皂角树车辆段二期工程F区上部结构受力分析

1、皂角树车辆段二期工程F区上部结构受力分析 渝利铁路中铁五局项目第三总队: 黄万龙 摘要:本文主要介绍平面弯曲应力、卡式第二定理、欧拉公式等在F区上部结构上的受力分析。关键词： F区 立柱 系梁 结构 受力 皂角树车辆段与综合地基位于一期工程起点红花堰站东侧双水碾村，设计基线起点里程桩号K0+904.14 , 试车线起点里程桩号K0+904.00。地面平均高程506.15,±00标高507.16。本次主体设计范围为F、G区上盖平台( 12.00)与之功能相关的工程。F、G区12.000范围以内总层数为一层，设计使用年限为50年。F、G区拟建的上盖物业为四层，层面大部分采用网架结构，总高

2、度为33.5米。设计荷载:1、基本风压值0.3KN/M ,结构自重25KN/M ,覆土重度18KN/M 。抗震设防烈度7度，防震等级二级。一、 F区上部结构构造图（F18、F24） （11） （12） （13）二、 结构受力分析2、1 联系梁断面的剪应力分布形式的推导 （21）如图（21） ： 又 由此可见沿截面高度是按二次抛物线变化的，如图（22） 。当，在横截面上距中性轴最远处剪应力，越靠近中性轴处越大。得出一结论：联系梁中性轴处剪应力最大，得出在联系梁中心等高程处的两边配受剪钢筋的原因。（22）2、2 联系梁的拉、压应力由于F18、F24与联系梁相接在一起，把两连接处近似看成两活动支座，

3、认为联系梁以及以上恒载自重的总和P通过梁的跨中，所以简化为一集中力P作用在梁跨中，简化结构图（23） （23） 联系梁的弯距图如（24） 由 （24） （25）由（24）、（25） 按纯弯曲考虑： 联系梁底端拉应力 最大。当=0时即在联系梁中性轴上为0 。当在中性轴上方时为压应力 。现将拉压应力、分布图如 （26） （26）在联系梁跨中分布纵向钢筋尽量不要有机械连接、对焊、绑扎等钢筋接头。在保证钢筋接头面积不大于50%，梁跨中L/3处钢筋搭接最合理。 2、3立柱、联系梁整体结构受力分析 整体受力时联系梁与两立柱连接处看成刚接点，立柱与承台连接处为固定支座。起中P为联系梁自重加以上恒载总和，受力

4、图简化如（27） （27） 由于是对称结构，把它从联系梁中间截开 ， ， ， 示意图如（28） （28） 由卡式第二定理：（其中L=7.4 , h=7.5 ,E为砼的弹性模量, I为联系梁的截面惯性距,s为联系梁跨中的挠度. W为转角。 变形后的结构受力图（28） （28） 2、3 反算立柱的稳定性，求 满足的受力条件。立柱可简化为压杆，设立柱满足欧拉公式，简化的力学模型如（29） 。 （29） 图（210）假设在D处存在一虚拟力F，把支座D去掉，由卡式第二定理：（其中L=7.4 , h=7.5 ,E为砼的弹性模量, I为联系梁的断面惯性距，P为联系梁的自重加上以上的恒载总和，h为立柱高度，a

5、为立柱断面边长，立柱断面为边长为a的正方形，A为立柱断面面积, 其中为0.7,=） 。 （210） 由变形相容的几合条件 等于立柱的变形。 由欧拉公式 三、 结果及其运用按以上结构受力推导出的公式能满足F区上部结构立柱和联系梁的受力稳定要求。对验证立柱、联系梁的几合尺寸是否满足受力要求，有一定的适用性和积极作用。使对施工规范的理解更透彻。比如在梁跨中施工规范是不应许用钢筋接头，是因为有接头满足不了梁的受拉要求。有的规范上规定，当跨中压应力教小时，允许在梁跨中受压区有适度的接头。梁跨1/3跨处相邻接头应错开距离大于等于50厘米，是为了满足受剪要求。立柱、梁的几何尺寸能否满足受力要求，通过以上的推导能得