边跨直线段现浇墩顶托架应力分析检算

1、东明黄河大桥跨东大堤连续梁实施性施工组织设计附件3边跨直线现浇段墩旁托架应力分析检算1、计算依据混凝土结构设计规范（GB50010-2010）钢结构设计规范（GB50017-2003）东明黄河大桥设计图纸路桥施工计算手册2、直线现浇段支架设计方案支架采取508×8mm钢管作为立柱支撑（立柱间采用100mm钢管与立柱焊接联系）在地面与承台形成整体的钢筋混凝土牛腿上，采用45a作为纵桥向支撑主梁，与预埋在墩身盖梁内的钢板焊接连接，在纵梁上铺设32a作为横梁，在横梁上设置扣件式支架与可调式承托，承托上铺设100×100mm方木形成支承体系，承担直线现浇段模板、混凝土和施工荷载，其

2、设计荷载考虑：混凝土自重、模板、支架重量、人群机具重量、风载、混凝土浇筑冲击荷载等。36#墩墩旁支架钢管柱基础采用在承台侧壁上浇筑钢筋混凝土牛腿（顶面与承台同高，与36#承台形成整体。33#墩墩旁托架钢管柱直接放在33#承台上。所以只对最不利工况下的36#墩墩旁托架进行应力分析检算。现浇直线段支架详见图5.10-1（直线现浇段支架布置示意图）。钢筋混凝土牛腿结构见图5.10-2（支架基础设计示意图）。3、荷载分析计算（1）箱梁实体荷载：a、纵桥向根据箱梁断面变化，按分段均布荷载考虑，其布置情况如下：纵桥向荷载分布图b、桥向各断面荷载分布如下：横桥向荷载分布图支点实心段截面变截面位置靠近合拢段位

3、置2）模板荷载q2：a、内模（包括支撑架）：取q21=1.2KN/m2；b、外模（包括侧模支撑架）：取q22=1.2KN/m2；c、底模（包括背木）：取q23=0.8KN/ m2 ；3）施工荷载：因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，取q3=2.0KN/m2。4）水平模板的砼振捣荷载，取q5=2 KN/m2。4、边跨直线现浇段墩顶托架应力计算36号墩现浇段支架验算一、总体结构1、3d布置图2、 框架编号3、 荷载布置4、结构型号5、 总体分析6、 上部支架应力7、 斜撑及立柱应力2、 细部主要构件分析1、32a工字钢横梁截面特性截面类型：工字钢截面型号：工字钢 I32aIx = 1108

4、0 cm4Wx = 692 cm3ix = 12.8 cmIx/Sx = 27.5 cmSx = 400.5 cm3Iy = 460 cm4Wy = 70.8 cm3iy = 2.62 cm截面面积= 67 cm2单位重量= 52.7 kg/m 弯曲正应力max = Mmax / (x * Wx)=107.3 N/mm2<=182mpa. 剪应力 = R * Sx / (Ix * tw)=38.3 N/mm2<=110mpa. 最大挠度fmax = 15.6 mm验算通过。2、45a工字钢主梁截面特性截面类型：工字钢截面型号：工字钢 I45aIx = 32240 cm4Wx = 1

5、430 cm3ix = 17.7 cmIx/Sx = 38.6 cmSx = 836.4 cm3Iy = 855 cm4Wy = 114 cm3iy = 2.89 cm截面面积= 102 cm2单位重量= 80.4 kg/m 弯曲正应力max = Mmax / (x * Wx)=95.77N/mm2<=182mpa.剪应力 = R * Sx / (Ix * tw)=27.7 N/mm2<=110mpa. 最大挠度fmax = 8.8 mm验算通过。3、102mm钢管斜撑钢管外径d (mm)102 轴心压力N (KN)166.00 管壁厚度t (mm)5.0 最大弯矩M(KN

6、3;m)1.00 钢材抗压强度设计值f (N/mm2)215计算长度l0x (mm)2150钢材屈服强度值fy (N/mm2)215计算长度l0y (mm)2150钢材弹性模量E (N/mm2)2.06E+05等效弯矩系数m 1.0 常规数据钢管内径d1=d-2t (mm)92截面面积*(d2-d12)/4 (mm2)1.5E+03截面惯性矩I=*(d4-d14)/64 (mm4)1.80E+06截面抵抗矩2I/d (mm3)3.52E+04截面回转半径i=(I/A)1/2 (mm)34.34 构件长细比a=l0x/i 62.6 塑性发展系数1.15 构件长细比a=l0y/i 62.6 径厚比

7、验算验算 d/t 100*(235/fy) 满足刚度验算构件容许长细比150刚度验算 Maxx,y<满足强度验算N/A+M/W (N/mm2)133.63 验算 N/A+M/W f满足稳定性验算弯矩平面内x'=(fy/E)1/2*x/0.644 构件所属的截面类型b类系数1 0.600 系数2 0.965 系数3 0.300 欧拉临界力NEx=2EA/x2 (KN)7.9E+02当x'0.215时，稳定系数x=(2+3x'+x'2)-(2+3x'+x'2)2-4x'21/2/2x'2 0.808 当x'0.215时，稳定系数x=1-1x'2 局部稳定系数=1 （d/t60时）；=1.64-0.23*(d/t)1/4 （d/t>60时）1.0000 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) (N/mm2)164.52 验算 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) f满足弯矩平面外不需验算4、500mm钢管立柱验算5、 支点焊接强度36号墩支架基础分析本基础按C30混凝土悬臂梁进行验算，不考虑地基承载力。1、 荷载设置2、3D视图3、验算分析4、受力分析弯曲正应力max = Mmax / (x * Wx)=3.1N/mm2<fc=1