兰新铁路主跨100m连续梁现浇支架计算书-再桁架.doc

新建兰新铁路第二双线达坂城湿地特大桥新建兰新铁路第二双线达坂城湿地特大桥 跨既有兰新铁路 跨既有兰新铁路 60 100 6060 100 60 m m 连续梁连续梁 现浇支架计算书现浇支架计算书 中铁第五勘察设计院集团有限公司技术研究院中铁第五勘察设计院集团有限公司技术研究院 二二 O 一一 O 年九月年九月 新建兰新铁路第二双线达坂城湿地特大桥新建兰新铁路第二双线达坂城湿地特大桥 跨既有兰新铁路 跨既有兰新铁路 60 100 6060 100 60 m m 连续梁连续梁 现浇支架计算书现浇支架计算书 设计 设计 复核 复核 审核 审核 中铁第五勘察设计院集团有限公司技术研究院中铁第五勘察设计院集团有限公司技术研究院 二二 O 一一 O 年九月年九月 目 录 一 依据一 依据 1 二 荷载二 荷载 1 三 碗扣支架三 碗扣支架 1 1 箱内碗扣支架 2 2 腹板范围内碗扣支架 2 3 翼缘板范围碗扣支架 2 4 支架验算 2 5 风荷载 7 四 装配式公路钢桥桁架梁四 装配式公路钢桥桁架梁 10 1 简支 18M 每组间距 1 0M 代表梁段 2 10 2 简支 18M 每组间距 0 75M 11 1 代表梁段 3 11 2 代表梁段 5 11 3 简支 15M 悬臂 3M 每组间距 0 75M 12 1 代表梁段 5 12 2 代表梁段 6 7 13 4 简支 15M 每组间距 0 75M 13 1 代表梁段 9 13 2 代表梁段 12 14 5 连续 15M 12M 每组间距 0 75M 15 1 代表梁段 9 15 2 代表梁段 6 16 6 简支 12M 每组 3 排 每组间距 0 75M 16 五 横梁五 横梁 17 1 129 墩附近 17 2 中排 18 3 128 墩附近 18 六 立柱六 立柱 19 七 基础七 基础 19 1 钢管间距 1 5 M 条形基础宽度 1 6M 19 2 钢管间距 2 0 M 条形基础宽度 1 2M 19 3 钢管间距 3 0 M 独立基础 1 5 1 5M 19 3 钢管间距 4 0 M 独立基础 1 2 1 2M 19 八 钢管抗风验算八 钢管抗风验算 20 1 立柱钢管 20 2 斜撑钢管 23 1 一 依据 1 达坂城湿地特大桥施工图 中铁第一勘察设计院集团公司 2 兰乌二线 60 100 60m 连续箱梁构造图 3 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 中华人民共和国建设部 4 钢结构设计规范 GB50017 2003 中华人民共和国建设部 5 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 TB 10002 3 2005 J462 2005 中华人民共和国铁道部 6 铁路桥涵地基和基础设计规范 TB10002 5 2005 J 464 2005 中华人民共和国 铁道部 7 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ 024 85 中华人民共和国交通部 8 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 中华人民共和国建设部 9 装配式公路钢桥使用手册 二 荷载 1 箱梁混凝土荷载 混凝土荷载 26kN m3 荷载组合系数 1 4 2 施工荷载 1kN m2 计 12kN m 荷载组合系数 1 2 3 模板及支撑 荷载组合系数 1 2 内外模板设拉杆 标准值 模板 30kN m 托梁 5kN m 内支撑 10kN m 合计 45kN m 4 碗扣支架自重 荷载组合系数 1 2 落地支架 标准值按 4 5kN m2 设计值为 5 4 kN m2 梁上支架 垫梁 20 标准值 0 5 kN m2 设计值为 0 6kN m2 支架 标准值按 1 5kN m2 设计值为 1 8kN m2 合计 标准值 2 0 kN m2 设计值为 2 4 kN m2 5 单层贝雷桁架自重 每组标准值按 2 5 kN m 6 风荷载 荷载组合系数 1 4 最大风速 40 7m s 风压 1035Pa 落地支架 2 4 标准值合计 12 5 kN m2 梁上支架 2 4 标准值合计 9 7 kN m2 2 三 碗扣支架 管外径 48 3 5mm 层高 1 2 0 6m 在步距为 1 2m 时单根钢管容许承载力 N1 2 30kN 1 箱内碗扣支架 最不利工况 拆除侧模 1 主墩两侧沿线路 54 2m 范围内 每 0 6m 布置 26 根立杆 箱梁最大截面面积 30 37 m2 最不利荷载设计值 525 02 kN 平均每根立杆荷载 N 525 06 26 20 2 kN N1 2 30 kN 2 其余范围内 每 0 6m 布置 16 根立杆 箱梁最大截面面积 17 13 m2 最不利荷载设计值 317 48 kN 平均每根立杆荷载 N 317 48 16 20 0 kN N1 2 30 kN 2 腹板范围内碗扣支架 最不利工况 现浇混凝土工况 1 主墩两侧沿线路 54 2m 范围内 立杆间距 0 3m 0 3m 最大梁高 7 85m 混凝土荷载标准值 204 1 kN m2 立杆最大荷载 N 0 09 204 1 12 5 19 5 kN N1 2 30 kN 2 其余范围内 立杆间距 0 6m 0 3m 最大梁高约 5 5m 混凝土荷载标准值 143 0 kN m2 立杆最大荷载 N 0 18 143 0 12 5 28 0 kN N1 2 30 kN 3 翼缘板范围碗扣支架 最不利工况 现浇混凝土工况 支架立杆间距 0 6 0 9m 最不利荷载标准值 29 4 kN m2 立杆最大荷载 N 0 54 29 4 15 9 kN N1 2 30 kN 4 支架验算 现浇混凝土工况 3 1 计算模型 荷载单位 kN m 纵向间距 0 6m 弹性地基系数 K 取 2 5 104kN m3 取 1 号块与 2 号块分界面为代表截面 腹板 0 6 191 8 115 1 kN m 腹板内侧 0 6 50 5 30 3 kN m 翼缘 0 6 29 4 17 6 kN m 2 轴力图 单位 kN 4 3 变形图 单位 mm 5 4 地基荷载分布 单位 kPa 拆除侧模工况 1 计算模型 荷载单位 kN m 纵向间距 0 6m 弹性地基系数 K 取 2 5 104kN m3 底板范围内 0 6 103 2 61 9 kN m 6 2 轴力图 单位 kN 3 变形图 单位 mm 7 4 地基荷载分布 单位 kPa 8 5 风荷载 基本风荷载取值为 1 035 kN m2 风荷载标准值 高度 m z z s kN m2 0 W kN m2 k Wb m kN m W q 51 171 01 31 0351 5740 60 94 101 381 01 31 0351 8570 61 11 151 521 01 31 0352 0450 61 23 201 631 01 31 0352 1930 61 32 211 651 01 31 0352 2200 61 33 计算模型 kN m 弯矩 kN m 取横向一排脚手架按下式计算 2 iiG XXMNN M 为横向风荷载参生的支架的整体弯矩值 NG为支架承受的重力荷载 Xi 为各横向支架竖杆的横向距离 距横向中心 9 M 362 26 kNm Xi2 2 0 32 0 92 1 52 2 12 2 42 2 72 3 02 3 32 3 92 4 82 5 72 6 62 7 52 422 1 m2 风荷载产生的 NW 2 ii XXM 对不同施工工况进行验算 1 浇筑混凝土工况 支架由风荷载产生的内力值 翼缘处最外排支架 258 91 7 5 422 1 4 6 kN 2 i i X XM Nw 腹板处 10 258 91 3 3 422 1 2 0 kN 2 i i X XM Nw 1 未浇筑混凝土时 考虑支架自重和风荷载作用下工况 2 iiG XXMNN 12 5 0 9 0 6 4 6 11 35 2 15 kN 均大于零 支架的稳定性满足要求 2 浇筑混凝土时对支架验算 腹板处 2 iiG XXMNN 143 0 12 5 0 6 0 3 2 0 29 99 25 99 KN 均小于 N1 2 30 kN 浇筑过程中满足要求 从以上分析可以看出支架考虑风荷载作用下支架稳定性满足要求 四 装配式公路钢桥桁架梁 1 简支 18m 每组间距 1 0m 代表梁段 2 每排支架混凝土荷载标准值 44 66kN m 其他荷载 4 85kN m 弦杆最大轴向压力 235 3 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 135 8 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 216 4 kN 215 kN m 强度满足要求 混凝土箱梁引起最大净挠度 6 4mm 挠跨比 1 2812 1 400 11 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 143 6 kN 50 8 kN 2 简支 18m 每组间距 0 75m 1 代表梁段 3 每排支架混凝土荷载标准值 32 35 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 152 3 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 104 6 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 164 7 kN 215 kN m 强度满足要求 混凝土箱梁引起最大净挠度 11 1mm 挠跨比 1 1620 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 108 kN 10 kN 2 代表梁段 5 每排支架混凝土荷载标准值 27 30 kN m 其他荷载 3 64 kN m 12 弦杆最大轴向压力 302 6 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 145 8 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 218 9 kN 215 kN m 强度满足要求 最大挠度 21 9mm 挠跨比 1 821 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 143 8 kN 31 1 kN 3 简支 15m 悬臂 3m 每组间距 0 75m 1 代表梁段 5 每排支架混凝土荷载标准值 27 30 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 140 7 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 93 2 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 135 8 kN 215 kN m 强度满足要求 13 最大挠度 5 0 mm 挠跨比 1 600 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 173 kN 2 3 kN 2 代表梁段 6 7 每排支架混凝土荷载标准值 25 87 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 134 3 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 121 6 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 173 9 kN 215 kN m 强度满足要求 最大挠度 6 4mm 挠跨比 1 2343 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 213 3 kN 15 1 kN 14 4 简支 15m 每组间距 0 75m 1 代表梁段 9 每排支架混凝土荷载标准值 23 62 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 140 7 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 93 2 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 135 8 kN 215 kN m 强度满足要求 最大挠度 23 0 mm 挠跨比 1 652 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 159 0 kN 53 4 kN 2 代表梁段 12 每排支架混凝土荷载标准值 19 20 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 349 3 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 134 9 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 199 4 kN 215 kN m 15 强度满足要求 最大挠度 19 8 mm 挠跨比 1 757 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 131 7 kN 46 2 kN 5 连续 15m 12m 每组间距 0 75m 1 代表梁段 9 每排支架混凝土荷载标准值 23 62 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 128 3 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 100 5 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 153 7 kN 215 kN m 强度满足要求 最大挠度 4 0 mm 挠跨比 1 3750 1 400 刚度满足要求 16 支点反力标准值分别为 10 2 kN 210 9 kN 9 3 kN 2 代表梁段 6 每排支架混凝土荷载标准值 26 34 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 128 3 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 100 5 kN 160 kN m 立杆最大轴向压力 153 7 kN 215 kN m 强度满足要求 最大挠度 12 7 mm 挠跨比 1 944 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 3 7 kN 189 0 kN 55 5 kN 6 简支 12m 每组 3 排 每组间距 0 75m 代表梁段 2 每排支架混凝土荷载标准值 22 33 kN m 其他荷载 3 64 kN m 弦杆最大轴向压力 348 8 kN 500 kN m 斜杆最大轴向压力 140 0 kN 160 kN m 17 立杆最大轴向压力 148 3 kN 215 kN m 强度满足要求 最大挠度 14 8 mm 挠跨比 1 810 1 400 刚度满足要求 支点反力标准值分别为 131 7 kN 68 5 kN 五 横梁 工 32b S 426 1 cm3 V max 120 11626 11 5 426 1 100 376 kN 腹板两侧无加劲肋时 h0 290mm i 3 3mm 88 0 635 Rmax 516 kN 腹板两侧设加劲肋 h0 290mm 截面如下 I 193 7 cm4 A 51 6cm2 i 19 3mm 15 0 98 Rmax 0 98 5160 205 1000 1036 kN 1 129 墩附近 横梁上部荷载标准值 单位 kN m 18 按连续梁计算弯矩分布图 单位 kNm 最大弯矩 183kNm 按简支梁计算弯矩分布图 单位 kNm 最大弯矩 278kNm 弯曲应力 191Mpa 按连续梁计算支反力分布图 单位 kN 支反力设计值依次为 457kN 1123 kN 829kN 917kN 913kN 674kN 716kN 701kN 479kN 463kN 支反力标准值依次为 327kN 803 kN 592kN 655kN 653kN 481kN 512kN 502kN 342kN 332kN 按简支梁计算支反力分布图 单位 kN 支反力设计值依次为 557kN 990 kN 887kN 902kN 878kN 724kN 699kN 669kN 516kN 411kN 支反力标准值依次为 398kN 708 kN 634kN 644kN 628kN 518kN 500kN 478kN 369kN 294kN 2 中排 最大荷载标准值 518 1kN m 设计值 725 4 kN m 跨度 1 5m 跨中最大弯矩 M 204 0 kN m 弯曲应力 140 4 MPa f 满足要求 19 支点反力标准值 777 2 kN 设计值 1088 kN 3 128 墩附近 最大荷载标准值 422 0 kN m 设计值 590 8 kN m 跨度 1 5m 跨中最大弯矩 M 166 2 kN m 弯曲应力 114 3 MPa f 满足要求 支点反力标准值 633 0 kN 设计值 886 2 kN 六 立柱 立柱最大荷载标准值 802 kN 设计值 1123kN 立柱计算高度 12000mm 钢管外径 529 10mm 截面面积 A 163 05 cm2 截面惯性矩 I 54919 cm4 截面模量 W 2076 cm3 回转半径 i 18 35 cm 长细比 12000 183 5 65 4 稳定系数 0 777 单柱极限承载力 Nj 0 777 215 16305 1000 2723 kN 立柱最大荷载设计值 1123kN Nj 2723 kN 满足要求 七 基础 1 钢管间距 1 5 m 条形基础宽度 1 6m 荷载标准值 575 kN m 575 1 6 359 kPa 地基承载力特征值 400 kPa 2 钢管间距 2 0 m 条形基础宽度 1 2m 荷载标准值 385 kN m 385 1 2 321 kPa 地基承载力特征值 400 kPa 3 钢管间距 3 0 m 独立基础 1 5 1 5m 荷载标准值 621 kN 621 1 5 1 5 276 kPa 地基承载力特征值 400 kPa 3 钢管间距 4 0 m 独立基础 1 2 1 2m 荷载标准值 327 kN 20 327 1 2 1 2 227 kPa 地基承载力特征值400 kPa 基础承载力满足要求 八 钢管抗风验算 钢管顶横梁以上支架高度按 9m 计 中心距离地面按 15m 计 钢管高度按 10 5m 计 抗风斜撑每立柱一根 单排立柱风荷载标准值 kPa 26 1 035 1 8 052 1 0 1 k W 风荷载设计值 W 1 76 kPa 1 立柱钢管 钢管外径 529 10mm 截面面积 A 163 05 cm2 截面惯性矩 I 94919 cm4 截面模量 W 2076 cm3 回转半径 i 18 35 cm 长细比 1200 18