城际铁路上跨赭山路刚构支架检算书.doc

新建南京至安庆铁路第五合同段第一项目分部新建南京至安庆铁路第五合同段第一项目分部 皖赣 宁安和存车线赭山中路立交皖赣 宁安和存车线赭山中路立交 12 2 15 0 12 2 m 刚构桥刚构桥 施工支架计算书施工支架计算书 二二 0 一三年八月一三年八月 新建南京至安庆铁路第五合同段第一项目分部新建南京至安庆铁路第五合同段第一项目分部 皖赣 宁安和存车线赭山中路立交皖赣 宁安和存车线赭山中路立交 12 2 15 0 12 2 m 刚构桥刚构桥 施工支架计算书施工支架计算书 院院 长 长 项目负责人 项目负责人 总工程师 总工程师 专业负责人 专业负责人 主审副总工程师 主审副总工程师 勘勘 测测 设设 计计 单单 位 位 证证 书书 等等 级 证级 证 书书 编编 号 号 发发 证证 部部 门 门 新建南京至安庆铁路第五合同段第一项目分部新建南京至安庆铁路第五合同段第一项目分部 皖赣 宁安和存车线赭山中路立交皖赣 宁安和存车线赭山中路立交 12 2 15 0 12 2 m 刚构桥刚构桥 施工支架计算书施工支架计算书 编编 制制 复复 核核 审审 核核 I 目 录 1 工程概况 1 1 1 桥型概况 1 1 2 支架施工方案简介 1 2 计算说明 3 2 1 计算依据 3 2 2 计算软件 3 2 3 材料参数及计算荷载 3 2 3 1 材料参数 3 2 3 2 计算荷载 4 3 模板 方木及满堂支架的计算 4 3 1 计算模型简介 4 3 2 各构件计算 4 3 2 1 底模板计算 5 3 2 2 纵向方木计算 5 3 2 3 横向方木计算 7 3 2 4 侧模计算 8 3 2 5 碗扣支架受力计算 10 3 2 6 地基承载力计算 11 4 中门洞的验算 12 4 1 中门洞计算模型 12 4 2 纵梁计算 12 4 2 1 强度及变形计算 12 4 2 2 稳定性计算 14 4 3 横梁计算 15 4 3 1 强度及变形计算 15 4 3 2 稳定性计算 16 4 4 立柱计算 17 4 4 1 立柱强度检算 18 II 4 5 2 立柱稳定性检算 18 4 6 地基承载力计算 19 4 6 1 C15 条形混凝土基础上表面应力检算 19 4 6 2 沥青混凝土顶面应力检算 20 5 左 右门洞检算 20 5 1 右门洞计算模型 20 5 2 纵梁计算 21 5 2 1 强度及变形计算 21 5 2 2 稳定性计算 23 5 3 横梁计算 23 5 3 1 强度及变形计算 24 5 3 2 稳定性计算 25 5 5 立柱计算 26 5 5 1 强度计算 26 5 5 2 稳定性计算 26 5 6 地基承载力计算 27 5 6 1 C15 条形基础顶面应力检算 27 5 6 2 沥青混凝土顶面应力检算 28 6 结论及建议 28 7 资质证书及营业执照 30 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 1 1 工程概况工程概况 1 1 桥型概况桥型概况 芜湖站刚构桥跨赭山中路立交桥位于芜湖市芜湖车站附近 地形平坦 周 围多居民 宁安线 存车线和皖赣线从芜湖站引出后 跨越赭山中路 既有桥 位 5 5 15 0 5 5 5 85m 刚构桥 根据地方政府要求在既有桥两侧各增加 5 5m 框架 既有宁芜线框架桥扩建成 5 5 5 5 15 5 5 5 5 m 芜湖站皖赣 宁安线和存车线跨赭山中路立交桥与扩建后的既有桥对孔 赭山中路芜湖站皖赣线里程为 DK0 887 DK0 936 相对于宁芜下行线里程 K112 438 K112 487 相对于宁安线里程 DK86 678 DK86 727 芜湖站宁安 线 存车线和皖赣线赭山中路立交桥设计为 12 2 15 0 12 2 m 本结构梁部为变截面实体板梁 跨中梁高 1 2m 其根部梁高为 1 7m 梁底 与梁顶同宽 主梁全长 43 8m 连续刚构 3 跨 1 2 支架施工方案简介支架施工方案简介 本刚构采用满堂支架施工 支架采用 48 3 5mm 碗扣式支架 碗口连接 立柱纵横向布局 靠近倒角处一排 0 3m 其余间距为 0 6m 0 6m 纵向 横向 上下横拉杆高 1 2m 机动车道上方碗口支架设 0 6m 0 6m 1 2m 纵向 横向 步距 非机动车道上方碗口支架设 0 6m 0 3m 1 2m 纵向 横向 步距 立杆 上下方均采用上托和下托支撑 在上托上方采用 12 10cm 的横向方木架设 横 向方木上架设 10 8cm 的纵向方木 门洞立柱采用直径 400mm 的钢管制作 立 柱两端焊接 0 5 0 5 0 01m 钢板 立柱顶部顺赭山路方向 架设双拼 I40a 的工 字钢 在中门洞双拼 40a 工字钢上是 30a 工字钢 左右门洞双拼 40a 工字钢上 是 30a 工字钢 立柱下方现浇 0 5m 0 5m 的混凝土条形基础 门洞及支架布置 图见图 1 1 1 2 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 2 图图 1 1 门洞及支架立面连接图 单位 m 图图 1 2 3 3 4 4 2 剖面图 单位 m 图图 1 3 2 2 剖面图 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 3 2 计算说明计算说明 2 1 计算依据计算依据 1 赭山路刚构桥施工图 2 铁路桥涵施工规范 TB 10203 2002 3 铁路桥梁钢结构设计规范 TB 10002 2 2005 4 钢结构设计规范 GB 50017 2003 5 路桥施工计算手册 人民交通出版社 6 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2011 7 竹胶合板模版 JG T 156 2004 8 其他有关技术规范 规程及技术资料 2 2 计算软件计算软件 采用 Midas Civil 2010 版进行计算 2 3 材料参数材料参数及计算荷载及计算荷载 2 3 12 3 1 材料参数材料参数 1 支架上层横向方木采用 12 10cm 规格 横向方木上方的纵向方木截面采 用 10 8cm 方木弹性模量 E 9 103N mm2 抗弯强度设计值 顺纹抗剪强度设计值 并可扩大 1 1 倍 2 14N mm m f 2 1 4N mm v f 2 支架采用尺寸为 48mm 3 5mm 钢管 间距为 0 6m 0 6m 的满堂支 架 钢管截面面积为 A 489 1mm2 回转半径为 i 15 78mm 抗拉强度 设计值为 上下横拉杆高 1 2m 2 215N mmf 3 竹胶板 板厚 1 5cm 弹性模量 抗弯强度设计值 32 5 10 N mmE 竹 2 50N mm m f 4 门洞横梁采用 Q235 的双排 40a 工字钢 纵梁采用 Q235 的 30a 工字钢 立柱采用直径为 400mm 厚度为 6mm 的 Q235 钢管 门洞斜撑采用 10 槽钢 钢材弹性模量 E 2 1 Mpa Q235 钢材的抗拉设计强度值为 5 10 抗剪设计强度值为 215MPaf 125MPa v f 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 4 2 3 2 计算荷载计算荷载 混凝土容重取 26 5KN m3 施工荷载取 P施 2KPa 振捣荷载 P震 2KPa 其他临时构件 方木 支架等 P临 2KPa 根部梁高 1 7m 跨中 梁高 1 2m 对荷载进行最不利组合 荷载分项系数 12 p pp 活恒 2 1 1 4 1 2 P根 1 2 26 5 1 7 1 4 2 2 2 62 46KPa P 1 2 26 5 1 2 1 4 2 2 2 46 56KPa 中 3 模板 方木及满堂支架的计算模板 方木及满堂支架的计算 对梁根部和梁中部底模板 方木及满堂支架进行强度及刚度计算 3 1 计算模型简介计算模型简介 梁下从上到下依次由竹胶板底模 纵向方木 横向方木 支架组成 竹胶 板厚为 1 5cm 纵方木采用截面为 10 8cm 规格 横向方木采用 12 10cm 支架 采用尺寸为 48mm 3 5mm 的钢管 间距为 0 6m 0 6m 横向 纵向 因 此可以建立计算模型为 横向方木横向每隔 0 6m 有竖向支架支撑 横向方木纵 向每隔 0 6m 摆设一个 纵向方木布置在横向方木上方 横向每隔 0 2m 布置一 个 纵向方木上方覆盖厚为 1 5cm 竹胶板 支架整体计算图式见图 3 1 图图 3 1 支架立面图 单位 m 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 5 3 2 各构件计算各构件计算 上部荷载作用在竹胶板上 竹胶板传给纵向方木 纵向方木传给下方的横 向方木 横向方木传给支架 3 2 1 底模板计算底模板计算 1 底模板设置 底模板采用 1 5cm 竹胶板平铺于截面 10cm 8cm 的纵向木方上 纵向方木的 布置的中心距均为 0 2m 故模板计算跨度均为 l 0 12m 取根部梁荷载进行计 算 P 62 46KPa 根 2 受力计算 取宽度 b 1mm 的模板条进行计算 则竹胶板计算宽度为 1mm 模板上计 算线荷载值 模板条截面为宽为 1mm 高 1 5cm 矩62 46 162 46N mqP b 根 形 则 截面惯性矩 23 x 1 W37 5mm 6 bh 334 x 11 I1 15281 25mm 1212 bh 模板的受力计算公式参见 路桥施工计算手册 P433 考虑模板的连续性 弯 矩计算 22 11 62 46 0 12 0 0899N m 1010 M ql 截面最大正应力 22 93 0 0899N m 2 4N mm50N mm 37 5 10 m m M f W 挠度计算 44 912 x 55 62 46 0 12 0 12mm 0 3mm 384EI384 5 10281 25 10400 qll ff 由以上计算结果可得竹胶板的强度值 刚度值均满足要求 中部底模的材料及尺寸与根部相同 荷载取为 P 46 56KPa 中 梁中部底模内力比根部底模小 可以 22 11 46 56 0 12 0 067N m 1010 M ql 知道中部底模满足要求 3 2 23 2 2 纵向方木计算纵向方木计算 1 根部纵向方木计算 纵向方木上可认为承受连续的均布线荷载 荷载计算宽度为 0 2m 计算 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 6 跨度为 支架间距为 0 6 0 6m 0 6ml 荷载计算值 62 46 0 212 5KN mqp b 根 最大弯矩 22 11 12 5 0 60 563KN m 88 M ql 纵 最大剪力 11 12 5 0 63 75KN 22 Q ql 纵 纵向方木使用截面为 10cm 8cm 的普通松木 横向中心距为 20cm 纵向 跨度为 60cm 纵向方木的截面模量 截面惯性矩 23 1 W8 10133 3cm 6 纵向方木计算图见图 3 2 34 1 I8 10666 7cm 12 图图 3 2 底板纵向方木计算图 单位 cm 最大截面正应力 满足要求 22 max 63 0 563KN m 4 22N mm14N mm 133 3 10 m m M f W 纵 最大截面剪应力 满足要求 22 max 42 33 3 75KN 0 703N mm1 4N mm 22 80 10 m v Q f A 纵 最大挠度 4 4 92 84 5 12 5KN m0 6m5 0 352mm 1 5mm 384384 9 10 N m666 7 10 m400 qll ff EI 满足要求 2 中部纵向方木计算 中部纵向方木的材料及尺寸与根部相同 中部横向方木中心距与根部横向 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 7 方木中心距相同 则中部纵向方木与根部纵向方木计算跨度一样 且荷载取为 P 46 56KPa 梁中部纵向方木内力比根部纵向方木小 可以知道中部纵向方 中 木满足要求 3 2 3 横向方木计算横向方木计算 1 根部横向方木计算 支架的纵向间距为 0 6m 横向间距为 0 6m 所以横向方木的计算宽度 b 0 6m 计算跨度 l 0 6m 横向方木承受等间距布置的集中力 横向方木所受 集中力为上方纵向木方对其竖向力的两倍 即 纵向 22 3 757 5KNFQ 纵 方木在横向方木摆设的位置不同时 横向方木所受剪切内力大小不一样 取最 不利的情况计算 其布置图如图 3 3 所示 图图 3 3 横向方木布置图 单位 cm 建立结构力学模型并求解得结果如图 3 4 a 3 4 c 所示 FFF 10201020 图图 3 4 a 横向方木计算图 单位 cm 1875 图图 3 4 b 横向方木弯矩图 单位 N m 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 8 11250 11250 图图 3 4 c 横向方木剪力图 单位 N 横向方木使用截面为 12cm 10cm 的普通松木 纵向中心距为 60cm 横向方木的截面模量 截面惯性矩为 23 1 W10 12240cm 6 34 1 I10 121440cm 12 最大截面正应力 满足要求 63 M1875N m 7 8MPa W240 10 m 14MPa m f 最大截面剪应力 1 1 满足要求 max 42 33 11 25KN 1 4MPa 2240 10 m Q A 纵 1 54MPa v f 最大挠度 满足要求 600 0 51mm 1 5mm 400 ff 2 中部横向方木计算 中部横向方木 支架布置与根部布置一样 因而建立计算模型也如根部纵 梁 但是荷载取值比根部小 因此中部纵向方木满足要求 3 2 4 侧模计算侧模计算 1 混凝土侧压力计算 侧模高度采用墩高H 7 0m 为设计数据 一般采用内部振动器 混凝土灌筑 速度取 4m h 按照拌和产量为 50m3 h 砼入模温度取为 20 新浇筑混凝土 作用于模板的最大侧压力 可按下列公式计算 并取值作计算依据 1 2 c 012 F 0 22 tv 式中 F 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力 KN m2 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 9 混凝土的重力密度 KN m3 c 新浇筑混凝土的初凝时间 h 按 8 小时计算 0 t 混凝土的浇筑速度 m h v H 混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度 m 外加剂影响修正系数 不掺外加剂时取 1 0 掺具有缓凝作用的外加 1 剂时取 1 2 混凝土坍落度影响修正系数 当坍落度小于 100mm 时 取 1 10 2 不小于 100mm 时 取 1 15 混凝土侧压力的分布见图 3 22 图图 3 5 混凝土侧压力计算图 其中 按有效压头高度 y h 22 FH26 5 7KN m185 5KN m c 取 计算 1 1 2 2 1 15 2 F 0 22 26 5 8 1 2 1 154 128 7KN m 二者取最小值 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力为 p 128 7KN m2 考虑 振动荷载 4KN m2 则总侧压力为 m2 128 7 4 0 132 7KNp总 2 模板设计 设计模板的面板采用的厚度为 15mm 的竹胶板 竹胶板背面敷设 10cm 8cm 立方木 方木间距 200mm 方木背后每隔 0 6m 设斜撑 1 道 拉杆按 照 60cm 的间距设置对拉 拉杆采用 22 对拉螺栓 3 面板检算 面板采用竹胶板 即 抗弯强度设计值 取 3 E 5 10 MPa 竹 2 50N mm m f 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 10 1mm 宽板条作为计算单元 竹合板 15mm 则 I 281 25mm4 W 37 5mm3 竹胶板的分配梁计算跨度 l 0 12m 净间距 分 配梁上等效均布荷载 132 7N m1mm132 7q 22 3 M1 81 8 132 7 0 12 6 4MPa f 50MPa WW37 5 10 m ql 满足要求 44 912 55 132 7 0 12120 0 253mm 0 3mm 384384 5 10281 25 10400 ql ff EI 满足要求 4 方木计算 竹胶板背面敷设选用 10cm 8cm 立方木 跨度按 l 0 6m 计算 其截面特性 参数为 弹性 3 4 8 10 666 7cm 12 I 2 3 8 10 133 3cm 6 W 2 14N mm m f 模量 E 9 103MPa 间距为 20cm 中心间距 方木上所受的均布荷载大小为 N m64 252 0132 7qK 223 M1 826 54 0 610 MPa 9MPa WW8 133 3 ql 14MPa m f 434 98 55 26 54 100 6 m600 0 75mm 1 5mm 384384 9 10666 7 10400 ql ff EI 满足要求 5 拉杆检算 由于拉杆是按照 60cm 的间距设置对拉 模板拉杆承受的拉力大小为 P 132 7KN m2 0 6m 0 6m 47 8KN 对拉杆采用 22 的螺栓 根据 路桥施工计算手册 P187 表 对拉杆选 择 M22 的拉杆 M22 的拉杆容许拉力 47 9KN 满足要求 3 2 5 碗扣支架受力计算碗扣支架受力计算 支架采用碗扣式支架 根部和中部支架均按步距 0 6 0 6m 横 纵 布置 则单根立杆承受荷载面积 2 0 36mS 那么根部立杆所承受的压力 梁中部立 N 62 46 0 3622 5KNFpS 根 杆压力 N 46 56 0 3616 8KN 中 FpS 由 路桥施工计算手册 P438 查得 48 3 5mm 的钢管 面积 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 11 A 489 1mm2回转半径 i 15 78mm 计算长度取横杆步距 L 1200mm 那么换算 长细比为 根据 钢结构设计规范 GB 50017 2003 附 0 L1200mm 76 15 78mm i 录 C 得轴心受压稳定系数 0 807 根部支架轴向应力 满足 根 3 22 510 57a 0 807489 1 N F MP A s f 2 215N mmf 要求 中部支架轴向应力 满 3 16 810 42 6a 0 807489 1 N F MP A s f 根 2 215N mmf 足要求 3 2 6 地基承载力计算地基承载力计算 每个支架的底部加装规格为 10cm 10cm 长 宽 的平底托 故每根立杆的 下的地基土承受压力的面积为 10cm 10cm 支架作用在厚为 10cm 的 C15 混凝 土表面 图图 3 6 地基示意图 按照上节的计算结果计算 根部单根立杆的最大压力为 22 5KN 中部单根 立杆的最大压力为 16 8KN 则支架下混凝土表面压应力 混凝土表面应力 C15 混凝土轴 N c 22 5KN 2 25MPa 7 2MPa 0 1m0 1m F f A 心抗压强度 满足要求 沥青混凝土表面应力 沥青混 N c 22 5KN 250KPa 700 Pa 0 3m0 3m F fK A 凝土容许承载力 满足要求 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 12 回填土表面应力 要求施工时回填土压实后 N 22 5KN 250KPa 0 3m0 3m F A 地基容许承载力至少 250KPa 4 中门洞的验算中门洞的验算 4 1 中门洞计算模型中门洞计算模型 中门洞有限元模型为将高为 4m 立柱 直径 400mm 壁厚 6mm 的钢管 固 结在地基基础上 立柱横向每隔 2 82m 布置一个 总共 4 跨 纵向向两跨 纵 向每跨 4 03m 将横梁 采用双排 40a 工字钢 刚结在立柱上 纵梁 采用 30a 工字钢 与横梁采用弹性连接连接起来 纵梁每隔 0 6m 一个 纵梁计算宽度为 0 6m 因此有均布荷载作用在横梁上 且门洞在桥的中部 因此可以得均布力l 大小为 46 56 0 628 qplKN m 中 中门洞的有限元模型见图 4 1 图图 4 1 门洞计算模型 4 2 纵梁计算纵梁计算 4 2 14 2 1 强度及变形计算强度及变形计算 纵梁采用 30a 工字钢 跨度为 4 03m 竖向作用的均布力大小为 46 56 0 628 qplKN m 中 由 Midas civil 2010 对图 4 1 所示模型进行计算分析 得到的计算结果见图 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 13 4 2 4 4 图图 4 2 纵梁变形图 由图 4 2 得 纵梁最大竖向挠度 f 5 37mm 4030 400 10mm 满足要求 图图 4 3 纵梁组合应力分布图 由图 4 3 得 纵梁的最大组合应力 102 2MPa 满足要求 215MPaf 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 14 图图 4 4 纵梁剪应力分布图 由图 4 4 得 纵梁的最大剪应力 40MPa 满足要求 125MPa v f 4 2 24 2 2 稳定性计算稳定性计算 纵梁是 30a 工字 纵梁上面作用支架传下来的集中力 由 Midas civil 2010 对图 4 1 所示模型计算得到纵梁的弯矩分布如图 4 5 所示 最大弯矩为 M 53KN m 图图 4 5 纵梁弯矩分布图 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 15 稳定性计算公式 式中为绕强轴作用的最大弯矩 为按受压 x W M b x x M x W 纤维确定的梁毛截面模量 为梁整体稳定系数 M 53KN m 钢结构设 b x M 计规范 P 设计中纵梁用 Q235 钢130 b 12 2 4320235 1 4 4 y bb yxy t Ah Whf 材 235MPa 纵梁 30a 工字钢 截面面积为 y f 64 4 36 10 y Im 纵梁跨度为 L 4 03m 代入上式有 32 4 99 10Am 1 403 136 2 96 y uL i 0 91 取 518 7cm b x W 3 满足要求 6 3 53 10 112 3 0 91 518 7 10 x bx M MPa W 215MPaf 4 3 横梁计算横梁计算 4 3 14 3 1 强度及变形计算强度及变形计算 横梁采用两个拼接的 40a 工字钢 跨度为 2 82m 纵梁与横梁通过弹性连 接连接起来 由 Midas civil 2010 对图 4 1 所示模型进行计算分析 得到的计算结果见图 4 6 4 8 图图 4 6 横梁变形图 由图 4 6 得 横梁的最大竖向挠度 f 3 2mm 2820 400 7 05mm 满足要求 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 16 图图 4 7 横梁组合应力分布图 由图 4 7 得 横梁的最大弯曲正应力 94 8Mpa 满足要求 215MPaf 图图 4 8 纵梁剪应力分布图 由图 4 8 得 横梁的最大剪应力 53 5MPa 满足要求 125MPa v f 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 17 4 3 2 稳定性计算稳定性计算 横梁是两个 40a 工字钢拼接组成 横梁上面作用纵梁传下来的集中力 由 Midas civil 2010 对图 4 1 所示模型计算得到纵梁的弯矩分布如图 4 9 所示 最大 弯矩为 M 204 5KN m 图图 4 9 横梁弯矩分布图 稳定性计算公式 式中为绕强轴作用的最大弯矩 为按受压 x W M b x x M x W 纤维确定的梁毛截面模量 为梁整体稳定系数 M 204 5KN m 设计中 b x M 纵梁用 Q235 钢材 235MPa 纵梁为两个 40a 工字钢拼接而成 利用 midas y f 查纵梁截面特性可知纵梁 截面面积为 则 44 1 02 10 y Im 22 1 71 10Am 纵梁跨度 4 2 1 02 10 7 72 1 71 10 y I icm A L 2 82m 钢结构设计规范 P给出截面双轴对称 1 282 36 5 7 72 y uL i 134 时近似计算公式为 1 07代入上式有 1 04 取 2155cm b b 23544000 2 yy f b x W 3 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 18 满足要求 6 3 204 5 10 91 2 1 04 2155 10 x bx M MPa W 215MPaf 4 4 立柱计算立柱计算 立柱采用直径 400mm 壁厚 6mm 的钢管固结在地基基础上 立柱受到纵梁 传下来的力 4 4 14 4 1 立柱强度检算立柱强度检算 采用 Midas civil 2010 对图 4 1 所示模型计算得到纵梁的组合应力分布如图 4 10 所示 立柱最大组合应力 99 1MPa 满足要求 215MPaf 图图 4 10 立柱组合应力分布图 4 5 2 立柱稳定性检算立柱稳定性检算 采用 Midas civil 2010 对图 4 1 所示模型计算得到立柱的反力分布如图 4 11 所示 最大反力 F 668 9KN 图图 4 11 立柱反力分布图 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 19 立柱最大竖向反力 F 668 9KN 立柱高取为 4m 立柱尺寸为直径为l 400mm 壁厚为 6mm 立柱的截面面积为 A 7426 7mm 截面惯性矩 2 I 144145300mm 回转半径mm 长细比 4I144145300 139 3 A7426 7 i 查 钢结构设计规范 得知稳定系数 0 939 计算得 1 4000 29 139 3 ul i 700KPa 沥青混凝土承 1 668 9 26 5 0 5905 2KPa 1 5 0 5 F r H A 砼 载力特征值 分析知门洞中间立柱所受反力较两边立柱反力大 中间条形基 础高度取 0 5m 不合适将中间条形基础的高度取为 0 8m 有 0 8tan45 l 2 0 5 2 1m 700Kpa 沥青混凝土承载力特征值 1 689 9 26 5 0 8678a 2 1 0 5 F r HKP A 砼 满足要求 由于左右两边立柱反力最大为 206KN 采用 0 5m 0 5m 地梁检算有 700Kpa 沥青混凝土承载力特征值 1 206 26 5 0 8296a 1 5 0 5 F r HKP A 砼 满足要求 5 左 右门洞检算左 右门洞检算 左 右门洞的横梁 纵梁 立柱的材料尺寸及布置方式完全相同 因此只 取右门洞进行检算 5 1 右门洞计算模型右门洞计算模型 右门洞有限元模型为将高为 3m 立柱 直径 400mm 壁厚 6mm 的钢管 固 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 21 结在地基基础上 立柱横向每隔 2 82m 布置一个 横向总共 4 跨 纵向一跨 纵向跨度为 4 5m 钢管中心距为 4 5m 将横梁 采用两个拼接的 40a 工字钢 横向跨度为 2 82m 刚结在立柱上 纵梁 采用 30a 工字钢 跨度为 4 5m 与 横梁采用弹性连接连接起来 纵梁横向每隔 0 3m 布置一个 横梁计算宽度为 0 3m 因此有均布荷载作用在横梁上得均布力大小为 l 计算模型见图 5 1 46 56 0 314 qPlKN m 中 图图 5 1 右门洞模型图 5 2 纵梁计算纵梁计算 纵梁采用 30a 工字钢 跨度为 4 5m 纵梁上作用均布力大小为 46 56 0 314 qPlKN m 中 5 2 1 强度及变形计算强度及变形计算 采用 Midas civil 2010 对图 5 1 所示模型进行计算分析 结果见图 5 2 5 4 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 22 图图 5 2 纵梁变形图 由图 5 2 得 纵梁最大竖向挠度 满足要求 4500 6 0611 3 400 fmmmm 图图 5 3 纵梁组合应力分布图 由图 5 3 得 纵梁最大正应力 69 6MPa 满足要求 215MPaf 图图 5 45 4 纵梁剪应力分布图 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 23 由图 5 4 得 纵梁最大剪应力 18 4MPa 满足要求 125MPa v f 5 2 2 稳定性计算稳定性计算 纵梁是 30a 工字 纵梁上面作用着支架传下来的集中力 由 Midas civil 2010 对图 5 1 所示模型计算得到纵梁的弯矩分布如图 5 5 所示 最大弯矩为 M 36 1KN m 图图 5 55 5 纵梁弯矩分布图 稳定性计算公式 式中为绕强轴作用的最大弯矩 为按受压 x W M b x x M x W 纤维确定的梁毛截面模量 为梁整体稳定系数 M 36 1KN m 钢结构 b x M 设计规范 P 设计中纵梁用 Q235130 b 12 2 4320235 1 4 4 y bb yxy t Ah Whf 钢材 235MPa 纵梁 30a 工字钢 截面面积为 y f 64 4 36 10 y Im 纵梁计算跨度为 L 4 5m 代入上 32 4 99 10Am 1 450 152 2 96 y uL i 式有 0 71 取 518 7cm b x W 3 满足要求 6 3 36 1 10 98 0 71 518 7 10 x bx M MPa W 215MPaf 5 3 横梁计算横梁计算 横梁采用两个拼接的 40a 工字钢 跨度为 2 82m 纵梁与横梁通过弹性连 接连接起来 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 24 5 3 1 强度及变形计算强度及变形计算 采用 Midas civil 2010 对图 5 1 所示模型进行计算分析 得到的结果见图 5 6 5 8 图图 5 6 横梁变形图 由图 5 5 得 横梁的最大竖向挠度 f 1 07mm 2820 400 7 05mm 满足要 求 图图 5 7 横梁组合应力分布图 由图 5 7 得 横梁的最大弯曲正应力 38 4MPa 满足要求 215MPaf 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 25 图图 5 8 横梁剪应力分布图 由图 5 8 得 横梁最大剪应力 24 8MPa 满足要求 125MPa v f 5 3 2 稳定性计算稳定性计算 横梁是两个 40a 工字钢拼接组成 横梁承受纵梁传来的集中力 计算得最 大竖向弯矩为 M 82 9KN m 图图 5 9 横梁弯矩分布图 稳定性计算公式 式中为绕强轴作用的最大弯矩 为按受压 x W M b x x M x W 纤维确定的梁毛截面模量 为梁整体稳定系数 M 82 9KN m 设计中 b x M 纵梁用 Q235 钢材 235MPa 横梁为两个 40a 工字钢拼接而成 利用 midas y f 查纵梁截面特性可知纵梁 截面面积为 则 44 1 02 10 y Im 22 1 71 10Am 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施工支架计算 书 26 纵梁跨度 L 2 82m 4 2 1 02 10 7 72 1 71 10 y I icm A 1 282 36 5 7 72 y uL i 当时 钢结构设计规范 P134 截面具有双轴对称时的近似计算 235 120 y y f b 公式为 1 07 代入有 1 04 取 2155cm b 23544000 2 yy f b x W 3 满足要求 6 3 82 9 10 37 1 04 2155 10 x bx M MPa W 215MPaf 5 5 立柱计算立柱计算 立柱采用直径 400mm 壁厚 6mm 的钢管固结在地基基础上 立柱受到横梁 传下来的力 5 5 1 强度计算强度计算 由 Midas civil 2010 对图 5 1 所示模型计算得到立柱的组合应力分布如图 5 10 所示 则立柱最大组合应力 最大组合应力值 47 1MPa 满足要求 215MPaf 图图 5 10 立柱组合应力分布图 5 5 25 5 2 稳定性计算稳定性计算 由 Midas civil 2010 对图 5 1 所示模型计算得到立柱的反力分布如图 5 11 所 示 则最大反力 F 336 5KN 新建南京至安庆铁路 芜湖站皖赣 宁安 存车线跨赭山中路刚构桥施