边跨合拢段支架计算书

边跨合拢段支架工程
计算书
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黄河特大桥边跨合拢段支架计算书
一、黄河特大桥边跨合拢段支架图及支架受力图（单位：cm）
二、支架受力验算
支架受力简图
2.1支架荷载计算
合拢段钢筋混凝土荷载：354.01t×10N/kg=3540.1KN
模板荷载：296.73m²×0.75KN/m²=222.548KN
施工人员、料具运输、堆放荷载：2.5KN
倾倒混凝土产生的冲击荷载：6KN
振捣混凝土产生的荷载：4KN
总荷载为：3540.1KN +222.548KN +2.5KN+6KN+4KN=3775.148KN
每根拉杆所受荷载：F=3775.148÷15=251.677KN
支架杆件使用双拼[36a，其弹性模量E=206GPa，惯性矩I=2.374×10-4 m4，截面A=1.218×10-2 m²，故：
EI=2.06×108 KPa×2.374×10-4 m4 =4.89×104KN·m²
EA=2.06×108 KPa×1.218×10-2 m²=2.509×106KN
2.2基本体系和力法方程
本支架为一次超静定结构，切断多余杆件BC ，在切口处代以未知轴力X 1，得到如下图所示基本体系。

基本体系由于荷载和未知力在X 1方向的位移应当是零，亦即切口处两截面的相对位移应为零，由此得力法方程：
δ11X 1+∆1P =0
2.3系数和自由项
在基本结构切口处加单位力X 1。

各杆轴力可由节点法求得，如下图所示： 杆AD 还有弯矩，建模及验算如下所示：
基本结构在荷载作用下，各杆没有轴力，只有杆AD 有弯矩，其建模及验算下图所示： δ11=∫
M 12EI
ds+∑
F N12l EA
=
1
4.89×104KN·m²
×
2.625m×5.25m
2
×（2
3
×2.625m ）×2+
1
2.509×106KN
×（1.9892×10.5m+2.051²×2×5.413m+1²×1.32m ）
=5.284×10-4m/KN ∆1P =∫
M 1M P EI
ds=
1
4.89×104KN·m²
×（0.5×1010.231KN×3.625m ）×（2
3
×1.8125m ）
+（1010.231KN+1054.023KN
2
×1.625m ）×（
2.625m+1.8125m
2）
+（1054.023KN+1091.02KN
2
×1.375m ）×（
2.625m+1.9375m
2）
+（
416.777KN+1091.02KN
2
×3m ）×（
0.4375m+1.9375m 2
）
+（0.5×416.777KN×0.875m ）×（23
×0.4375m ） =0.231m 2.4求多余未知力
X 1 =-
∆1P δ11
=-
=-437.169KN （拉力）
2.5求内力
内力叠加公式为:
FN=F N1X1+F NP
M=M1X1+M P
各杆轴力如下图所示：
横梁AD杆建立模型及验算：
2.6分析
（1）轴向应力分析
由各轴受力图可知AC、CD杆所受轴力最大，故只需验证AC、CD杆应力σmax小于额定应力［σ］即可。

而
=
σmax=F AC
A
故支架杆件轴向应力符合要求。

（2）剪应力分析
由上图可知最大剪力Q max为257.8KN，因
=
τmax=Q max
A
故支架杆件抗剪符合要求。

三、组件6受力验算
组件6由23根Ⅰ10工字钢组成。

3.1荷载计算
合拢段钢筋混凝土荷载：354.01t×10N/kg=3540.1KN
模板荷载：296.73m²×0.75KN/m²=222.548KN
施工人员、料具运输、堆放荷载：2.5KN
倾倒混凝土产生的冲击荷载：6KN
振捣混凝土产生的荷载：4KN
总荷载为：3540.1KN +222.548KN +222.548KN+2.5KN+6KN+4KN=3775.148KN 每根所受荷载：q=3775.148÷23÷7=23.448KN/m
3.2受力简图、建模及验算
3.3分析
Ⅰ10工字钢截面特性:
弹性模量E=206GPa，惯性矩I=2.45×10-6m4，截面A=14.3cm²,
抗弯截面模量W x=49cm³
τmax=Q max
A
=，抗剪满足要求；
δmax=M max
Wx =1.6KN·m
49cm3
=32.7MPa<［δ］=170MPa,抗弯满足要求；
最大变形L=0.1mm<7
400
=17.5mm，绕度满足要求
四、组件7受力验算
组件7由10根Ⅰ25工字钢组成。

4.1荷载计算
合拢段钢筋混凝土荷载：354.01t×10N/kg=3540.1KN
模板荷载：296.73m²×0.75KN/m²=222.548KN
组件6荷载：18KN
施工人员、料具运输、堆放荷载：2.5KN
倾倒混凝土产生的冲击荷载：6KN
振捣混凝土产生的荷载：4KN
总荷载为：3540.1KN +222.548KN+18KN+2.5KN+6KN+4KN=3793.148KN
每根所受荷载：q=3793.148÷10÷6.75=56.2KN/m
4.2受力简图、建模及验算
4.3分析
Ⅰ25工字钢截面特性:
弹性模量E=206GPa，惯性矩I=50.2×10-6m4，截面A=48.5cm², 抗弯截面模量W x=402cm³
τmax=Q max
A
=，抗剪满足要求；
δmax=M max
Wx =61.2KN·m
402cm3
=152.24MPa<［δ］=170MPa,抗弯满足要求；
最大变形L=1.2mm<6.75
400
=16.9mm，绕度满足要求
五、组件8受力验算
组件8由3根双拼[20槽钢组成。

5.1荷载计算
合拢段钢筋混凝土荷载：354.01t×10N/kg=3540.1KN
模板荷载：296.73m²×0.75KN/m²=222.548KN
组件6、7荷载：18KN+25.72KN=43.72KN
施工人员、料具运输、堆放荷载：2.5KN
倾倒混凝土产生的冲击荷载：6KN
振捣混凝土产生的荷载：4KN
总荷载为：3540.1KN +222.548KN+43.72KN+2.5KN+6KN+4KN=3818.868KN 5.2受力简图、建模及验算
5.3分析
双拼[20槽钢截面特性:
弹性模量E=206GPa，惯性矩I=35.6×10-6m4，截面A=57.6cm²,
抗弯截面模量W x=356cm³
τmax=Q max
A
=，抗剪满足要求；
δmax=M max
Wx =46.1KN·m
356cm3
=129.5MPa<［δ］=170MPa,抗弯满足要求；
最大变形L=4mm<9
400
=22.5mm，绕度满足要求
六、组件9受力验算
组件9由15根直径32mm精轧钢组成。

每根所受拉力251.677KN，而
σmax=F
A
=
轴向抗拉符合要求。