东兴高架桥架梁计算.doc

.关于东兴桥桥上架梁的计算【内容提要】本文根据方哈公路K567+964.2东兴高架桥桥上架梁的施工实例来阐述桥上架梁的简单计算过程。【关键词】 桥上架梁 计算1.工程概况同三国道主干线方哈公路扩建工程第十二合同段（东风互通区）共有桥梁四座，其中K567+964.2东兴高架桥为本合同段最大桥梁，本桥由上行桥、下行桥及F匝道桥三座桥组成，全长226.16m。上部结构为20mT梁198片，其中55片为旧梁利用，其余由梁场预制。桥梁隔墙采用干接缝形式，钢板连接砂浆填缝，翼板采用湿接缝形式，钢筋连接现浇混凝土。2.架设方式桥梁架设采用炮车从预制梁厂及旧梁存放场地把T梁运送就位后采用两台50T吊车架设。上行桥架设采用运梁车地面行走、吊车支立在地面架设；下行桥由于场地变狭小及进入雨季后场地承载力不足等原因，需采用运梁车桥上行走、吊车支立在桥上架梁的方式架设。 3.结构验算.3.1单梁极限承载力：3.1.1跨中正截面抗弯受拉区钢筋强度值：fyAs=3.265103kN（1432）受压区钢筋强度值：fy1As1=0.236103kN（222）C30混凝土弯压强度值：fcm=16.5103kN/m2fcmbf1hf1=16.51.60.15=3.96103kNfyAs-fy1As1=3.265103-0.236103=3.03103kNfcmbf1hf1 fyAs-fy1As1中和轴从翼缘板通过。X=(fyAs-fy1As1)/fcmbf1=3.03103/(16.51031.6)=0.115mM极限 =fcmbf1x(h0-x/2)+ fy1As1(h0-a)=16.51031.60.115(1.348-0.115/2)+0.236103(1.348-0.045) =4.221103kNm3.1.2支点斜截面抗剪弯起钢筋强度值：fyAs=0.467103kN（232）箍筋钢筋强度值：fyAs=21.11kN（8双肢箍筋）混凝土轴心抗压强度值: fc=15103kN/m2(C30砼)混凝土及箍筋抗剪强度：Q1=0.07fcbh0+1.5 fyAsh0/s =0.07151031.350.35+1.521.111.35/0.14 =496.1+305.3=801.4kN弯起钢筋抗剪强度:Q2=0.8fyAssin=0.80.467103sin45=261.3kN支点截面抗剪极限强度Q极限= Q1+ Q2=801.4+261.3=1.063103kN3.2验算结构假设考虑实际计算方便且偏于安全,计算跨径按20m计,且不考虑横向分布系数影响,只按照各梁单独受力来承载,可简化为跨径为20m简支梁来计算。车辆左右轮距于T梁肋板间距相差较小，可视为作用在梁中心集中力计算。3.3跨中正截面验算3.3.1自重荷载东兴桥20mT梁边梁自重33.95t,按34t计算q=(341039.8)/20=16.66kN/mM自重=ql2/8=16.66202/8=0.833103kNm3.3.2吊车荷载吊梁用海虹50t吊车自重38t,实际轴载见图示由MA=0:508.6+5010+4512.6+4514-RB20=0RB=106.35kN由Y=0RA=83.65kNM吊车=83.6510-501.4=0.767103kNm3.3.3炮车荷载炮车载梁时自重45t,实际轴载见图示(炮车较长使得前后轴载不能同时作用在一跨梁上面，因此采用较重的后轴重计算)由MA=0:608.6+6010-RB20=0RB=55.8kN由Y=0RA=64.2kNM炮车=64.210-601.4=0.558103kNm3.3.4荷载组合M=M自重+M炮车=0.833103+0.558103=1.391103kNmM=M自重+M吊车=0.833103+0.767103=1.600103kNm安全系数K1=M极限/ M=4.221103/1.391103=3.0安全系数K2=M极限/ M=4.221103/1.600103=2.63.3.5吊梁荷载吊车吊梁时，两辆吊车主要受力支腿位置在梁的两侧，距梁端2m，由于支腿位置距梁端距离较小，跨中产生的弯矩较小，可不考虑此时荷载情况。3.4支点斜截面验算考虑计算方便，计算跨径取20m，最不利布载方式取后轴距支座0.5m处，实际布载图示见下图。3.4.1自重荷载由MA=0 172010- RB20=0RB=170kN由Y=0RA=170kNQ自重=0.170103kN 3.4.2吊车荷载由MA=0 500.5+501.9+454.5+455.9-RB20=0RB=29.4kN由Y=0RA=160.6kNQ吊车=0.161103kN3.4.3炮车荷载由MA=0 600.5+601.9+45(1.9+15)+45(1.9+15+1.4)- RB20=0RB=86.4kN由Y=0RA=123.6kNQ炮车=0.124103kN3.4.4荷载组合Q=Q自重+Q炮车=0.170103+0.161103=0.331103kNQ=Q自重+Q吊车=0.170103+0.124103=0.294103kN安全系数K1=Q极限/ Q=1.063103/0.331103=3.2安全系数K2=Q极限/ Q=1.063103/0.294103=3.63.4.5吊梁荷载吊车吊梁时，两辆吊车主要受力支腿位置在梁的两侧，距梁端2m，支腿位置控制在梁的腹板位置，并垫设枕木扩散应力，防止梁体破坏。实际计算仍采用集中荷载计算，由于两辆吊车自重相同，吊梁时最大受力为30t，即梁端最大剪力Q极限=300 kN。此时荷载组合Q=0.170103+0.300103=0.470103kN安全系数K3=Q极限/ Q=1.063103/0.470103=2.3由以上计算可知，跨中弯矩及支点剪力验算均具有较大的安全储备，可保证安全。另外，由于计算中未计桥梁横向分布系数影响，只考虑梁体单独受力，这样的结果是偏于安全的。4.小结在实际施工过程中控制车辆行车速度不要过快，减少冲击产生，同时做好梁体纵横向连接，干、湿接缝及桥面连续钢筋焊接到位，增加梁体的稳定性，防止因荷载与梁体中轴线偏移产生偏压力使得