施工阶段拱圈验算

1、施工阶段拱圈验算1箱肋吊装配筋验算1. 箱肋截面几何要素计算（对单箱） （1）箱肋截面几何特性（图3.4） 图3.4 箱肋截面几何特性 单位:（mm） 截面面积 单箱截面净矩 截面重心轴距箱底的距离 截面对水平轴惯性矩 m4 截面抵抗矩 截面回转半径 截面绕轴的惯性矩（由CAD图形特性查得） 截面抗扭惯矩（近似法） 50号混凝土的弹性模量 （2）箱肋分段长度计算（参见3.2） 全跨箱肋截面按坐标等分成48段，各分点几何要素可查表计算，每分段长度近似按 计算。计算结果见下表3-153-15各分店几何要素及各分段拱轴线长度计算表分点号0.0000.7430.66974.92937.4134.665

2、1.0000.7230.69171.80734.0534.5182.0000.7020.71368.68530.8884.3813.0000.6790.73465.56327.9124.2534.0000.6550.75562.44125.1184.1345.0000.6310.77659.31922.4994.0236.0000.6050.79656.19720.0493.9207.0000.5780.81653.07517.7633.8258.0000.5500.83549.95315.6343.7379.0000.5210.85446.83113.6593.65610.0000.4900

3、.87143.70911.8323.58211.0000.4590.88840.58710.1483.51512.0000.4280.90437.4658.6053.45313.0000.3950.91934.3437.1983.39814.0000.3610.93231.2215.9253.34815.0000.3270.94528.0994.7813.30416.0000.2920.95624.9773.7653.26517.0000.2570.96621.8552.8743.23118.0000.2210.97518.7332.1063.20119.0000.1850.98315.611

4、1.4603.17720.0000.1480.98912.4890.9333.15721.0000.1120.9949.3670.5243.14222.0000.0740.9976.2450.2333.13123.0000.0370.9993.1230.0583.12524.0000.0001.0000.0000.0000.000计算跨径 =+2sin=149.858m计算矢高 =+(1-cos)=37.413m拱轴线长度 =167.129m共分为7段，则分段长分别为如下所示 =23.88 =23.88m 中=23.85m =23.88 =23.88m（3）箱肋分段重力计算（参见3.2） 按拱

5、箱截面积计算，延拱轴线每延米重力为 拱箱内设置横隔板，平均每3m一块，把横隔板重力分摊到拱轴线上，则没延米重力为：考虑到拱箱预制误差和接头增加的重量等因素，一般对以上重力增加10%，所以拱箱计算重力为：端段箱肋重力，边1 ,2,4,5段箱肋重力:段的重力边（4）拱箱吊运内力计算拱箱立柱式预制，故不验算拱箱阶段起吊是的翻身内力。a）箱肋吊点位置的确定在吊运拱箱节段时一般设置两个吊点，他们分别位于距各自节段端头0.207倍节段长度。从拱箱节段截面上看，在吊点位置的箱肋两腹板顶面上各设置一个吊环，这两个吊环之间通过钢丝绳合成一个吊点。施工中通过试吊并调整钢丝绳，使吊点保持在横断面的对称线上，即保持在

6、弯曲平面内。b）拱箱阶段吊运内力计算在拱脚段，中间段和拱顶段中选取节段长度较大的中间段=23.85m进行内力计算。动力系数取1.2。吊点弯矩为： 跨中弯矩：（5）拱箱安装过程内力计算在拱箱安装过程中，通常对拱顶段、中间段和拱脚段选择几个主要截面主要截面进行内力计算。a）拱顶段箱肋安装内力计算按简支状态内力的40%计，弯矩为 kN·mb）中间段边2段拱箱在悬挂状态时下内力计算中间段边2段拱箱的扣点位子如图3-5，图3-5 中间段边2段拱箱安装中间段边2段拱箱的分段重力以及对B点的力矩，见表3-16A表3-16A 中间段边2段拱箱分段重力即对B点力矩分段号分段区间1.000 B-1434

7、.255 34.255 0.445 15.259 2.000 14-15118.378 152.633 2.452 290.251 305.510 3.000 15-16116.897 269.530 5.574 651.572 957.082 4.000 16-17115.594 385.124 8.696 1005.192 1962.275 5.000 17-18114.472 499.596 11.818 1352.822 3315.097 6.000 18-19113.518 613.114 14.940 1695.949 5011.045 7.000 19-20112.731 725

8、.846 18.062 2036.140 7047.185 8.000 20-A64.124 789.969 20.516 1315.549 8362.734 kN kN kN中间段边2段拱箱在自重作用下，各主要截面（分点）的内力计算见表3-16B表3-16B 中间段边2段拱箱在悬臂状态下内力自重作用下自重和V共同作用下截面 项目14.0000.8910.363419.476718.015177.176273.288643.639106.16015.0004.0131.507301.098655.931636.411154.910602.978349.51716.0007.1352.52318

9、4.201611.159805.61238.013583.978335.12717.00010.2573.41468.607586.764689.428-77.581587.88167.04018.00013.3794.182-45.865584.541291.527-192.053613.571-451.60619.00015.6114.829-159.383604.143-789.153-305.571657.996-1643.386拱顶段拱箱对中间段边2段拱箱作用的垂直力 kN m中间段边2段拱箱在自重和共同作用下的内力 kN kN kNc）中间段边1段拱箱在悬挂状态时下内力计算中间段边

10、1段拱箱的扣点位子如图3-6，图3-6 中间段边1段拱箱安装中间段边1段拱箱的分段重力以及对C点的力矩，见表3-17A表3-17A 中间段边1段拱箱分段重力即对C点力矩分段号分段区间1.000 C-719.583 19.583 0.223 4.361 2.000 7-8134.585 154.168 2.006 270.032 274.393 3.000 8-9131.381 285.549 5.128 673.774 948.167 4.000 9-10128.889 414.437 8.250 1063.382 2011.549 5.000 10-11126.396 540.834 11.

11、372 1437.429 3448.978 6.000 11-12123.904 664.738 14.494 1795.913 5244.891 7.000 12-13121.768 786.505 17.616 2145.108 7389.999 8.000 13-B85.807 872.312 20.738 1779.501 9169.500 kN kN kN中间端边2段拱箱在自重作用下，各主要截面（分点）的内力计算见表3-17B表3-17B 中间段边2段拱箱在悬臂状态下内力自重作用下自重和V共同作用下截面 项目7.000 0.445 0.326 570.547 751.464 98.9

12、61 467.666 676.672 17.521 8.000 3.567 2.455 455.545 668.352 629.773 352.663 602.947 97.632 9.000 6.689 4.430 458.749 670.540 825.908 355.867 604.827 -40.563 10.000 9.811 6.257 461.241 672.248 696.646 358.360 606.296 -391.258 11.000 12.933 7.941 463.734 673.960 251.519 360.852 607.773 -948.254 12.000

13、 16.055 9.484 466.226 675.678 -499.686 363.344 609.256 -1704.695 中间段边2段拱箱作用对中间段边2段拱箱作用的垂直力 kN mkN中间段边2段拱箱在自重和共同作用下的内力 kN kN kNd）拱脚段拱箱在悬挂状态时下内力计算拱脚段拱箱的扣点位子如图3-7，图3-7 拱脚段拱箱悬挂状态拱脚段拱箱的分段重力以及对O点的力矩，见表3-18A表3-18A 拱脚段拱箱分段重力即对O点力矩分段号分段区间1.000 0-1176.243 176.243 1.561 275.115 2.000 1-2158.440 334.683 4.683 7

14、41.976 1017.091 3.000 2-3153.456 488.139 7.805 1197.722 2214.813 4.000 3-4149.183 637.322 10.927 1630.125 3844.938 5.000 4-5144.911 782.233 14.049 2035.850 5880.787 6.000 5-6141.350 923.583 17.171 2427.124 8307.911 7.000 6-C118.207 1041.790 20.293 2398.779 10706.690 kN kN kN拱脚段拱箱在自重作用下，各主要截面（分点）的内力计

15、算见表3-18B表3-18B 拱脚段拱箱在悬臂状态下内力自重作用下自重和V共同作用下截面 项目1.000 3.122 3.361 607.300 754.410 666.868 691.870 824.017 233.616 2.000 6.244 6.526 625.102 768.813 926.913 709.672 839.020 276.959 3.000 9.366 9.501 630.087 772.871 800.147 714.657 843.241 141.824 4.000 12.488 12.296 634.360 776.358 302.318 1336.040 14

16、09.015 -163.802 5.000 15.610 14.914 638.632 779.853 -549.479 723.202 850.495 -630.009 6.000 18.732 17.364 642.193 782.772 -1744.652 726.762 853.524 -1252.975 拱脚段拱箱作用对拱脚段拱箱作用的垂直力 kN m kN m中间段边2,5段拱箱在自重和共同作用下的内力 kN kN kN（6）箱肋的偏心受压强度验算 箱肋在安装过程中，中间段，拱脚段均处于偏心受压状态。最不利内力：，轴向压力。截面强度验算如下： 拱脚段在悬挂状态下，自由长度按双铰拱考虑。因此：m因，故不考虑偏心距增大系数箱肋截面受拉边配置钢筋1022，含筋率为因>钢筋最低含筋量，故轴向力偏心距不受限制偏心距 m现按大偏心受压构件计算，取。由于截面中的受拉钢筋以22为主，所以钢筋设计强度采用280MPa。在截面强度验算中不计受拉钢筋，按图3-19计算。图3-19 截面偏心受压验算尺寸单位（mm）设受压高度x<0.2m，则 X=0.068m由于钢筋要求混凝土受压界限高度系