附件：特大桥连续刚构#段计算书

1计算依据(1)《XX特大桥施工图》（织毕施桥-22）；(2)《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）；(3)《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；(4)《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）；(5)《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）；(6)《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；(7)《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》（TB10002.4-2005）；(8)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；(9)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)(10)《建筑施工扣件式钢筋脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；(11)《路桥施工计算手册》人民交通出版社；(12)《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)；(13)《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）；(14)《建筑结构静力计算手册》(第二版)；(15)《MIDAS/civil》计算软件。2工程概况XX特大桥主桥采用（72＋128＋72）m预应力混凝土连续刚构，梁体为单箱单室、变高度、变截面直腹板横断面箱梁；顶板宽8.1m，底板宽6.4m，两侧翼缘板悬臂长0.85m，悬臂板端部厚0.5m，根部厚0.8m。桥梁中跨中部18m梁段和边跨端部17.7m以及主墩顶处梁段为等高梁段，跨中梁高4.4m，主墩处梁高8.8m，其余梁段梁底按二次抛物线Y=X2/591.136+4.4(m)。轨底至梁顶高度为0.65m。顶板厚0.52m，底板厚0.42～0.9m，在梁高变化段范围内按抛物线变化，边跨端块处底板厚按0.42m渐变至0.9m；腹板厚0.4～0.7m，按直线变化，边跨端块处腹板由0.4m渐变至0.7m。梁体全联共设6道横隔板、横隔板中部设有人洞，以便检查人员通过。在两侧腹板上设置直径100mm的通风孔，上排距顶板顶面0.9m，下排距底板顶面0.5m，间距3米。为使桥面排水通畅，桥面挡砟墙内侧设置2%人字形排水坡，在挡砟墙内侧桥面板沿纵向设置外径为125mm的水平泄水管，间距3m。封锚混凝土采用强度等级为C55无收缩混凝土。连续刚构砼强度及节段划分连续梁混凝土再用强度等级为C55混凝土。主桥节段施工共分为0#～16#（16#′），中跨合龙段（17#′），17#及边跨现浇段（18#）。0#段长度为12m，1#（1#′）～4#（4#′）节段长度为3m，5#（5#′）～10#（10#′）节段长度为3.5m，11#（11#′）～16#（16#′）节段长度为4m，中跨合龙段长度为2m，17#段长度为4m，边跨现浇段长度5.7m。预应力体系梁体按照三向预应力设计，纵向、横向和竖向均设预应力。⑴纵向预应力纵向预应力束设置有顶板束、底板束和腹板束。0#段横断面见下图：图2-10#段横断面图0#段纵向托架纵梁采用通长I50a工字钢，分别在梁体腹板下方墩身内进行预埋，纵梁下牛腿采用I25工字钢与预埋焊接的形式，设置两道，间距为6.32m；横向设置四道托架，位于墩身外侧两道托架的横梁采用通长I32a，预埋在墩身砼内；中间两道托架横梁采用I32a工字钢预埋在墩身砼内，与墩身内钢筋进行焊接固定；空心墩顶实心段施工采用5道I32工字钢横梁，分别预埋在两侧墩身砼内，间距70~80cm，横梁上布置10*10cm方木，间距20cm，面板采用15mm的竹胶板。0#段侧模采用木模板，即侧模采用15mm竹胶板，面板下小楞采用10*10cm方木，间距200mm，背带采用2[10槽钢；侧模拉杆采用φ25精轧螺纹，间距1.0m*1.0m。翼缘板部位采用碗扣支架加方木的形式进行浇筑，支架步距为120cm，横向间距为60cm，纵向间距60cm，支架底口支架支撑在纵向工字钢上与既有墩身砼面上。人行踏板采用5cm模板，整体铺设，同时在最外侧边缘位置设置防护栏杆，高度1.2m，栏杆立杆间距为1m，同时设置三道横杆进行连接，挂设双层密目网。图2-20#段托架横断面图图2-30#段托架纵断面图3设计参数及材料强度3.1设计参数材料参数表3.1.1-1材料设计参数表安全参数=1\*GB2⑴模板面板变形f≤L/400=2\*GB2⑵内、外楞变形f≤L/400=3\*GB2⑶杆件应力安全系数：﹥1.3；=4\*GB2⑷稳定性安全系数：﹥1.5；3.2材料设计强度材料特性钢的材料特性：弹性模量E=2.06×102GPa泊松比μ＝0.3密度ρ＝7850kg/m3φ25精轧螺纹粗钢筋：弹性模量E=2.0×102GPa泊松比μ＝0.3密度ρ＝7850kg/m3容许应力Q235：[σ]＝170MPa[τ]=100MPaQ345：[σ]＝250MPa[τ]=150MPa高强精轧螺纹钢：[σ]＝600MPa4荷载取值及荷载组合4.1荷载类型①模板、背带自重②新浇筑混凝土自重（取26.5kN/m3）③施工人员、材料及机具等施工荷载（2.5kPa）④倾倒混凝土产生的冲击荷载（2kPa）⑤振捣混凝土产生的荷载（2kPa）⑥新浇筑混凝土对侧面模板的压力标准值混凝土侧压力按下列两公式计算，并取其中的较小者：F=0.22γct0β1β2(5.1-1)F=γcH（5.1-2）式中：F──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)；h──为有效压头高度(m)；υ──混凝土的浇筑速度(m/h)；t0──新浇混凝土的初凝时间(h)，可按实测确定(试验室提供初凝时间为6小时)；γc──混凝土的容重(kN/m3)；β1──外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的外加剂时取1.2；β2──混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。混凝土侧压力标准值由式（5.1－1）得F＝0.22×26.5×6.0×1.2×1.15×＝64.8KPa由式（5.1-2）得F＝26.5×5＝132.5KPa按取最小值，最大侧压力为64.8KPa，有效压头高度h=故有效压头为2.45m。4.2荷载组合4.2.1箱梁底板、翼板计算（1）荷载组合I（用于强度计算）：（2）荷载组合II（用于刚度计算）：4.2.2箱梁侧模计算（1）荷载组合III（用于强度计算）（2）荷载组合Ⅳ（用于刚度计算）4.3荷载计算图4.3-10#块计算断面图图4.3-20#块与墩身浇筑分界线（红色部位）根据梁段截面分析，翼板（1区）最厚0.8m，底板+顶板+墩顶（3区）厚1.92m，最高腹板8.8m。（2区考虑内侧模及一排内模支架荷载2kN/m2，3区考虑内模支架及顶板模型荷载5.5kN/m2）1区恒载；1区活载。2区恒载；2区活载。3区恒载；3区活载。5结构计算5.1翼板模型计算5.1.1翼板15mm竹胶板计算5.1.1.1计算模型图5.1.1-1翼板模型面板计算模型取1m板宽进行受力分析。强度计算：，L=0.30m刚度计算：，L=0.30m式中L——计算跨度，等于10*10方木间距（mm）5.1.1.2计算结果（1）强度满足要求（2）刚度满足要求5.1.2翼板下10cm*10cm方木小愣计算翼板模型面板下面10cm*10cm方木计算时按三跨连续梁考虑。5.1.2.1计算模型图5.1.2-1侧模10cm*10cm方木小楞计算模型强度计算：，L=0.6m刚度计算：，L=0.6m5.1.2.22计算结果果（1）强度满足要要求（2）刚度满足要要求5.1.3翼板板模型下10cm*110cm分配梁计计算10cm*10cmm方木分配配梁计算时时按三跨连连续梁考虑虑、间距0.6mm。5.1.3.11计算模型型11100cm*110cm方木分配梁梁计算模型型强度计算：P==8.311×0.6＝5kN，L=0..6m刚度计算：P==6.366×0.6＝3.822kN，L=0..6m5.1.3.22计算结果果（1）强度满足要要求（2）刚度满足足要求5.2底板下下模型计算算5.2.1底板板下15mm竹胶板板计算5.2.1.11计算模型型11腹板下模模型面板计计算模型取1m板宽进行受力分分析强度计算：，LL=0.22m刚度计算：，LL=0.22m5.2.1.22计算结果果（1）强度满足要求（2）刚度满足要求5.2.2底模模下10ccm*100cm方木小愣愣计算底模面板下面100cm*10cmm方木计算算时按三跨跨连续梁考考虑，间距0.8m。5.2.2.11计算模型型11底模10cmm*10ccm方木小楞楞计算模型型腹板下：墩顶部位腹板砼砼直接作用用在既有墩墩身砼上，受力显然满足要求，不再单独计算。底板下：强度计算：q==62..88×0.2＝12.558kN//m，L=0..8m；刚度计算：q==56..38×0.2＝11.228kN//m，L=0..8m。5.2.2.22计算结果果（1）强度满足要要求（2）刚度满足足要求5.2.3110cm**10cmm方木下大愣计算算10cm*100cm方木下大大愣采用I32a工字钢，工工字钢通过过预埋的方方式预埋在在既有墩身身砼内，跨跨度为5.0m。5.2.3.11计算模型型11大愣I32a工字钢计算算模型5.2.3.22计算结果果（1）强度组合应力图如下下：22大愣I32a工字钢组合合应力图由以上组合应力力图可知：：满足要求22大愣I32a工字钢剪应应力图由以上剪应力图图可知：满足要要求（2）刚度位移图如下44大愣I32a工字钢位移移变形图由以上位移图可可知：满足要求求。5.3侧模计算算5.3.1侧模模面板计算算5.3.1.11计算模型型11侧模面板板计算模型型强度计算：q==66..8kN//m，L=0..2m刚度计算：q==64..8kN//m，L=0..2m5.3.1.22计算结果果（1）强度满足要求（2）刚度满足要求5.3.2侧模模面板100cm*10cmm方木小愣愣计算侧模面板外侧110cm**10cmm方木计算算时按三跨跨连续梁考考虑。5.3.2.11计算模型型11侧模10cmm*10ccm方木小楞楞计算模型型强度计算：q==13..4kN/m，L=1mm刚度计算：q==13kN/m，L=1mm5.3.2.22计算结果果（1）强度满足要求（2）刚度满足要求5.3.322[10槽钢背背带计算侧模2[10槽槽钢背带计计算时按三三跨连续梁梁考虑。由由于小楞方方木的布置置具有一定定的随机性性，因此检检算应力时时应按产生生最大应力力布载模式式进行计算算。5.3.3.11计算模型型112[[10槽钢钢背带计算算模型10cm*100cm方木小楞楞传递给22[10槽槽钢背带的的集中力为为强度计算：P==13..4×1＝13.4kN刚度计算：P==13×1＝13kN5.3.3.22计算结果果（1）强度组合应力图如下下：222[[10槽钢钢配梁组合合应力图由以上组合应力力图可知：：满足要求求332[[10槽钢配梁梁剪应力图由以上剪应力图图可知：满足要要求（2）刚度位移图如下442[110槽钢背带带位移变形形图由以上位移图可可知：满足要求。5.3.4拉拉杆受力检检算根据双拼2[110a槽字钢背背带的支反反力图可知知，拉杆受受最大的拉拉力为733.4kNN，设计采采用φ25精轧拉杆（有有效内径φ21.933mm，设计强强度6000MPa）。F＝73.4KN＜＜[σ]A＝600×377..7/10000=2226.66KN满足要求求。拉杆应力安全系系数，安全。5.4牛腿支架架计算牛腿纵纵向上设置置I32a横向分配配梁，间距距40cm，主要要承担2区（腹板）与3区（底板+腹板）的重重量。腹板板下竹胶板计算算通过以上计算可可知：2区腹板位位置底板底底设置100cm*110cm方木，间距15cm，然后由方木木递给I322a横向分配配梁。11腹板下面面板计算模模型取1m板宽进行受力分分析强度计算：，LL=0.115m刚度计算：，LL=0.115m5.4.1.11计算结果果（1）强度满足要求（2）刚度满足要求5.4.2底模模下10cmm*10ccm方木小愣愣计算底模面板下面110cm**10cmm方木计算算时按三跨跨连续梁考考虑，间距0.4m。5.4.2.11计算模型型11底模10cmm*10ccm方木小楞楞计算模型型腹板下：强度计算：q==2411.7×00.15＝36.223kN//m，L=0..4m；刚度计算：q==2355.2×00.15＝35.228kN//m，L=0..4m。5.4.2.22计算结果果（1）强度满足要要求（2）刚度满足足要求5.4.3110cm**10cmm方木下大愣计算算10cm*100cm方木下大大愣采用I32a工字钢，跨度为5.7m。5.4.3.11计算模型型11大愣I32a工字钢计算算模型5.4.3.22计算结果果（1）强度组合应力图如下下：22大愣I32a工字钢组合合应力图由以上组合应力力图可知：：满足要求求33大愣I32a工字钢剪应力图由以上剪应力图图可知：满足要要求（2）刚度位移图如下44大愣I32a工字钢位移移变形图由以上位移图可可知：满足要求求。（3）反力反力图如下44大愣I32a工字钢支反反力图由以上支反力图图可知：两两支点受力力均为788kN。5.4.4牛牛腿计算牛腿纵梁采用通通长I50a工字钢，局局部通过焊焊接接长，两两支点间距距为8m，牛腿采用I25a工字钢，上上部与I50a工字钢焊焊接，底部部与墩身预预埋钢板焊焊接。5.4.4.11计算模型型11牛腿腿支架计算算模型5.4.4.22计算结果果（1）强度组合应力图如下下：22牛腿腿支架组合合应力图由以上组合应力力图可知：：满足要求求33牛腿支支架剪应力图由以上剪应力图图可知：满足要要求（2）刚度位移图如下：44牛腿支支架位移变变形图由以上位移图可可知：满足要求求。（3）反力反力图如下55牛腿支支架支反力力图由以上支反力图图可知：经MidasCCivill20112计算，可可知下部支支座最大反反力分别如如下：5.4.5牛牛腿下部支支座=1\*GB2⑴、牛腿下部部支座采用用Q345特种钢板焊焊接而成，墩身按照“T”型结构设计，钢板板尺寸为500*3300*330mm..“T”型钢板外侧腹板板为I255a工字钢，采采用坡口焊焊与预埋钢钢板，直角角焊缝焊脚脚高度设计计12mmm。腹板焊缝长度；；1个“T”型钢板的1端连连接有2道腹板焊焊缝，总长长度为：故上支座能承受的的总竖向荷荷载为：﹥2，安全.=2\*GB2⑵、“T”型钢板的的内侧腹板为为2排U型Φ20圆钢，采用用圆钢与预埋钢板板连接，焊焊缝焊脚高高度设计110mm。焊接方式式见下图：：腹板焊缝长度；；1个“T”型钢板的1端连连接有2道腹板焊焊缝，总长长度为：故下支座能承受的总总竖向荷载载为：，安全。5.4.6砼砼局部应力计算通过以上计算，可知牛腿下支座对墩身砼产产生的最大大正压应力为为155.33kN，下支座钢钢板面积为为,通过查阅墩墩身钢筋砼砼设计图，可可知：墩身砼标号号为C40，厚度为130cm，竖向设置了了2排HRB4400Φ=25的主筋，间距为9cm，横向铺铺设了4道HRB4400Φ=12钢筋，层与与层的间距距为30cm，竖向主筋外围设置了了间距为110cm的Φ=16箍筋。通过以上分析可可知，墩身钢筋砼能能够承受的极极限受压承承载力为：：显然，，墩身砼砼能够满足承承压要求。5.5碗扣支支架计算0#块翼缘板下方设设置方木与碗扣支架进行行支撑，碗碗扣支架横横向间距为为60cm，纵向排距距为60cm，步距为120cm；内侧杆件件底部支撑撑在墩身砼砼上，外侧侧杆件支撑撑在I32a工字钢上；立杆性能能如下表：：表：碗扣立杆性能外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(cmm2)惯性矩I(cmm4)抵抗矩W(cmm3)回转半径i（mm）483.04.2410.784.4915.95查表得：φ=00.73通过简化计算，此时最大轴向压力为13.9kN立杆稳定性安全全系数。目录HYPERLINK\l"_Toc402477666"1计算依据1HYPERLINK\l"_Toc402477667"2工程概况1HYPERLINK\l"_Toc402477668"3设计参数及及材料强度度4HYPERLINK\l"_Toc402477669"3.1设计参参数4HYPERLINK\l"_Toc402477670"材料料参数4HYPERLINK\l"_Toc402477671"安全全参数4HYPERLINK\l"_Toc402477672"材料料特性5HYPERLINK\l"_Toc402477673"容许许应力5HYPERLINK\l"_Toc402477674"4.1荷载载类型5HYPERLINK\l"_Toc402477675"4.2荷载组组合6HYPERLINK\l"_Toc402477676"箱梁梁底板、翼翼板计算6HYPERLINK\l"_Toc402477677"箱梁梁侧模计算算6HYPERLINK\l"_Toc402477678"4.3荷载计计算6HYPERLINK\l"_Toc402477679"5结构计算8HYPERLINK\l"_Toc402477680"5.1翼板模模型计算8HYPERLINK\l"_Toc402477681"翼板板15mmm竹胶板计计算8HYPERLINK\l"_Toc402477682"翼板板下10ccm*100cm方木木小愣计算算9HYPERLINK\l"_Toc402477683"翼板板模型下110cm**10cmm分配梁计计算9HYPERLINK\l"_Toc402477684"5.2底板下下模型计算算10HYPERLINK\l"_Toc402477685"底板板下15mmm竹胶板板计算10HYPERLINK\l"_Toc402477686"底模模下10ccm*100cm方木木小愣计算算10HYPERLINK\l"_Toc402477687"5.2.3110cm**10cmm方木下大大愣计算11HYPERLINK\l"_Toc4024776