三线道岔梁支架现浇方案结构检算书_secret

三线道岔梁支架现浇方案结构检

算书

目录

1前言

2施工方案

3结构基本数据

4结构检算项目

5荷载确定

6结构检算

6.1军用梁结构检算

6.2柱顶横梁结构检算

6.3钢管柱结构检算

7 结论

施工方案

现浇梁方案拟采用中支墩贝雷架方案。

在跨中设临时支墩，临时支墩由13m长PC型50cm预应力管桩，桩帽混凝土基础和钢管柱组成。两端支墩利用桥墩承台，在承台上支立钢管柱。钢管柱柱顶横向放置支撑横梁，横梁上沿桥纵向铺设贝雷架梁，于贝雷架顶、箱梁底板范围内横向铺设I20工字钢分布梁，在分布梁顶铺设钢模板作为底模；侧模采用钢模板，内模采用简易钢模板。

中支墩贝雷架方案效果图

1结构基本数据

大桥桥墩为直坡圆端实心墩，墩身380×760cm。单孔梁体长32.7m，贝雷架梁跨度为28m（12m＋4m＋12m），钢管柱为∅351×10钢焊管。

3.1贝雷架跨度

和横向布置

跨度L＝28m

横向榀数N＝21榀。

贝雷架跨度图

3.2钢管柱

数量n＝7根，代表长度S＝12m。

3.3柱顶横梁

采用两根32b工字钢。

3.4箱梁混凝土重量

新坡道岔梁箱梁单孔混凝土

体积V＝569.1m3，贝雷架横向布置图重量G＝569.1×2.6＝1479.5T

3.5贝雷架重量

一跨26榀贝雷架重量

G＝26×10片×300kg/片

～80T 箱梁跨中截面（mm）

3.6模板重量

侧模、底模、内模重量90T

模板和支架荷载合计＝80T＋90T＝170T

人员和施工机具Gr＝15T；震动等荷载不考虑。

4结构检算项目

－贝雷架变形和抗弯能力；

－柱顶横梁变形和应力；

－钢管柱强度和稳定性。

5荷载确定

根据以上各部分荷载，确定荷载组合，见下表

折合线荷载q＝18354.5/32.7=561.3KN/m。

6结构检算

a)贝雷架梁结构检算

贝雷架为21榀，按照梁进行计算。其检算结果见图。

贝雷架梁结构模型

贝雷架梁荷载图

贝雷架梁结构变形图

贝雷架梁弯矩图

贝雷架梁结构变形8.3mm，最大弯矩M＝33.3T.m<78.8T.m，最大剪力Q＝234/21=11.1T<24.5T，安全系数2.2，挠跨比8.3/12000＝1/1445。结构变形和杆件内力满足要求。

b)柱顶横梁结构检算

钢管柱顶横向支撑梁，采用两根40b工字钢。贝雷架梁横向分布宽度为12m，钢管柱两侧中心间距为16m，为简化计算，荷载横向分布宽度按照16m范围匀布考虑。柱顶横向支撑梁最大荷载在中间横梁，单个横梁总荷载为449T，折算均布荷载为520/16＝28T/m，柱顶横梁计算模型见图。

钢管柱布置图（mm）

单根40b工字钢截面参数，截面面积A=9407mm2，

Ix=227810000mm4，截面模量Wx=1139050mm3。

检算结果见图。

柱顶横梁结构模型

柱顶横梁荷载图

柱顶横梁变形图

柱顶横梁应力图

柱顶横梁最大变形0.8mm，最大应力76.8MPa<215MPa。安全系数2.8，结构变形和应力符合设计和规范要求

c)钢管柱结构检算

根据压杆稳定公式：N/∅A

钢管柱单端荷载449T，实际采用7根，总承载力＝254.6×7＝1782T>449T，安全系数3.97，可以满足要求。

钢管柱允许承载力计算表

6.4 PC预应力混凝土管桩

单根直径50cm长13m预应力混凝土管桩，其承载力为90T，7根管桩总承载力为630T>449T，安全系数1.4。

7结论

通过计算，说明支架方案结构可行，结构变形和杆件内力、应力满足设计和规范要求。

附：工字钢方案

检算荷载基本相同，取q＝65T/m，跨度布置采用3×9.3m形式。工字钢为简支梁，40b工字钢45榀。

最大弯矩M＝65×9.32/8=702.73T.m

单根40b工字钢截面参数，截面面积A=9407mm2，

Ix=227810000mm4，截面模量Wx=1139050mm3。

最大应力＝M/W＝702.73e4/(45*1139050e-9)

=1.37e8Pa=137MPa<215MPa

最大变形＝5qL4/(384EI) (取q＝65T/m)

＝5×65e4×9.34/(45×384×2.06e11×227810000e-12)

=3.0e-2=30mm

挠垮比＝30/9300=1/310 （略大）

如果采用45b工字钢40根，A=11140mm2，Ix=337590000mm4，截面模量Wx=1500400mm3。

最大应力＝M/W＝702.73e4/(40*1500400e-9)

=1.17e8Pa=117MPa<215MPa

最大变形＝5qL4/(384EI) (取q＝65T/m)

＝5×65e4×9.34/(40×384×2.06e11×337590000e-12)

=2.27e-2=23mm

挠垮比＝28/9300=1/413<1/400

因此，40根45b工字钢，3×9.3m跨度布置是可行的。

40根45b工字钢重量＝3×12×40×87.449

＝960×87.449＝84T

45根40b工字钢重量＝3×12×45×73.845

＝1620×73.845＝120T