2020.6.20-桥梁工程临时结构计算讲座

桥梁临时施工结构12、墩梁式支架计算5、钢栈桥的设计与计算23等特殊落梁措施。456梁横截面中心线两边12组横向净间距0.8m(中心间7木顶搭设满堂支架为梁中部横向60cm×纵向30cm。8计算依据B•《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTDD63-2007)•《装配式公路钢桥多用途使用手册》•《竹胶合板模板》(JG/T156-2004)计算软件采用MidasCivil软件进行计算。材料参数材料参数材料参数A—梁端截面；B—支点附近加厚截面；C—典型截面 (1)B—B截面荷载计算满堂支架算例1-1上层枕木计算弯矩图梁中部下枕木计算分配梁采用I20工字钢，中心距40cm；分配梁顶铺12cm×10cm方木，中心距60cm；方木顶搭设满堂支架(横向60cm×纵向90cm×竖向60cm)。详见右图。梁端部下枕木计算分配梁采用I20工字钢，中心距40cm；分配梁顶铺12cm×10cm方木，中心距60cm；梁端部方木顶搭设满堂支架(横向60cm×纵向60cm×竖向60cm)。计算模型说明I算模型。压应力位于腹杆处，杆最大拉应力为斜杆最大压应力为23.8Mpa。181.5Mpa<f=310Mpa强度足要求。腹杆最大应力180.3MPa<f=310Mpa强满足要求。横向联系斜杆最大应力为23.9MPa<f=310Mpa强满足要求。贝雷梁上下弦杆应力图腹杆最大应力在处为180.3Mpa<f=310Mpa强度满足要求。由图可见，跨中最大挠度f=18.5mm<L/400=7500/400=18.75mm，刚度满足要求。分配梁工字钢分布横梁计算主纵梁模型计算结果，I56工字钢主纵梁最大应paI56工字钢主纵梁拉应力最大值为MpafMpa强度满足要求。求主纵梁稳定计算主纵梁变形分析跨中最大挠度f=16.6mm<L/400=7500/400=18.75mm，刚度满足要求。钢钢管立柱在横桥向布置为3x3.5+3+3x3.5mI40b工字钢主横梁应力图钢管桩计算四联钢管桩反力图第一至四联钢管立柱应力图钢管桩位移图地基沉降最小值2.3mm，最大值4.4mm。钢管立柱顶竖向位移最小值5.8mm，最大值11.1mm。位移值可供立模抛高参考用。承台冲切破坏计算承台在钢管桩作用下正应力结论及建议2、墩式梁支架计算铁大桥的组成部分，为段桥梁工程。桥梁组合45+40+35+mm构采用先简支，后连续的施工工艺。其中m跨径，桥梁宽度为36m。P山路非机动车道挡墙侧边，盖梁北侧1/2位1/2部分与P1施，机动车道3.5m的门7.935.53.43.4P4盖梁立面布置图(单位：m)PP4盖梁平面布置图(单位：m)侧模板计算(1)混凝土侧压力计算图3.7横梁变形图m箱梁典型截面示意图(单位：mm)混凝土自重工况Ⅰ的主要计算结果底模纵梁计算桁架计算计算、桁架立柱计算、桁架前后斜精轧螺纹钢吊带计算工况Ⅱ计算结果及分析从略挂篮局部受力计算挂篮局部受力验算主要包括主桁架杆件连接验算、轨道行走系统局部受力验算、上前横梁及前斜拉带与主梁连接局部受力验算。三角主桁架杆件连接验算节点验算轨道行走系统局部验算上前横梁、主梁连接局部验算3.2菱形挂篮设计与计算工程概况宁安铁路某大桥—(40.6+64+40.6)m三跨预应力混凝土连续梁，全长145.2m，合拢段为2m，边跨现浇段长7.6m，梁底下缘按二次抛物线变化。箱梁断面为单箱单室直腹板断面。箱梁顶宽12.2m，底宽6m，翼缘板宽3.1m，根部梁高5.2m，腹板厚90cm~45cm，底板厚度为73cm~44cm，悬浇段顶板厚度37cm。承台及桩基础采用C40混凝土，墩身采用C35混凝土，支承垫石及主梁采用C50混凝土。0号梁段长8m，1~2号梁段长3m，3~8号梁段长3.5m，合拢段梁段长2.0m，边跨现浇段长7.6m，悬臂最重梁段为1号梁段(127t)。该桥的施工方案为平衡悬臂现浇施工。根据箱梁结构特点及设计要求，采用菱形挂篮进行箱梁悬臂浇筑施工。按照施工过程中挂篮所承受的最不利荷载对挂篮进行验算。菱形挂篮总重为43.9t(包括模板系统)，由主桁承重系统、底篮系统、行走及锚固系统、模板及调整系统和附属系统(操作平台、爬梯、栏杆等)组成。图3.1挂篮布置立面图(单位：mm)图3.2挂篮布置A-A断面图(单位：mm)图3.3挂篮布置B-B断面图(单位：mm)图3.4挂篮布置平面图(单位：mm)挂篮结构说明图3.6工况Ⅱ空间计算模型腹板下纵梁跨中最大相对位移腹板下纵梁跨中最大相对位移为，其最大实际位移为15.3mm，小于20mm，其刚度满足规范要求。工况Ⅰ计算结果及分析腹板下纵梁计算底板下纵梁最大正应力为,其强度满足规范要求。腹板下纵梁跨中最大相对位移为，其最大实际位移为15.6mm，小于20mm，其刚度满足规范要求。前下横梁最大正应力为,其强度满足规范要求。由计算结果可得前下横梁跨中最大相对位移为:m，其最大实际位移为15.6mm，小于20mm，其刚度满足规范要求。后内外侧模滑梁及导梁计算,其强度满足规范要求。由计算结果可得外侧模滑梁最大实际位移为:f9.7mm[f]480040012.0mm，其最大实际位移为9.6mm，小于20mm，其刚度满足规范要求。外侧模导梁最大正应力为,其强度满足规范要求。由计算结果可得外侧模导梁最大位移为:f8.4mm[f]480040012.0mm，其最大实际位移为8.4mm，小于20mm，其刚度满足规范要求。内模滑梁的计算结果从略。主桁架变形最大值为f7.8mm[f]20mm，其刚度满足规范要求。果从略。挂篮行走时的横梁、内外滑梁及吊杆拉力计算从略。反扣轮验算从略。临时锚固布置。I25b工字钢横梁计算横梁弯矩图I25b工字钢横梁横梁上的弯曲正应力最大值87.5N/mm2fy215N/mm2212N/mm2fy215N/mm2钢管立柱及混凝土基础计算从略72.837.6、堆载2.02.02.0荷载组合4.2边跨直线现浇段支架检算72.837.6、堆载2.02.02.0荷载组合分别计算腹板，底板及翼缘板的截面面积，均取半个箱梁的截面，分成四部分恒载p1p1p3p3p1p1p3活载6.0.7m0.30.60.9KN2MKN最大挠度f(mm)0.1工程概况支座内力表(半桥)(KN)(最大) (最小) (最大) (最小) (KN)-5918.8-5030.3第一跨跨中处上弦杆最大压应力为159.7MPa，1#支点处的最大拉应力为113.9MPa。第一跨跨中处下弦杆的最大拉应力为168.2MPa，1#支点处的最大压应力为-113.9MPa。主梁竖向位移表18.16.1深基坑的基本概念包括稳定性验算、结构内力计算和变形计算稳定性验算是指分析土体或土体与围护结构一起保持稳定性的能力，包括整体稳定性、重力式挡墙的抗倾覆稳定及抗滑移稳定、坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定等，基坑工程设计必须同时满足这几个方面的稳定性。结构内力计算为结构设计提供内力值，包括弯矩、剪力等，不同体系的围护结构，其内力计算的方法是不同的；由于围护结构常常是多次超静定的，计算内力时需要对具体围护结构进行简化，不同的简化方法得到的内力不会相同，需要根据工程经验加以判断；变形计算内容包括围护结构的侧向位移、坑外地面的沉降和坑整体稳定性边坡稳定性计算重力式围护结构的整体稳定性计算抗倾覆、抗水平滑动稳定性抗渗透破坏稳定性边坡稳定性验算：假定滑动面为圆弧，用条分法进行计算。不考虑土条间的作用力，最小安全系数为最危险滑动面。重力式围护结构的整体稳定性：应考虑两种破坏模式，一种是滑动面通过挡墙的底部；另一种考虑圆弧切墙的整体稳定性，验算时需计算切墙阻力所产生的抗滑作用，即墙的抗剪强度所产生的抗滑力矩。锚杆支护体系的整体稳定性土钉墙的稳定性分析基本原理可分为极限平衡法和有限元法，但实用的大多为极限平衡法。极限平衡法的关键是如何确定破裂面的形状，有些方法建立在圆弧滑动的假定基础上考虑土钉的抗力，其安全系数的计算公式和边坡稳定的计算公式类似，只是加上土钉力的作验算围护结构抗倾覆稳定性的前提是需要确知围护结构的转点位置，在工程设计时为了简化的目的通常假定围护结构绕其前趾转动，得到相应的计算公式。土钉墙的浅层破坏抗隆起稳定性：如果坑底发生过大的隆起，将会导致墙后地面下沉，影响环境安全。但抗隆起稳定性验算的方法很多，基本假定和思路不完全一样，计算的结果也就相差比较大。一般常用的方法，如地基承载力验算、踢脚稳定性验算、剪力平衡验算等。地基承载力验算踢脚稳定性验算：(即土压力平衡验算)剪力平衡验算抗渗透破坏稳定性：主要表现为管涌、流土(俗称流砂)和突涌。这三种渗透破坏的机理是不同的，但在一些书籍中，将流土的验算叫作管涌验算，混淆了概念。管涌是指在渗透水流作用下，土中细粒在粗粒所形成的孔隙通道中被移动，流失，土的孔隙不断扩大，渗流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象。而流土则是指在向上的渗流水流作用下，表层局部范围的土体和土颗粒同时发生围护结构内力计算：主要是为了确定结构截面尺寸和配筋。重力式围护结构：其截面尺寸通过稳定性验算确定后，尚需对结构体的强度进行校验。板式围护结构：又称为板墙式或板桩式围护结构，包括分离式排桩、密排式排桩、板桩和地下连续墙等围护结构的型式。内容包括悬臂式、撑锚式两大类，从计算方法分可分为极限平衡法、有限元法两种，在有限元法中又可分为杆件系统有限元法和连续介质有限元法。基坑变形估算对环境的影响主要是基坑的变形，围护结构的水平位移和坑底的隆起变形过大，会引发墙后地面的下陷、相邻建筑物和地下管线的变形或开裂。因此必须估算基坑的变形，将变形控制在允许的范围内。但围护结构的变形计算比承载能力计算更为复杂，通常需要作许多简化假定才能求得变形值。重力式围护结构水平位移计算：悬臂支护桩桩顶位移计算地表沉陷量计算坑底隆起变形计算Ø双壁钢围堰比较昂贵，回收率不高。如某大桥m土，标高变更后降低，这就增加了且其主墩位于主航道，航运比较繁，而且施工中也容易使钢管下打到地层淤泥Ø钢板桩围堰坑支护的很有效的，施工比较简以上地质情况，淤泥层m围堰，施工中下打方便，靠锁口，较以上两种费用低。而且长的顶推，因此向外压力不用考堰的差别。只是钢板桩围堰同需加强密内支撑。钢板桩围堰是由封底砼、内支撑、围囹堰体、导向结构组成。高在淤泥层下3.5m，而且淤泥质亚mm。因此设钢板桩穿过淤泥，进入亚砂土m等弯矩并结合承台施工的实际情况分压力考虑。封底砼用1.2m厚C20。Ø围堰受力计算根据地理、地质情况，对围堰的受力情况进行分析：动水压力，取安全系数2。围堰受力分析：围堰施工时，捶打钢板桩，内外压力相等。当围堰合拢后，围堰将水体分成内外两部分，外侧水为流动水，内侧为静水，围堰受外侧动水压力和浪击压。当围堰施工完成后，进行清淤到封底砼底标高，这时围堰除受外侧动水浪击压力外，还受内外淤泥压力差。而且堰体存在由内外压力形成的倾翻力矩作用，为施工安全起见考虑围堰合拢后第一道支撑。当水位到第二道支撑标高时，围堰反支撑受力稳定情况。清淤、抽水到第三道支撑标高时，围堰及支撑受力稳定情况验证