0号块托架计算书

铁路桥梁连续梁零号块托架计算书
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一、计算说明
1、计算依据及参考资料
1.1《有砟轨道预应力混凝土连续梁40+56+40m（通桥（2008）2261A-Ⅵ》
1.2 《40+56+40m连续梁梁部施工方案》
1.2《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）
1.3《钢结构设计规范》GB 50017-2003
2、基本参数
2.1钢筋混凝土密度取2.6t/m3，钢材密度取7.85t/m3，钢材弹性模量
E=2.1x105Mpa，泊松比取0.3。

2.2 Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=215Mpa，抗剪强度设计值
[fv]=125Mpa； Q345钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=310Mpa，抗剪
强度设计值[fv]=180Mpa；φ32精轧螺纹钢筋拉杆采用785级，按两倍安
全系数控制拉应力不大于390Mpa。

3、计算方法和内容
本支架采用ANSYS通用有限元程序，按照托架实际结构建立空间模型进行整体分析计算，单个零号块按一次浇筑完成进行计算。

荷载施加：
零号块的施工除三角形承重托架单独加工外，其他底模、外模、内模等均利用挂篮的相应构件，作用在托架上的砼荷载为超出墩身宽度以外的2.15悬臂端箱梁砼荷载，计算时按墩身边缘位置最大截面尺寸等截面计算，计算砼荷载超过设计砼荷载约10%。

计算时腹板部分砼以均布荷载形式直接作用在腹板宽度范围的底模面
2 板上，顶板砼、内模自重和底板砼以均布荷载形式作用在底板宽度范围的底模面板上，翼板砼与外模自重以集中力的形式作用在底模两侧的承重梁上，底模及托架的自重以自重形式在计算模型内考虑。

主要计算内容：零号块托架结构的强度、刚度和稳定性计算。

4、荷载组合
①底模板及托架自重；
底模板及支架结构自重按7.85t/ m3在计算模型中考虑。

②新浇筑钢筋混凝土自重；
砼体积按实际截面尺寸计算，按2.6t/ m3的密度换算成荷载施加在模板和托
架结构上。

③施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；
人群、机具等临时荷载取g临=1KN/ m2。

④振捣混凝土时产生的荷载；
砼振捣对水平面模板的荷载取g平=2KN/ m2。

⑤新浇筑混凝土对模板侧面的压力；
侧模板上的砼侧压力根据桥涵施工技术规范的公式计算。

箱梁砼初凝时间8
小时，浇筑速度为1m/h，砼比重为24KN/m3，则侧压力为：
P1=0.22γ0t0.k1.k2.v1/2=0.22x2.4x8x1.2x1.15x11/2=58.3KN/m2
⑥倾倒混凝土时产生的荷载。

砼倾倒对垂直面模板的荷载取g垂=2KN/ m2。

强度计算：①+②+③+④+⑤+⑥
刚度验算：①+②+⑤
3 5、底模板上的荷载计算
5.1、新浇砼重量计算（单位：t）：
5.2、作用在底篮上的荷载：
a、腹板位置：
新浇砼荷载：P1=112KN/ m2
人群及机具等临时荷载：g临=1KN/ m2
砼振捣时产生的荷载：g平=2 KN/m2
均布面荷载合计：P1+g临+g平=115K N/ m2
b、底板位置：
新浇砼荷载：P2=58.8KN/ m2
人群及机具等临时荷载：g临=1KN/ m2
砼振捣时产生的荷载：g平=2K N/ m2
均布面荷载合计：P2+g临+g平=61.8KN/ m2
c、外模及翼板传递的集中力：
新浇砼荷载：P2=9.8KN/ m2
人群及机具等临时荷载：g临=1KN/ m2
砼振捣时产生的荷载：g平=2K N/ m2
外模自重：Q1=67.07KN
集中荷载：F1 =4x8.42KN；F2 =4x16.84KN；F3 =4x16.84KN；F4 =4x4.2KN；
4 F
5 =4x2.1KN；
6、单位说明
计算模型及计算结果中，力的单位采用牛顿，长度单位采用mm，集中荷载单位为N，均布面荷载单位为N/mm2，应力单位采用Mpa，挠度单位采用mm。

二、计算结果
整体计算模型见图1、2，零号块支架最大变形17mm。

图1 整体计算模型
图2 整体受力变形图（浇筑第一次砼）
1、底模前横梁
最大应力56MPa<[f]=215 MPa，满足规范要求。

最大变形9mm，相对挠度8mm，f/L=8/14000=1/1750<1/400，满足规范要求。

2、底模后横梁
最大应力90MPa<[f]=215 MPa，满足规范要求。

最大变形7.4mm，相对挠度7.4mm，f/L=7.4/14000=1/1892<1/400，满足规范要求。

3、底模纵向工字钢梁
最大应力160MPa<[f]=215 MPa，满足规范要求。

5 最大变形13mm， f/L=13/6000=1/462<1/400，满足规范要求。

4、底模加劲肋[8
最大应力52 MPa<[f]=215 MPa，满足规范要求。

最大变形13.4mm，相对挠度0.4mm，f/L=0.4/750=1/1875<1/400，满足
规范要求。

5、外模承重梁
最大应力93MPa<[f]=215 MPa，满足规范要求。

最大变形13.3mm， f/L=13.3/6000=1/451<1/400，满足规范要求。

6、底模面板
最大应力186MPa<[f]=215 MPa，满足规范要求。

最大变形15mm，局部变形0.8mm，f/L=0.8/400=1/500<1/400，满足规范
要求。

7、三角托架
最大应力91MPa<[f]=215 MPa，满足规范要求。

最大变形2mm， f/L=2/4900=1/2450<1/400，满足规范要求。

支反力：
水平杆：Fy=-226140N；Fz=471390N；
斜撑杆：Fy=226140N；Fz=162560N；
斜撑杆受压稳定性：
轴力应力30.5 MPa，i=106，长细比λ=6250/106=59，根据《钢结构设
计规范》（GB 50017-2003），查表C-2得稳定系数φ=0.81。

σ=30.5/0.81=38 MPa <[f]=215MPa，满足规范要求。

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8、托架对拉杆
每榀托架水平杆和斜撑杆各用6根φ32精轧螺纹钢筋对称锚固在墩身上。

精轧螺纹钢筋最大拉力F=226140N，
最大拉应力为226140/（6x804）=47 MPa<[f]=390 MPa，，满足规范要求。

精轧螺纹钢筋承受最大剪力Fv=471390N，
最大剪应力为471390/（6x804）=98 MPa<[fv]=180 MPa，满足规范要求。

9、托架连接销计算
托架杆件连接插销直径为90mm，插销截面积A=6358mm2，插销承受的水平拉力计竖向力的合力为523000N，则双剪状态插销最大剪应力为523000/(2x6358)= 41MPa<[fv]=180 MPa。

三、结论
1、托架安装时应根据最大拉力数据，对精轧螺纹钢筋进行预紧。

2、计算结果表明本托架结构刚度、强度和稳定性均能满足施工要求。

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四、计算结果附图
图4 底模前横梁应力图
图5 底模前横梁变形图
8 图6 底模后横梁应力图
图7 底模后横梁变形图
9 图8 底模纵工字梁应力图
10 图9 底模纵工字梁变形图
图10 底模加劲横肋应力图
11 图11 底模加劲横肋变形图
图12 外模承重梁应力图
图13 外模承重梁变形图
13 图14 三角托架应力图
图15 三角托架变形图
图16 底模面板应力图
15 图17 底模面板变形图。