桥梁盖梁抱箍法的施工及计算

盖梁抱带法的施工与计算一、施工设计说明1、工程介绍高速公路*上有两座桥。 脚柱为二柱或三柱结构，脚柱上方为盖梁，如图1所示。 本图的尺寸为一种形式，该复盖梁设计混凝土37立方米，计算基于该图的尺寸，其他尺寸形式的复盖梁施工根据该计算结果进行调整。图1盖梁主视图(单位： cm )2 .设计依据(1)道路桥涵钢结构和木结构设计规范(JTJ025-86 )(二)路桥施工计算书；(三)其他有关资料及该机构过去的施工经验。二、盖梁抱带法结构设计1 .盖梁结晶器底模支撑在盖梁底模下部以间距1m工14型钢为梁，梁长为3.7m。 梁下设纵梁。 3、纵梁梁底部采用单层的双排贝雷片(标准贝雷片规格： 3000cm1500cm )形成纵梁，长18m，双排贝雷梁位于支柱两侧，中心距为120cm。 贝雷之间用别针串在一起。 纵、横梁及纵梁与连接梁之间用u字形螺栓连接的纵梁下被抱住。4 .拥抱用2块半圆弧型钢板(板厚t=10mm )制作，用M24的高强度螺栓紧固，拥有高度70cm，用高强度螺栓紧固。 抓钩使脚柱产生摩擦力以提供上部结构的支撑反作用力，是主要的支撑受力结构。 为了在提高脚柱和抱带之间的摩擦力的同时，保护脚柱的混凝土面，在脚柱和抱带之间设置厚度23mm的橡胶垫，用u形螺栓连接纵梁和抱带之间。5 .防护栏和工作台(1)扶手采用50的钢管设置，梁上每隔2米设置高1.2m的钢管柱，上下间隔为0.5m设置钢管梁，钢管间用紧固件连接。 立柱与横梁的连接，横梁上设置了0.2m高的支架。 钢管和支撑台之间用销子连接。(2)工作台设置在梁的悬垂端，在梁上铺设厚度5cm的板，板与梁之间用铁丝牢固地捆绑。三、盖梁抱带法施工设计计算(1)、设计检查的说明1 .设计计算原则(1)满足结构受力时考虑挠曲变形控制。(二)综合考虑结构安全性；(3)采取比较现实的力学模型。(4)尽量采用现有部件和使用过的支撑方法。2 .对于部分结构的不均匀分布，不对称性采用较大的平均分布载荷。3、本计算未扣除墩柱承担的盖梁混凝土重量。 做安全储备。4、实施抱包加工前，应先进行压力试验，变形满足要求后再使用。(二)、波束计算采用节距1m工14型钢作梁，梁长3.7m。 设置18根横梁，总重量约为11kN。1 .负荷计算(1)盖梁混凝土自重： G1=37m324.5kN/m3=906.5kN(2)模板自重： G2=81.3kN(3)施工负荷和其他负荷： G3=21kN梁上的总载荷： G=G1 G2 G3=1008.8kNq1=1008.8/17.2=58.65kN/m梁采用1m间距的h字钢时，作用于一根梁的载荷g=58.651=58.65 kn梁上的平均布荷载如下q2=58.65/1.7=34.5kN/m2 .力学模型如图所示。图2梁计算模型3 .梁的弯曲和挠曲管理光束弹性模量E=2.1105MPa； 转动惯量I=712cm4； 弯曲弹性模量Wx=102cm3为简化计算，忽略两端0.25m悬伸部分的影响。 最大弯矩： Mmax=34.51.22/8=6.24kNm=Mmax/Wx=6.24/(10210-6 )=61176.5kpa61.2MPaw=158MPa满足要求。最大挠曲： fmax=5q2ll h4/384 ei=534501.24/(3842.110110171210-8 )=0. 0006 m f =1.2/400=0. 003 m满足要求。(3)、纵梁计算纵梁采用单层2列贝雷片(标准贝雷片规格： 3000cm1500cm )连接形成纵梁，长度为18m。1 .负荷计算(1)梁自重： G4=11kN(2)贝雷梁自重： G5=270129.8=31752N31.8KN纵梁总负荷：GZ=G1 G2 G3 G4 G5=1051.6kN纵梁承受的载荷假定为平均布载荷，单列的贝叶片承受的平均布载荷q3:Q3=gz/2l=1051.6/(217.2 )30.6 kn/m2 .力学计算模型力学模型如图2-3所示。图3纵梁计算模型图3 .结构力学计算(1)为了计算支架反作用力Rc :Rc=30.617.2/2=263.2KN最大剪切力Fs=Rc-4.130.6=137.7KN(2)求最大力矩：用叠加法求最大力矩。图4纵梁计算单元1跨度最大力矩Mmax1=92q3/8=309.8KN/m图5纵梁计算单元2结束端最大力矩Mmax2=4.12q3/2=257.2KN/m重叠的矩形图：图6纵梁弯曲角图因此，纵梁的最大弯矩Mmax为Mmax=Mmax2=257.2KN.m，远小于平台的允许弯矩M0=975kNm。(3)求最大挠度：电平板的刚性参数弹性模量： E=2.1105MPa，转动惯量： I=cm4。很容易看出纵梁的最大挠曲发生在跨度中或梁端。纵梁端挠曲fc1=QA l3/(24ei ) (6a2/l 23 a3/l3-1)=306004.193/(242.110110-8 ) (64.12/9234.13/93-1 )0.004 m中挠曲fc1=QL4/(384 ei ) (5- 24 a2/l2)=3060094/(3842.110110-8 ) (5- 244.12/92 )0.210-4 m因此，最大挠曲在纵梁两端产生于fc1=0.004mfc1f=a/400=4.1/400=0.0103m，满足要求。(四)、拥抱计算1 .负荷计算各盖梁在每个脚柱上设置两个抱体支撑上部负荷，通过上述计算明确座反力Rc=263.2kN，施加于各抱持部的纵向负荷N=2Rc=526.4kN，该值是抱持部所需的摩擦力。2 .搂抱力的计算(1)螺栓数的计算施加在怀抱物体上的垂直压力N=526.4kN怀抱承受的垂直压力由M24的高强度螺栓的剪切力产生，请参阅第路桥施工计算手册页第426页M24伏的容许承载力：NL=Pn/K式中： P-高强度螺栓预张力为225kN-摩擦系数为0.3n-传递接触面的数量取1K-安全系数，设定为1.7。则： NL=2250.31/1.7=39.7kN螺栓数m的计算：m=n/ nl =526.4/39.7=13.314个，设计截面上的螺栓数m=14个。各高强度螺栓提供剪切力：p =n/14=526.4/14=37.6 kn nl =39.7 kn能够承担所要求的负荷。(2)螺栓轴向拉伸计算混凝土与钢之间设置橡胶层，橡胶与钢之间的摩擦系数计算为=0.3抱起压力Pb=N/=526.4kN/0.3=1754.7kN由高强度螺栓承担。N1=Pb=1754.7kN拥抱的压力是由14根M24的高强度螺栓的拉伸力产生的。 即，每个螺栓拉伸力n2=Pb/14=1754.7 kn/14=125.3 kn s =225 kn=n1/a=n1 (1- 0.4m1/m )/a式中： N2-轴心力m1-总螺栓数，读取： 14个A-高强度螺栓截面积，A=4.52cm2=n /a=Pb (1- 0.4m1/m )/a=1754.7 (1- 0.414/7 )/144.5210-4=55555558kpa=55.5mpa=140mpa因此，高强度螺栓满足强度要求。(3)求出螺栓所需的力矩m1 )螺母压力产生的反力矩M1=u1N2L1u1=0.15钢与钢间摩擦系数L1=0.015臂M1=0.15125.30.015=0.282KN.m2)M2是螺栓的上升角产生的反力矩，上升角为10M2=1N2cos10L2 N2sin10L2式中，L2=0.011(L2是力臂)=0. 15125.3 cos100.011125.3 s in 100.011=0.443(KNm )M=M1 M2=0.282 0.443=0.725(KNm )要求螺栓的紧固扭矩M0.725(KNm )3 .怀抱体的应力计算：(1)、抱壁拉伸引起的拉伸应力张力P1=7N2=877.1(KN )抱壁采用面板10mm钢板，抱高0.7m。挡土墙的纵断面面积： S1=0.010.7=0.007 (m2 )=P1/S1=/