下横梁现浇支架计算资料全

1、4主墩索塔下横梁现浇支架计算资料一基本资料长江大桥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25.806mX 7m< 6m其部设置3个5.75mX 2.6mx 3.6m空箱。在索塔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 V 960.6m3 ， 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 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

2、%G 1750t 验算。现浇支架拟采用 3 纵 5 横720 8mm的钢管承受，其结构参阅设计图。钢管底支承在用 30132a x 6m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2I 56a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，| 36a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21 45a工字钢作纵梁，再在I45a工字 钢上布置12组

3、21 25a工字钢作横梁(横梁锚固在索塔上)，2125a工字钢 上再布置50x 50cm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 p1 1750t2. 下横梁底侧模板自重P2 I8.1t （按底模面积100kg/m计算）3. 底模下枕木自重 P325.806 0.2 0.2 10 0.757.74t4. 上纵梁2136b工字钢自重p412 8 2 42kg / m 8.06t5. 横梁工字钢 3 组 21 56a 自重 p53 2 25.806 106.273 16.45t三. 支架切面验算（纵梁在横梁之

4、上）1 .纵梁21 36a工字钢刚度验算1）上纵梁采用12组2126a工字钢共同承受荷载： p1 p2 p3 p4 1800t ,其线荷载 q1 150t / 7m 214.3kg / cm 21.4t /m其受力简化为等跨连续梁，受力简图如下：I' E93.9tF=.i-3=28.09tI=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:Mj 4M 2l M3l6（B12 A23）,（查基本资料得）式中：A ,B虚梁反力,qlM1 M30代入化简:2 26ql2ql2丄M 2232.77t m4248其结构相应简化为简支梁，其跨中弯矩M2为最不利2/2

5、=46.95tl=3.5m由M2 0知:N, 3.5 M2ql23q|28由 y o 知:叫詈28gN293.91t计算跨中弯矩:二二 14十/丨由 M 0知：N“ L少丄M122241228.093.521.4 3.52816.39t m故支点2处弯矩最大，以M32.77t m验算即可。2）纵梁切面抗弯强度验算Wx2 877.556 （ 21 36a）M 32.77W 2 877.55621867kg / cm2150kg / cm2（热轧工字钢）3）纵梁刚度验算f 041l 35014471400刚度合格。lx 2 15796cm4纵梁挠度：f5ql 4Ml20.0642 -384 EIE

6、I4525 214 35032.77 1035060.06426384 2.1 106 2 157962.1 1062 157960.24cm2.横梁的强度、刚度验算1）横梁采用3组2I 45a工字钢共同承受均布荷载其承受总荷载：S2 S1 p51800 16.451816.45t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 x 1816.45t宀 x 403.7t则边排共受力：403.7t，中排受力为：2.5 x 1009.14t则以中排验算，其线荷载 q21009.14/25.80639.1t/m 391kg/cm其受力情况为

7、7跨连续梁，受力简图如下:厂 39.1 -I1 11 11'11 11 111I1"111 iIf11 IJ2345672.9m一 5m 5m5m亠 5m 一-2.9m-Ri25J30m由三弯矩方程的固端转化知：固端转化为铰端，l 0,1一 39.14_ / IJJib1J.01:12J3i 567810=0.2.9m.5m5m-5m -5m.2.9m.| 78=0 r""i=x1 *"H25.80m由三弯矩方程知：2Mj （丄 X）皿（山）6（电 亠）I iI i I i 1I i 1I i I i 1式中：Bi ,Ai 1为虚梁反力，均布荷载

8、q239.1t/m由于Ii Ii 1为一定值，则去之，1。1丨78， Mo M8 0设余下各支点赘余弯矩分别为M仆M 2M 7代入上式简化知，其中： 1010 ， I122.9m， I23134 156 5m，1672.9m，l780对于支点1:° , A1224q 2.9324对于支点25:B12I 3q1 4524q 5324对于支点6:q 5324，q242.93对于支点7:B67q 2.9324>A78代入三弯矩方程知:支点1:1012M1 (1012.9)2.96(0q 2.93)242M1 2.9 M 22.96(q 遁)24支点2:M12.92M2(2.9 5)3

9、356(9)支点3:2M310M4支点4:2M410M5得）支点5:2M510M64)24支点6:2M6(2.9 5)2.924支点7:2.92M7(2.9 0) M 806（仔令:2M1M2_q24，2.92则化简为:8.41 2.9M115.8M25M 3(2.93 53)149.389M24M3M450M34M4M550M44M5M6505M515.8M62.9MM62M72.928.417149.389解以上7个联立方程组得:M18.474t m , M 263.26t m ,M386.657t m , M 478.1822t mM586.657t m , M 663.26tM 79.

10、47t m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M2,M3均取正值）其简图如下443M20,R35 M 2 M 3q2 522二 R3102.428t ,R293.072t对于支点3, 4由 M40 , R45 86.65778.182239.1 522二 R496.055t ,R399.44t对于支点2-3,计算M23 （跨中）对跨中 M中0 ,R2 2.5 M 2363.267239.1 5/. M 2347.2255t对于支点3-4，由 m中0R325M 3486.65739.1 52/. M 3439.7555t由结构对称性可知，对于支

11、点3反力最大，R3 R3 R3 201.87t正弯矩M2347.2255t m最大，负弯矩 M386.657t m最大2）强度验算（以M3计算）查21 56a工字钢截面模量 Wx 2 2342cm4M386.657 105Wx2 234221850kg/cm22150kg/cm强度合格。3）工字钢刚度验算工字钢支点3-4处变形最大，查得Ix 2 65576cm45ql4384 EI0.06422(M3 M4)lEI5 391 50046384 2.1 102 65576(86.65778.1822) 105500262.1 102 655761.155 0.961 0.194cm400 1.2

12、5cm挠度合格。四. 钢管720 8mm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计算计算简图如下钢管©I#jFft/ /-a偏心距e=0.32m11i11p 0.64m720X 8mm钢管中部产生弯矩：M N e 201.87 0.32 64.5984t m钢管抗弯应力：Wx 0.7854 d2t 3257.21cm35M 64.5984 10221983.2kg/cm215kg/cmWx3257.21基于以上计算中间排钢管可以选用800 8mm以偏安全。800 8mm 钢管：64.5984t m 1606.4kg / cm2

13、1700kg / cm24021.248可用五. 支架截面验算（横梁在纵梁之上）1.横梁21 25a （ 12组）在纵梁之上的工字钢强度及刚度验算1）结构构件力计算：由（三）计算知：横梁在纵梁之上，采用12组2125a工字钢作横梁,按总荷载p3 p 1800t验算，每组工字钢承受150t的压力。其线荷载 q3150t/25.806m5.81t/m58.1kg/cm其受力简图如下:l 0 = 02.9m5m5m5m5m2.9ml 78 = 0土825.810m=8川地山屮III川川II川Mill屮II川屮川AA|bCDEfgIgi8I fVyCJt JLlI'j!IqJ3一 5.81 一

14、 |F- 5.81 - |按7跨连续梁计算，计算方法同（三）经计算得：Ma 1.408t m , Mb 9.4t m , M c 12.877t m ,Md11.6177t m , Me12.87t m , M f 9.4t m , Mg 1.408t mRd30t , M bc 7.018t m , M cd 5.907t m由结构的对称性知，对于支点c、e的反力最大，Rc 30t，正弯矩Mbc 7.018t m最大，负弯矩 Mc 12.877t m最大2）21 25a工字钢的强度验算（以Mc 12.877t m计算）查21 25a工字钢的截面特性得:Ix 2501710034cm4Wx 2

15、 401.36802.72cm3A7叫12877 1°5 *代/肘Wx802.722150kg/cm211.617) 105500262.1 10100342.243 1.8670.377cm400 1.25cm强度满足要求3) 2I 25a工字钢的刚度验算工字钢支点c, d段变形最大也 0.0642 (Mc 心2384ElxElx42I 25a工字钢的挠度满足要求。2 .纵梁21 45a工字钢强度、刚度验算：纵梁5组2I45a工字钢共同承受p41816.45t 荷载。1)构件力计算其每组2I 45a工字钢承受荷载p4 1816.45t/5363.29t,其受力状况简化忖j1 1匚

16、51.9 v-1H 1(v rJ!|：''11 ' IN1 1 V IHjk为如下计算，其线荷载q451.9t/m519kg/cm，如下图: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:式中:Mq为均布荷载产生的赘余力M m为两端悬臂产生的赘余力经计算知:Mq 58.39t m，M m 3.25t m利用叠加原理知：Mj Mq Mm 55.14t计算支点反力及跨中弯矩，(M j数值取正值3.52Rh3 M j2Rh 355.1451.9 3.522计算得：rh87.58t，Rj94.07t由对称性可知:Rj188.135t由 M中0Rh 1.75MHj 21.

17、893t m2)21 45a工字钢强度验算(以负弯矩 M j55.14t m 计算）查21 45a工字钢的截面特性:Wx 2 1500.43000.8cm3，Ix 2 3375967518cm4由:叫554冋盹/卅Wx3000.82150kg/cm强度满足要求。3) 2I 45a工字钢的刚度验算511 40.0642性一巴固I2384EI xElx45 51.9 30055.146.5384 2.1 106 67518 0.0642 2.1 106 67518 "3°°0.387 0.251 0.14cm400 0.75Cm故21 45a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)188.135钢管©偏心距e=0.32m720X 8mm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 (D2 d2)178.95cm2 ,W<3257.21cm34故钢管的弯曲应力Mp60.20