【泸定大渡河特大桥波形钢腹板钢混组合横梁施工方案计算案例6300字】

泸定大渡河特大桥波形钢腹板钢混组合横梁施工方案计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u17422泸定大渡河特大桥波形钢腹板钢混组合横梁施工方案计算案例 中横梁斜撑处预埋件计算参数的受力锚筋截面积计算值为As=7162.1mm2，锚筋采用25根25螺纹钢，截面积为12272.5mm2，满足要求。根据《混凝土结构设计规范》9.7.4条款，锚筋的锚固长度不应小于15d，可将锚固长度取为500mm。锚垫板尺寸为830×1120mm，厚度20mm，由于20mm/25mm=0.8>0.6，可知钢板厚度满足要求。预埋件与2I45b工字钢焊缝连接计算在上、中、下横梁中，下横梁预埋件与2I45b工字钢焊缝连接处受力最大，因此，仅针对下横梁进行验算。下横梁预埋件受到2I45b的拉力、弯矩、剪力共同作用，受力简图如REF_Ref71884555\h图STYLEREF1\s520所示（仅考虑腹板受力）。2I45b连接处加强横断面图如REF_Ref71884570\h图STYLEREF1\s521所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s120下横梁预埋件受力简图图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s1212I45b连接处加强横断面示意图焊缝处的应力按照下式进行计算。式中，为拉力；为弯矩；为剪力；为焊缝计算长度；为焊缝计算厚度。根据5.1.3.2节计算结果，拉力Nx=6kN，弯矩M=284kN·m，剪力Ny=1792kN。角焊缝最大焊脚尺寸hc≤1.2d，d=13.5mm，焊缝的计算厚度为0.7×13.5=9.45mm，焊缝计算长度lw取腹板高度450mm×4+100×4=2200mm。将计算参数代公式计算可得焊缝受到的应力值为94MPa，焊缝强度设计值为ffw=160MPa，可知满足要求。预埋件与斜撑钢管焊缝连接计算在上、中、下横梁中，中横梁预埋件与斜撑钢管焊缝连接处受力最大，因此，仅对中横梁的受力情况进行验算。根据5.1.3.2节计算结果，预埋件最大受力为剪力1679kN，因此，预埋件与斜撑钢管连接处焊缝受到的剪力为1679kN。中横梁预埋件与斜撑钢管焊缝连接容许剪力按照下式进行计算。式中，he为焊缝计算厚度；lw为焊缝计算长度；ffw为焊缝的抗剪强度。φ630×8mm钢管与预埋件相交线尺寸为>3.14×630=1978.2mm，由《钢结构计算手册》10.3.3条款可知焊缝的计算长度lw为相交线减去直径，则为lw=1978.2-630=1348.2mm由《钢结构计算手册》10.2.5条款，可知角焊缝的焊脚尺寸hf不宜大于直管壁厚的2倍，即不大于16mm，取值14mm；根据10.3.2条款，焊缝平均计算厚度取he＝0.7hf=9.8mm。查《钢结构计算手册》表3.4.1-3条款可知，角焊缝的抗剪强度为160MPa。将上述参数代入公式中，可得中横梁预埋件与斜撑钢管焊缝连接处的容许剪力为[Q]=2114kN>1679kN，可知满足要求。横梁混凝土顶板支架计算横梁混凝土顶板支架设计横梁顶板支架中模板采用厚为1.5cm的竹胶板，骨架采用10×10cm方木，间距为30cm，下设I10工字钢，间距90cm。采用碗扣支架调整标高，支架横向间距为加厚段90cm，非加厚段120cm，碗扣支架纵向间距为90cm，步距1.2m。按规范设置扫地杆与斜撑。支架布置如REF_Ref71884701\h图STYLEREF1\s522所示。（a）下横梁（b）中、上横梁图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s122横梁混凝土顶板支架布置横断面支架计算结果（一）竹胶板与方木验算通过理论计算分析可得到竹胶板与方木强度强度与刚度：①竹胶板受到最大应力值为8.72MPa<[σ]=50MPa，满足要求。②最大挠度值0.63mm，模板允许挠度值[f]=300/400=0.75mm，可知满足要求。因此，实腹板处竹胶板强度、刚度均满足要求。①方木受到最大应力值为5.5MPa<[σ]=11.7MPa，满足要求。②最大挠度值0.64mm，模板允许挠度值[f]=900/400=2.25mm，可知满足要求。因此，实腹板处方木强度、刚度均满足要求。（二）I10工字钢验算根据横梁混凝土顶板支架设计方案，I10工字钢构件最不利受力情况是跨径1.2m的I10工字钢。根据实际结构，运用有限元软件MIDAS/Civli2015进行仿真分析，仿真模型为5跨I10工字钢连续梁，每跨1.2m，受到方木产生的集中力37.5×0.9×0.3=9.6kN。REF_Ref71884727\h图STYLEREF1\s523为I10工字钢在集中力荷载作用下的应力、支反力、位移计算结果。由计算结果可知：①最大应力fmax=60.4MPa＜[σ]=215MPa，满足要求。②最大反力Qmax=3.15kN，此值传递到碗扣支架，后面继续分析。③最大变形vmax=0.47mm＜[vT]=1200/400=3mm满足要求。（a）应力（b）支反力（c）位移图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s123I10工字钢计算结果（四）碗扣支架验算REF_Ref71884742\h表STYLEREF1\s511列出了碗扣支架材料特性。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s111碗扣支架材料特性外径/mm壁厚/mm截面积A/cm2截面惯性矩I/cm4截面抵抗矩W/cm3回转半径i/cm483.54.8912.195.081.58在1m厚顶板位置，由模板的荷载分析可知，每平方米受力为26×1.2+（2.5+2）×1.4＝37.5kN。钢管自身重4.0kg/m，即0.04kN/m，按照步距1.2m，每根立杆承受自重（包括横杆）为：0.04×1.8=0.07。立杆平面尺寸布置为0.9×0.9m，则每根立杆承受轴向力为：N=37.5×0.9×0.9+0.07=30.45kN单支立杆稳定计算按照下式进行。式中，A为立杆横截面积；φ轴向受压构件稳定系数；f钢材强度设计值。立杆长细比λ=(l+2a)/i=(120+2×55)/1.58=