枢纽互通立交主线桥钢管桩支架计算书

龙口至青岛大路莱西〔沈海高速〕至城阳段第八合同段华山南互通立交主线桥第四联其次孔支架计算中铁十九局集团龙青高速大路土建八标段工程经理部二O目录TOC\o“1-3“\h\z\u\l“_TOC_250025“一、工程概况 1\l“_TOC_250024“桥跨布置 1\l“_TOC_250023“计算编制依据 1\l“_TOC_250022“支架布置方案简介 1\l“_TOC_250021“二、主要计算内容 3\l“_TOC_250020“支架计算方法 3\l“_TOC_250019“支架计算内容 5\l“_TOC_250018“计算参数选取 5\l“_TOC_250017“箱梁等效荷载取值 6\l“_TOC_250016“三、计算结果分析 8\l“_TOC_250015“支撑反力 8\l“_TOC_250014“钢管桩工况一支撑反力 8\l“_TOC_250013“钢管桩工况二支撑反力 9\l“_TOC_250012“满堂支架工况一支撑反力 10\l“_TOC_250011“满堂支架工况二支撑反力 11\l“_TOC_250010“支架构造应力 12\l“_TOC_250009“工况一构造应力 12\l“_TOC_250008“工况二构造应力 15\l“_TOC_250007“支架构造变形 17\l“_TOC_250006“钢管桩支架变形 17\l“_TOC_250005“满堂支架支架变形 18\l“_TOC_250004“稳定性分析 19\l“_TOC_250003“支架根底及地基承载力验算 21\l“_TOC_250002“四、结论与建议 22\l“_TOC_250001“计算主要结论 22\l“_TOC_250000“要求及建议 22i11一、工程概况1.1桥跨布置华山南枢纽互通立交K125+339.8主线跨线桥起于K124+345E、F匝道桥而设，其中第四联箱梁跨越威青高速。第四联为36+45+36m预应力混凝土连续箱梁，分左右幅，单幅箱梁顶宽2.3m，为单箱三室截面。由于被交路威青高速需通车，因此施工时需开设门洞，门洞净空5.0m，净10m，使用钢管桩进展支架搭设，其余位置承受碗扣式满堂支架搭设。计算编制依据1、龙青高速大路土建八标段工程设计文件；2、施工单位支架设计方案；3(JTJ041—2023)；4(JTJ025—86)；5〔JTGD60—2023；6(GB50017—2023)；7(JGJ166—2023)；8(GB50009—2023)；9〔其次版；10支架布置方案简介5.0m10m，具体架设示意图如以以下图所示。1-145m跨门洞纵断面示意图C301.5m1m0.8m×0.8m2cm厚钢板〔确保1c630mm16mm起布置〕1347.5cm20cm1cm36a2根〔焊接，36a工字梁，间距0.6m。考虑门洞的整体稳定性，在立柱间用Φ48〔壁厚3.5mm〕碗扣钢管做剪刀撑。工字上顺桥向铺设地梁〔20×25cm方木，间距0.9m，对应工字钢位置〕及搭设碗扣式钢管满堂支架。3.6m位置承受0.6m步长加密布置60.6m0.9m30.6m0.9m程侧支架布设方式呈镜像布置。210二、主要计算内容支架计算方法70°角，满堂支架架设完成后，假设满堂支架最内〔门洞〕支架的架设距离。由于架稳定性。应用大型有限元分析软件MidasCivil2023，建立钢管桩支架空间离散模型，进展支架不同工况下受力及变形分析计算。KNm；正负号商定：正号表示拉应力，负号表示压应力；〔单位：KN/m〕及节点荷载〔单位：KN/节点〕模拟；70°角，建模时需考虑斜交对支架的影响；钢管桩左右幅整体架设，顺桥向长2×10+3=23m，横桥向斜长133=39〔0.5m左右3.0m布设两道立柱。承受梁单元模拟支架钢管，支架共离散为18716个节点，45544个单元；其56208208198个单44874个单元。实际仿真模型离散图如以以下图所示。2-1支架单元离散图〔3维图〕2-270°角斜交支架平面布置图2-2中，两边为满堂支架局部，中间局部为钢管桩支架支撑横纵梁局部。门洞支架搭设简洁步骤见以以下图：2-31架设钢管桩及剪刀撑2-42架设横梁2-1。支架计算内容确定。本工程对支架系统进展三个工况组合的构造验算。+模板重量+1+风荷载共同作用；+模板重量+混+2+风荷载共同作用；+混凝土湿重+2+风荷载共同作用下稳定性分析。计算参数选取梁体：梁体容重取26kN/m³，截面尺寸参考设计图纸，实际过程中梁见加载荷载取值；立柱：承受630×16mmQ235无缝钢管；2-5横梁工钢单元示意图40aQ235；碗扣式满堂支架及剪刀撑：承受φ48mm×3.5mm碗扣式脚手架钢管，Q235A级一般钢管。箱梁等效荷载取值〔半幅荷载安排如2-6所示。2-6钢管桩局部荷载分布图〔半幅〕2-7所示。2-7满堂支架荷载分布图〔左半幅〕位置2-1节点荷载分布状况〔单位：KN/节点〕左幅右幅q120.318q1”13.813q1“7.67q266.3q=0.75KN/m2；1.0KN/m2；2.0KN/m2；水平风荷载取值为Wk=0.7×μz×μs×Wo=0.7×1.35×0.8×0.5=0.378KN/m2；1.2，施1.31.4。三、计算结果分析支撑反力是推断地基承载力的理论依据，因此，先进展支撑反力的结果分析。钢管桩工况一支撑反力95.1KN14.1KN，3-1~3-33-1钢管桩支架构造水平向〔x向〕反力〔工况一〕3-2钢管桩支架构造水平向〔y向〕反力〔工况一〕3-3钢管桩支架构造竖向〔z向〕反力〔工况一〕钢管桩工况二支撑反力在工况二荷载条件下，钢管桩支架系统竖向与水平向最大反力分别为318.9KN55.0KN，3-4~3-63-4钢管桩支架构造水平向〔x向〕反力〔工况二〕3-5钢管桩支架构造水平向〔y向〕反力〔工况二〕3-6钢管桩支架构造竖向〔z向〕反力〔工况二〕满堂支架工况一支撑反力8.0KN和0.272KN3-7~3-93-7满堂支架构造水平向〔x向〕反力〔工况一〕3-8满堂支架构造水平向〔y向〕反力〔工况一〕3-9满堂支架构造竖向〔z向〕反力〔工况一〕满堂支架工况二支撑反力在工况二荷载条件下，满堂支架系统竖向与水平向最大反力分别为35.9KN0.294KN，3-10~3-123-10满堂支架构造水平向〔x向〕反力〔工况二〕3-11满堂支架构造水平向〔y向〕反力〔工况二〕3-12满堂支架构造竖向〔z向〕反力〔工况二〕支架构造应力力要求。工况一构造应力在工况一的荷载条件下，钢管桩局部的最大应力为9.9MPa压应力；剪刀撑局部的最大应力为6.5MPa13.7MPa压应力；纵梁局部的最大应力为55.7MPa压应力；满堂支架局部的最大应力为38.1MPa压3-13~3-17所示。3-13钢管桩局部应力图〔工况一〕3-14剪刀撑局部应力图〔工况一〕3-15横梁局部应力图〔工况一〕3-16纵梁局部应力图〔工况一〕3-17满堂支架局部应力图〔工况一〕工况二构造应力在工况二的荷载条件下，钢管桩局部的最大应力为38.6MPa压应力；剪刀撑局部的最大应力为14.1MPa压应力；横梁局部的最大应力为50.3MPa压应力；纵梁局部的最大应力为124.4MPa78.2MPa。各3-18~3-22所示。3-18钢管桩局部应力图〔工况二〕3-19剪刀撑局部应力图〔工况二〕3-20横梁局部应力图〔工况二〕3-21纵梁局部应力图〔工况二〕3-22满堂支架局部应力图〔工况二〕支架系统应力符合受力要求。支架构造变形为保证主线桥45m跨现浇箱梁浇筑质量，须对临时支架系统的变形进展严格把握，以避开由支架系统变形过大而引起现浇箱梁消灭裂缝等问题。钢管桩支架变形在工况二荷载条件下，钢管桩支架系统竖向与水平向最大变形分别为1.15mm0.95mm3-23~3-25所示。3-23x向〔工况二〕3-24y向〔工况二〕3-25z向〔工况二〕满堂支架支架变形1.4mm和2.0mm3-26~3-28所示。3-26x向〔工况二〕3-27y向〔工况二〕3-28z向〔工况二〕弹性变形值及检验支架安全性及稳定性，更好地指导施工。稳定性分析3-29~3-33。3-29屈曲模态一3-30屈曲模态二3-31屈曲模态三3-32屈曲模态四3-33屈曲模态五共取5阶屈曲模态，计算结果分别如下：模态1：支架一阶临界荷载系数为14.34，由图3-19可知，一阶屈曲为满堂x向失稳；模态2：支架二阶临界荷载系数为14.34，由图3-20可知，二阶屈曲为满堂x向失稳；模态3：支架三阶临界荷载系数为14.35，由图3-21可知，三阶屈曲为满堂x向失稳；模态4：支架四阶临界荷载系数为14.36，由图3-22可知，四阶屈曲为满堂x向失稳；模态5：支架五阶临界荷载系数为14.40，由图3-23可知，五阶屈曲为满堂x向失稳。横撑加强该层，并可将该层与钢管桩相连，以加强该层的横向刚度。支架根底及地基承载力验算C30钢筋混凝土根底预埋钢板焊接，其中，中间钢管7074.2KN，根底应力为：

7074.2103391.5106

0.1209MPa120.9KPa200KPa该支架根底满足地基承载力要求。四、结论与建议4.1计算