迈达斯(midas)计算

潇湘路连续梁门洞调整后支架计算书

1概述

原《潇湘路（32+48+32）m连续梁施工方案》中，门洞条形基础中心间距为7.5米，现根据征迁人员反映，为满足门洞内机动车辆通行需求，需将条形基础中心间距调整至8.5米。

现对门洞结构体系进行计算，调整后门洞横断面如图1-1所示。

图1-1调整后门洞横断面图

门洞纵断面不作改变如图1-2所示。

图1-2门洞总断面图

门洞从上至下依次是：I40工字钢、双拼I40工字钢、Ф426*6钢管（内部灌C20素混凝土），各结构构件纵向布置均与原方案相同。

2主要材料力学性能

（1）钢材为Q235钢，其主要力学性能取值如下：

抗拉、抗压、抗弯强度:

[ =125Mpa

Q235:[σ]=215Mpa, ]

（2）混凝土采用C35混凝土，其主要力学性能取值如下：

弹性模量：E=3.15×104N/mm2。

抗压强度设计值：f c=14.3N/mm2

抗拉强度设计值：f t=1.43N/mm2

（3）承台主筋采用HRB400级螺纹钢筋，其主要力学性能如下：

抗拉强度设计值：f y=360N/mm2。

（4）箍筋采用HPB300级钢筋，其主要力学性能如下：

抗拉强度设计值：f y=270N/mm2

3门洞结构计算

3.1midas整体建模及荷载施加

Midas整体模型如图3.1-1所示。

图3.1-1MIDAS整体模型图

midas荷载加载横断面图如图3.1-2所示。

3.1-2荷载加载横断面图

荷载加载纵断面如图3.1-3所示。

图3.1-3荷载加载纵断面图3.2整体受力分析

整体模型受力分析如图5.2-1~5.2-3所示。

图5.2-1门洞整体位移等值线

图5.2-2门洞整体组合应力云图

图5.2-3门洞整体剪应力云图

由模型分析可得，模型最大位移D=3.2mm＜[l/600]=14.1mm,组大组合应力σ=144.2Mpa＜[σ]=215Mpa，最大剪应力σ=21.6Mpa＜[σ]=125Mpa 门洞整体强度、刚度均满足要求。

3.3细部构件分析

3.3.1I40工字钢计算

I40工字钢位移等值线如图3.3-1所示。

图3.3-1I40工字钢整体位移等值线

I40工字钢位组合应力如图3.3-2所示。

图3.3-2I40工字钢组合应力云图

I40工字钢位剪应力如图3.3-3所示。

图3.3-3I40工字钢剪应力云图

由模型分析可得，I40工字钢最大位移D=3.2mm＜[l/600]=14.1mm,组大组合应力σ=111.6Mpa＜[σ]=215Mpa，最大剪应力σ=20.4Mpa＜[σ]=125Mpa I40工字钢强度刚度均满足要求。

3.3.2双拼I40工字钢计算

双拼I40工字钢位移等值线如图3.3-4所示。

图3.3-4双拼I40工字钢整体位移等值线

双拼I40工字钢位组合应力如图3.3-5所示。

图3.3-5双拼I40工字钢组合应力云图

双拼I40工字钢位剪应力如图3.3-6所示。

图3.3-6双拼I40工字钢剪应力云图

由模型分析可得，模型最大位移D=1.88mm＜[l/600]=3.33mm,组大组合应力σ=84.3Mpa＜[σ]=215Mpa，最大剪应力σ=21.6Mpa＜[σ]=125Mpa 双拼I40工字钢强度刚度均满足要求。

3.3.3Ф426*6钢管计算

钢管立柱承受的支座反力如图3.3-7所表示。

图3.3-7钢管立柱支座反力图

最大立柱受力为368.4KN

用Φ426*6mm 钢管立柱，在其中灌入C20素混凝土。钢管回转半径:i=148.15mm ，截面积A=79.168cm2，立柱最大高度按5.5m 计。长细比:λ=L/i=5500/148.15=37.123＜150（柱类受压构件容许长细比为150），满足要求。其中L 为计算长度，查表得轴心受压稳定性系数ϕ=0.836。

[]222/215/65.568.7916836.010004.368mm N mm N mm

A P =<=⨯⨯==σϕσ 立柱之间加1道Φ426*6mm 平联横撑，立柱受力符合要求。

3.3.4条形基础承载力验算

中间条形基础长度12.6m ，宽1.5m ，高1m ，将上述支座反力加载如条形基础建模计算，每根钢管立柱承受的支座反力如图3.3-8所示。

图5-1钢管立柱支座反力图

从左至右支座反力依次为125.5kN、216.7kN、265.8kN、295.1kN、368.4kN、295.1kN、265.8kN、216.7kN、125.5kN。

将条形基础按倒梁法计算，则作用在梁上部的均布荷载：

q=F总/1.5=（（125.5+216.7+265.8+295.1）*2+368.4）/12.6=172.58kn/m

条形基础最大跨度为2m，按照五跨连续梁，计算最大跨中弯矩和支座剪力：M max=0.105*172.58*22=72.48kn*m，

F=0.5ql=0.5*172.58*2=172.58KN

按照原条形基础配筋，主筋A s=2250mm2，箍筋Ф10@20进行截面校核

ξ=f y A s

a1f c bh0

=（360*2250）/（14.3*1500*9502）=0.000418＜ξb=0.517 M u=ξ*（1-ξ）f c bh0=0.000418*（1-0.000418）*14.3*1500*9502=809.6KN*m＞M max

故主筋满足要求。

0.7f t bh0=0.7*1.43*1500*950=142.4KN＜F=172.58KN

nAsv1

s ≥V−0.7f t bh0

f y h0

=（172.58-142.4）*1000/（270*950）=0.117

采用Ф10双肢箍，S≤2*78.5/0.117=1341mm 即采用Ф10@200mm，满足要求。

故条形基础配筋满足要求。