匝道桥门洞计算书

1、交通门洞受力计算书一、交通门洞搭建情况为保证施工过程中，交通正常通行，编制了跨揭普高速公路现浇箱梁施工的门洞设置方案，结合道路宽度，在揭普高速左、右幅各搭设三施工门洞，门洞净高为5.05米，净宽8.25米，顺揭普高速公路方向的长度为15m或18m，计算跨径为9.05m。门洞基础采用1.2米高预制配筋混凝土基础、尺寸为0.8m2.0m1.2m(宽长高)。钢管支墩采用630钢管，壁厚10mm，每侧均匀布置5条或6条，钢管柱间距为3.0米，净距为2.37米。钢管柱顶设双拼I36工字钢横梁；在横梁上布置I50b工字钢做为纵向分配梁，分配梁的间距为30cm。分配梁上满铺2厚的竹胶板作为防落模板，上铺一层

2、横向50*200mm厚松木板做模板支架体系平台。箱梁调平层采用60cm60cm钢管支架，钢管架纵、横向设置水平钢管连接，钢管顶部布置顶托进行调平。考虑到D匝道桥跨揭普高速公路处，现浇箱梁的截面最大，按最不利条件进行验算原则，验算时取该处进行计算。 二、荷载计算1、荷载传递路径：结构自重 夹板 横向分配木方 纵向木方 立杆 平台5*20cm木方 纵向工字梁 横向双拼工字梁 钢管柱顶砂箱 钢管柱 预制块基础 原有道路地基。2、腹板下的荷载计算：、钢筋混凝土自重箱梁钢筋混凝土自重属均布荷载，直接作用于底模及侧模，根据设计图可得箱梁各部分自重荷载为：横梁、腹板处 g1-1=1.75*26=45.5KN

3、/m2箱体处 g1-2=0.47*26=12.2KN/m2翼缘板处（平均）g1-3=0.38*26=9.9KN/m2 、竹胶板底模及防落层底模（板厚=1.8cm 容重=6KN/m3）g2=2*0.018*6KN/m3=0.22KN/m2、横向木枋（10*10cm30cm）g3=0.1*0.1*2*6/（0.3*2）=0.2KN/m2、纵向木枋（10*10cm）横梁、腹板处 g4-1=0.1*0.1*2*6/（0.25*1.8）=0.26KN/m2箱体处 g4-2=0.1*0.1*2*6/（0.5*1.8）=0.13KN/m2翼缘板处（平均） g4-3=0.1*0.1*2*6/（0.9*1.8）

4、=0.07KN/m2、支架体系自重a、单根钢管自重按2m的支架高度计算钢管自重荷载（含配件、剪刀撑及水平拉杆等），48*3.5钢管单位重为3.84kg/m，加配件乘以系数2.0,则立杆自重平均分配到底层的荷载为: g=2*2m*3.84kg/m*10=0.154KN/根b、钢管支架体系自重根据支架设计图，横梁及腹板区平均每平方米布置了7.4根钢管，箱室底板处平均每平方米布置了4.94根钢管，则支架体系自重为：横梁、腹板处 g5-1=0.154/（0.25*0.6）=1.03KN/m2 箱体处 g5-2=0.154/（0.5*0.6）=0.51KN/m2 翼缘板处 g5-3=0.154/（0.9

5、*0.6）=0.29KN/m2、施工机具及人员荷载 g6=1.5KN/m2 、倾倒混凝土产生的荷载 g7=2.0KN/m2、振捣砼产生的荷载 g8=2.0KN/m2三、受力验算（一）、面板受力验算1、面板受力分析面板钉在横向木方（30cm）上，直接承受上部施工荷载,取承受最大荷载的腹板处(横梁与腹板处承受的荷载相同)进行验算,截取1m宽的竹胶板简化为跨径为30cm的三等跨连续梁来验算：按四等跨连续梁计算，简图如下：平面图2、荷载组合、横梁、腹板处g=1.2*(q1-1+q2)+1.4*(q6+q7+q8)=1.2*(45.5+0.22)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=62.56KN/m2

6、q=g*b=62.56*1=62.56 KN/m3、受力验算Wbh2/6=10001818/654000mm3，Ibh3/12=1000181818/12486000mm4、抗弯验算Mmax/W(0.12562.560.22)106/540005.8N/mm2f12N/mm2满足要求！、挠度验算fmax0.632ql4/(100EI)0.63262.562004/(1004200486000)0.32mmfl/400300/4000.75mm满足要求！（二）、横向分配木方受力验算1、横向木方受力分析横向分配木方直接承受面板传递的荷载，横向木方间距为30cm，因横梁、腹板处受力最不利，故只验算该

7、处受力。横向木方简化为跨径为25cm的三等跨连续梁来验算：2、荷载组合g=1.2*(g1-1+g2+g3)+1.4*(g6+g7+g8)=1.2*(45.5+0.22+0.2)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=62.8KN/m2q=g*b=62.8*0.3=18.84KN/m3、受力验算：方木的弹性模量为E=9*103MPa；I= bh3/120.1*0.13/12=833cm4=0.833*10-5m4；W= bh2/6=10*102/6=167cm3=1.67*10-4m3；杆端内力值 ( 乘子 = 1)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1

8、0.00000000 2.14300000 0.00000000 0.00000000 -3.21450000 -0.13393750 2 0.00000000 2.67875000 -0.13393750 0.00000000 -2.67875000 -0.133937503 0.00000000 3.21450000 -0.13393750 0.00000000 -2.14300000 0.00000000约束反力值 ( 乘子 = 1)- 结点约束反力 合力 支 座 - - 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 2.14300000 0.00000000

9、2.14300000 90.0000000 0.00000000 2 0.00000000 5.89325000 0.00000000 5.89325000 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 5.89325000 0.00000000 5.89325000 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 2.14300000 0.00000000 2.14300000 90.0000000 0.00000000、抗弯验算纵向方木间距25cm，跨度为25cm，小方木按简支梁计算，则Mmax=0.134KNm=Mmax/W =0.134/(

10、1.6710-4)=1000KPa0.8MPa=12MPa强度满足要求、抗剪验算Vmax3.21kNmax3Vmax/(2bh0)=33.211000/(2100100)0.48N/mm21.78N/mm2满足要求、fmax=5ql4/384EI=521.430.254/(38491030.83810-5) =0.0145mmf=250/400=0.625mm挠度满足要求。1.3、支座反力：Rmax=5.89KN。（三）、纵向木方受力计算：1、受力分析纵向方木间距下钢管支架间距为60cm，跨度按60cm计算，纵向方木承受来自横向木方的集中荷载，P5.89KN，按三连跨简支梁计算，则2、内力计算

11、内力计算- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 2 0.00000000 7.90875000 0.00000000 0.00000000 -9.76125000 -0.55575000 3 0.00000000 3.15875000 -0.55575000 0.00000000 -8.62125000 -0.42750000 4 0.00000000 3.01625000 -0.42750000 0.00000000 -

12、8.76375000 -0.38475000 5 0.00000000 3.84750000 -0.38475000 0.00000000 3.84750000 0.00000000-反力计算- 结点约束反力 合力 支 座 - - 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩- 2 0.00000000 7.90875000 0.00000000 7.90875000 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 12.9200000 0.00000000 12.9200000 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 11.6375000 0

13、.00000000 11.6375000 90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 12.6112500 0.00000000 12.6112500 90.0000000 0.00000000 6 0.00000000 -3.84750000 0.00000000 3.84750000 -90.0000000 0.00000000-3、受力验算方木的弹性模量为E=9*103MPa；I= bh3/120.1*0.13/12=833cm4=0.833*10-5m4；W= bh2/6=10*102/6=167cm3=1.67*10-4m3；、抗弯验算Mmax=0.61 K

14、Nm=Mmax/W =0.61/(1.6710-4)=5749KPa3.65MPa=12MPa强度满足要求、抗剪验算Vmax9.76kN max3Vmax/(2bh0)=37.911000/(2100100)1.46N/mm21.78N/mm2、挠度验算fmax=Pl/348EI=6.430.25/(34891030.83810-5)=0.278mm f=600/400=1.5mm挠度满足要求（4）支座反力计算Rmax=12.92KN（四）、立杆验算1、立杆轴向荷载计算据路桥施工计算手册，采用48*3.5钢管作支架，当横杆步距为1.2m时，对接立杆的容许荷载N容=33.1KN。腹板下立杆底部承

15、受竖向荷载为:N=0.25*0.6*61.95KN/m2=9.29KNN容=33.6KN。 结论:单根立杆承受荷载满足容许荷载要求。2、立杆稳定性验算立杆的计算长度L0 L0=120cm截面回转半径I i=1.58cm截面积A A=4.89cm2截面抵抗矩W W=5.08cm3钢材的抗压设计强度 容许=215Mpa长细比 = L0/i= 120/1.58=76轴心受压构件的稳定系数=0.715则立杆的稳定性按下列公式计算:N/(*A)=9.29*1000/(0.715*4.89*102)=26.57Mpa容许=215Mpa结论：支架立杆的稳定性满足要求。（五）、立杆下支垫木方受力验算1、受力分

16、析纵向方木间距下钢管支架间距为60cm，跨度按60cm计算，纵向方木承受来自立杆的集中荷载，按最大荷载P12.92KN，单跨简支梁计算。2、受力分析方木的弹性模量为E=9*103MPa；I= bh3/12200*803/12=8533333mm4；W= bh2/6=200*802/6=213333mm3；、抗弯验算Mmax=Pl/4=12.920.5/4=1.615KNm=Mmax/W =1.615106/213333=7.57MPa=12MPa强度满足要求、抗剪验算Vmax6.46kN max3Vmax/(2bh0)=36.461000/(220080)0.61N/mm21.78N/mm23

17、、挠度验算fmax=Pl/348EI=12.920.5/(34891030.83810-5)=0.246mmf=215 N/mm2满足要求！、抗剪验算max=Vmaxbh02-(b-)h2/(8Iz)=373.6710001383602-(138-12)328.42/(8165301000012)=101.16N/mm2=125N/mm2满足要求！、挠度验算max=p(5(L/c)4+2(L/c)2+1)/(384(L/c)3)L3/(EIx)=90.93(6(3000/500)4+2(3000/500)2+1)/(384(3000/500)3)30003/(206000165300000)=0.008mmL/250=31000/250=12mm满足要求！以上验算按单根I36工字梁进行，经计算，双拼工字钢横梁受力满足要求。（八）、钢管柱受力验算1、受力分析钢管柱选取630钢管，壁厚10mm，取最不利中间柱为验算对象，根据以上的计算，最大支座反力为602.96KN。材质为A3，E=2.1108Kpa, 630钢管桩壁厚10mm的惯性矩：I=(44)=9.36210-4m42、桩的失稳临界力