鋼箱梁頂推計(jì)算書(shū)

1、.計(jì)算書(shū)一、設(shè)計(jì)依據(jù)1蘇州廣濟(jì)北延GY-A1項(xiàng)目“鋼箱梁頂推專項(xiàng)施工方案”（論證稿）2.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）3.公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ024-85）4.公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）5.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)二、設(shè)計(jì)參數(shù)1箱梁自重：鋼箱梁自重按80.7kN/m進(jìn)行計(jì)算。2、導(dǎo)梁自重：導(dǎo)梁總重為316kN，建模時(shí)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，按14.1kN/m進(jìn)行計(jì)算。3、其它結(jié)構(gòu)自重：由程序自動(dòng)記入。4、墩頂水平力：頂推施工中拼裝平臺(tái)處的支架墩頂受摩檫力F1作用，取摩檫系數(shù)為0.1；在11#墩處的支架由于是千斤頂牽引施工

2、，受到千斤頂?shù)淖饔昧，同時(shí)受到墩頂摩檫力F2的作用，取摩檫系數(shù)為0.1。三、設(shè)計(jì)工況及荷載組合根據(jù)施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式，確定荷載工況如下：工況一：鋼箱梁拼裝階段。荷載組合為：鋼箱梁自重+導(dǎo)梁自重+其它結(jié)構(gòu)自重。工況二：鋼箱梁頂推階段。在鋼箱梁頂推階段按每頂推2.5m為一個(gè)工況，以箱梁端頭頂推至12#墩為最后一個(gè)工況，共30個(gè)工況，以此進(jìn)行各墩頂?shù)氖芰蛯?dǎo)梁的受力分析，其荷載組合為：鋼箱梁自重+導(dǎo)梁自重。根據(jù)以上工況的計(jì)算結(jié)果，統(tǒng)計(jì)出各臨時(shí)墩的最大受力，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。對(duì)于11#墩的荷載組合為：墩頂作用力+頂推力+摩阻力+結(jié)構(gòu)自重；對(duì)于其它各臨時(shí)墩的荷載組合為：墩頂作用力+摩阻力+結(jié)構(gòu)自

3、重。四、鋼箱梁拼裝階段的受力分析4.1 貝雷支架的計(jì)算分析鋼箱梁在貝雷支架上進(jìn)行拼裝，支撐箱梁的貝雷片的最大跨徑為14m。每個(gè)斷面布置有四組貝雷片進(jìn)行箱梁支撐，考慮1.4的不均勻分配系數(shù)，作用在每組貝雷片的作用力為F=80.7/41.4+2.7/3=29.2kN/m。其計(jì)算模型及結(jié)果如下：計(jì)算模型彎矩圖剪力圖通過(guò)計(jì)算得貝雷片所受到的最大彎矩為M=715.4kNm，最大剪力為V=204.4kN。單組貝雷片的容許彎矩為M=788.2kNm715.4kNm，單組貝雷片的容許剪力為V=245.2kN204.4kN，故貝雷片的強(qiáng)度滿足要求。4.2 牛腿的計(jì)算分析將貝雷片簡(jiǎn)化為兩跨14m連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算，計(jì)

4、算模型及結(jié)果如下：計(jì)算模型彎矩圖剪力圖通過(guò)計(jì)算得牛腿的支座反力為F=511kN。貝雷片的支撐牛腿選用工28B，從鋼管內(nèi)部穿過(guò)，懸臂長(zhǎng)度為20cm。牛腿型鋼所受到的最大彎矩為M=5110.2=102.2kNm，最大剪力為V=511kN。型鋼工28B的截面模量為W=5.3410-4m3。則其彎曲應(yīng)力為=M/W=188.2MPa=1.4145=203MPa其剪力為=VS/Ib=17.2MPa=85MPa故牛腿的強(qiáng)度滿足要求。4.3 鋼管樁的計(jì)算分析在該施工階段，鋼管樁頂?shù)淖畲笾Х戳π∮阡撓淞喉斖齐A段的最大支反力，故在該施工階段，略去鋼管樁支架的驗(yàn)算。五、鋼箱梁頂推階段的受力分析5.1 支座反力的計(jì)算

5、在鋼箱梁頂推階段按每頂推2.5m為一個(gè)工況，以箱梁端頭頂推至12#墩為最后一個(gè)工況，共30個(gè)工況，以此進(jìn)行各墩頂?shù)氖芰蛯?dǎo)梁的受力分析，其荷載組合為：鋼箱梁自重+導(dǎo)梁自重。采用MIDAS對(duì)其進(jìn)行建模計(jì)算。模型中，將鋼箱梁及導(dǎo)梁換算成等效截面結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于30個(gè)工況，設(shè)置30個(gè)施工階段。其模型如下：計(jì)算模型通過(guò)計(jì)算得出其支座反力結(jié)果如下表：對(duì)于各工況條件下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)梁的最大應(yīng)力出現(xiàn)在施工階段25處，其最大應(yīng)力為=118.0MPa4.023/4=3.02m故基礎(chǔ)的接觸面積滿足要求。則臨時(shí)墩對(duì)地基產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力為max=2703.5/3.26/2.06=0.21MPa=0.2MPa故

6、地基承載力偏小。六、結(jié)論及建議通過(guò)以上的計(jì)算，得出以下結(jié)論及建議：6.1 通過(guò)對(duì)貝雷片的簡(jiǎn)化分析，發(fā)現(xiàn)貝雷片的強(qiáng)度滿足要求。但實(shí)際施工中，支架上的牛腿所支撐的部位不是貝雷片的節(jié)點(diǎn)位置處，不利于貝雷片的受力，需對(duì)支點(diǎn)位置的貝雷片進(jìn)行加強(qiáng)或?qū)⒅c(diǎn)位置調(diào)整至貝雷片的節(jié)點(diǎn)位置處。同時(shí)需增加貝雷片的橫向穩(wěn)定性。6.2 通過(guò)對(duì)型鋼牛腿的簡(jiǎn)化分析，發(fā)現(xiàn)型鋼牛腿的強(qiáng)度滿足要求。在實(shí)際施工過(guò)程中，需型鋼與鋼管的支撐部位進(jìn)行加強(qiáng)。6.3 對(duì)頂推過(guò)程進(jìn)行模擬分析，發(fā)現(xiàn)在頂推階段，導(dǎo)梁的強(qiáng)度滿足要求。但該計(jì)算過(guò)程中未對(duì)連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，施工中需盡量保證其是等強(qiáng)連接。6.4 在頂推過(guò)程中，導(dǎo)梁前端的最大變形達(dá)到了246.6mm，變形量較大。在施工方案中需詳細(xì)考慮導(dǎo)梁上臨時(shí)墩的工藝。建議在11#墩與12#墩之間設(shè)置臨時(shí)墩，以減少導(dǎo)梁的變形，并有利于后期箱梁線性的控制與調(diào)整。6.5 在對(duì)11#墩的頂推臨時(shí)墩進(jìn)行計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求，但在部分節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力偏大，施工中需保證其施工質(zhì)量。另鋼管底部存在上拔力，需保證鋼管與承臺(tái)之間的連接強(qiáng)度滿足要