斜塘港支架计算书

1、沪杭客运专线3标斜塘港少支架设计计算书编制人：校核人：审核人：中交二航局二公司二OO九年七月目录一、基本资料1二、主要计算依据2三、计算荷载2四、脚手架计算2五、贝雷梁计算3六、分配梁计算6七、钢管桩计算14八、地基承载力计算14（一）钢管桩承载力计算14（二） PHC桩基承载力计算14（三） PHC桩基沉降计算15九、结论16一、基本资料沪杭客运专线三标跨斜塘港段连续梁桥为40.75+56+40.75m。截面为单箱单室变截面预应力混凝土箱梁。其顶板宽12.0 m，底板宽6.7m，全桥砼共计1940m3,共计4948T，平均重量为36T/m。其余尺寸见图1.1、1.2。根据设计要求，P146P

2、147墩间有一通普通航道，其通航净宽为14米，净高为7.5米。图1.1 箱梁墩顶断面图图1.2 箱梁跨中断面图二、主要计算依据1、横潦泾特大桥全桥布置图2、时速350公里客运专线铁路无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）梁体轮廓图（跨度：40+56+40）3 、钢结构设计规范GB 50017-20034、建筑桩基技术规范 JGJ 94-945 、建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）三、计算荷载恒载考虑为箱梁自重、模板荷载以及脚手架自重，活荷载考虑为施工荷载。砼荷载标准值Q2：25kN/m3脚手架结构自重按规范JGJ166-2008表3.4施工荷载标准值Q3：2.0kN/m2模

3、板荷载标准值Q1：0.3kN/m2四、脚手架计算单肢立杆轴向力计算：式中：Lx、Ly单肢立杆纵向及横向间距（m）VLx、Ly段的混凝土体积（m3）墩顶最大截面：腹板位置：底板位置：稳定性计算：A立杆横截面积轴心受压杆件稳定系数f钢材强度设计值h支架立杆步距模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度脚手架满足设计及规范要求。 五、贝雷梁计算考虑每片贝雷梁重取150Kg/m,并考虑施工荷载及模板荷载。取中跨56米段进行计算。由于为变截面，荷载等效为梯形荷载（见图5.1）。贝雷梁考虑0.7的折旧系数。图5.1 贝雷梁计算简图贝雷梁布置见图5.2图5.2 贝雷梁布置图组贝雷梁所受荷载为：组

4、贝雷梁所受荷载为:组贝雷梁所受荷载为:组贝雷梁所受荷载为:计算得：组贝雷梁Mmax=388.2kN.m ；Qmax=185.0kN 支点反力（从左到右）依此为：F1=132.4KN；F2=271.6KN；F3=144.9KN；F4=298.5KN；F5=345.4KN；F6=123.5KN；组贝雷梁Mmax=1656.7kN.m ；Qmax=778.9（683.2）KN支点反力（从左到右）依此为：F1=650.4KN；F2=1212.1KN； F3=569.6KN；F4=1133.3KN；F5=1501.4KN；F6=619.6KN；组贝雷梁Mmax=767.2kN.m ；Qmax=365.4

5、（335.4）KN 支点反力（从左到右）依此为：F1=263.4KN；F2=537.9KN； F3=285.4KN；F4=587.0KN；F5=683.2KN；F6=246.0KN；组贝雷梁Mmax=745.7kN.m ；Qmax=355.8（328.5）kN 支点反力（从左到右）依此为：F1=251.5KN；F2=520.0KN； F3=280.0KN；F4=578.1KN；F5=662.6KN；F6=234.1KN；由以上计算可知：组贝雷梁受力最不利Mmax=1656.7÷4=414.2kN.m <M=788.2×0.7=551.7kN.mQmax=778.9（6

6、83.2）÷4=194.7（170.8）kN < Q=245.2×0.7=171.6KN图5.3 贝雷梁弯矩示意图图5.4 贝雷梁剪力示意图刚度计算：单排单层贝雷梁参数：I=250497.2cm4；E=206×103N/mm2；取14米跨梁挠度近似计算为：贝雷梁满足设计及规范要求。六、分配梁计算分配梁为2I56，其截面参数为：I=65590cm4，S=1368.8cm3，W=2342cm3，tw=12.5mm。其计算简图如图6.1、6.2、6.3、6.4。图6.1 第三组分配梁计算简图图6.2 第四组分配梁计算简图图6.3 第五组分配梁计算简图图6.4 其余

7、位置分配梁计算简图由设计图可知：从左到右第4、5组分配梁位于通航位置，其计算简图为图6.2、6.3；第3组分配梁计算简图为图6.1；第 1、2、6组分配梁计算简图如图6.4。第4组分配梁受力为：；建立如图6.5所示模型进行计算，得分配梁最大弯矩：M=322.5KN.m；最大剪力：F=878.1KN钢管桩支点反力（从左到右）依此为：F1=155.6KN；F2=1228.6KN； F3=1294.6KN；F4=1234.0KN；F5=703.0KN；图6.5 第四组分配梁计算模型示意图图6.6 第四组分配梁弯矩示意图图6.7 第四组分配梁剪力示意图弯曲应力:<=160MPa剪应力：<=

8、125 MPa由贝雷梁计算可知第五组分配梁受力为：；建立如图6.8所示模型进行计算，得分配梁最大弯矩：M=217.9KN.m；最大剪力：F=672.9KN钢管桩支点反力（从左到右）依此为：F1=547.4KN；F2=1204.9KN； F3=1109.1KN；F4=1109.1KN；F5=1204.9KN；F6=547.4KN；图6.8 第五组分配梁计算模型示意图图6.9 第五组分配梁弯矩示意图图6.10 第五组分配梁剪力示意图弯曲应力:<=160MPa剪应力：<=125MPa由贝雷梁计算可知第二组分配梁为同类布置中受力最不利工况，其受力为：；计算得最大弯矩：M=423.2KN.m

9、；最大剪力：F=862.9KN支点反力（从左到右）依此为：F1=1124.5KN；F2=1157.1KN； F3=1157.1KN；F4=1124.5KN；图6.11 第二组分配梁弯矩示意图图6.12 第二组分配梁剪力示意图弯曲应力:<=160MPa剪应力：<=125MPa由贝雷梁计算可知第三组分配梁所受荷载为：；建立如图6.13所示模型进行计算，计算得最大弯矩：M=237.0KN.m；最大剪力：F=425.0KN支点反力（从左到右）依此为：F1=324.4KN；F2=1150.1KN； F3=767.5KN；F4=37.8KN；图6.13 第三组分配梁计算模型示意图图6.14 第

10、三组分配梁弯矩示意图图6.15 第三组分配梁剪力示意图弯曲应力:<=160MPa剪应力：<=125MPa分配梁满足设计及规范要求。七、钢管桩计算由以上计算可知钢管桩最大受力为1294.6KN,钢管桩截面面积为：A=24818.6mm2<=160MPa钢管桩满足设计及规范要求。八、地基承载力计算（一） 钢管桩承载力计算取竖向平均摩阻力为2.5T/m2；桩底承载力为160KPa，桩底承载力折减系数取0.8；则基础承载力为：大于钢管桩最大反力1294.6KN地基承载力满足设计及规范要求。（二） PHC桩基承载力计算式中：Q桩基中单桩所承受的竖向力；单桩竖向承载力特征值；F作用于桩基

11、上的竖向力；G桩基承台自重设计值和承台上的土自重标准值；n桩数。Q=（340+8.37+13+2×6.7+1×18）×（9/2）×210×3×0.5×25）/10/12=32.6tonf=160×3.14×0.2²+3.14×0.4×20×20=52.2tonf>32.6tonf 满足要求（三） PHC桩基沉降计算对于桩中心距不大于6 倍桩径的桩基,其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加压力

12、近似取承台底平均附加压力。等效作用面以下的应力分布采用各向同性均质直线变形体理论。计算矩形桩基中点沉降时，桩基沉降量可按下式简化计算：其中，桩基沉降计算深度zn 应按应力比法确定，即计算深度处的附加应力z 与土的自重应力c 应符合下列公式要求：式中：s桩基最终沉降量（mm）；s采用布辛奈斯克解，按实体深基础分层总和法计算出桩基沉降量；桩基沉降计算经验系数；桩基等效沉降系数；在荷载效应准永久组合下承台底的平均附加压力；、桩基沉降计算面至第i层土、第i1层土底面的距离（m）、桩基沉降计算面至第i层、第i1层土底面深度范围内平均附加应力系数；桩基沉降计算范围内第i层土的压缩模量；矩形布桩时的短边布桩数；、根据群桩距径比、长径比及基础长宽比；。查地勘资料和建筑桩基技术规范可得：10Mpa，1.2。4，50，10/3，1查桩基等效沉降系数计算参数表可得：，由插值法可得。（340+8.37+13+2×6.7+1×18）×（9/2）×2+10×3×0.5×25）/（3×10）130