顶推导梁计算单

PAGEPAGE13佛山平胜大桥顶推导梁计算一、概述佛山平胜大桥为独塔单跨四索面自锚式悬索桥，跨径布置为（由北往南）：29.6+30m+350m+30m+5×40m+39.6m，主桥长680.2m。南岸主塔墩置于南岸河堤坡脚外侧边缘，北岸边墩跨越北河堤和沿江大道后布置在沿江大道路基边坡上。主跨350m的加劲梁为单箱三室的钢箱梁，其余为预应力钢筋砼箱梁。主桥横桥向为分离式两幅主梁，单幅主梁宽26.10m，纵隔板间距为7.8m；主梁沿横桥向外侧有2％的横坡，中心线梁高3.5m。在顺桥向由跨径中线向两侧有2％的纵坡，并设置了半径为11500m的竖曲线（成桥线形）。单幅桥钢箱梁共分31个节段制作，其中标准梁段长12m，共23段，标准梁段顶、底板加厚4段，特殊制作梁段2段，钢混结合段2段。为保证成桥线形，制造梁段时按照半径为14843.91m的竖曲线进行放样。谱钢箱梁分段数鹿量统计表燕分鲁志类托A州类梁段火B拆类梁段盾C棍类梁段挎D使类梁段棍E荒类梁段闻钢混结合段偷编良纠号法1#世2花#线、托28#舟3宅#揪、圣27#其4哑#劈～袖26#乞29#满－－女数歌生量般1罚2术2椅23番1茄2全桥钢箱梁除南岸侧钢砼结合段和1号段钢梁需从已顶推成型的桥上布置滑道滑移到位，从2#梁以后各节段均需在北岸组拼支架上拼装，采用顶推法顶推到位。为使钢箱梁顺利顶推到位，在主跨中间设置了顶推用的临时墩，临时墩的布置跨径为2×78m+45m+39m。顶推用的钢导梁采用工字形变截面实腹式钢板梁（图1），钢材采用Q345B。导梁长度拟定为48m，为临时墩最大跨径的0.615倍。导梁根部与钢箱梁同高，用高强螺栓和钢箱梁顶、底板以及纵隔板连接；半幅主桥钢箱梁的两个导梁之间用横向联结系连接，以增大整体稳定性。二、计算荷载钢箱梁在顶推过程中，钢导梁所承受的荷载主要为结构自重。导梁内力将随边界条件的变化而变化。因此，整个体系的荷载由钢箱梁自重、导梁自重、联结系自重三部分组成，如下表所示：忠导梁荷载表在项详猴目邀B浑类梁段仿C执类梁段卵D摇类梁段停导梁自重微联结系自重丢荷笨附载如177.76蛇KN/m踢159.25耀KN/m央152.78涌KN/m纵自动计入岭30/名个在计算中，钢箱梁自重按均布荷载布置，导梁自重由系统根据截面自动计算，联结系自重按集中荷载作用于导梁上，对于其他的不确定荷载按导梁自重的1.4倍考虑。三、导梁计算1、总体结构计算：导梁结构的计算采用Sap2000有限元计算分析程序进行，起始计算工况为钢箱梁顶推到达B临时墩后，导梁悬臂长度为0m；以后依次为导梁悬臂长度从0m～48m，每三米为一个计算工况；当导梁到达B临时墩前，整个系统悬臂最长，导梁前端挠度最大，因此单独设置一个工况。如图二（单位mm）所示。拟定导梁截面（见导梁截面特性总汇表）建立模型进行计算，根据各种工况作用下统计导梁所受的内力，找出每个截面所受的最大内力进行验算（见导梁各截面最大内力统计表）。钢箱梁按等截面计算，截面特性如下：A＝1.168m2，Ix＝2.594m4，Iy＝30m4，Wx＝1.134m3，Wy＝2.926m3。毯导梁截面特性香总汇表（单位须：碗m败m穿）烦节点号息1迟2匆3零4旷5检6疾7海H讲1000穿1192锈1385倘1577订1796没1962亿2154椒B观460赖560歌640弟680灭700痛720血760月t串w涛16认16唇16杂16记16倘16恳16途t凶f册28逗28进28隙28璃28广36绝36码A堪40864发49536况57104萍62416刑67040东82080洗88032真Ix站7.207E读+09差1.258E挽+10遇1.963E损+10缎2.754E灰+10顿3.766E惩+10公5.708E疲+10叮7.34E+骂10舞Wx捉1.441E灰+07军2.110E艰+07捡2.835E录+07影3.492E国+07斜4.194E谨+07书5.818E毫+07薄6.816E欠+07畅Sx激8.042E洒+06础1.171E认+07雕1.569E垫+07阁1.937E令+07改2.338E勾+07呼3.211E荒+07武3.764E太+07凭节点号饺8槐9掀10安11贞12扛13黄14签H辽2346口2539纯2701控2923陵3115喝3308裕3500廊B叨760蛾800厘800刊800悟850覆850腹850撤t脊w仇16勿16质16腰16劈16坝16抬24炮t资f违36督40彼40蓄40粪40医40裕46句A撒91104桥103344达105936宏109488居116560船119648坛159992栽Ix哈8.868E图+10吧1.197E班+11阁1.373E袋+11凶1.636E融+11务1.98E+县11驴2.264E本+11尘3.124E爆+11紫Wx从7.560E糕+07破9.433E劣+07果1.017E融+08公1.120E花+08抖1.271E却+08凶1.369E给+08信1.785E忍+08浸Sx坡4.194E俯+07顶5.208E舟+07痒5.632E罢+07昏6.229E斑+07控7.070E等+07直7.640E漠+07猛1.024E借+08行节点号烂15市16赌17赏H传3500围3500疗3500西B歼850批850邪850或t奏w尤24传24贵24误t袖f速46品46渐46曲A娱159992恰159992巴159992赤Ix苗3.124E烫+11布3.124E殿+11造3.124E夫+11拣Wx菠1.785E队+08里1.785E树+08厕1.785E饺+08沸Sx导1.024E事+08必1.024E貌+08君1.024E耍+08历导梁截面最大逼内力汇总表（杏单位：运N浸，咏mm弦）吩节点号居1贪2姑3皂4康5察6翅7增工况花一向一许一炸一矛一冷二松三救Mmax杏0买2.132E刚+09邪4.159E庄+09抢5.978E退+09布7.670E素+09赏9.343E骑+09预1.122E社+10遍σ梳max两0框50.51扔73.36症85.59纱91.45互80.29糕82.31炎Q辜M番0慰6.941E变+05歌5.567E绸+05充5.857E熔+05云5.413E当+05膨6.664E靠+05桐8.457E叮+05摸τ民0暗20.19似13.91想12.88讲10.50嘴11.71吃13.55良工况狂一洒二抱三踏四撤五月六旅七犬Qmax财7.259E读+05蜓9.010E供+05淡1.072E国+06柄1.300E莫+06死1.523E烟+06烧1.797E莫+06袋2.059E狂+06绩τ偶max涂25.31馅26.21蝴26.78琴28.58劣29.55创31.59暂33.00秃M锈Q炼0挂1.361E托+08箭3.764E持+08在8.253E燥+08耀1.401E泉+09鸽2.210E评+09棵3.187E崖+09便σ图0评3.22唯6.64找11.82六16.70京18.99俭23.38井节点号姻8策9泰10忌11折12白13锡14签工况科三砍四珠五冠五阔六舰七师七也Mmax因1.358E职+10吃1.617E按+10届1.892E饮+10欠2.227E颤+10求2.586E龄+10点2.965E原+10墨3.412E驼+10性σ商max随89.81盆85.71捞93.05般99.45害101.70暗片108.30搂健95.57喘Q辽M虫7.540E伯+05冤9.580E连+05年1.155E清+06叛1.080E菠+06撞1.296E辟+06深1.564E虎+06奥1.440E压+06弯τ终11.14避13.02信14.80泽12.85茧14.46洋16.49象9.83则工况厦八拍九户十亮十一光十二尤十三货十四河Qmax伪2.370E迷+06康2.668E射+06胶3.009E福+06瑞3.331E蚕+06剪3.696E现+06焰4.044E驼+06浅4.427E轻+06帮τ骑max锈35.03咐36.26芽38.57雅39.63室41.23运42.64宴30.22洗M彻Q荡4.43E+蹲09培5.871E顷+09屋7.601E座+09剃9.551E便+09装1.182E室+10狭1.434E桂+10乘1.721E兄+10帽σ宜29.33涛31.12乐37.38崖42.65兰46.48慈52.38培48.20斧节点号绘15倦16崭17棉赌核碍抹工况待八明九她九嘉庆均血堵Mmax漫3.879E论+10管4.347E改+10刘4.922E莫+10僚盘惭承腿σ侧max樱108.65皮症121.75仿术137.86纳硬未箩搭撕Q械M脉1.710E难+06年1.969E且+06辅1.866E愁+06般收贱宜疮τ向11.67顿13.44颈12.74帽斧梢赢冈工况往十五坏十六赠十七买娃那艳蚊Qmax驶4.787E写+06谎5.196E包+06呆5.628E妹+06易吹术务慨τ握max月32.68蜓35.47冲38.42泄票织籍昼M仇Q泄2.04E+邻10滴2.394E委+10青2.782E猛+10痒虚妨迷靠σ抽57.05鸟67.05庭77.92越肺宰白学由导梁内力表羡中可见，导梁遭最大应力在根束部出现泻，谅σ隐max杯＝石137.86污Mp饰a时，没有超过规英范容许应值力伞[弊σ葵]=180M雄p叫a灿（《公路桥涵抬钢结构计及木共结构设计规回范恶》钟JTJ02疲5担－策8浮6湾）。导梁前端纺最大挠赴度践f砍＝召760m迹m岁。因此，导梁框结构采用上述惹截面是满足使够用要求的。脸2骗、整体稳定验梳算洋导梁主体为受祖弯构件，受压巷翼缘在最大应贼力状态下同受脖压构件一样，返可能出现失稳会现象。因此，剪必须验算受压廊翼缘的整体稳错定性。惩根据《钢结构啄设计规范》锈（住GB5001离7-200待3胖），在最大刚晕度主平面内受铜弯的构件，整少体稳定性验算译按下式计算：伯洞绑（裹1腾）转翼缘最大应力幕发生在导梁支朋撑于临时墩上别悬缴臂窗24仍m缓时的导梁与钢基箱梁连接处，辩因此整体稳定抖系兄数善φ妄b动应按下式计算子：俯浑（葬2塑）其中：崖β上b席—闯—黑梁整体稳定的糠等效临界弯矩缝系数，本导梁劣应接近遥第微8翠类，戴取臣1.袋2市；窑λ专y斗—卡—草梁在侧向支撑做点间对截面弱妥轴的长细比，骨；燥I即y伐=4.712摘×10夫9丢mm颤4盼，缎A询＝凡159992涌mm请2残，棒l愤1茄—阵—催联结系中心线阴间距；览h蛾、灿t拖1扇—熟—旧梁截面的全高班和受压翼缘厚要度拌，齐h=3500旦m例m绣，呀t顷1悔=46m连m蓄；渠η告b曾—古—贷截面不对称影波响系数，对于隙双轴对称截斜面伤η烟b颤=帮0补；畏由此，计添算堪φ纲b丈=9.09>芽0.廉6助，所以按下式孝计算：垃取林φ电b顷＇绝＝羡1.傅0饰，则有：押因此，整体稳哨定性是满足要嗓求的。论导梁的整体稳杂定性是通过导占梁之间的横向堪联结系来保证依的。横向联结眠系的支撑力是舒将受压翼缘看齐作轴心受压杆仅件来计算的。惩由于导梁为变脱截面，而根奴部赞12现m持范围内的截面左变化不大，且渡受力较大，因轰此以此段为基做础进行计算。可如轮图勺1路所示，在根余部刻12舱m修范围内设夏置碍2态道横向联结系宪，则支撑力为概：鸭趴N图—掠—胜翼缘压力准，区N=850×漠46×160绣=625.6锡歉t芦；鼠你邮ｍ三—强—蛋支撑数量皆，采m=2控因此，可以采张用万能杆盘件灰2N弄4爹就可以满足要绞求。串3源、局部稳定验喜算梁当导梁截面腹完板的高厚比较智大时，即使整赌体截面的抗弯斤、抗剪满足要漆求，腹板截面剥局部在弯、剪惰共同作用下有灰可能发生失稳动，从而导致整奥体截面破坏。眯因此，必须验字算截面的局部衰稳定。恩（脏1沙）、在导梁根筝部出现了较大迹的弯矩和剪力货，先对此截面祸在最大弯矩的示作用下进行验铜算。如宾图投3吼所示，茂M千max健＝转4.92×1泰0塑10沙N.m凑m玻，特Q碰M卖＝桌1.866×踢10渐6猪N追腹板高签度要h析0谎＝史3408m抢m纷，高厚比宇所以，除了在衫腹板两侧布置佩横向加劲肋外矛，还应在翼缘暖附近布置纵向早加劲肋，如啦图赠3站所示。笼A瓜、受压翼缘与泊纵向加劲肋之亮间的区格雀临界应力计算卧：防a漆、临界正应力跪h观1桌＝麦770-4介6深＝挺724m凯m匆，抱f颜y己＝携345Mpa物σ踏cr1荡＝蓄f含＝希200Mpa牵b任、临界剪应力虾a/h0截=2000/笔3500=0耗.571<1吊因此亮，薯τ债cr1蔑=f扯v焰=113Mp货a满足要求。刘愿B挑、受拉翼缘与响纵向加劲肋之架间的区格造a语、临界正应力杨h邪2吩＝奉3500-7坝70-4落6撇＝善2684m净m伴，完σ痕cr2散＝茅f肤＝你200Mpa忆b郑、临界剪应力芦a/h0洗=2000/假3500=0隙.571<1猴因此棕，拐τ订cr1旦=f医v驾=113Mp港a野章功（满2隐）、截面在最泼大剪应力时的迎腹板局部稳定察验算鹰Q件max盛＝陶5.628×刻10盏6少N业，脾M范Q赖＝仅-2.782许×10禽10供N.m羊m核，具N掩＝平5.628×恶10书6住N厌；辫加劲肋布置同证图青3耍。袍A嗓、受压翼缘与挽纵向加劲肋之器间的区格梯临界应力计算怒：桥a赚、临界正应力凳h北1棋＝殊770-4促6教＝慈724m酒m灭，岂f舌y醉＝害345Mpa互σ板cr1皇＝赖f域＝栗200Mpa闪b终、临界剪应力朋a/h0绪=2000/对3500=0古.571<1谱因此转，脊τ传cr1秋=f铁v租=113Mp制a扬c自、临界局部压惜应力满足要求。赔井B抱、受拉翼缘与宜纵向加劲肋之罩间的区格竿a趴、临界正应力朗h孝2向＝之3500-7煎70-4肺6父＝抓2684m活m鄙，斑σ店cr2溉＝翅f响＝怎200Mpa长b唱、临界剪应力蝶a/h0枣=2000/讲3500=0怀.571<1丸因此兄，藏τ架cr1弦=f迅v夸=113Mp绍a逝爹c脏、临界局部压凡应力铲a/h芽0者=2000/众3500=0花.571<1呆.5壁（笋3浩）、在只有横罚向加劲肋，而怀无纵向加劲肋换处，在最大弯返矩作用下的腹草板局部稳定验教算。如衫图覆4蚂所示：尸M搞max献＝浩7.67×1弄0甲9匹N.m画m篇，肆Q号M包＝模5.413×朱10汪5蚀N肯腹板高圈度挨h筒0肥＝轿1740m杀m套，高厚比返所以，在腹板编两侧需布置横膊向加劲肋