防护塔架计算书.docx

防护塔架计算书编制：_校对：_审核：_2013-7-251.计算依据11.1主要规范11.2 主要材料及材料性能12.工程概况23.防护塔架设计34. 建立模型54.1塔架受力分析54.2水平风荷载计算54.3冲击荷载计算65.模型分析65.1结构自身强度、刚度、稳定性验算95.2稳定性验算106. 基础验算107.锚碇验算118.其他加固措施111.计算依据1.1主要规范 1)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004） 2)公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） 3)公路工程技术标准（JTG B01-2003） 4)公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008） 5)公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007） 6)城市桥梁设计规范（CJJ11-2011）7）钢结构设计规范1.2 主要材料及材料性能 工字钢A(mm 2)Asy(mm 2)Asz(mm 2)z(+)(mm)z(-)(mm)1740.000912.500686.00070.00070.000Ixx(mm 4)Iyy(mm 4)Izz(mm 4)y(+)(mm)y(-)(mm)25727.4105720000.000419000.00036.50036.500角钢A(mm 2)Asy(mm 2)Asz(mm 2)z(+)(mm)z(-)(mm)741.200312.500312.50020.60354.397Ixx(mm 4)Iyy(mm 4)Izz(mm 4)y(+)(mm)y(-)(mm)6041.666399600.000399600.00054.39720.6032.工程概况沪昆客专某特大桥位于云南省曲靖市马龙县境内，起讫里程为D1K1064+436.587D1K1065+335.15，全桥长898.563m，中心里程为D1K1065+029，主墩16#墩17#墩，孔跨结构为（60+100+60）m连续悬浇梁，以40角斜跨贵昆既有线， 采用沿既有线两侧进行悬臂浇筑施工，平行转体40合拢施工。16#墩高14.5m，17#墩高13.5m， 连续梁块中支点处梁高7.85m。为减少悬臂施工队既有线造成影响，根据设计要求对靠既有线一侧进行全封闭防护。单侧防护长度110米，高度27米。50米设置一道沉降缝，相关位置关系如图1：3.防护塔架设计原设计只要求对既有线进行全封闭防护，并作出了防护塔架的示意图，为增加塔架抗倾覆刚度，将塔架基础修改为井字形基础，并增加了抗倾覆风缆，对于基础中受拉一侧的基础进行锚杆注浆加固处理。具体做法见下图2、图3。图2图3防护塔架主要采用140mm工字钢作为竖向受力杆件，纵距5米，所有横向、剪刀撑采用L75角钢进行连接。塔架采取阶梯塔状结构形式，最高一节挂密目网，塔架横向间距0.9m，防倾覆风缆每隔10m设置一道，基础类型如图4：4. 建立模型采用midas Civil进行建模分析，竖向杆件140mm工字钢采用梁单元建立模型，中间支撑角钢采用桁架单元建立。截取塔架10米为分析对象，边界条件主要考虑下部限制全部六个自由度，模拟悬臂杆件，荷载主要考虑风荷载、自重、冲击荷载。4.1塔架受力分析 垂直方向主要为塔架自身重力 水平方向主要有风力荷载及考虑密目网最大贯穿力5kg在1m高度产生的水平冲击力。4.2水平风荷载计算根据建筑施工脚手架构造与计算手册查表得知，基本风压取昆明地区50年一遇标准值0.3KN/m2,风压高度变化系数取1.42，密目式安全立网挡风系数，根据建筑施工脚手架构造与计算手册查表1-30，2300网目密度挡风系数0.841。风荷载体型系数，（纵距、步距按照角钢1.8*1.8m搭设计算）风荷载标准值：。4.3冲击荷载计算 水平冲击荷载取，荷载作用位置模拟最不利荷载位置，考虑最顶端受力。5.模型分析图5 模型图图 6 反力图图 7 位移图图 8 梁单元内力图图 9 桁架单元内力图图 10 桁架单元应力图图11梁单元应力图5.1结构自身强度、刚度、稳定性验算根据分析结果显示，最大位移为顶部弦杆交叉257号节点位置，属于571号单元，主要是在自重作用下产生的竖向位移，0.386mmL/400=5/400=12.5mm，Y方向也就是顺风向不产生位移。梁单元最大应力为-6.7Mpaw=145MPa，桁架单元仅受轴向力作用，的最大应力为-5.4MPa=140MPa， 5.2稳定性验算考虑5种模态，在自重、风荷载、冲击荷载的共同作用下，屈曲分析如下图：图12 整体结构屈曲分析图根据计算结果显示，临界荷载系数为1.084E+013远远大于规范要求的4的系数。6. 基础验算根据模型分析结果，最大反力出现在中间竖向工字钢底部，及153号节点位置，最大反力为13.521KN，工字钢底部焊接0.3*0.3m的钢板垫脚，截面面积为0.09，基底应力为p=13.521/0.09=150kpaH即可。8.其他加固措施（1）连续梁悬臂浇筑施工期间，已经完成的节段在顶部与防护塔架用50钢管进行焊接，每隔3-5米设置一道。（2）工字钢竖向连接采用法兰螺栓连接。增强工字钢之间的连接