳定性检算,则偏心弯矩M=30180.1=301.8 kNmI=482707.7cm4，W=9464.9 cm3，A=380 cm2回转半径 i=0.3564长细比=L/i=12/0.3564=33.7换算长细比e=1.8=21.20.15=0.150.9140=18.9 Mpa故弯矩增大系数满足稳定性要求6.4.3跨中处钢管柱格构式结构稳定性验算跨中处立柱横桥向间距按4.3m设置，纵桥向间距按4.5m设置，支架斜缀条按“之”字形布置，此处按平行斜缀条计算（不利状态）。平行斜缀条双肢缀条柱的换算长细比公式如下：其中，整个双肢柱的横截面面积；一个节间斜缀条面积；一个节间横缀条的面积；A、横桥向横桥向立柱间距4.3m，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数=0.709-（0.709-0.702）0.7=0.7041，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在301.8t重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m，2 25a斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数=0.3374，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！B、纵桥向纵桥向立柱间距6m，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数=0.715-（0.715-0.709）0.4=0.7126，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在301.8t重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m，2 25b斜缀条绕弱轴的长细比