桥梁受力计算

2.10.4 水中箱梁钢管桩贝雷支架验算

钢管桩贝雷支架以新环岛路互通主线道路桥第2联第2跨为例： （1）荷载及荷载组合情况 ①竖向荷载

a.模板、拱架、支架、脚手架等自重，分项系数：

2.1=i γ；

b.新浇混凝土、钢筋混凝土或新砌体等自重，分项系数：2.1=i γ；

c.施工人员及施工机具运输或堆放的荷载；，分项系数：4.1=i γ

d.振捣混凝土时产生的竖向荷载，分项系数：4.1=i γ；

e.倾倒混凝土时产生的竖向荷载，分项系数：4.1=i γ；

f.其它可能产生的竖向荷载； ②水平荷载

a.新浇混凝土时对侧面模板产生的压力, 分项系数：2.1=i γ；

b.倾倒混凝土时产生的水平荷载，分项系数：4.1=i γ；

c.振捣混凝土时产生的水平荷载，分项系数：4.1=i γ；

③其它荷载 a.风荷载；

b.流水压力、流水压力或船只、漂浮物撞击力；

由于在对支架进行计算时，水平荷载⑵可不考虑，因此力的组合考虑为

⑶⑴+，只有在对高墩或高截面模板进行计算时，荷载⑵才考虑作为控制力计

算。

（2）钢管支架受力分析

模板自重： 2

/0.1m KN ；

施工人员、施工料具运输、堆放荷载： 2

/0.1m KN ； 振捣砼产生的荷载：2

/0.2m KN ；

倾倒砼产生的冲击荷载： 2

/0.2m KN 。

取新环岛路互通主线道路桥第2联第2跨箱梁断面为例，箱梁的截面积 As ＝8.93㎡。

箱梁混凝土自重： 单幅每跨混凝土重量为：m KN g /18.2322693.8=⨯= ,

桥面宽度为12.65m ，则箱梁混凝土自重产生的荷载为

2

/35.1865.1218

.232m KN g ==

，

则荷载组合后为：2

/22.30)0.20.20.1(4.1)35.180.1(2.1m KN g =++⨯++⨯=，

其主桥箱梁断面结构形式及受力分析模式参见图2.10-8。

图2.10-8 箱梁断面结构形式及受力分析模式

①承重结构物受力分析 a.分配梁[10型钢受力计算分析

分配梁按纵桥向布置，间距暂定为35cm 。按多跨连续梁受力考虑，其支点位置为承重梁的位置，计算间距为1.50m ，计算底板及腹板位置处的分配梁受力，参见图6-2：

模板荷载：

m KN m KN g /35.0/0.135.02

1=⨯=； 施工人员、施工料具运输、堆放荷载： m KN m KN g /35.0/0.135.02

2=⨯=；

振捣砼产生的荷载：

m

KN m KN g /7.0/0.235.023=⨯=；

倾倒砼产生的冲击荷载：

m KN m KN g /7.0/0.235.02

4=⨯=； 箱梁混凝土自重：

m

KN m KN g /42.6/35.1835.025=⨯=。

则荷载组合后为：

m KN g g g g g g /57.10)7.07.035.0(4.1)42.635.0(2.1)(4.1)(2.143251=++⨯++⨯=++⨯++⨯=

利用有限元计算软件，对该多跨连续梁模型进行计算可以得到最大弯矩及支点位置的最大反力。

图2.10-9 分配梁[10型钢受力分析模式

Mpa

Mpa W M m KN M 1707.63104.391051.2.51.236

max max

<=⨯⨯===σ，，

最大支反力为KN N 15.16=。 b.承重梁（工16型钢）受力计算分析

承重梁的受力为计算模型中工16钢的支点反力，其受力模型也可以简化为多跨连续梁，计算间距为贝雷梁的间距，其受力模型参见图。

图2.10-10 承重梁工16钢受力分析模式

Mpa Mpa W M KNm M KN Q 17029.7910

1411018.1118.1195.373

6max max

max <=⨯⨯====σ，，Mpa Mpa d I S Q m cm S I mm b I S 100][35.456

101127108.801095.37109.139.138

.801127

,

88cm 1127cm 8.80433max max

2243=<=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯======-στ，，，

最大支反力为KN N 42.62=。 c.贝雷梁受力计算分析

贝雷梁承受的力为上部全部荷载，为方便计算，取承重梁支点位置处的支反力，作为贝雷梁的计算荷载，现取边跨部位计算，其计算简图参见图6-4。

利用SAP2000有限元软件计算得到：

KN Q Mpa M 34.14478.254max max ==，,KN

N 88.271max =

查阅《装配式公路钢桥多用途使用手册》，“321”贝雷桁架容许应力表： 双排单层：容许弯矩：m KN M .4.1576max =

容许剪力：

KN

Q 5.490max =

本支架采用三组双排单层贝雷桁架，则：

m KN KNm M M .78.2542.78824

.15762max '

max >===

KN KN Q Q 34.14425.24525.4902max '

max >===

，从贝雷桁架纵梁结构受力上

看这种跨径满足要求。

图2.10-11 贝雷梁受力分析模式

d.桩顶横梁受力计算分析

桩顶横梁中间部分受力为贝雷梁的支点反力，取半幅箱梁桥作为一个计算单元，箱梁翼缘板处受力单独计算取集中荷载，计算如下。

a).箱梁翼缘板处受力为均布荷载计算

分配梁顺桥向间距考虑为100cm 一道，其受力荷载按均布荷载考虑，为方便计算取100cm 宽断面内的荷载作为计算荷载。

模板加支架型钢荷载：

m KN m KN g /0.4/0.400.12

1=⨯=； 施工人员、施工料具运输、堆放荷载： m KN m KN g /00.1/0.100.12

2=⨯=；