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文檔簡介

1、目 錄1 檢算依據(jù)12 工程概況13 結構設計23.1總體思路23.2支架結構設計23.3荷載取值44 材料主要參數(shù)及截面特性45 支架檢算55.1檢算模型55.2強度檢算5貝雷梁5型鋼7鋼管9方木9竹膠板105.3剛度檢算105.4整體穩(wěn)定性檢算126 基礎檢算136.1系梁局部承壓檢算136.2鉆孔樁基礎檢算147 結論15第3聯(lián)、第6聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)梁15m跨支架檢算書1 檢算依據(jù)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTJ D62-2004)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTJ D60 -2004)公路橋涵施工技術規(guī)范(JTG/T F50-2011)城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范(CJJ2-20

2、08)鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)路橋施工計算手冊(人交版)結構力學、材料力學(高教版)結構設計原理(人交版)建筑鋼結構焊接規(guī)程(JGJ81-2002)裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(人交版)建筑樁基技術規(guī)范(JGJ94-2008)2 工程概況南京江北濱江大道SG5標第3聯(lián)3×43m連續(xù)梁及第6聯(lián)3×55m連續(xù)梁設計為等高度預應力混凝土箱梁。連續(xù)梁采用等高度預應力混凝土連續(xù)箱梁,梁高300cm,單箱雙室斜腹板截面。其中箱梁頂板寬1889cm,底板寬979cm,外側(cè)懸臂板長357cm,端部厚20cm,根部厚55cm;箱梁頂板厚25cm,頂板厚25cm,腹板由中支點

3、至跨中分三段變化,厚度變化為856545cm。箱梁在中、邊支點處設有橫梁,其中端橫梁厚120cm,中橫梁厚200cm。梁體混凝土采用C50耐久性混凝土,3×43m連續(xù)梁1幅需C50混凝土1898.3m3,3×55m連續(xù)梁1幅需C50混凝土2358.9m3。連續(xù)梁跨越地區(qū)地質(zhì)條件較差,淤泥覆蓋層厚,土層結構主要為雜填土,素填土,淤泥、淤泥質(zhì)土,粘土、粉質(zhì)粘土,粉質(zhì)粘土與粉土互層等,承載力較差。3 結構設計3.1總體思路第3聯(lián)3×43m連續(xù)梁8#9#墩跨越在建地鐵十號線,地質(zhì)條件較差,淤泥覆蓋層厚,地鐵十號線外徑11.2m,采用15m一跨跨越,根據(jù)現(xiàn)場條件,考慮利用已

4、施工承臺及鉆孔樁作為持力基礎,采用609*16mm地鐵鋼支撐,支架梁部采用貝雷梁。第6聯(lián)3×55m連續(xù)梁15#16#墩跨越七里河,地質(zhì)條件較差,淤泥覆蓋層厚,采用主跨15m跨越,根據(jù)現(xiàn)場條件,考慮利用已施工承臺及鉆孔樁作為持力基礎,采用609*16mm地鐵鋼支撐,支架梁部采用貝雷梁。3.2支架結構設計支架在邊支墩處利用已澆筑承臺及70cm鉆孔樁作為基礎,中支墩采取100cm鉆孔樁基礎,采用609*16mm地鐵鋼支撐,其上放置沙箱,安放工字鋼2I40b作貝雷梁支座墊梁。貝雷梁橫向15片布設,其中,底板下11片,兩側(cè)翼緣板下各2片。貝雷梁頂鋪設工字鋼I14作橫向分配梁間距90cm,其上鋪

5、設木模板,竹膠板厚18mm,縱向方木5×10cm間距30cm。支架總體設計如下圖:圖3.2-1 8#-9#墩支架立面圖圖3.2-2 8#-9#墩支架斷面圖圖3.2-3 15#-16#墩支架立面圖圖3.2-4 15#-16#墩支架斷面圖3.3荷載取值1、箱梁自重:單幅3×43m連續(xù)箱梁跨中截面面積為12.69m2,鋼筋混凝土密度按2650kg/m3檢算,按照中部截面荷載檢算,每平方受力見下圖3.3-1:圖3.3-1 截面荷載分布示意圖2、模板采用木模,取0.5kPa,支架自重在軟件中自動計算。3、施工人員行走及施工材料機具等堆放的荷載取2kPa。4、振搗混凝土時的荷載取2kP

6、a。5、水平風荷載取0.75kPa。以上載荷,恒載取1.2的分項系數(shù),活載取1.4的分項系數(shù)。強度檢算荷載組合:1.2×(箱梁自重+模板、支架自重)+1.4×(2+2)kPa;剛度檢算荷載組合:1×(箱梁自重+模板、支架自重)+1×(2+2)kPa;穩(wěn)定性檢算荷載組合:1×(箱梁自重+模板、支架自重)+1×(2+2+0.75)kPa。4 材料主要參數(shù)及截面特性1、Q235鋼彈性模量E=2.1×105 MPa,剪切模量G=0.81×105MPa,密度=7850kg/m3,線膨脹系數(shù)=1.2×10-5,泊松比

7、=0.3,軸向拉、壓容許應力140MPa,彎曲容許應力145MPa,剪切容許應力85MPa。2、16Mn鋼彈性模量E=1.3×2.1×105 MPa,貝雷梁容許承載能力:弦桿560KN,腹桿210KN,支撐桿171.5KN。3、45號鋼鋼管支撐,彈性模量E=2.1×105 MPa,密度=7850kg/m3,軸向拉、壓容許應力177MPa。4、支架受載后撓曲的桿件,其容許撓度為相應結構跨度的1/400。5 支架檢算5.1檢算模型采用Midas建立現(xiàn)澆梁體支架模型,對支架結構受力情況進行分析。本文取8#-9#墩支架為例,檢算模型如下圖5.1-1:圖5.1-1 Mida

8、s檢算模型圖5.2強度檢算貝雷梁本檢算模型采用國產(chǎn)貝雷片參數(shù):弦桿采用100×48×5.3/8.5槽鋼,腹桿采用I80×50×4.5/6.5工字鋼,支撐桿采用64×4角鋼。貝雷片弦桿受力情況如下圖5.2-1:圖5.2-1 貝雷片弦桿軸力圖(單位:KN)貝雷片弦桿最大軸力194.1KN弦桿理論容許承載力560KN。貝雷片腹桿受力情況如下圖5.2-2:圖5.2-2 貝雷片腹桿軸力圖(單位:KN)貝雷片腹桿最大軸力112.1KN腹桿理論容許承載力210KN。貝雷片支撐桿受力情況如下圖5.2-3:圖5.2-3 貝雷片支撐桿軸力圖(單位:KN)貝雷片支撐

9、桿最大軸力39.3KN支撐桿理論容許承載力171.5KN。型鋼分配梁I14工字鋼主要承受彎曲應力,其受力情況如下圖5.2-4:圖5.2-4 分配梁I14彎曲應力圖(單位:MPa)分配梁I14最大彎曲應力33MpaQ235鋼彎曲容許應力145MPa。主橫梁2I40bQ235鋼主要承受彎曲應力,其受力情況如下圖5.2-5:圖5.2-5 主橫梁2I40b彎曲應力圖(單位:MPa)主橫梁2I40b最大彎曲應力127MpaQ235鋼彎曲容許應力145MPa。鋼管609*16mm鋼管主要承受軸向壓應力,其受力情況如下圖5.2-6:圖5.2-6 鋼管軸向壓應力圖(單位:MPa)609*16mm鋼管最大軸向壓

10、應力70.6Mpa,小于Q235鋼壓容許應力140MPa,滿足要求。5.2.4方木圖5.2-7 方木彎應力圖(單位:MPa)5×10cm方木最大彎應力4.6Mpa順紋容許彎曲應力11Mpa。5.2.5竹膠板圖5.2-8 竹膠板彎應力圖(單位:MPa)18mm厚竹膠板最大彎應力1.8Mpa順紋容許彎曲應力11Mpa。5.3剛度檢算18mm厚竹膠板剛度計算:圖5.3-1 竹膠板位移圖(單位:mm)竹膠板最大位移5.6×10-7mm=0.75mm,滿足要求。方木剛度計算:圖5.3-2 方木位移圖(單位:mm)方木最大位移2.8×10-7mm=2.25mm,滿足要求。支架

11、整體剛度計算:圖5.3-3 支架整體位移圖(單位:mm)支架整體最大位移10.4mm=37.5mm,滿足要求。5.4整體穩(wěn)定性檢算圖5.4-1 特征值最小特征值為22.4,模態(tài)1破壞形式見圖5.4-2。圖5.4-2 模態(tài)16 基礎檢算6.1系梁局部承壓檢算圖6.1-1 鋼管支反力圖(單位:KN)由上圖可知,底板下支反力最大為2103.8KN,翼板下支反力最大為633.2KN。系梁受到最大壓力為2103.8KN,考慮系梁局部承壓可能造成破壞,需要對混凝土系梁的局部承壓進行檢算,根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTJ D60 -2004),素混凝土局部承壓檢算公式為:Nc0.6*Ra*AcRa-承臺混凝

12、土標號,這里取C30抗壓設計強度15Mpa;-混凝土局部承壓提高系數(shù),其值通常大于1;Ac混凝土局部承壓面積,Ac=3.14×0.30452=0.291m2。則混凝土局部承壓的最小容許承載力為:Ncmax=0.6*Ra*Ac=0.6×1×15000×0.291=2619KNNc=2103.8KNNc=2619KN混凝土系梁局部承壓滿足要求。6.2鉆孔樁基礎檢算鋼管與鉆孔樁在同一軸線上,梁體底板下鋼管受到最大壓力為2103.8KN,梁體翼板下鋼管受到最大壓力為633.2KN,假設此力直接作用在鉆孔樁上,根據(jù)公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(JTG D63)第節(jié)

13、摩擦樁單樁軸向受壓承載力檢算如下。式中:單樁軸向受壓承載力容許值(kN),樁身自重與置換土重(當自重計入浮力時,置換土重也計入浮力)的差值作為荷載考慮;u樁身周長(m);n土的層數(shù);qik與li對應的各土層與樁側(cè)的摩阻力標準值(kPa),宜采用單樁摩阻力試驗確定,當無試驗條件時按表-1選用,本文取值根據(jù)工程地質(zhì)勘查報告,淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土20KPa,粉質(zhì)粘土40KPa,粉質(zhì)粘土與粉土互層40Kpa;li承臺底面或局部沖刷線以下各土層的厚度(m),擴孔部分不計;Ap樁端截面面積(m2),對于擴底樁,取擴底截面面積;qr樁端處土的承載力容許值(kPa),當持力層為砂土、碎石土時,若檢算超過下列值,按下列值采用:粉砂1000kPa;細砂1150kPa;中砂、粗砂、礫砂1450kPa;碎石土2750kPa;K安全系數(shù),臨時性建筑結構取1.5。本檢算按摩擦樁進行計算,不計樁端承載力,即Apqr=0。梁體底板下鉆孔樁承載力檢算:取支架樁樁長40m檢算,8#墩淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層最深達12m,16#墩淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土

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