计算书新塘站(6X30m双线设中间支墩)

1、穗莞深城际轨道SZH-5合同段支架计算书 跨 径： 6X30m 结构型式：贝雷梁柱式支架桥 宽： 11.6米(双线)计算：复核：中交第一公路工程局有限公司穗莞深城际轨道SZH-5合同段项目经理部二一五年十月目 录1工程概况- 1 -2计算依据- 1 -3设计载荷取值及荷载组合- 1 -4材料特性及变形控制- 2 -5计算方法及假定- 3 -6支架设计方案错误！未定义书签。6.1支架布置形式错误！未定义书签。6.2方案说明错误！未定义书签。7结构计算- 3 -7.1箱梁横断面构造图- 3 -7.2箱梁底模验算- 4 -7.3纵向方木验算- 5 -7.4横向分配梁验算错误！未定义书签。7.5贝雷片

2、验算- 7 -7.6主横梁验算- 8 -7.7钢管立柱验算- 10 -7.8地基承载力验算- 10 -8结论- 11 -1 工程概况新塘站特大桥6×30m（23#墩29#墩）道岔连续梁里程桩号为DK10+445DK10+625，总长180m，位于广州市增城区新塘镇港口大道中央绿化带上。梁体结构形式为等高度连续箱梁，截面形式为单箱双室截面。单跨梁高2.31m，箱梁顶宽11.6m，顶板厚0.340.54m，底宽4.84m，底板厚0.280.48m；中腹板厚0.360.86m，边腹板厚0.51.0m，边腹板斜率1:3.5，中腹板竖直，在横隔位置按折线变厚。底板设30×30cm梗肋

3、，顶板设60×20cm梗肋。全联在端支点、中支点处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。中支点横隔板厚1.5m，端支点横隔板厚1.3m。2 计算依据1、新建铁路穗莞深城际施工图设计2、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）3、铁路桥涵地基和基础设计规范（JTG D63-2007）4、钢结构设计规范（GB 50017-2003）5、路桥施工计算手册6、铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程(TB 101102011)7、64军用梁使用手册 8、铁路桥涵施工规范（TB 10203-2002）9、midas/civil计算软件3 设计载荷取值及荷载组合（1）砼自重：=26KN/m3

4、。（2）支架各构件自重：模板及支架取0.5kPa，贝雷片取1KN/m。（3）施工人员及施工荷载。 1）对模板及直接支承模板的拱架，取2.5KPa。 2）对支承拱架，取1.5KPa。 3）对支架立柱或支承拱架的其他结构，取1.0KPa。（4）振捣荷载：取2 kN/。 (5) 新浇混凝土对模板侧面的压力； (6) 倾倒砼时的冲击荷载：取2 kN/。计算底模板及支架强度时，荷载组合为：（1）+（2）+（3）+（4）验算底模板及支架刚度时，荷载组合为：（1）+（2）计算侧模板强度时，荷载组合为:(5)+(6)4 材料特性及变形控制4.1、木材容许应力及弹性模量按JTJ025-86标准（P50页表2.1

5、.9），木材容重为=7.0KN/m3，容许应力如下表：木材容许应力（MPa）材质顺纹受压及承压应力a顺纹弯应力 w弯曲剪应力 弹性模量E马尾松12121.99×103MPa杉 木11.011.01.79×103MPa4.2、竹胶板容许应力及弹性模量竹胶板容重为=9.0KN/m3。竹胶板容许应力（MPa）材质顺纹受压及承压应力a顺纹弯应力 w弯曲剪应力弹性模量E竹胶板90271.26×103MPa4.3、钢材容许应力及弹性模量钢的材料特性：弹性模量Q235：175MPa =100MPa 承压应力：240MPa4.4、贝雷梁力学参数：截面特性单排单层容许内力单排单层W

6、X(cm3)3578.5弯矩(KN*m)788.2X(cm4)250497.2剪力（KN）245.24.5、变形控制主要承重构件<L/400;次要构件<L/500;5 计算方法及假定1、本次计算采用容许应力法，即不考虑荷载分项系数。2、假定支撑钢管与承台之间或跨中基础之间连接为铰结。3、假定支撑钢管与横梁之间连接为铰结。4、进行主梁受力计算时，将模板与支架自重简化为均布荷载。6 结构计算6.1 箱梁横断面构造图6X30m双线连续梁跨中标准截面梁高为2.31m, 顶板厚0.34m，底板厚0.28m，中隔板厚0.36m，底板宽4.84m, 顶板宽11.6m。箱梁横断面构造图如图7-1-

7、1: 单位：mm。 图7-1-1 箱梁断面构造图6.2 箱梁底模验算 本施工方案箱梁底模采用一类一等品厚度15mm竹胶板，底模竹胶板下方纵向均设置10cm×10cm方木，中隔板及腹板满铺布置，余横向间距30cm。现取1m板宽进行计算，由于模板的连续性，在均匀荷载的作用下，计算时按5跨等跨连续梁计算路桥施工计算手册P765页 ，附表2-11五跨等跨连续梁内力和挠度系数6.2.1 强度验算竹胶板受力计算简图1） 截面特性：A=b×h=1×0.015=0.015m2 W=bh2/6=1×0.0152÷6=3.8×10-5m3=3.8

8、5;104mm3 I=bh3/12=1.0×0.0153÷12=2.8×10-7m4=2.8×105mm42） 荷载组合：q=26×2.31+0.018×9+2+2.5×1=64.7KN/m3） 内力计算：支点B负弯矩最大M支=-0.105ql2 =-0.105×17.4×0.152=-0.2KN.m max=M支/W=-0.2×106÷（3.8×104）=-2.2Mpa < 满足要求。6.2.2 刚度验算（1）荷载组合：q=26×2.31×1+0.

9、018×9×1=60.2kN/m（2）挠度计算：由路桥施工计算手册P765页 附表2-11，五跨等跨连续梁内力和挠度系数可知：挠度最大在第一跨，计算跨度15cm。fmax=0.664ql4/100EI =0.664×60.2×103×0.154 ÷(100×6×103×106×2.8×10-7) =0.1mm <f=150/400=0.4mm所以刚度满足要求。6.3 纵向方木验算 木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算，实际施工时多为杉木和松木。横向工钢间距100cm，按

10、五等跨连续梁进行计算。6.3.1 荷载：中隔板下纵向方木横向间距15cm，故每根承受0.15m宽度范围荷载，按横向每0.15m宽度计算。（1）、模板、方木自重q1=0.015×0.15×9+0.1×0.1×5=0.1KN/m（2）、砼自重q2=2.31×0.15×26=9KN/m（3）、施工荷载：均布荷载2.5KN/m2q3=2.50×0.15=0.4KN/m（4）、振捣砼时产生的荷载2.00KN/m2，q4=2.0×0.15=0.3KN/m6.3.2 强度验算（1）、计算模式：按5跨连续梁计算路桥施工计算手册P7

11、65页 ，附表2-10五跨等跨连续梁内力和挠度系数 方木受力计算简图单位：cm(2)方木截面特性：A=b×h=0.1×0.1=0.01m2 W=bh2/6=0.1×0.12÷6=1.67×10-4m3=1.67×105mm3 I=bh3/12=0.1×0.13÷12=8.33×10-6m4=8.33×106mm4(3)荷载组合：q=q1+q2+q3+q4=0.1+9+0.4+0.3=9.7KN/m (4)强度验算：支点B负弯矩最大M支=-0.105ql2 =-0.105×9.7

12、5;12=-1KN.m max=M支/W=-1×106÷（1.67×105）=-6Mpa < 满足要求。6.3.3 刚度验算：（1）荷载组合：q=q1+q2=0.1+9=9.1kN/m（2）挠度计算：由路桥施工计算手册P765页 附表2-11，五跨等跨连续梁内力和挠度系数可知：挠度最大在第一跨，计算跨度1m。fmax=0.664ql4/100EI =0.664×9.1×103×14 ÷(100×9×103×106×8.3×10-6) =1mm <f=1000/40

13、0=2.5mm所以刚度满足要求。6.4 横向工钢验算6.4.1 强度验算取箱梁中腹板处最不利荷载计算。横向工钢采用I25a，其纵桥向间距为100cm，横向跨度最大为150cm。作用于工钢上的线荷载q=（26×2.31+0.5）×1+ (2+2.5) ×1=65kN/m.跨中弯矩=65×1.5×1.5/8=18.3kN*m.则=45.5MPa<=145MPa，满足要求。6.4.2 刚度验算满足要求。6.5 贝雷片验算6.5.1 强度验算箱梁横截面面积A=8.8m2，其线荷载q=1.1×26×8.8+（1+1.5+2）&#

14、215;11.6 + 1×15 =319KN/m。钢立柱之间纵向最大间距为11.2m，其计算图示如下：利用软件计算内力结果如下：经计算弯矩最大值M=3616.3KN*m,剪力最大值V=2109.3KN,跨中最大反力为2587.8KN。考虑到截面横向的不均匀,翼缘板板下方贝雷只考虑两片参与受力,取安全系数1.2,则贝雷片整体能承受的最大弯矩M = 788.2× 13/1.2=8538.8kN *m , 最大剪力V = 245.2×13/1.2=2656.3kN。由于M <M , V <V ,则贝雷片强度满足要求。6.5.2 刚度验算按简支梁均布荷载作用下

15、跨中挠度10mmf = l/400=11200/400=28mm，以上各项指标均满足要求。6.6 双拼I32a主横梁验算 6.6.1 荷载计算根据上述计算可知，中间支墩主横梁受力最大，考虑分配梁的分配作用，主横梁荷载为均布载，不考虑翼缘板外侧贝雷参与分配，故其分布宽度为9.3m，则荷载q=2587.8kN/9.3m=278.3kN/m。其计算简图如图7-5-1所示，单位cm。 图7-6-1、柱顶主横梁计算图示6.6.2 内力计算及结论1)应力计算 弯曲应力 剪应力计算可知工字钢最大弯曲应力为68.2MPa <=175MPa，最大剪应力为61MPa <=100MPa满足要求。2）刚度

16、计算计算知，最大挠度为1mm<L/400=2000/400=5mm,满足要求。3）反力计算 计算知，钢管最大支承反力为545.7KN。6.7 钢管立柱验算1）荷载计算钢管立柱采用直径426，壁厚8mm钢管，其荷载包括由分配梁传递下来的上部荷载、以及自身重量。由于支架安装及混凝土浇筑时不对称施工，使得支架产生偏心，故考虑立柱偏心10cm。（1) 单根立柱最大支承轴向力：Q1=545.7KN（2) 柱顶偏心弯矩M1=545.7×0.1=54.6kN*m。（3）单根钢管立柱自重(桥墩最高17米)：Q2=0.82×17=13.9KN则单根钢管受到荷载为P= Q1+ Q2=54

17、5.7+13.9=559.6KN。2）强度计算查表得柱子截面积A=105.1cm2，截面惯性矩Ix=22952.9cm4，截面抵抗矩Wx=Ix/D/2=1077.6 cm3,转动半径i=14.8cm。根据钢结构设计规范（GB 50017-2003）下面公式验算强度:<175MPa强度满足要求。3）刚度计算钢管立柱平连间距为5m，假设中间一道平联失效，其最大间距L=10m，钢管立柱按最不利支撑形式，即两端铰结的压杆，其长度系数为=1，则计算长度=10m。钢管横截面的惯性半径r为14.8cm，长细比=/r=1000/14.8=67.6=150,刚度满足要求。4）稳定性计算因为立柱的长细比为6

18、7.6，且立柱截面属于b类，查表得。弯矩作用平面内的稳定性按下式计算其中：为等效弯矩系数，取=1。 带入上式子有 稳定性满足要求。6.8 地基承载力验算1)承台基础承载力计算立柱支撑于承台上，下设0.7m×0.7m钢板，其平面面积A=0.7×0.7=0.49m2。承台浇筑前预埋。承台采用C30，其抗压强度设计值为14.3MPa。则立柱钢板基底压力p =559.6KN/0.49=1.14MPa fa =14.3MPa 满足要求。2）扩大基础立柱基础采用独立刚性基础，平面尺寸为1.5m×1m，厚0.5m。根据实际调查情况，原有老路面为砼路面，其结构层厚度为40cm左右，路面以下为0.5至5米厚的土夹石填土，其下为粉质粘土，施工开挖期间，未见地下水。根据地勘资料有，粉质粘土承载力基本容许值 fa0 =180 kPa。由于基础埋深小于3米且基础宽度小于2米，故不进行地基承载力修正，现取粉质粘土承载力容许值 fa =180 kPa。按公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）下列公式验算块石