贝雷梁支架结构计算方案

1、重 庆 外 环 高 速 公 路 北 段 XX 标 段X X 2 号 桥贝雷梁支架结构计算方案编 制：复 核：审 核：批 准：XX集团二公司重庆外环高速公路XX标段工程项目经理部2007年10月31日 跨XX铁路平台、支架设计计算书一、计算依据1、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）2、设计施工图3、路桥施工计算手册（周水兴等编著 人民交通出版社）4、路桥施工手册-桥涵（交通部第一公路工程总公司编制）5、钢结构-原理与设计（夏志斌 姚谏等编著 中国建筑工业出版社）6、基本资料7、竹编胶合板国家标准（GB/T13123-2003）8、公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)二、工

2、程概述XX2#桥的跨XX铁路现浇箱梁为40+55+40m，为单箱三室结构，箱梁高均为，桥面宽，底腹板宽为：，即两边翼缘板宽分别为，顶板和底板厚度分别为0.25、0.2m。混凝土标号为C55。根据现场实际需要，所设支架的净空为16.3m。三、支架设计跨铁路部分箱梁采用贝雷架施工平台式门洞结构进行承重，门洞的净空设置为16.3m。门洞支墩基础采用150cm桩基础,采用C25砼浇注，支墩采用100*100cm方形钢筋混凝土墩身，立柱高平均约17m,支柱顶横梁采用贝雷片组(并设置I50工字钢牛腿和加设相应的斜支撑)。纵向主承重梁采用贝雷梁拼装搭设，横向采用通长48*3.5钢管和交叉撑进行加固，间距/道

3、。上部支架采用48*3.5钢管、扣件搭设或碗扣支架搭设。立杆横向间距和贝雷片间距相同。立杆纵向间距分别为0.9m/道、0.6 m/道、/道(实腹板处)，立杆横向间距普通段为0.9m/道（箱梁两端为/道）,横杆步距为m/道（箱梁两端实腹段步距为/道）。立杆上下口采用可调顶托，上口采用I10工字钢(或双8槽钢)作为纵向分配梁，其上采用10*10方木作为底模板横肋，间距为、0.4m(翼板处)；立杆下口在普通段采用8槽钢(平放即可)作为横向连接梁。在梁两端实腹板处采取I10工字钢作为纵向分配梁(施工注意调整支架底座高度，使其碗扣结点与普通箱梁段支架对应高度)。底模板采用=15mm光面竹胶合板，另外考虑

4、贝雷片纵梁底下火车通行安全，可以在贝雷纵梁上与碗口支架间可以通过满铺2cm厚的木板（或其他材料，但必须能够承担堆放的一定杂物、人等荷载），紧贴贝雷片纵梁下其下可以再增设一层安全防护网，以防止上部杂物砸到既有线上。箱梁普通段贝雷桁架梁、支架搭设斜截面示意图如下：四、模架受力计算4.1、翼板分析(1)、底模板计算： eq oac(,1)、竹胶板技术指标以及力学性能： 根据竹编胶合板国家标准（GB/T13123-2003），现场采用15mm厚光面竹胶板为类一等品，静弯曲强度50MPa，弹性模量E5103MPa；密度取。由于翼板处方木按中心间距40cm横向布设，实际计算考虑方木实体宽度10cm，即模板

5、计算跨径取：；又模板单位宽(1m)面板截面参数：惯性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷载计算：a.钢筋砼自重取26KN/m3，即砼产生的面荷载：q1=(0.15+0.50)/22；b.竹胶板自重产生的荷载：q255 KN/m2；c.施工人活载：q3=2.5 KN/m2；d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载：q4=2.0 KN/m2；则取1m宽分析线荷载为：q强5+2.5+2.0KN/mq刚5KN/m eq oac(,3)、受力分析：按三跨0.30m连续梁建模计算模板强度及刚度：强度分析： ，满足要求刚度分析：翼板处模板强度、刚度均满足要求。(2)、翼板处底模下方木检算： eq oac(,1)

6、、方木技术指标以及力学性能：底模下统一采用100100mm的方木。依最大三跨连续梁计算方木强度、剪力及挠度：100100mm的方木为针叶材，A-2类，方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范中的A-2类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：w MPaE=101030.9=9103MPa=1.40.91.26MPa又方木的截面参数：惯性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷载计算：由上一节模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小，故不予计算)：q强2q刚2又方木的中心间距为：m，故线荷载为：q强=0.4=KN/mq刚=0.4=KN/m eq oac(,3)、受

7、力分析：由于方木下面分配梁按间距布置，故方木建模按三跨连续梁分析如下：强度分析： ，满足要求刚度分析：方木的强度、刚度均满足要求。 (3)、方木下分配梁检算： eq oac(,1)、I10工字钢技术指标以及力学性能：方木下分配梁统一采用 I10工字钢(或双 8槽钢)。计算按照最大跨距为的三跨连续梁荷载计算。I10工字钢技术指标：105 MPa I=106 mm4 W=104 mm3A=1433mm2 自重g=/m=0.1125KN/m，=145MPa eq oac(,2)、荷载计算：由前面模板分析可知转递到工字钢的面荷载如下q强2q刚2考虑工字钢身重，按其间距布置，故线荷载如下：q强KN/mq

8、刚KN/m eq oac(,3)、受力分析：由于翼板处工字钢下面钢管支撑横向间距有、两种布置，按最不利分析，即按三跨连续为建模如下：强度分析： ，满足要求刚度分析：I10工字钢的强度、刚度均满足要求。(4)、碗扣架检算：根据桥涵中对碗扣支架分析可知，当横杆步距为时，单根立杆稳定允许荷载设计值为30KN；由模板的荷载分析可知，模板上的面荷载为q强2又立杆承受荷载还包括工字钢分配梁重，自身重，分析如下：钢管自身重按kg/m=0.04KN/m，按照步距，立杆刚度取4.8m，则有每根立杆承受自重(包括横杆)为：(5*0.9*2+)*0.04=KN,又每根立杆承受分配梁重为：0.9*0.1125=0.1

9、013KN。所以有立杆在翼板承受的荷载为:q=13.1+0.1013=KNN=30KN故碗扣支架在翼板处满足要求。4.2、一般箱梁截面计算分析选取荷载最大的中腹板下位置按一次浇注荷载进行模板、方木、钢管分配梁计算分析；按整个横断面计算支架承载力。(1)、底模计算： eq oac(,1)、竹胶板技术指标以及力学性能： 静弯曲强度50MPa，弹性模量E5103MPa；密度：。由于除翼板外底模方木按中心间距为30cm横向布设，考虑其本身的10cm实体尺寸，即模板计算跨径取：；又模板单位宽(1m)面板截面参数：惯性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷载计算：对于箱梁底部的模板荷载分析，主要考虑

10、两种情况，即空腹板处和实腹板处，且两种情况下的模板下方木间距均为，按最不利情况分析，取实腹板处底模板进行分析；荷载分析如下：a.钢筋砼自重取26KN/m3，即砼产生的面荷载：q1=*26KN/m2；b.竹胶板自重产生的荷载：q210=0.15 KN/m2；c.施工人活载：q3=2.5 KN/m2；d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载：q4=2.0 KN/m2；则取1m宽分析线荷载为：q强=+0.15+2.5+2.0KN/mq刚=+0.15KN/m eq oac(,3)、受力分析：按三跨0.20m连续梁建模计算模板强度及刚度：强度分析： ，满足要求刚度分析：实腹板处模板强度、刚度均满足要求。 (2)、底

11、模下方木检算： eq oac(,1)、方木技术指标以及力学性能：底模下统一采用100100mm的方木。其跨径分两种情况分析：一、实腹板出：按三跨0.3m连续梁计算；二、空腔腹板处：按三跨0.9m连续梁计算。100100mm的方木为针叶材，A-2类，方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范中的A-2类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：w MPaE=101030.9=9103MPa又方木的截面参数：惯性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷载计算：由4.2-1节的底模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小，故不予计算)：a.实腹板处：q强2q刚2又此时方木的

12、中心间距为：0.3m，故线荷载为：q强=0.3=KN/mq刚=0.3=KN/mb.空腔腹板处：q强2q刚2又此时方木的中心间距为：0.9m，故线荷载为：q强=16.350.9=KN/mq刚=10.9=KN/m eq oac(,3)、受力分析：同样根据前面荷载分析情况分如下两种情况：a.实腹板处：按方木下面分配梁按0.3m间距布置，故方木建模按三跨0.30m连续梁分析如下：强度分析： ，满足要求刚度分析：故实腹板处的方木的强度、刚度均满足要求。b.空腔腹板处：按方木下面分配梁按间距布置，故方木建模按三跨0.9m连续梁分析如下：强度分析： ，满足要求刚度分析：故空腔腹板处的方木的强度、刚度均满足要

13、求。 (3)、10#工字钢分配梁检算：方木下分配梁采用I10工字钢作为纵向分配梁，沿纵断面方向间距90cm。按整个断面考虑。 eq oac(,1)、I10工字钢技术指标以及力学性能：I10工字钢技术指标：105 106 mm4104 mm3A=1433mm2 g=/m=0.1125KN/m，=145MPa =85MPa eq oac(,2)、荷载分析根据梁全横断面分析如下：a.钢筋砼自重取26KN/m3；b.竹胶板、方木自重等其他堆放材料重产生的荷载取：q2=0.5 KN/m2；c.施工人活载：q3=2.5 KN/m2；d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载：q4=2.0 KN/m2；翼缘板处：外侧：q

14、1=(0.15*26+0.5)+(2.5+2)=KN/m2内侧：q1=(0.50*26+0.5)+(2.5+2)=18KN/m2边腹板处：q2=26+0.5)+(2.5+2)=KN/m2空腹板处：q3=26+0.5)+(2.5+2)=KN/m2根据以上荷载分析，取宽线荷载,对上部10工字钢进行受力分析。则相应的强度线荷载为：q1KN/m，q1KN/m，q2=，q3=。 eq oac(,3).建模计算建模如下： 注意：其中现场实际搭设中，贝雷桁架布置从跨径最大的那侧起，如上图从左到右进行即可。经过midas建模计算：弯曲组合应力图：剪应力图：变形图：由以上电算可知：a.最大弯曲组合应力：max=

15、Mpa=145 Mpa；满足要求b.最大剪应力：max=22.44Mpa=85Mpa; 满足要求c.最大变形：fmax=0.12mmf=900/400=mm满足要求；(4)、立杆荷载分析 eq oac(,1)、由以上10#工字钢分配梁电算可以得出支座反力，如下图： eq oac(,2)、计算碗扣支架立杆的支撑反力（如上图布置立杆）普通段碗扣支架力杆所受轴力统计表 (表一) (沿桥梁横向方向,m) eq oac(,1)贝雷梁编号1234567891011121314立杆集中力(KN)3.2810.13集中力划为贝雷梁平均线荷载(KN/m)3.641 eq oac(,2)贝雷梁编号15161718

16、19202122232425262728立杆集中力(KN)集中力划为贝雷梁平均线荷载(KN/m)6从表中数据可以看出:6#、12#、18#、24#立杆轴力最大，分别为：KN，KN，14.87KN、15.98KN，所有立杆轴力均小于30KN，因此采用横杆步距取即可，此时钢管可以允许最大承载力为30KN。另外对于集中力转换为线荷载，即集中力除以横向间距即可。4.3、箱梁两端实腹段(1)、底模板、检算在两个梁端头范围内，通过纵向加密10#工字钢分配梁，使其间距均为，两种分布,其上布置的方木纵向间距为，此时模板布置同4.2节中的实腹断面。在4.2-1、-2中已经对实腹板位置进行验算，故在此不再计算。(

17、2)、方木检算 eq oac(,1)、方木技术指标以及力学性能：梁端实腹板的底模下同样采用100100mm的方木。其纵向，横向跨径为，即跨径按三跨0.6m连续梁布置。方木特性如下：w MPa E=101030.9=9103MPa 又10*10cm方木的截面参数：惯性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷载计算：由4.2-1节的实腹板的底模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小，故可以不予考虑)：q强2q刚2又此时方木下的分配梁按、两种进行布置，最不利情况为,为便于计算，按三跨连续为0.6m考虑分析，故线荷载为：q强0.6=KN/mq刚0.6=KN/m eq oac(,3

18、)、受力分析：按方木下面分配梁按间距布置，故方木建模按三跨0.60m连续梁分析如下：强度分析： ，满足要求刚度分析：故梁端实腹板处的方木的强度、刚度均满足要求。(3)、I10工字钢分配梁检算 eq oac(,1)、荷载计算对于梁端实腹段，由于该段分配梁工字钢的最不利布置为为，为便于计算取不利情况连续三跨为进行分析即可。实腹板处面荷载：q=2又立杆纵向间距为，故线荷载为：q=64.8*0.6=38.88KN/m。I10工字钢技术指标以及力学性能：I10工字钢技术指标：105 M106 mm4104 mm3A=1433mm2 g=/m=0.1125KN/m，=145MPa =85MPa eq oa

19、c(,2)、建模计算强度分析： ，满足要求刚度分析：故梁端实腹板处的10#工字钢的强度、刚度均满足要求。(4)梁端实腹段在贝雷梁上支座反力荷载分析 eq oac(,1)、荷载计算根据梁端断面分析如下：a.钢筋砼自重取26KN/m3；b.竹胶板、方木、立杆分配梁等自重等其他堆放材料重产生的荷载取：q2=0.5 KN/m2；c.施工人活载：q3=2.5 KN/m2；d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载：q4=2.0 KN/m2；翼缘板处：外侧：q1KN/m2内侧：q1=(0.50*26+0.5)+(2.5+2)=18KN/m2边腹板处：q2=2对于立竿上、下 KN/m立杆本身自重：根据以上荷载分析，立杆纵

20、向间距取0.6米，对上部10工字钢进行受力分析。则相应的强度线荷载为：q1=8.9*0.6=KN/m，q1=18*0.6=KN/m，q2=64.8*0.6=KN/m。 eq oac(,2)、建模计算I10号工字钢特性： 105 MPa 106 mm4104 mm3 A=1433 mm2 =145MPa =85MPa a.Midas建模电算如下：支座反力图：b.梁端实腹段贝雷梁上支座反力计算 eq oac(,1)贝雷梁编号1234567891011121314立杆集中力(KN)集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m) eq oac(,2)贝雷梁编号15161718192021222324252627

21、28立杆集中力(KN)集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m)梁端实腹段支反力统计表二(沿桥梁横向方向,m)从表中数据可以看出.15#立杆轴力最大，为：KN，所有立杆轴力均小于40KN，因此采用立杆步距取即可，此时钢管可以允许最大承载力为40KN。另外对于集中力转换为线荷载，即集中力除以横向间距0.6m即可。五、纵向主承重梁受力验算箱梁承重桁架共计布置28片,其中在的主体箱室下布置19片,且为对称分布，但翼缘板下跨径大的一侧布置4片，另一侧布置3片。其计算荷载取值如下：5.1、纵向主承重梁受力验算（1）荷载分析 eq oac(,1)贝雷梁编号1234567891011121314立杆集中力(KN)

22、10.133集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m) eq oac(,2)贝雷梁编号1516171819202122232425262728立杆集中力(KN)集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m) eq oac(,1)、根据4(表一)可知普通段作用在贝雷片荷载计算如下表： 注：在实际贝雷梁建模分析时，由于其贝雷片相互之间已连接，尤其对于间距为的几片完全可作为一组进行分析，如分析4#,5#,6#,7#四片作为一组，对于分析荷载取取平均值为：11.66KN/m；同理11#,12#,13#三片组，荷载平均取值为：12.05KN/m；17#,18#,19#三片组，荷载平均取值为：12.08KN/m；23#,

23、24#,25#三片组，其荷载平均取值为：13.75KN/m。 eq oac(,1)贝雷梁编号1234567891011121314立杆集中力(KN)1集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m) eq oac(,2)贝雷梁编号1516171819202122232425262728立杆集中力(KN)7.44集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m) eq oac(,2)(表二)梁端实腹段分析，两端作用在贝雷片荷载如下表： 注：在实际贝雷梁建模分析时，由于贝雷梁实际相互之间已连接，且上部施工采用10#工字钢作为分配梁，即分析单片时把整体底腹板(5#25#)作为一组进行分析，对于底腹板处荷载取平均值为：37.0

24、5KN/m。 eq oac(,3)、单贝雷片自重：276Kg/节+连接系，取300Kg/节，即1KN/m； eq oac(,4)、又钢管自重为：a、 KN/m2，即传递到贝雷片的线荷载为：0.513 KN/m。b、 KN/m2，即传递到贝雷片的线荷载为：0.252 KN/m。 eq oac(,5)、工字钢分配梁自重：KN/m由于梁端虽然荷载较大，但分布在贝雷梁上较短，故以普通梁段的反力作为控制分析力。通过分析以上反力表一，可知在四个实腹板处支反力较大，尤其在边实腹板处为最大，即第6片贝雷梁。结合现场实际平面布置，以11.58+20.66+最为不利进行建模分析： (2)、跨径为11.58+20.

25、66+的贝雷梁(6#梁)分析方案中贝雷片纵梁在纵向每排立杆是对应的，承受立杆传递的力，故各单片贝雷片纵梁受力应是受作用在贝雷片纵梁上的立杆传递的力加上模板、纵横分配梁及碗扣架的自重的合力。一次浇注成型碗扣立杆受力及贝雷纵梁受力情况横向每排立杆承受荷载计算，则：由于贝雷纵梁支承箱梁普通段，按箱梁底部横断面碗扣架布设情况(如前面支架搭设立面图)： eq oac(,1).则贝雷片受力力学模型(如下图)： eq oac(,2).单片贝雷梁的技术指标以及力学性能：105 MPa I=109 mm4 W=106 mm3=210MPa =120MPa （贝雷片为16Mn钢） eq oac(,3).利用mid

26、as建模电算弯矩图：剪力图：变形图：支座反力图：由以上电算可知：a.最大弯矩：Mmax=71M=；满足要求b.最大剪力：Qmax=182.1KNQ=245.2KN；满足要求c.最大变形：fmax=f=/400=满足要求；故通过以上对最不利贝雷梁进行分析，该贝雷桁架梁能够满足使用要求。同时考虑贝雷梁自身特点，要求在实际拼装贝雷梁时，必须把所有贝雷片接触的支撑点位置放在有立杆位置上，如离立杆位置较远，需采用加工好双12槽钢使用螺栓夹在斜杆上，且确保其上下端顶紧上下弦杆，从而起到传递荷载的作用。(3)、其它各片贝雷片纵梁受力分析(左线)根据现场实际桩基布置图，因跨径变化，贝雷梁对其下分配横梁的反力均

27、不同，需全部建模进行计算。 eq oac(,1)、贝雷梁平面布置图根据实际情况，对于每片贝雷梁跨径，由于相邻贝雷梁之间变化较小，在实际分析中，计算每片贝雷梁的跨径时，把相邻3片(或4片)的分在一组，形成若干组；同时对于其荷载取值，在建模时，把每间距为的几片贝雷梁看成一组进行分析，即取其相应几片荷载的平均值进行分析；其他单片进行分析。贝雷梁平面布置如下图：结合上图可知，包括贝雷梁：1#、2#、3#，跨径为：24.167+20.678+；，包括贝雷梁：4#、5#、6#，7#跨径为：22.806+20.658+；，包括贝雷梁：8#、9#、10#，跨径为：21.429+20.742+；，包括贝雷梁：1

28、1#、12#、13#，跨径为：20.395+20.805+；e.第五组，包括贝雷梁：14#、15#、16#，跨径为：19.362+20.868+；f.第六组，包括贝雷梁：17#、18#、19#，跨径为：18.329+20.931+；g.第七组，包括贝雷梁：20#、21#、22#，跨径为：17.296+20.994+；h.第八组，包括贝雷梁：23#、24#、25#，跨径为：16.084+21.068+；i.第九组，包括贝雷梁：26#、27#、28#，跨径为：14.540+21.176+。 eq oac(,2)、荷载分析 eq oac(,1)贝雷梁编号1234567891011121314立杆集中

29、力(KN)10.13集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m) eq oac(,2)贝雷梁编号1516171819202122232425262728立杆集中力(KN)1集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m)（表一）可知普通段贝雷片受力如下： 注：在实际贝雷梁建模分析时，由于其贝雷片相互之间已连接，尤其对于间距为的几片完全可作为一组进行分析，如分析4#,5#,6#,7#四片作为一组，对于分析荷载取取平均；同理11#,12#,13#三片组，荷载平均取值为：12.05KN/m；17#,18#,19#三片组，荷载平均取值为：12.08KN/m；23#,24#,25#三片组，其荷载平均取值为：KN/m。 eq

30、 oac(,1)贝雷梁编号1234567891011121314立杆集中力(KN)集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m)3.65 eq oac(,2)贝雷梁编号1516171819202122232425262728立杆集中力(KN)集中力划为贝雷梁平均荷载(KN/m) 5（表二）梁端实腹段分析，两端贝雷片荷载如下：。c、又钢管自重为 KN/m2，即传递到贝雷片的线荷载为：0.513 KN/m。 KN/m2，即传递到贝雷片的线荷载为：0.252 KN/m。d、;e、贝雷片自重：276Kg/节+连接系，取300Kg/节，即1KN/m； eq oac(,3)、贝雷片的建模分析：结合前面求出的作用在每

31、片贝雷梁的荷载，按照每组不同跨径、不同荷载进行建模分析：用midas电算，分别分析贝雷梁作用在四个支墩上的反力，自身强度、变形值比较，从而看整体桁架梁能否满足使用要求： 贝雷片号反力R左1(KN)反力R左2(KN)反力R左3(KN)反力R左4(KN)最大弯矩(KN.m)最大剪力(KN)最大三跨变形值(mm)123456789100110120130141516171819202122232425262728左线每片贝雷梁分析结果表 (表三)说明：分析每片贝雷梁的顺序为从左侧斜交跨径最大其向另一侧进行分析。根据midas电算分析，对于左线上每片贝雷片受力情况均满足要求：M=788.2KN.m。六

32、、横梁及钢筋砼支墩的验算6.1、左线1#墩横梁验算施工中计划在左线1#、2#墩位置，利用设计的墩身加抱箍圈的办法进行设置贝雷片横梁，具体设计如下图： 根据设计图纸和现场实际情况，左线1#墩的系梁顶面到箱梁底面高差为，对于支架组成，从箱梁底面向下依次是：15m的方木(包括底模板)，的工字钢分配梁，高碗口立杆，高的贝雷桁架纵梁，的I50工字钢横梁，高的I50工字钢分配梁，高的贝雷片组横梁，2个高的抱箍圈，剩下尺寸为设计的I50工字钢支撑立杆，即为m。同时在贝雷片组横梁两端分别设置一I50工字钢的作为斜支撑，且该斜支撑与靠近墩身立杆支撑再同一平面上，如上图所示。其远端到立杆中心间距为4.16m，全长

33、为:m。(1)、I50#工字钢横梁验算 eq oac(,1).力学性能指标：105 MPa ，108 mm4，106 mm3， A=11925mm2； =145MPa， =85MPa ， ，iy= eq oac(,2).荷载分析根据现场布局，1#墩左边作为跨径最大的一跨进行分析，根据5.1-3分析计算，每片贝雷纵梁反力即为该横梁的集中荷载，故建模如下： eq oac(,3).建模计算a、弯曲应力图：b、剪应力图：c、变形图：d、支座反力图： eq oac(,4).结果分析由以上电算可知：a、最大弯曲应力：W=145Mpa；满足要求b、最大剪应力：max=Mpa=85Mpa；满足要求c、最大变形

34、：fmax=mmf=1000/400=mm满足要求；(2)、I50#工字钢分配梁验算 eq oac(,1).荷载分析由上一节对I50工字钢横梁的支座反力求解，即为作用在其下分配梁的集中荷载，详见下表：分配梁编号12345678910分配梁的集中荷载（KN）分配梁编号1112131415161718分配梁的集中荷载（KN）分配梁集中荷载如下(表四)：由于在分配梁搭放在下面的两个贝雷横梁上，两组贝雷横梁之间有的墩身，每侧考虑宽的贝雷片自身厚度，故该分配梁的跨度应为。依据表四，分析其最大荷载即可，即， eq oac(,2).建模计算采用Miads电算：弯曲组合应力：剪应力：变形图 eq oac(,3

35、).计算结果由以上电算可知：a、最大弯曲应力：W=112.1Mpa=145Mpa；满足要求b、最大剪应力：max=40.3Mpa=85Mpa；满足要求c、最大变形：fmax=mf=2600/400=满足要求；(3)、贝雷片横梁、立杆、斜撑稳定验算 eq oac(,1).荷载分析：贝雷片横梁的荷载主要是上面的工字钢分配梁传递下来的集中合载，同时加上上部分配梁的重。根据上节可分析其荷载情况：贝雷横梁荷载如下表(表五)：分配梁编号12345678910分配梁的集中荷载q1（KN）作用在贝雷横梁上荷载(q1/2+g)(KN)分配梁编号1112131415161718分配梁的集中荷载q1（KN）作用在贝

36、雷横梁上荷载(q1/2+g)(KN)说明：其中的荷载g为工字钢分配梁传递到贝雷横梁上的荷载，即g=KN。 eq oac(,2).建模计算：由midas电算如下；弯矩图：剪力图：弯曲组合应力图:剪应力图：变形图：轴力图：支座反力图： eq oac(,3).结果分析：I50a工字钢力学指标：105 107 mm4105 mm3， A=11925mm2； =145MPa， =85MPa ， g=0.93611KN/m ，iy=60钢管力学指标(14mm厚)：105 MPa ，I=108 mm4， W=106 mm3， A=mm2； =145MPa， =85MPa ， g=KN/m ，i=mm由以上求

37、出的弯矩图和剪力图分析贝雷梁(单侧双片组)的受力情况：最大弯矩：Mmax=3M=；满足要求最大剪力：Qmax=3KN；满足要求最大变形：fmax=8.1mmf=3276/400=mm满足要求；此变形主要为立杆、斜杆受力压缩变形引起，在分析中并没有考虑上部抱箍的抗滑力作用情况，但实际抱箍是承受一部分力，这样该桁架整体下沉将小于计算值，故能够满足要求。b.从求出的剪应力和弯曲组合应力分析斜支撑、立杆支撑、60钢管立杆支撑、连接杆的强度、抗剪、刚度等情况：I50工字钢斜支撑：最大弯曲组合应力：W=Mpa=145Mpa；满足要求最大剪应力：max=0.6Mpa=85Mpa；满足要求I50工字钢立杆：最

38、大弯曲组合应力：W=5Mpa=145Mpa；满足要求最大剪应力：max=1.1Mpa=85Mpa；满足要求中间一根60圆钢管(由于设单根承受两侧横梁荷载，验算取2倍荷载值即可)：最大弯曲组合应力：W=22.6Mpa*2=145Mpa；满足要求最大剪应力：max=0Mpa=85Mpa；满足要求c稳定性验算：主要从以上求出的轴力图进行分析：iI50工字钢斜杆支撑：最大压力：Nmax=310.8KN，且为压力，施工中考虑工字钢自身稳定，由于斜撑长为，施工中在中间加两道固结杆件，固结材料可用双12槽钢或其他废料进行焊接处理即可，把总长平分为3等份，从而减小其自由长度，这样每小段长m，即自由长度按m。又

39、I50工字钢自重kN/mN=310.8+*2.514*3=kNA=11925mm2 Iy107 mm4ry=mm自由长度 l=2514mm长细比 由此可以分析出，凡使用该型号工字钢作为支撑杆件时，其总长超过3070mm时，均需要在中间进行固结处理，使其自由长度小于该值，从而满足使用。 由长细比，得 满足要求。iiI50工字钢立杆支撑：最大压力：Nmax=5KN，且为压力，施工中考虑工字钢自身稳定，同样需要加两道固结杆件，由于该立杆紧贴既有混凝土墩身，墩身已经施工好，只有通过在既有墩身上相应位置设置两道小抱箍圈即可（抱箍高可取10cm即可）。这样每段长m，即自由长度按m计算。又I kN/m N=

40、5*2.255*3=kNA=11925mm2 Iy107 mm4ry=自由长度 l=3383mm长细比 由长细比，得 满足要求。iii60圆钢管支撑：最大轴向压力：Nmax=418.3*2=836.6KN，且为压力，其总长为m，即自由长度按m考虑。又60钢管自重：kN/mN=836.6+=kNA=mm2 r=mm自由长度：l=7265mm长细比：由长细比，得 满足要求。iv12槽钢受拉计算：对于斜撑顶端与贝雷梁接触点计划使用钢板加高强螺栓连接处理，但此时很难保证其滑移产生。故在施工中另加一根12槽钢把斜撑顶部与相邻墩身的上部抱箍圈焊接起来，起到克服拉力作用，由上面分析计算此处的最大轴力N=16

41、5KN，故有： 满足要求。(4)、钢抱箍圈验算对于该方案中，设双层抱箍，主要起到固定作用，其真正受力是上部荷载通过上抱箍传递至I50工字钢立杆再传递到下抱箍，然后下抱箍传递到桩基与墩身的系梁上，最终是系梁起到主要端承力作用。为尽可能减少传递到系梁的荷载，使其墩身各部分受力较均匀，增加支架稳定性，在计算抱箍时，考虑其上部荷载的一半进行分析。 eq oac(,1)、荷载计算由上面的计算分析可知，对于墩身传递下来最大的荷载Ra按照841KN计算（单侧），以此作为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。 eq oac(,2)、抱箍受力计算 a.螺栓数目计算 由于抱箍体需承受的竖

42、向压力N=841kN，因考虑上下两个抱箍共同受力，共同承担其荷载，按此荷载分析两套抱箍的总螺栓个数。而抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册第426页：M24螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取225kN； -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.7。则：NL= 2250.31/1.7=39.7kN 螺栓数目m计算： m=N/NL=841/39.7=222个，取计算截面上的螺栓数目m=22个。则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/n=841/22=3KNNL=39.7kN故能承担所要求的荷载。 b.螺栓轴向受

43、拉计算 砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取=0.3计算抱箍产生的压力Pb= N/=841kN/0.3=kN由高强螺栓承担。 则：N=Pb=kN 抱箍的压力由22条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为:N1=Pb/22=kN/22=kNS=225kN =N”/A= N(11/m)/A 式中：N-轴心力 m1-所有螺栓数目,取:30个(两套抱箍螺栓数量,即单个抱箍每侧至少需要为15个) A-高强螺栓截面积，A=2 =N”/A= Pb(11/m)/A=(1-0.430/22)/304.5210-4=93970kPa=MPa=140MPa. 故高强螺栓满足强度要求。 c.求螺栓需

44、要的力矩M i.由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1L1 u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数 L1=0.015力臂 M1=0.1587KN.m ii.M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10 M2=1Ncos10L2+Nsin10L2 式中L2=0.011(L2为力臂) =0.151cos100.011+1sin100.011 =0.451(KNm) M=M1+M2875138(KNm) =73.8(kgm) 所以要求螺栓的扭紧力矩M77(kgm) d.抱箍体的应力分析 i、抱箍壁为受拉产生拉应力 拉力P1=11N1=111=（KN） 抱箍壁采用面板16mm的钢板，由于每个墩身设两个高的抱箍，

45、之间使用I50工字钢连接起到传递荷载作用，故可看成统一体进行计算分析，故抱箍高度为0.5*2=1m。 则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.016116(m2) =P1/S1=16=(MPa)=140MPa 满足设计要求。 ii、抱箍体剪应力 =（1/2Ra）/（2S1） =（1/284116） =MPa=85MPa 根据第四强度理论： 满足强度要求。(5)、墩身验算由于1#墩墩身是设计的墩身，故不再对其进行分析。6.2左线临时1#墩横梁验算从前面贝雷片纵梁平面布置图和分析可知，对于左线支墩，其承受上部荷载是最为不利的，只要此支墩检验通过，左线的临时2#墩和右线的两个临时支墩均能满足要求。施工中计划

46、在左线临时1#、2#墩顶部位置，预埋如上图示的双I50工字钢作为横梁，然后在其上布置间距为1m的I50工字钢分配梁，分配梁上部放置5片贝雷片组并排作为临时墩帽，用于支撑上部贝雷片纵梁，具体设计如上图：根据设计图纸和现场实际情况，左线临时1#墩的原地面到箱梁底面高差为m，又全跨的贝雷横架纵梁水平标高保持在相同平面上，而1#墩位置贝雷横架纵梁底部标高为：，在确保此标高位置的前提下，进行设计该位置碗口支架高度，临时1#墩的箱梁底面标高(中心处)为：(已考虑25cm的橡胶支座)，所以临时1#墩中心的位置贝雷横架纵梁底面到箱梁底面尺寸为：。按此进行设计：从箱梁底面向下依次是：的方木(包括底模板)，的I1

47、0工字钢分配梁，1.42m高碗口立杆，高的贝雷桁架纵梁，高的贝雷片组横梁，高I50工字钢分配梁，最后是预埋与墩身顶标高相同的双I50工字钢横梁。地面以上墩身高度为m。同时施工临时墩身时，每个墩身须预埋2处工字钢，如上图，其每个墩身顶部埋双片，其余埋单片即可，具体尺寸见上图。(1)、5组贝雷横架横梁验算 eq oac(,1).单片贝雷梁的技术指标以及力学性能：109 mm4106 mm3M=788.2KN.m =210MPa =120MPa （贝雷片为16Mn钢） eq oac(,2).荷载分析根据现场布局，临时1#墩左边作为跨径最大的一跨进行分析，根据5.1-3分析计算，每片贝雷纵梁反力即为该

48、横梁的集中荷载，故建模如下： eq oac(,3).建模计算a、弯曲应力图：b、剪应力图：c、变形图：d、支座反力图： eq oac(,4).结果分析由以上电算可知：最大弯矩：Mmax=KN.mM=788.2*5*0.9=KN.m；满足要求最大剪力：Qmax=KNQ=245.2*5*0.9=KN；满足要求最大变形：fmax=mmf=100/400=2.5mm满足要求；(2)、I50工字钢分配梁验算 eq oac(,1).荷载分析由上一节对I50工字钢横梁的支座反力求解，即为作用在其下分配梁的集中荷载，详见下表：分配梁编号1234567891011分配梁的集中荷载（KN）分配梁编号1213141

49、5161718192021分配梁的集中荷载（KN）分配梁集中荷载如下(表六)：由于在分配梁搭放在下面的两个I50工字钢横梁上，两组横梁之间垂直中心间距为，斜长为m，故该分配梁的跨度应为m。依据表六，分析其最大荷载即可，即。 eq oac(,2).建模计算采用Miads电算：弯曲组合应力：剪应力：变形图 eq oac(,3).计算结果由以上电算可知：a、最大弯曲应力：W=86.1Mpa=145Mpa；满足要求b、最大剪应力：maxMpa=85Mpa；满足要求c、最大变形：fmax=mmf=857/400=mm满足要求；对于此分析结果，剪应力值较大，但分析过程中荷载应为多点受力，计算采用一个集中，

50、为不利工况。故实际剪应力应比分析值偏小。(3)、I50工字钢横梁及I50工字钢斜支撑稳定验算 eq oac(,1).荷载分析：由于采用双I50工字钢横梁，每片横梁的荷载是上面的工字钢分配梁梁传递下来的集中合载的一半，用于分析横梁、斜支撑的受力情况。根据上节表六有：分配梁编号1234567891011单片横梁的集中 荷载（KN）分配梁编号12131415161718192021单片横梁的集中荷载（KN）临时1#墩I50工字钢横梁荷载如下(表七)：注：单侧工字钢横梁荷载为其上工字钢分配梁集中荷载的一半。 eq oac(,2).建模计算：由midas电算如下；弯曲、轴力组合应力图:剪应力图：变形图：

51、轴力图：支座反力图： eq oac(,3).结果分析：I50a工字钢力学指标：105 MPa ，108 mm4106 mm3，107 mm4105 mm3， A=11925mm2； =145MPa， =85MPa ， g=0.93611KN/m ，iy=a利用求出的剪应力和弯曲组合应力分别分析I50工字钢横梁、斜支撑强度、抗剪、刚度分析：i、最大弯曲应力：W=145Mpa=145Mpa；满足要求ii、最大剪应力：max=Mpa=85Mpa；满足要求iii、最大变形：fmax=mmf=3765/400=mm满足要求；对于以上横梁分析的最大应力为145Mpa，刚好达到允许强度，实际横梁是预埋在方形

52、墩身中，且预埋尺寸为1.2m，（建议在施工到墩顶部时，把墩顶混凝土尺寸扩大到1.2*）即支撑为面接触，分析过程为点接触，故实际该位置的应力小于计算值，故能够满足要求。b.利用求出的轴力分别分析I50工字钢斜支撑的稳定性情况：从以上计算的斜支撑荷载情况分析，主要存在两种情况：一、分析左侧最外边较长的工字钢斜杆支撑；二、分析中间的斜杆支撑。i、左侧较长杆分析：最大压力：Nmax=434.6KN，且为压力，施工中考虑工字钢自身稳定，在其中部采用12槽钢焊接进行固结支撑，将两个工字钢斜撑固结在一起，这样自由段长为总长的一半，即自由长度为：。A=11925mm2 Iy107 mm4ry=自由长度 l=2024mm长细比：由此可以分析出，在以上支架中所有利用I50工字钢作为斜支撑，凡总长度大于3070mm，均需要进行固结，减小自由长度小于此值，从而满足长细比要求。由长细比，查相关标准可得: 满足要求。ii、内侧荷载较大的杆支撑分析：该杆的最大压力：Nmax=KN，由于其总长为