下横梁现浇支架计算资料(修改)

1、4主墩索塔下横梁现浇支架计算资料一基本资料宜宾长江大桥4主墩索塔下横梁底部距主墩承台顶48.515m，索塔下横梁底部结构尺寸为25.806m7m6m，其内部设置3 个5.75m 2.6m3.6m 空箱。在索塔内侧顺索塔高度方向自下而上增加2 个高分别为 1.001m和 0.986m，宽各为 2.818m 和 2.911m 的砼牛腿。下横梁钢筋砼体积V960.6m3 ，砼容重取2.6t / m3 ，下横梁总重G V 2497.56t ，现浇砼拟采用 2 次浇筑完成，第一次浇到下横梁内空箱腹板刃脚处，即标高 317.215m 处，故支架验算可考虑下横梁自重的 70验算，即 P 70%G 1750t

2、 验算。现浇支架拟采用 3 纵 5 横7208mm的钢管承受，其结构参阅设计图。钢管底支承在用30I32a6m 的工字钢组拼的型钢平台上，钢管竖直高度为41.626m。钢管纵横向利用 236a 槽钢利用 27 万能杆件螺栓连接，连接节间距 8.3m。（a）：支架立柱钢管顶上采用3 组 2I56a 工字钢作横梁（横梁锚固在索塔上），再在 I 56a 工字钢上布置12 组 2I 36a 工字钢作纵梁， I36a 工字钢上再布置20cm 枕木作为分配梁将下横梁自重均匀的传递给钢管立柱。（b）：支架立柱钢管顶上采用3 组 2I45a 工字钢作纵梁，再在I45a工字钢上布置12 组 2I25a 工字钢作

3、横梁（横梁锚固在索塔上） ，2I25a工字钢上再布置5050cm 型钢桁片及20cm 枕木作为分配梁将下横梁自重均匀的传递给钢管立柱。对以上二种方式作验算比较。二支架承受荷载1索塔下横梁砼自重p11750t第1页共14页2下横梁底侧模板自重p2 18.1t （按底模面积 100kg/m2 计算）3底模下枕木自重 p325.8060.20.210 0.75 7.74t4上纵梁 2I36b 工字钢自重 p4128242kg / m 8.06t5横梁工字钢 3 组 2I56a 自重p53225.806 106.27316.45t三支架切面验算（纵梁在横梁之上）1纵梁 2I36a 工字钢刚度验算1)上

4、纵梁采用 12 组 2I26a 工字钢共同承受荷载：S1p1p2p3p41800t ，其线荷载 q1150t / 7m214.3kg / cm21.4t / m其受力简化为等跨连续梁，受力简图如下：2 =93.9t3=28.09tl=3.5ml=3.5m对于等跨承受均布荷载的连续梁，由连续梁计算三弯矩方程简化知：M 1l 4M 2lM 3 l6(B12 A23 ) ，（查基本资料得）式中： A , B 虚梁反力， B12ql 2A2324M 1M 30代入化简：第2页共14页M 26ql 2ql2224832.77t m4其结构相应简化为简支梁，其跨中弯矩M12 为最不利。2/2=46.95t

5、l=3.5m由 M 20知： N13.5 Mql 23ql 2288 N 13ql28.09t8由 y0知： N293.91t计算跨中弯矩：Q第3页共14页由lqllM 12M0知： N1242M 123.521.43.5216.39tm28.0982故支点 2 处弯矩最大，以 M 232.77t m 验算即可。2)纵梁切面抗弯强度验算Wx2 877.556 （2I36a）由M32.771867kg / cm 22150kg / cm2（热轧工字钢）W2 877.5563)纵梁刚度验算I x 215796cm4纵梁挠度：f5ql 4Ml 2384EI0.0642EI5214350432.771

6、0535023842.110 62157960.06421062157962.10.24cmf0.241f1 ，刚度合格。l3501447l4002横梁的强度、刚度验算1)横梁采用 3 组 2I45a 工字钢共同承受均布荷载其承受总荷载：S2S1p5180016.451816.45t根据纵梁受力分析知：中排工字钢受力为最大，设边排受力为x，则中排受力应为 1.25 x ，则由： x 2 2.5 x1816.45t x403.7t则边排共受力：403.7t，中排受力为： 2.5 x1009.14t则以中排验算，其线荷载 q21009.14/ 25.80639.1t / m 391kg / cm其

7、受力情况为 7 跨连续梁，受力简图如下：第4页共14页239.12345672.9m5m5m5m5m2.9m25.80m由三弯矩方程的固端转化知：固端转化为铰端，l0, I2 39.102345678l 0=02.9m5m5m5m5m2.9ml 78=025.80m由三弯矩方程知：M i 1l i2M i ( l il i 1 ) M i 1 ( l i 1 ) 6( BiAi 1 )I iI iI i 1I i 1I iI i 1式中： Bi , Ai 1为虚梁反力，均布荷载 q239.1t / m由于 I iI i 1 为一定值，则去之， I 01I 78， M 0M 8 0设余下各支点赘

8、余弯矩分别为M 1, M 2.M 7代入上式简化知，其中： l 010 ， l122.9m， l23l 34 . l 56 5m，l 672.9m ， l 780第5页共14页对于支点 1：B010， A12ql 123q2.932424对于支点 25： B12A23. B34ql 453q 53A452424对于支点 6：B56q53， A67q2.932424对于支点 7：B67q2.93， A78024代入三弯矩方程知：支点 1： M 0 l 012M 1 (l012.9) M 2 2.96(0q 2.93)24即2M支点 2：M12.92M122.9M 22.96(q 2.93)24(

9、2.95)M 356( q 2.93q 53)24支点 3：M2 5 2M3 10 M456( 2q 53 )24支点 4：M支点 5：M345 2M5 2M4510M 556( 2q53)2410M 656( 2q53)24支点 6：M55 2M6(2.9 5)M 72.96( q2.93q 53)24支点 7：M62.92M 7(2.90) M806( q2.93)24令：6q ，则化简为：242M1M 22.928.41 2.9M 115.8M 25M 3(2.9353 )149.389第6页共14页M24MM34MM44M3M 4504M 5505M 6505M515.8M 62.9M

10、 7 149.389 M 62M 7 2.928.41解以上 7 个联立方程组得：M 18.474t m，M 263.26tm，M 386.657tm，M 478.1822tm M 586.657tm，M 663.26tm，M 79.47tm综上计算知：计算以支点2-3,3-4段受力最不利验算切面应力。对于支点 2，3（下式中 M 2 , M 3 均取正值）其简图如下239.1239.133323344334由M20，R35M2M3q2522 R3102.428t ， R293.072t对于支点 3，4由 M 40， R4586.657 78.182239.1 522 R496.055t ，

11、R399.44t对于支点 2-3 ，计算 M 23 （跨中）第7页共14页对跨中M 中 0， R22.5 M 2363.26739.1 528 M2347.2255tm对于支点 3-4 ，由M 中02.5M 3439.1 52R386.6578 M3439.7555t m由结构对称性可知，对于支点3 反力最大， R3R3R3201.87t正弯矩 M 2347.2255t m最大，负弯矩 M 386.657t m 最大2)强度验算（以 M 3 计算）查 2I56a 工字钢截面模量 Wx22342cm4M 386.657 1051850kg / cm22150kg / cm2Wx2 2342强度合

12、格。3)工字钢刚度验算工字钢支点 3-4处变形最大，查得 I x265576cm4f5ql 40.0642 ( M 3M 4 )l 2384EIEI5391500 4(86.65778.1822)10550023842.11062655762.110 62655760.06421.1550.9610.194cml1.25cmf400挠度合格。四钢管7208mm的抗压抗弯验算（倾斜度最大的钢管）取钢管节间长 8.3m 计算，验算跨中中排钢管受力合计201.87t 计算。计算简图如下第8页共14页钢管 7208mm偏心距 e=0.32m0.64m钢管中部产生弯矩：M N e201.870.32 6

13、4.5984t m钢管抗弯应力： Wx0.7854 d 2 t3257.21cm3M64.5984 1051983.2kg / cm2215kg / cm2Wx3257.21基于以上计算中间排钢管可以选用8008mm 以偏安全。64.5984tm228008mm 钢管：1606.4kg / cm1700kg / cm可用。五支架截面验算（横梁在纵梁之上）1横梁 2I25a（12 组）在纵梁之上的工字钢强度及刚度验算1)结构构件内力计算：由（三）计算知：横梁在纵梁之上，采用12 组 2I25a 工字钢作横梁，按总荷载 p3p11800t 验算，每组工字钢承受150t 的压力。其线荷载 q3150

14、t / 25.806m5.81t / m58.1kg / cm其受力简图如下：第9页共14页35.81ABCDEFG2.9m5m5m5m5m2.9m25.80m35.81AABCDEFGGl 0=02.9m5m5m5m5m2.9ml 78=025.80m按 7 跨连续梁计算，计算方法同（三）经计算得：Ma1.408， M b9.4tm ， M c12.877tm，t mM d11.6177tm ， M e12.87tm， M f9.4tm ， M g1.408t mRd30t ，M bc7.018tm ， M cd5.907tm由结构的对称性知，对于支点c、e 的反力最大， Rc 30t ，正

15、弯矩M bc7.018tm 最大，负弯矩 M c12.877tm 最大2)2I25a 工字钢的强度验算（以Mc12.877计算）t m第10页共14页查 2I25a 工字钢的截面特性得：Wx 2 401.36 802.72cm3 ，I x2 5 0 1 71 0 0 cm344M c12.877 10522Wx1604kg / cm2150kg / cm802.72强度满足要求3)2I25a 工字钢的刚度验算工字钢支点 c，d 段变形最大5q3l 4(M c M d )l 2f0.0642EI x384EI x55.8150040.0642(12.87711.617)10 550023842.

16、110 6100342.110 6100342.2431.8670.377cmfl1.25cm4002I25a 工字钢的挠度满足要求。2纵梁 2I45a 工字钢强度、刚度验算：纵梁5 组 2I45a 工字钢共同承受p4 1816.45t 荷载。1)构件内力计算其每组 2I45a 工字钢承受荷载 p41816.45t / 5 363.29t ，其受力状况简化为如下计算，其线荷载 q451.9t / m 519kg / cm，如下图：j451.9Hjk第11页共14页同样按二跨连续梁的三弯矩方程和叠加原理计算知：赘余力矩： M jM qM m式中： M q 为均布荷载产生的赘余力M m 为两端悬臂

17、产生的赘余力经计算知： Mt m ，M m 3.25t mq58.39利用叠加原理知： MjMqMmt m55.14计算支点反力及跨中弯矩， （ M j 数值取正值 ）RH3q43.52M j2RH351.93.5255.142计算得： RH87.58t ， Rj94.07t由对称性可知：Rj188.135t由M 中0RH1.75M Hjq2.2522M Hj21.893tm2)2I45a 工字钢强度验算（以负弯矩Mj55.14计算）t m查 2I45a 工字钢的截面特性：Wx2 1500.43000.8cm3 ，I x23375967518cm4由：M j55.14 10522Wx1 8 3

18、.54kg / cm2 1 5kg0 / cm3 0 0.80强度满足要求。3)2I45a 工字钢的刚度验算第12页共14页5Il 4M jM 固l2f0.0642EI x384EI x551.930040.064255.146.510 5300 23842.110 6675182.1106675180.3870.2510.14cmfl0.75cm400故 2I45a 工字钢作纵梁能满足强度、刚度要求。六、支架立柱钢管验算：（中间排靠索塔立柱倾斜钢管受力最大）钢管最不利验算如下图：j 188.135钢管 7208mm偏心距 e=0.32m0.64m计算时取钢管倾斜度最大，且受压力最大的钢管验算钢管切面积 A(D 2d 2 ) 178.95cm2 ,Wx3257.21c