跨引江济汉特大桥m钢桁梁拖拉施工计算书

目录1、工程概况12、基本资料12.1计算依据12.2材料许用应力23、检算复核23.1拖拉过程及导梁计算23.1.1计算荷载及模型2拖拉过程计算3导梁的计算6导梁平联及门架的计算153.2临时墩计算16计算荷载及模型16临时墩荷载取值16计算分析174、结论241、工程概况跨引江济汉特大桥桥跨布置为2-32m简支梁+1-96m钢桁梁+5-32m简支梁+1-20m简支梁+2-24m简支梁+5-32m简支梁，全桥长575.36m。其中1-96m钢桁梁采用拖拉施工方案。图1-1拖拉施工布置图96m跨钢桁梁设置前导梁（长60m），在0#台后的路基上，利用40t龙门吊机拼装钢梁，钢梁和导梁拼装完成后，然后拖拉钢梁及前导梁向3#墩方向前移，分别在临时墩A~C上设置水平拖拉千斤顶。分三次将钢梁拉至设计位置。拖拉钢梁至设计及位置后，在3#墩侧采用50t汽车吊机分段拆除导梁，最后安装支座，调整钢梁高程和水平位置，落梁。2、基本资料2.1计算依据1、《铁路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；2、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；4、《港口工程荷载规范》（JTJ215—98）；5、跨引江济汉特大桥设计图纸。2.2材料许用应力材料许用应力表(单位：MPa)表2.2-1钢材牌号弯曲应力轴向应力剪应力端面承压(磨光顶紧)Q235钢170165100240Q345钢2552401453603、检算复核3.1拖拉过程及导梁计算3.1.1计算荷载及模型3.1.1.1计算荷载（1）主梁及钢导梁自重；（2）风荷载；根据《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.5—2005)，风荷载强度可按下式计算：式中W——风荷载强度(Pa)；W0——基本风压值(Pa)，取；K1——风载体形系数，取K1=1.3；K2——风压高度变化系数，取离地面或常水位高度40m对应的系数K2=1.22；K3——地形、地理条件系数，取值K3=1.3。则风荷载强度风荷载分别加载至钢桁梁及导梁各杆件上。3.1.1.2计算模型图3.1-1拖拉施工计算模型3.1.2拖拉过程计算3.1.2.1计算内容及施工工况（1）钢梁拖拉过程计算工况见下表：钢梁拖拉过程计算工况表表3.1-1工况号导梁位置1拼装导梁及主梁梁在条形基基础至2##墩，导梁梁前端支撑撑在滑道梁梁上2导梁顶推至3##主墩，导导梁前端未未支撑在滑滑道梁上3导梁顶推至3##主墩，导导梁前端支支撑在滑道道梁上4继续顶推主梁，导导梁前行每每过3#主主墩3个节节间，便拆拆除其越过过3#主墩墩导梁杆件件5顶推主梁至设计计位置，拆拆除剩余导导梁杆件，完完成顶推施施工①工况1：拼装导梁及主梁在条形基础至2#墩。②工况2：导梁拖拉至3#主墩，导梁前端不支撑。（抗倾覆计算最不利工况）③工况3：导梁拖拉至3#主墩，导梁前端支撑。④工况4：钢梁拖拉至设计位置，导梁未拆除。（临时支墩C最不利工况）⑤工况5：钢梁拖拉至设计位置，导梁拆除。（2）主要计算内容包括：1）工况2的情况下，钢梁的抗倾覆系数；在此工况下，考虑风荷载对钢梁作用，其荷载布置如下：2）在自重和风载作用下各工况主梁及导梁的结构检算；3）在自重、风载共同作用下各支墩的结构检算。3.1.2.2抗倾覆计算在工况2下为最不利情况，此时导梁悬臂:84m，倾覆力矩：抗倾覆力矩：抗倾覆系数，满足要求。3.1.2.3自重和风载作用下各工况主梁及导梁的结构的计算（1）拖拉过程各工况下的支点反力各工况下的单个支点反力（单位：t）表3.1-2工况拼装基础单个支支点最大反反力（t）1#临时墩（tt）2#临时墩（tt）3#临时墩（tt）11298918227568234544277743426155389389最大值129454682615注：风载作用下，单个临时墩两支点反力不同，此表仅列出大值。（2）导梁前端的变形各工况下导梁（钢箱梁）前端变形（单位：mm）表3.1-3工况号前端变形2-2154-49（3）主梁强度检算工况2下，导梁前行至3#临时墩，此时主梁有最大组合应力，其应力图如下：图3.1-2主梁最大组合应力图图3.1-3边主梁最大轴向应力图工况2下主桁架腹杆最大压力为347t，λ=90,φ=0.621，σ=3470000/0.621×79488=71MPa，稳定性满足设计要求。最大组合应力为102，小于容许应力；杆件最大轴向应力为66，小于容许应力，主梁强度满足要求。3.1.3导梁的计算3.1.3.1计算工况导梁计算工况表表3.1-5工况号导梁位置D1导梁拖拉至3##临时墩，前前端未支撑撑D2导梁拖拉至3##临时墩，前前端支撑D3导梁拖拉前行112m，支支撑转换至至后一节点点D4导梁拖拉前行112m，支支撑转换至至后一节点点D5导梁拖拉前行112m，支支撑转换至至后一节点点D6导梁拖拉前行112m，支支撑转换至至后一节点点D7导梁拖拉前行112m，支支撑转换至至后一节点点D8导梁前行至设计计位置，拆拆除导梁采用midas建立导梁计算模型，通过计算得各个杆件在各工况下的结构受力如下表所示：工况D1D2D3D4D5D6D7D8杆件S1S2+373-131-308-372-279-62+366—杆件S2S3+262-181-289-277-107+216+226—杆件S3S4+172-267-323-192+161+174+172—杆件S4S5+87-267-209+83+88+87+87—杆件S5S6+21-158+18+21+21+21+21—杆件U1U2-292+163+305+330+195-77-290—杆件U2U3-167+192+264+208-7-168-167—杆件U3U4-143+308+314+78-144-143-143—杆件U4U5-50+222+106-48-50-50-50—杆件U5U6-6+84-5-6-6-6-6—杆件S2U1-219-88+15+119+225+366-212—杆件S2U2+169+53-41-134-228-358+165—杆件S3U2-159-21+81+185+284-156-159—杆件S3U3+39+120+64-96-346+34+39—杆件S4U3-16-126-51+155-15-16-16—杆件S4U4+98-65-174-29493+98+97—杆件S5U4-65+80+177-63-65-64-65—杆件S5U5+50-110-216+47+50+50+50—杆件S6U5-29+131-27-29-29-29-29—杆件S6U6+12-137+11+13+12+12+12—注明：(1)、表中D1为导梁拖拉至3#临时墩，前端未支撑；表中D2为导梁拖拉至3#临时墩，前端支撑；表中D3为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；表中D4为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；表中D5为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；表中D6为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；表中D7为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；表中D8为导梁前行至设计位置，拆除导梁；(2)、表中数据“+”为拉力，“-”为压力，其单位为t。3.1.3.2计算结果（1）杆件S1S2计算导梁杆件最大压力为350t，最大拉力为372t，杆件S1S2为变截面杆件，按最小截面计算杆件稳定。则：,查表得：。，满足设计要求；，满足设计要求。局部稳定计算：顶底板，腹板，局部稳定满足设计要求。（2）杆件S2S3计算导梁杆件最大压力为267t，最大拉力为228t，杆件S2S3最大受力为压力，仅计算杆件稳定。则：,查表得：。，满足设计要求。局部稳定计算：顶底板，腹板，局部稳定满足设计要求。（3）杆件S3S4计算导梁杆件最大压力为300t，最大拉力为176t，杆件S3S4最大受力为压力，仅计算杆件稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计计算：顶底底板，腹板，局局部稳定满满足设计要要求。（4）杆件S4S55计算导梁杆件最大压压力为2553t，最最大拉力为为91t，杆杆件S4SS5最大受受力为压力力，仅计算算杆件稳定定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计计算：顶底底板，腹板，局局部稳定满满足设计要要求。（5）杆件S5S66计算导梁杆件最大压压力为1550t，最最大拉力为为24t，杆杆件S5SS6最大受受力为压力力，仅计算算杆件稳定定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计计算：顶底底板，腹板，局局部稳定满满足设计要要求。（7）杆件U1U22计算导梁杆件最大压压力为2993t，最最大拉力为为307tt，杆件UU1U2为为变截面杆杆件，按最最小截面计计算杆件稳稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求；，满足足设计要求求。局部稳定计计算：顶底底板，腹板板，局部稳稳定满足设设计要求。（8）杆件U2U33计算导梁杆件最大压压力为1771t，最最大拉力为为245tt，计算杆件U2UU3稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计算：：顶底板，腹板，局部稳定定满足设计计要求。（9）杆件U3U44计算导梁杆件最大压压力为1551t，最最大拉力为为298tt，计算杆件U2UU3稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计算：：顶底板，腹板，局部稳定定满足设计计要求。（9）杆件U4U55及U5U66计算导梁杆件最大压压力为522t，最大大拉力为2210t，计算杆件U2UU3稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计算：：顶底板，腹板，局部稳定定满足设计计要求。（10）杆件S22U1计算算导梁杆件最大压压力为2119t，最最大拉力为为373tt，计算杆件SS2U1稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计算：：顶底板，腹板，局部稳定定满足设计计要求。（10）杆件S22U2/SS3U2//S3U33计算导梁杆件最大压压力为3445t，最最大拉力为为279tt，计算杆件SS2U2//S3U22/S3UU3稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计算：：顶底板，腹板，局部稳定定满足设计计要求。（11）杆件U33S4/UU4S4//U4S55/U5SS5/U55S6/UU6S6计计算导梁杆件最大压压力为2880t，最最大拉力为为175tt，计算杆件SS2U2//S3U22/S3UU3稳定。则：,查表得：：。，满足足设计要求求。局部稳定计算：：顶底板，翼翼缘外伸宽宽度；腹板板，局部稳稳定满足设设计要求。（11）弦杆螺栓栓连接计算算下轩轩杆连接采采用10..9级M30的螺螺栓连接，最最大受力为为373tt，每断面螺螺栓群共80个螺栓栓受力，受受力模式为为双剪。单个个螺栓受力力为，共880个，满满足设计。（12）斜杆螺栓栓连接计算算斜杆杆连接采用用10.99级M30的螺螺栓连接，最最大受力为为375tt，每断面螺螺栓群共56个螺栓栓受力，受受力模式为为单剪。单个个螺栓受力力为，共880个，满满足设计。3.1.4导梁梁平联及门门架的计算算（1）平联及门架结结构计算计算结果如下：：图3.1-111最大组合合应力（MMPa）导梁平联及门架架杆件的最最大组合压压应力599，小于容容许应力，结构强度满满足要求。3.2临时墩计计算计算算荷载及模模型临时墩采用MIIDAS//Civiil建模计计算，根据据拖拉施工图图纸对临时时墩进行整整体建模，按按照起顶工工况和抄垫垫工况对临临时墩进行行检算。3.2.1.11计算荷载载1、临时墩结构自自重、施工工荷载（取取值19115t），程序自自动考虑。2、钢主梁自重重，根据主主体设计图图纸取值；；3、施工机具、设设备按照现现场提供实实际情况取取值；4、风荷载：按按照《铁路路桥涵设计计基本规范范》取值；3.2.1.44计算模模型1#墩钢管桩截截面采用，Q2355材质，布布置为4×4共16根，按按纵桥向桩桩间距为22.4m，横横桥向桩间间距3m布置，桩底底与钻孔桩桩基础通过过法兰盘连连接。2#、3#墩结结构基本相相同，钢管管柱采用QQ235材材质，钢管管柱截面为为，钢管柱柱内灌注CC40混凝凝土。临时时墩钢管柱柱布置共44根，按纵纵桥向桩间间距为7..5m，横横桥向桩间间距12mm布置。计计算模型如如下图：（1#临时墩墩）（2#、3#临时墩墩）3.2.2临时时墩荷载取取值3..2.2..1箱梁拖拉对临时时墩的竖向向水平荷载载在拖拉过程中，临临时墩墩顶顶牵引力与与摩擦力不不等时会产产生的顺桥桥向水平力力，考虑到到拖拉设备的的不同步性性等方面因因素，各临临时墩的纵纵桥向不平平衡按以下下方法取值值：按箱梁梁自重乘以以支撑摩阻阻系（f=0.11）数取值值。3.2.2.22风荷载工作状态最大风风速为200.2m//s,对应应风压为2250Paa，按照《铁铁路桥涵设设计通用规规范》进行行计算。1）对于1#临时时墩W=W其中：K1=1..3(风载体系系数）K2=1.0((风压高度度变化系数K3=1.3((地形、地单根0.8m钢钢管桩所受受风载为：：F分配梁受横桥向向风压传至至1#临时墩墩顶荷载分分别为211kN钢桁梁受横桥向向风压传至至1#临时墩墩顶荷载分分别为1881kN2）对于2#临时时墩单根1.5m钢钢管桩所受受风载为：：Fwℎ1分配梁受横桥向向风压传至至2#临时墩墩顶荷载分分别为355kN钢桁梁受横桥向向风压传至至2#临时墩墩顶荷载分分别为3772kN3）对于3#临时时墩单根1.5m钢钢管桩所受受风载为：：F分配梁受横桥向向风压传至至3#临时墩墩顶荷载分分别为355kN钢桁梁受横桥向向风压传至至3#临时墩墩顶荷载分分别为3772kN3.2.3计算算分析3.2.3.11临时墩墩分配梁及及滑梁计算算（1）分配梁及滑梁梁弯矩内力力值1#临时墩各构构件最大内内力计算值值结果汇总总表（工况况3）名称弯矩值（t.mm）剪力值（t）滑梁A内力值1546454分配梁A1内力力值354236分配梁A2内力力值1431202#临时墩各构件件最大内力力计算值结结果汇总表表（工况22）名称弯矩值（t.mm）剪力值（t）滑梁B内力值11946823#临时墩各构件件最大内力力计算值结结果汇总表表（工况44）名称弯矩值（t.mm）剪力值（t）滑梁C内力值1074615（2）滑梁A结构计计算抗弯计算：抗剪计算：整体稳定计算：：，，整体稳定性满足足设计要求求。局部稳定计算：：，腹板稳定性满满足设计要要求。，翼缘板满足设设计要求。最大变形值计算算：12.7mm<<L/4000=344mm，满满足规范要要求。（3）滑梁B结构计计算抗弯计算：抗剪计算：整体稳定计算：：，，整体稳定性满足足设计要求求。局部稳定计算：：，腹板稳定性满满足设计要要求。，翼缘板满足设设计要求。最大变形值计算算：5mm<L/4400=117.755mm，满满足规范要要求。（4）滑梁C结构计计算滑梁梁C与滑梁梁B结构相相同且比滑滑梁B受力力较小，故故滑梁C满满足设计要要求，计算算略。（5）分配梁A1结结构计算抗弯计算：抗剪计算：整体稳定计算：：，，整体稳定性满足足设计要求求。局部稳定计算：：，腹板稳定性满满足设计要要求。，翼缘板满足设设计要求。（6）分配梁A2结结构计算抗弯计算：抗剪计算：整体稳定计算：：，，整体稳定性满足足设计要求求。局部稳定计算：：箱梁顶板设置纵纵向加劲肋肋，加劲肋肋宽度为2200，厚厚度16mmm。，腹板稳定性满满足设计要要求。，翼缘板满足设设计要求。3.2.3.11临时墩墩钢管柱计计算（1）临时墩A钢