澗口河特大橋0#塊托架計(jì)算書

1、寶漢高速公路寶雞至陜甘界工程BP10 合同段澗口河特大橋連續(xù)箱梁施工方案0#塊計(jì)算書中交第一公路工程局有限公司2010 年 5 月 18 日1、編制依據(jù) -3-2、工程概況 -3-3、主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) -5-3.1、 材料參數(shù) -5-3.2、 荷載系數(shù) -5-4、托架計(jì)算設(shè)計(jì)荷載 -5-5、托架驗(yàn)算 -5-5.1、托架計(jì)算 -5-(2) .懸臂端托架強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析- 10 -a托架正應(yīng)力分析-10 -b.托架剪應(yīng)力分析-11 -c.托架變形分析 -11-d.托架斜撐受壓構(gòu)件穩(wěn)定性分析-11 -(3) .墩側(cè)托架強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析 - 16 -a.墩側(cè)托架斜撐受壓構(gòu)件穩(wěn)定性分析 -17 -(4)

2、 .墩間段橫梁及預(yù)埋件計(jì)算 - 22 -6.結(jié)論 - 25 - 2 -0#塊托架設(shè)計(jì)計(jì)算書1、編制依據(jù)A、0#塊施工圖隴漢線陜甘界至寶雞高速公路兩階段施工圖B、公路橋涵施工規(guī)范JTJ 041-2000C、危險(xiǎn)性較大工程安全專項(xiàng)施工方案編制與實(shí)例精選D、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003E、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002F、建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ162-2008G、材料力學(xué)H、結(jié)構(gòu)力學(xué)I、路橋施工計(jì)算手冊G、結(jié)構(gòu)有限元分析2、工程概況澗口河特大橋主橋0#、1#塊縱橋向總長14m,前后由兩個空心墩支撐，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)0#、 1#塊在托架上一起澆筑，并一次張拉。8#及12#

3、4;墩頂范圍內(nèi)0#、1#塊（后簡稱0#塊） 縱向長為3米；9#、10#、11#墩為4m。8#、12#« 0#塊墩身外側(cè)懸臂為2m,其余主墩 墩身外側(cè)懸臂為1m。按最不利荷載原則選取 8#、12#® 0制設(shè)計(jì)墩頂托架，9#-11檄 墩頂采用和8#、12#相同結(jié)構(gòu)的托架。0#塊懸臂段底板寬為7m,厚度由1.7m變?yōu)?.0m； 腹板厚度為0.65m；頂板厚度為0.3m,頂板寬度為12.9m。0制三維實(shí)體圖如下所示：根據(jù)0顏的實(shí)際情況，擬采用墩頂托架現(xiàn)澆的方法施工。根據(jù)現(xiàn)有的材料，托架（三 角架）采用兩根36a槽鋼作為主梁及斜撐，每側(cè)懸臂段設(shè)置 4道托架。托架頂采用2層 分配梁進(jìn)行

4、力分配，下層以雙背 28a槽鋼作為橫向分配梁，分配間距為 0.6m,共計(jì)7 道，上層以雙背20a槽鋼作為縱向分配梁，分配間距以墩中軸線向兩側(cè)0.45m布設(shè)，共計(jì)16道。每側(cè)翼緣板下采用4根40a工字鋼做為支撐縱梁，其上支立鋼管支架支頂翼 板模板，翼板縱梁放置于墩側(cè)托架上。0顏懸臂部份采用砂垛調(diào)整0#段底板坡度。塊段 澆筑完畢后可采用拆除砂垛的方法將懸臂部油覆園除，前后兩墩中間的現(xiàn)澆部分可采用降低放置在牛腿上的砂筒高度來拆除底模。布置圖如下所示：1400SSSSKS-4 -圖1、0頻托架布置圖一（單位:cm）1/2墩間截面才1/2懸臂截面1290圖2、0#塊托架布置圖二（單位:cm）根據(jù)設(shè)計(jì)要求

5、，0顆分兩層澆筑，第一層澆筑高度4.5m,重力由托架承擔(dān)，第二層澆筑高度為5m,重力由第一層混凝土和托架共同承擔(dān)。墩內(nèi)封頂支架采用鋼牛腿支撐，牛腿頂部放置砂筒，其上橫向前后各放置一根20a 工字鋼，橫向工資鋼上鋪設(shè)縱向分配梁， 縱向分配梁為間距20a 工字鋼0.6m。 橫向分配梁上支頂鋼管架， 鋼管沿分配梁間距為 0.6m。3、主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)3.1、 材料參數(shù)A、鋼筋硅容重G碎=26KN/m3;B、彈性模量E鋼=2.06Xl05MpaC、材料容許應(yīng)力 Q235 鋼（rw=145Mpa, r =85 Mpa3.2、 荷載系數(shù)砼超載系數(shù)： k1=1.05澆筑砼時(shí)的動力系數(shù)k2=1.24、托架計(jì)算

6、設(shè)計(jì)荷載根據(jù)公路橋涵施工規(guī)范（JTJ041-2000，托架的豎向荷載包括鋼筋混凝土的自重（取 26kN/m3）和人員機(jī)具作用在模板上的荷載（取2.5kPa）;托架的設(shè)計(jì)荷載還包括模板自重 和托架自重。其中各項(xiàng)取值為：a.內(nèi)膜、底板砂垛及分配方木作用在底板上的荷載：懸臂段為9.1kN/m2,墩間段為3.707KN。b.根據(jù)箱梁設(shè)計(jì)圖計(jì)算得出懸臂部分腹板重65.892t;翼緣板重13.499t;底板和頂板重 50.006t,總計(jì) 129.397%c依據(jù)箱梁設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算得出墩間段腹板重158.08t;翼緣板重26.9984t;底板和頂板重 211.1824t總計(jì) 396.26083d.由于0#塊分兩

7、次澆筑，作用在托架上混凝土的重量按0#塊第一次澆筑高度的120%考慮。托架驗(yàn)算時(shí)同時(shí)考慮側(cè)模及其支架和第一次澆筑時(shí)混凝土作用在托架上的荷載。5、托架驗(yàn)算5.1、 托架計(jì)算（1） .懸臂端托架受力分析0顆懸出部分底板第一層雙背20a槽鋼分配梁間距按下圖所示進(jìn)行布設(shè)："Lim盤胃翻圖3、20a工字鋼分配梁布置圖20a槽鋼上的荷4.5m 4.377m；槽根據(jù)每根工字鋼處混凝土的高度及工字鋼的布設(shè)間距可確定每根雙背 載。槽鋼為對稱分布，以下僅計(jì)算其中半數(shù)的槽鋼，編號如上圖所示。號槽鋼01m處混凝土厚度為4.5m； 12m處混凝土厚度為鋼間距為0.2115m。則其承受荷載按下式計(jì)算：q ( c

8、兒1.2 k1 k2 N1 N2 N3) l式中：q一槽鋼承受荷載，單位為kN/m；L為鋼筋混凝土容重，單位為kN/m3;hc一為混凝土高度，單位為 m；N1一為人員機(jī)具作用在本K板上的荷載，取N1=2.5,單位為kN/m2;N2一為模板自重，取N2=2.5,單位為kN/m2;N3為底模支撐及卸落設(shè)備自重，取 N3=6.597,單位為kN/m2;l一為槽鋼的間距，單位為 m;則 q1=(26X4.5X1.2X1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.2115=39.868N/mq2=(26 X 4.337X 1.2X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.2

9、115=38.5127N/m受力簡圖如下所示：圖4、號工字鋼受力計(jì)算簡圖（標(biāo)注單位:m）號槽鋼01m處混凝土厚度為4.5m； 1m2m處混凝土厚度為4.5m4.337m,槽鋼間距為0.3635m,則q1=(26 X 4.5X 1.2X 1.05X1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.3635=68.520kN/m q2=(26X4.337X 1.2X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X0.3635=66.191N/m 受力簡圖如下所示：圖5、號槽鋼受力計(jì)算簡圖(標(biāo)注單位:m)號工字鋼00.3m處混凝土厚度為4.51.4m； 0.30.6m處混凝土厚度為1.41.25

10、m； 0.60.7m 處混凝土厚度為 1.251.261m； 0.71m 處混凝土厚度為 1.2611.291 m； 12m處混凝土高度為1.2911.229m,槽鋼間距為0.45m,則q1=(26 X 4.5X 1.2X 1.05X1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=84.825kN/mq2=(26X 1.4X 1.2X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=29.985kN/mq3=(26X 1.25X 1.2 X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=27.332kN/mq4=(26X 1.261 X 1.2 X 1.0

11、5X 1.2+2.5+2.5+6.597)義 0.45=27.526kN/mq5=(26X 1.291 X 1.2 X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597)義 0.45=28.057kN/mq6=(26X 1.229X 1.2X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X0.45=26.960kN/m受力簡圖如下所示：圖6、號槽鋼受力計(jì)算簡圖(標(biāo)注單位:m)號工字鋼00.3m處混凝土厚度為1.71.4m, 0.30.6m處混凝土厚度為 1.41.1m, 0.60.7m處混凝土厚度為1.11.111m； 0.71m處混凝土厚度為1.11小 1.141m； 12m處混凝土厚度

12、為1.1411.079,槽鋼間距為0.45m,則q1=(26X 1.7X 1.2X 1.05X1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=35.292kN/mq2=(26X 1.4X 1.2X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=29.985kN/mq3=(26X 1.1 X 1.2X 1.05X1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=24.678kN/mq4=(26X 1.111X 1.2X 1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=24.873kN/mq5=(26X 1.141X1.2X1.05X 1.2+2.5+2.5

13、+6.597) X 0.45=25.403kN/mq6=(26X 1.079X 1.2X1.05X 1.2+2.5+2.5+6.597) X 0.45=24.307kN/m受力簡圖如下所示：圖7、號槽鋼受力計(jì)算簡圖（標(biāo)注單位:m）每側(cè)翼緣板采用4根40a工字鋼作為翼板碎及側(cè)模的縱向支撐梁。每墩身兩側(cè)面各設(shè)置三角托架兩道，用于支頂翼板下縱向支撐梁?？v向支撐梁支撐于墩側(cè)托架及墩前托 架的橫向分配梁上，具上設(shè)2排鋼管架支撐外側(cè)膜板。每側(cè)翼板的混凝土自重為472.472 kN,模板及支架重量為400.780 kN,第一次澆筑 混凝土?xí)r托架荷載只考慮側(cè)模模板及其支架的重量。按均布荷載計(jì)算，則每根40a工

14、字鋼承重梁上承受均布荷載為：q1=400.780/4/15=6.680kN/mq2=67.6X 10/1000=0.676kN/m則承重梁受力計(jì)算簡圖如下所示:ql + q?=75fil<W/r圖8、40a工字鋼承重梁受力計(jì)算簡圖（標(biāo)注單位：m）經(jīng)電算后承重梁的彎矩圖、剪力及支反力如下圖:最大-11.54548最大-11.54548圖9、40a工字鋼承重梁彎矩圖（單位：kN - m）最大18.298371 人| 產(chǎn) I IJJ最大-18.29837.A圖10、40a工字鋼承重梁剪力圖（單位：kN）n735eu .O 4 5140 .O7-035.236047R- .460/71-3O92

15、1R- .7-31 -圖11、40a工字鋼承重梁反力圖（單位：kN）(2).懸臂端托架強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析根據(jù)以上荷載分析，采用通用有限元軟件對懸臂端托架整體建模，施加以上所分析的荷載，下圖為一側(cè)懸臂端托架整體建模模型圖: 72為3.4 一I-2-Hr87 44.52 -1025 86 - 96 128 08 - 4 - 17713-?29882-75476 .7729 .4 -rT65.88337%。鬻%.寵經(jīng).o 80.6 rox505697622-1%蠟6- 1771-3 - I.?64.a43 04 -52 -25 89 9 2 - 6055匈m6 44 304 -52 -2 589 .9

16、2- 66 0346 -329 2Tls9? 42 -430 4-5 2958 9 -92 -4 64務(wù) i3w d旬-密-32 99XJ._SMa6 -42 - >43 04 52 -4 30 4 .'，：2 589 .92 - 66d3 -4246 470 一1 1 / I > 1 >329 c'npt'fj'15 42 -430 4-5 2-21no0 9.9 2 - 6 60 34 64-w -32 92TnJ®l-6 .42 -43 04 -52-4'x熊翳物衣_3 292i«= -6-4 2-5148 b

17、 -7 356 0-I 7356 -o _7 35 6 .o_1 025 72 9 .4 - h' 08 68 9 3 - I .一 086 8-9 3-I I4 30 4 522 589 92 - .42 - 46 43,w 42 -329 2jesw<.6 .42 - 一43U 4-52- Jul 258 9.9 2 - 6 60 3 .4 2 -4 s.42 -3292TT!has6 -42 -43 04 -52 -4"x崩會-3 2921CMa-6 -4 2- i -2 -329 42 -n1 29 2 -081 025258r4=w-4-29 -2 -514

18、8 .o176.482947356.0圖12、托架模型a.托架正應(yīng)力分析以下為托架正應(yīng)力等值線圖：鼎巖t晟丈圓 1.12812005 9,52127e+0047.7£12&e-i-CO4 6.00130«+004 .24132-6+0042.4ei33e-t-CO4口,00000 W+QOO 1 ,D393e+00412.7996 le-i-O04%55甌5cm -S3L05e*+OO4 -,0795+004圖13、托架正應(yīng)力等值線圖(單位：kN/m2)由上圖可知，托架最大壓應(yīng)力為80.8Mpa,最大拉應(yīng)力為112.8Mpa,托架所有型鋼采用 Q235 材料，安全系

19、數(shù) k= <rw/(7=145/112.8=1.29b.托架剪應(yīng)力分析以下為托架剪應(yīng)力等值線圖:圖14、托架剪應(yīng)力等值線圖（單位：kN/m2）2£&£.29e+0O4 LB93l44e+0O4 19658004 6.61723003 onoocioe-ooo-fc .0799OeQO3 T 42§5e004 叫后"7呢十孫 -2£L256e+004-3.14741eH-0O4 -3?.78Z27e-i-004 -4,417138*004由上圖可知，托架最大剪應(yīng)力為 44.2Mpa,托架所有型鋼采用 Q235材料，安全系數(shù)卜=門/=

20、85/44.2=1.92。c.托架變形分析以下為托架實(shí)際變形等值線圖:圖15、托架變形位移等值線圖（單位：m）會方囪2,952 le-006，OWOOQe+OOO 卜12681283 卜i目口 mms-2.53916&-003 n3"4Gu 003-3aS1022e-0034.4457ES-0O3 -5 a08128e-0O3 -5-71681 e-W3 卜6注234003 -698787&-0037mm,主要影響因素由上圖可知，托架最大變形處為 4號橫向分配梁，變形值為為翼板承重梁對其施加的荷載od.托架斜撐受壓構(gòu)件穩(wěn)定性分析托架斜撐為雙背熱軋工36b槽鋼，由計(jì)算可

21、知其所受軸力 N=337.7kN,截面x軸彎矩為My=11.99kNm。構(gòu)件參數(shù)如下表所示:桿件熱軋普通工字鋼型號2C36b鋼材牌號Q235鋼材強(qiáng)度折減系數(shù)0.65毛截卸卸積A = 134.88cm2截面慣性矩Ix = 2.503785X 104cm4回轉(zhuǎn)半徑ix = 13.625cmiy = 3.886cm截面模量Wx = 1390.99cm3Wy= 207.855cm3截面模量折減系數(shù)0.95凈截面模量:Wnx = 1321.44cm3Wny = 197.463cm3截面塑性發(fā)展系數(shù)x = 1.05y = 1.05計(jì)算長度l0x = 6.072ml0y = 3.036m根據(jù)鋼結(jié)才設(shè)計(jì)規(guī)范(

22、GB50017-2003)(以下簡稱“鋼規(guī)”)，斜撐的穩(wěn)定性驗(yàn)算如下：構(gòu)件截面的最大厚度為16mm,根據(jù)鋼規(guī)表3.4.1-1, f = 215N/mmN xWx(10.8-)Nex。 .壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：按5.1.2-2進(jìn)行計(jì)算x=包=6.072X102/13.625= 44.565 ixy = = 3.036 X 102/3.886= 78.127 iy雙軸對稱截面max = max( x, y) = 78.127 < =150.00長細(xì)比滿足根據(jù)鋼規(guī)表5.1.2-1,對于x軸，屬于b類截面，查附錄C,得穩(wěn)定系數(shù)x為0.803,對于y軸，屬于b類截面，查附錄C,得穩(wěn)定系數(shù)y為0.5

23、83。 .均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：2fvb min(1.0,1.07 y-) 0.93144000 235 .彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定：根據(jù)鋼規(guī)公式5.2.2-1,穩(wěn)定應(yīng)力 NX AmxMX3337.7 103337.7 10 )12501502.14)0.880 11.99 106一_ 20.803 134.88 10231.05 1390.99 10 (1 0.8=38.56 N/mm2<0.65Xf =0.65X 215=139.8 N/mm2整體穩(wěn)定滿足鋼規(guī)5.2.2-1式。 .彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定:根據(jù)鋼規(guī)公式5.2.2-3,穩(wěn)定應(yīng)力-N- yAtxM x 337.

24、7 103W 0.583 134.88 1020.880 11.99 1060.931 1390.99103=51.1N/mm2<0.65X f =0.65X 215=139.8 N/mm2整體穩(wěn)定滿足鋼規(guī)5.2.2-3式。.局部穩(wěn)定:tw0.07230.0160.29150.0224.52 13235 1323513.25 (16a0 0.525)(16 1.403 0.5 30 25)fy1 62.448翼板及腹板的局部穩(wěn)定滿足鋼規(guī) 5.4.1-2及5.4.2-2式。e.預(yù)埋件A錨固計(jì)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果，預(yù)埋件A屬拉剪彎預(yù)埋件，最不利受力情況如下: 拉力 F=186.680kN,剪力 t

25、=299.318kN,彎矩 Mz=93.104kN m。.根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.6條的規(guī)定，錨板厚度宜大于錨筋直徑的0.6倍。t 20、一= =方=0.80 > 0.6 潴足要求。d 25.求錨筋的受彎承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式10.-13 -9.1-6,得b = 0.6 + 0.25 d = 0.6 + 0.252025< = 0.800.求錨筋的受剪承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式10.9.1-5,得25棟00.555 & 0.7v (4 0.08d) fc(4 0.08,fy取 v = 0.555確定直錨筋層數(shù)影響系數(shù)由于錨筋布置為四層，根據(jù)混凝土

26、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 10.9.1的規(guī)定，得 r = 0.85 .計(jì)算直錨筋面積上下錨筋尺寸z = 252 mm3一一3-6A V NM299.318 10186.680 1093.104 10As1r vfy 0.8 bfy 1.3 r bfyZ 0.85 0.555 300 0.8 0.8 300 1.3 0.85 0.8 300 252=4480.4 mm2NM 186.680 10393.104 106A.2 - -2 0.8 bfy0.4 r bfyz 0.8 0.8 300 0.4 0.85 0.8 300 2522=5500 mm計(jì)算面積 As = 5500 mm2直錨筋采用12苴25

27、, As = 5890.5 mm2 > 5500 mm2滿足要求！.計(jì)算直錨筋的錨固長度根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.7條的規(guī)定，受拉直錨筋的錨固長度不應(yīng)小于 受拉鋼筋的錨固長度查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表 9.3.1得鋼筋的外形系數(shù)=0.14根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式 9.3.1-1,得,fy ,300 ccla =d 0.1425 555.6mmft1.89施工中預(yù)埋件A錨筋錨固長度580mm,滿足要求！f.預(yù)埋件B錨固計(jì)算預(yù)埋件B屬壓剪彎預(yù)埋件，最不利受力情況如下：剪力 t=263.048kN,壓力 F=211.773kN,彎矩 M=11.994kN m。 .根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.

28、9.6條的規(guī)定，錨板厚度宜大于錨筋直徑的0.6 倍。d = 25 = 0.80 > 0.6 滿足要求。 .驗(yàn)算錨板的法向壓力預(yù)埋鋼板尺寸：l =499.89 mm li = 600 mmA = l X1 = 499.89 600 = 299934 mm2 0.5fcA = 0.5 2 3.1 299934 = 3464k N > 211.773kN 滿足要求! .求錨筋的受剪承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式10.9.1-5,得v (4 0.08d)c (4 0.08 fy23 125).0.555;300取 v = 0.555、確定直錨筋層數(shù)影響系數(shù)由于錨筋布置為三層，根據(jù)混凝土

29、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 10.9.1的規(guī)定，得r = 0.9、計(jì)算直錨筋面積根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式10.9.1-3,得21332mm20.9 0.555 300V 0.3N263.048 1 03 0.3 211.773 1 03直錨筋采用64_25, As = 2945 mm2 > 1332mm2滿足要求!、計(jì)算直錨筋的錨固長度根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.7條的規(guī)定，受壓和受剪直錨筋的錨固長度不應(yīng) 小于15d,則la = 15 x 25 = 375 mm,施工中預(yù)埋件B錨固筋長度為500mm,滿足要求。g.預(yù)埋件連接計(jì)算托架1與墩身預(yù)埋件A的連接采用12個M27的高強(qiáng)高強(qiáng)螺栓連接，高強(qiáng)螺

30、栓在連接板上的布置如下圖。2*1907- Bzn* 3.螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算整個螺栓群受的荷載為：剪力 t=299.318kN;拉力F=186.80kN;彎矩M=93.104kN m。拉力作用在每個螺栓上的力為：F1 18680 15.57kN12彎矩作用在最頂層螺栓上的力為:F293.104 0.38013 (0.12672 0.25342 0.38012)52.5 kN根據(jù)鋼規(guī)7.2.2.2要求：FF1 F2 15.57 52.5 68.07kN 0.8P 232kN合要求。根據(jù)鋼規(guī)7.2.2-1式：Nb0.9 f P 0.9 1 0.3 290 78.3 KN12 Nb 12 78.3 939.

31、6kN299.318kN 符合要求根據(jù)鋼規(guī)7.2.2-1式：-Nv- N N；Nb24.9478.368亞0.61 1符合要求232.鋼板強(qiáng)度驗(yàn)算:An 20 (500 3 28) 8320 mmN' N(10.5 n1)n299318 (10.5 ) 261903.25N12鋼板的凈截面強(qiáng)度為:N'261903.2531.5 MPa< =140MPa8320鋼板的全截面強(qiáng)度為:預(yù)埋件B較預(yù)埋件A受力小,299318 29.9 MPa 鋼板符合要求10000連接采用相同數(shù)量的螺栓及鋼板，可不用驗(yàn)算螺栓及鋼板強(qiáng)度。(3) .墩側(cè)托架強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析由圖16可得墩側(cè)托架的受力

32、狀況,有限元模擬計(jì)算后，墩側(cè)托架受力及變形如下圖:O .ODODLBa+iDOO I- -1 ” .75557 -00-1 凸解四I 4口口”-7 ijTdSrL04-001 一日后6cmM .F J 拳HXPQ4圖16、墩側(cè)托架變形位移等值線圖(單位：m)托架正應(yīng)力及剪應(yīng)力圖等值線圖如下:3.31S19e-i-0042.77294e-b0C4 32766e-1-004 1 j63243§+004 14 3717a+CKM 5萬191號十箕3 O'-OiXiOOe+CKiO “4*q必號/總+UOM *1.04395004 -1.5&9L0e-*-0O4 -N.1ZM

33、3S-0041.16731 e+004-9 490026*(X136-70051®+0034 2US0e003 1 -72269e-i-003. OJOOOM./OOG -25552003-E.744&3e-i-00383B74e-i-X3力72M+34灰12恒+口04圖17、墩側(cè)托架正應(yīng)力等值線圖（單位：kN/m2）圖18、墩側(cè)托架剪應(yīng)力等值線圖（單位：kN/m2）由上圖可知，墩側(cè)托架的最大正應(yīng)力為 38.6MPa,最大剪應(yīng)力為14.2MPa,均符合Q235鋼的允許正應(yīng)力及剪應(yīng)力要求。a.墩側(cè)托架斜撐受壓構(gòu)件穩(wěn)定性分析托架斜撐為雙背熱軋工28a槽鋼，由計(jì)算可知其所受軸力 N

34、=118.7kN,截面x軸彎矩為My=4.3kNm。構(gòu)件參數(shù)如下表所示:桿件熱軋普通工字鋼型號2c28a鋼材牌號Q235鋼材強(qiáng)度折減系數(shù)0.65毛截卸卸積A = 79.25cm2截面慣性矩Ix = 9.412525X 103cm4回轉(zhuǎn)半徑ix = 109.0cmiy = 3.4cm截面模量Wx = 672.323cm31Wy= 112.941cm3截面模量折減系數(shù)0.95凈截面模量:Wnx = 638.71cm3Wny = 107.29cm3截面塑性發(fā)展系數(shù)x = 1.05y = 1.05計(jì)算長度l0x = 5.5076ml0y = 2.7538m根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）

35、（以下簡稱“鋼規(guī)”），斜撐的穩(wěn)定性驗(yàn)算如下:構(gòu)件截面的最大厚度為12.5mm,根據(jù)鋼規(guī)表3.4.1-1, f = 215N/mm2 .壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù):按5.1.2-2進(jìn)行計(jì)算10x2 一X =5.5076 X 102/109.0= 5.053ixy =粵=2.7538 X 102/3.4= 80.99 iy雙軸對稱截面max = max( x, y) = 80.99 < =150.00長細(xì)比滿足根據(jù)鋼規(guī)表5.1.2-1,對于x軸，屬于b類截面，查附錄C,得穩(wěn)定系數(shù)x為0.995, 對于y軸，屬于b類截面，查附錄C,得穩(wěn)定系數(shù)y為0.674。 .均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù):b m

36、in(1.0,1.07y fy44000 235)0.921 .彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定:根據(jù)鋼規(guī)公式5.2.2-1,穩(wěn)定應(yīng)力-mxMjxAxW1x(10.8 白)3118.7 10Nex0.59 4.28 106118.7 1035736869.3)20.995 79.25 101. 672.323 103 (1 0.8=18.69N/mm2<0.65X f =0.65X215=139.8 N/mm2整體穩(wěn)定滿足鋼規(guī)5.2.2-1式。 .彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定:根據(jù)鋼規(guī)公式522-3,穩(wěn)定應(yīng)力-N- yAtxMxbWx118.7 1030.674 79.25 1020.59 4.27

37、7 1060.921 672.323 103=26.3N/mm2v0.65X f =0.65 X 215=139.8 N/mm2整體穩(wěn)定滿足鋼規(guī)5.2.2-3 式。.局部穩(wěn)定:0.0630.01255.0423513 一 13, fh00.224tw0.01911.79 (48a。2350.526.225)(48 1.604 0.5 80.99 26.2) 1 91.2878fy翼板及腹板的局部穩(wěn)定滿足鋼規(guī)5.4.1-2及5.4.2-2式b.預(yù)埋件C錨固計(jì)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果，預(yù)埋件C屬拉剪彎預(yù)埋件，最不利受力情況如下：拉力 F=84.874kN,剪力 t=47.092kN,彎矩 M=18.775k

38、N m。.根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.6條的規(guī)定，錨板厚度宜大于錨筋直徑的 0.6t 20、一.、d = 25= 0.80 > 0.6 輛足要求.求錨筋的受彎承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式 b = 0.6 + 0.25 d = 0.6 + 0.25.求錨筋的受剪承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式v (4 0.08d) fc (4 0.08:fy取 v = 0.55510.-19 -9.1-6,得=0.80010.9.1-5,得25), 23.1 ;3000.555 < 0.7確定直錨筋層數(shù)影響系數(shù)由于錨筋布置為三層，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 10.9.1的規(guī)定,得 r =

39、0.9 .計(jì)算直錨筋面積上下錨筋尺寸z = 225 mmV NM74.092 1 0 384.874 1 031 8.775 1 068 r -r vfy 0.8 bfy 1.3 r bfyZ 0.9 0.555 300 0.8 0.8 300 1.3 0.9 0.8 300 225=1233.7mm2八 NM 84.874 10318.775 106As 22 0.8 bfy0.4 r bfyz 0.8 0.8 300 0.4 0.9 0.8 300 2252=1407.8 mm計(jì)算面積As = 1407.8 mm直錨筋采用 6a25, As = 2945 mm2 > 1407.8 m

40、m2滿足要求!.計(jì)算直錨筋的錨固長度根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.7條的規(guī)定，受拉直錨筋的錨固長度不應(yīng)小于 受拉鋼筋的錨固長度。查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表 9.3.1得鋼筋的外形系數(shù) =0.14根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式 9.3.1-1,得fy300lad 0.1425 555.6mmft1.89施工中預(yù)埋件A錨筋錨固長度580mm,滿足要求！e.預(yù)埋件D錨固計(jì)算預(yù)埋件D屬壓剪彎預(yù)埋件，最不利受力情況如下：剪力 t=83.032kN,壓力 Fy=84.874kN,彎矩 M=0.69kN m。 .根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.6條的規(guī)定，錨板厚度宜大于錨筋直徑的0.6倍t 20一一，、5 = 77

41、 = 0.80 > 0.6 輛足要求。 d 25 .驗(yàn)算錨板的法向壓力預(yù)埋鋼板尺寸：l =450mm 11 = 500 mmA = 1 X1 = 450 500 = 225000 mnf 0.5fcA = 0.5 2 3.1 225000 =2598k N > 84.874kN 滿足要求! .求錨筋的受剪承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式10.9.1-5,得v (4 0.08d) fc (4 0.08 25)J包 0.555 & 0.7；fy 300取 v = 0.555、確定直錨筋層數(shù)影響系數(shù)由于錨筋布置為三層，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第10.9.1的規(guī)定，得r = 0.9

42、、計(jì)算直錨筋面積根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式10.9.1-3,得a V 0.3N83.032 103 0.3 84.874 103“ c 2As1 384.2mm1 r vfy0.9 0.555 300直錨筋采用6J_25, As = 2945 mm2 > 384.2 mm2滿足要求！、計(jì)算直錨筋的錨固長度根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.7條的規(guī)定，受壓和受剪直錨筋的錨固長度不應(yīng) 小于15d,則la = 15 X 25 = 375 mm,施工中預(yù)埋件B錨固筋長度為500mm,滿足要求c f.預(yù)埋件連接計(jì)算托架2與墩身預(yù)埋件C及預(yù)埋件D均采用9個M27高強(qiáng)螺栓連接，高強(qiáng)螺栓在連接 板上的布置如

43、下圖。5002*1900 節(jié)- 0.螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算整個螺栓群受的荷載為：預(yù)埋件 C剪力t=47.092kN;拉力F=84.874 kN;彎矩 M=18.775 kN m;預(yù)埋件 D 剪力 t=83.032kN;壓力 F=84.874 kN;彎矩 M=0.690 kN m拉力作用在每個螺栓上的力為：Fi 47.092 5.23kN9彎矩作用在最頂層螺栓上的力為：F218.7752 0.330 215.2kN3 (0.1650.330 )根據(jù)鋼規(guī)7.2.2.2要求：F F1 F2 5.23 15.2 20.43kN 0.8P 232kN 符 合要求。抗剪驗(yàn)算取預(yù)埋件D所承受剪力83.032kN計(jì)算根

44、據(jù)鋼規(guī)7.2.2-1 式：Nb 0.9 f P 0.9 1 0.3 290 78.3 KN9 Nb 9 78.3 704.4kN 83.032kN 符合要求根據(jù)鋼規(guī)7.2.2-1式：Nb”里9295230.2 1符合要求NvNt 78.3232.鋼板強(qiáng)度驗(yàn)算：由于托架2的預(yù)埋件D承受的豎向力最大，鋼板驗(yàn)算以預(yù)埋件D承受的剪力83.032kN 計(jì)算。An20 (500 3 28) 8320 mmN'N (1 0.5凸) n83032 (1 0.5 -) 99638.4N9鋼板的凈截面強(qiáng)度為:N'99638.4 11.98 MPa< =140MPa8320鋼板的全截面強(qiáng)度為:

45、83032 , 8.3 MPa鋼板符合要求10000(4).墩間段橫梁及預(yù)埋件計(jì)算墩間段混凝土、模板的重力由4道56a工子鋼支撐梁承擔(dān)，其上38.9cm間距橫2C20工字鋼作為橫向分配梁，支撐梁由預(yù)埋在墩身上的牛腿支撐。a.承重梁計(jì)算墩間段混凝土重力為1492.504kN,內(nèi)模荷載為3.707KN/m2橫向分配梁自重為17.425 KN。作用于每道支撐梁上的荷載為:1492.504 1.2 1.05 1.2 3.707 4 7 17.425 q 1.062 166.043kN m4 4將支撐梁受力簡化為跨徑4米受均布荷載q的簡支梁，對其受力進(jìn)行驗(yàn)算。166.043 428332.086kN m

46、MyI332.086 10665585.6280104141.775MPa145MPa合格166.043 103518 12.542 51.29MPa85MPa合格f 5ql4384EI345 166.043 1044.1mm f 4000 10mm 合格400b.預(yù)埋件錨固計(jì)算墩間段支撐橫梁由牛腿支撐，牛腿與預(yù)埋鋼板E螺栓連接，預(yù)埋鋼板E受力為0.390/2 64.76kN m。預(yù)埋件 E 屬剪力 V 166.043 4/2 332.086kN ,彎矢巨 M 166.043剪彎預(yù)埋件。.根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.6條的規(guī)定，錨板厚度宜大于錨筋直徑的 0.6t 20一一，、=叁=0.80 > 0.6 輛足要求 d 25 .求錨筋的受彎承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式tb = 0.6 + 0.25 d = 0.6 + 0.25 .求錨筋的受剪承載力系數(shù)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式fcv (4 0.08d) -