钢箱梁顶推计算书

计算书

、设计依据

1 •《苏州广济北延GY-A1项目“钢箱梁顶推专项施工方案”(论证稿)》

2. 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

3. 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)

4. 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)

5. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041--2000)

二、设计参数

1 •箱梁自重：钢箱梁自重按80.7kN/m进行计算。

2、导梁自重：导梁总重为316kN，建模时对其结构进行简化，按14.1kN/m 进行计算。

3、其它结构自重：由程序自动记入。

4、墩顶水平力：顶推施工中拼装平台处的支架墩顶受摩檫力F1作用，取摩檫系数卩为0.1 ;在11#墩处的支架由于是千斤顶牵引施工，受到千斤顶的作用

力T,同时受到墩顶摩檫力F2的作用，取摩檫系数卩为0.1。

三、设计工况及荷载组合

根据施工工艺及现场的结构形式，确定荷载工况如下：

工况一：钢箱梁拼装阶段。荷载组合为：钢箱梁自重+导梁自重+其它结构

自重。

工况二：钢箱梁顶推阶段。

在钢箱梁顶推阶段按每顶推2.5m为一个工况，以箱梁端头顶推至12#墩为最后一个工况，共30个工况，以此进行各墩顶的受力和导梁的受力分析，其荷载组合为：钢箱梁自重+导梁自重。

根据以上工况的计算结果，统计出各临时墩的最大受力，对其结构进行分析。对于11#墩的荷载组合为：墩顶作用力+顶推力+摩阻力+结构自重；对于其它各临时墩的荷载组合为：墩顶作用力+摩阻力+结构自重。

四、钢箱梁拼装阶段的受力分析

4.1贝雷支架的计算分析

钢箱梁在贝雷支架上进行拼装，支撑箱梁的贝雷片的最大跨径为14m。每个

断面布置有四组贝雷片进行箱梁支撑，考虑

1.4

的不均匀分配系数，作用在每组

贝雷片的作用力为F=80.7/4X l.4+2.7/3=29.2kN/m。其计算模型及结果如下：

山I川山川山川山山M山山山川山山山山山

计算模型

弯矩图

剪力图

通过计算得贝雷片所受到的最大弯矩为M=715.4kNm ,最大剪力为

V=204.4kN。单组贝雷片的容许弯矩为[M]=788.2kNm>715.4kNm ,单组贝雷片的容许剪力为[V]=245.2kN>204.4kN，故贝雷片的强度满足要求。

4.2牛腿的计算分析

将贝雷片简化为两跨14m连续梁进行计算，计算模型及结果如下：出出山山山I川

山山出山山川山山山川山山亠 -

剪力图

通过计算得牛腿的支座反力为F=511kN。

贝雷片的支撑牛腿选用工28B,从钢管内部穿过，悬臂长度为20cm。牛腿型钢所受到的最

计算模型

大弯矩为M=511X 0.2=102.2kNm,最大剪力为V=511kN。型钢工28B的截面模量为

W=5.34X 10-4m3。

则其弯曲应力为c =M/W=188.2MPa<[ c ]=1.4X 145=203MPa

其剪力为T =VS/lb=17.2MPa<[ T ]=85MPa

故牛腿的强度满足要求。

4.3钢管桩的计算分析

在该施工阶段，钢管桩顶的最大支反力小于钢箱梁顶推阶段的最大支反力，故在该施工阶段，略去钢管桩支架的验算。

五、钢箱梁顶推阶段的受力分析

5.1支座反力的计算

在钢箱梁顶推阶段按每顶推2.5m为一个工况，以箱梁端头顶推至12#墩为最后一个工况，共30个工况，以此进行各墩顶的受力和导梁的受力分析，其荷载组合为：钢箱梁自重+导梁自重。

采用MIDAS对其进行建模计算。模型中，将钢箱梁及导梁换算成等效截面结构，对应于30个工况，设置30个施工阶段。其模型如下：

计算模型

通过计算得出其支座反力结果如下表：

对于各工况条件下的结构应力进行统计，发现导梁的最大应力出现在施工阶段25处，其最大应力为c =118.0MPa<145MPa,结构的最大变形出现在施工阶段20处，其最大变形量为246.6mm,其应力云图及变形图见下图。

施工阶段-25变形图

•*T4A g—C D E F r /G H■(I 施工阶段i80.8278.91125.6927.51064.01234.2771.1

: 施工阶段2116.8362.11230.8902.11057.01284.8528.5 I j 施工阶段3162.9480.51232.31070.2501.12035.1j

施工阶段4622.3215.01240.41009.5768.71626.3

施工阶段5275.6773.31239.5951.3979.41263.1

纟施工阶段6363.1906.51222.8914.81128.7946.2

: 施工阶段7487.3999.51207.3894.71217.8675.4■■■施工阶段8450.7650.11048.31195.8890.11247.1

1施工阶段9849.81041.01300.5416.81873.9r 1施工阶段101095.4995.51251.7675.91463.6j ］施工阶段111383.9893.01234.2865.91105.1J 施工阶段121715.7732.81248.4986.8798.4

1施工阶段132090.7515.01294.21038.5543.7

1施工阶段14

吝和和0

2491.6

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343.5861.31785.7

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~m・施工阶段-25应力云图