貝雷梁支架結(jié)構(gòu)計算方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)重 慶 外 環(huán) 高 速 公 路 北 段 XX 標 段X X 2 號 橋貝雷梁支架結(jié)構(gòu)計算方案編 制：復 核：審 核：批 準：XX集團二公司重慶外環(huán)高速公路XX標段工程項目經(jīng)理部2007年10月31日 跨XX鐵路平臺、支架設(shè)計計算書一、計算依據(jù)1、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）2、設(shè)計施工圖3、路橋施工計算手冊（周水興等編著 人民交通出版社）4、路橋施工手冊-橋涵（交通部第一公路工程總公司編制）5、鋼結(jié)構(gòu)-原理與設(shè)計（夏志斌 姚諫等編著 中國建筑工業(yè)出版社

2、）6、基本資料7、竹編膠合板國家標準（GB/T13123-2003）8、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTJ024-85)二、工程概述XX2#橋的跨XX鐵路現(xiàn)澆箱梁為40+55+40m，為單箱三室結(jié)構(gòu)，箱梁高均為2.3m，橋面寬16.75m，底腹板寬為：11.85m，即兩邊翼緣板寬分別為2.45m，翼板變截面為0.150.5m，頂板和底板厚度分別為0.25、0.2m?；炷翗颂枮镃55。根據(jù)現(xiàn)場實際需要，所設(shè)支架的凈空為16.3m。三、支架設(shè)計跨鐵路部分箱梁采用貝雷架施工平臺式門洞結(jié)構(gòu)進行承重，門洞的凈空設(shè)置為16.3m。門洞支墩基礎(chǔ)采用150cm樁基礎(chǔ),采用C25砼澆注，支墩采用100*100

3、cm方形鋼筋混凝土墩身，立柱高平均約17m,支柱頂橫梁采用貝雷片組(并設(shè)置I50工字鋼牛腿和加設(shè)相應(yīng)的斜支撐)。縱向主承重梁采用貝雷梁拼裝搭設(shè)，橫向采用通長48*3.5鋼管和交叉撐進行加固，間距1.3m/道。上部支架采用48*3.5鋼管、扣件搭設(shè)或碗扣支架搭設(shè)。立桿橫向間距和貝雷片間距相同。立桿縱向間距分別為0.9m/道、0.6 m/道、0.3m/道(實腹板處)，立桿橫向間距普通段為0.9m/道（箱梁兩端為0.6m/道）,橫桿步距為1.2m/道（箱梁兩端實腹段步距為0.6m/道）。立桿上下口采用可調(diào)頂托，上口采用I10工字鋼(或雙8槽鋼)作為縱向分配梁，其上采用10*10方木作為底模板橫肋，間

4、距為0.3m、0.4m(翼板處)；立桿下口在普通段采用8槽鋼(平放即可)作為橫向連接梁。在梁兩端實腹板處采取I10工字鋼作為縱向分配梁(施工注意調(diào)整支架底座高度，使其碗扣結(jié)點與普通箱梁段支架對應(yīng)高度)。底模板采用=15mm光面竹膠合板，另外考慮貝雷片縱梁底下火車通行安全，可以在貝雷縱梁上與碗口支架間可以通過滿鋪2cm厚的木板（或其他材料，但必須能夠承擔堆放的一定雜物、人等荷載），緊貼貝雷片縱梁下其下可以再增設(shè)一層安全防護網(wǎng)，以防止上部雜物砸到既有線上。箱梁普通段貝雷桁架梁、支架搭設(shè)斜截面示意圖如下：四、模架受力計算4.1、翼板分析(1)、底模板計算： eq oac(,1)、竹膠板技術(shù)指標以及力

5、學性能： 根據(jù)竹編膠合板國家標準（GB/T13123-2003），現(xiàn)場采用15mm厚光面竹膠板為類一等品，靜彎曲強度50MPa，彈性模量E5103MPa；密度取。由于翼板處方木按中心間距40cm橫向布設(shè)，實際計算考慮方木實體寬度10cm，即模板計算跨徑取：；又模板單位寬(1m)面板截面參數(shù)：慣性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷載計算：a.鋼筋砼自重取26KN/m3，即砼產(chǎn)生的面荷載：q1=(0.15+0.50)/2*268.45KN/m2；b.竹膠板自重產(chǎn)生的荷載：q2=0.01510=0.15 KN/m2；c.施工人活載：q3=2.5 KN/m2；d.砼傾倒、振搗砼產(chǎn)生的荷載：q

6、4=2.0 KN/m2；則取1m寬分析線荷載為：q強=8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/mq剛=8.45+0.158.6KN/m eq oac(,3)、受力分析：按三跨0.30m連續(xù)梁建模計算模板強度及剛度：強度分析： ，滿足要求剛度分析：翼板處模板強度、剛度均滿足要求。(2)、翼板處底模下方木檢算： eq oac(,1)、方木技術(shù)指標以及力學性能：底模下統(tǒng)一采用100100mm的方木。依最大三跨0.9m連續(xù)梁計算方木強度、剪力及撓度：100100mm的方木為針葉材，A-2類，方木的力學性能指標按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的A-2類木材并按濕材乘0.9的折減系數(shù)取值，則：

7、w=13*0.9=11.7 MPaE=101030.9=9103MPa=1.40.91.26MPa又方木的截面參數(shù)：慣性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷載計算：由上一節(jié)模板分析可知轉(zhuǎn)遞到方木的面荷載如下(由于方木自身重相對較小，故不予計算)：q強=8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/m2q剛=8.45+0.158.6KN/m2又方木的中心間距為：0.4m，故線荷載為：q強=13.10.4=5.24KN/mq剛=8.60.4=3.44KN/m eq oac(,3)、受力分析：由于方木下面分配梁按0.9m間距布置，故方木建模按三跨0.90m連續(xù)梁分析如下：強度分析： ，滿

8、足要求剛度分析：方木的強度、剛度均滿足要求。 (3)、方木下分配梁檢算： eq oac(,1)、I10工字鋼技術(shù)指標以及力學性能：方木下分配梁統(tǒng)一采用 I10工字鋼(或雙 8槽鋼)。計算按照最大跨距為0.9m的三跨連續(xù)梁荷載計算。I10工字鋼技術(shù)指標：E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4 W=4.90104 mm3A=1433mm2 自重g=11.249kg/m=0.1125KN/m，=145MPa eq oac(,2)、荷載計算：由前面模板分析可知轉(zhuǎn)遞到工字鋼的面荷載如下q強=8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/m2q剛=8.45+0.158.6KN/m2考慮工

9、字鋼身重，按其間距0.9m布置，故線荷載如下：q強=13.10*0.9+0.1125=11.903KN/mq剛=8.6*0.9+0.1125=7.853KN/m eq oac(,3)、受力分析：由于翼板處工字鋼下面鋼管支撐橫向間距有0.9m、0.6m兩種布置，按最不利分析，即按三跨連續(xù)為0.9m建模如下：強度分析： ，滿足要求剛度分析：I10工字鋼的強度、剛度均滿足要求。(4)、碗扣架檢算：根據(jù)橋涵中對碗扣支架分析可知，當橫桿步距為1.2m時，單根立桿穩(wěn)定允許荷載設(shè)計值為30KN；由模板的荷載分析可知，模板上的面荷載為q強=8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/m2又立桿承受荷載還

10、包括工字鋼分配梁重，自身重，分析如下：鋼管自身重按4.0kg/m=0.04KN/m，按照步距1.2m，立桿剛度取4.8m，則有每根立桿承受自重(包括橫桿)為：(5*0.9*2+4.8)*0.04=0.552KN,又每根立桿承受分配梁重為：0.9*0.1125=0.1013KN。所以有立桿在翼板承受的荷載為:q=13.10.90.9+0.552+0.1013=11.26KNN=30KN故碗扣支架在翼板處滿足要求。4.2、一般箱梁截面計算分析選取荷載最大的中腹板下位置按一次澆注荷載進行模板、方木、鋼管分配梁計算分析；按整個橫斷面計算支架承載力。(1)、底模計算： eq oac(,1)、竹膠板技術(shù)指

11、標以及力學性能： 靜彎曲強度50MPa，彈性模量E5103MPa；密度：。由于除翼板外底模方木按中心間距為30cm橫向布設(shè)，考慮其本身的10cm實體尺寸，即模板計算跨徑?。海挥帜０鍐挝粚?1m)面板截面參數(shù)：慣性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷載計算：對于箱梁底部的模板荷載分析，主要考慮兩種情況，即空腹板處和實腹板處，且兩種情況下的模板下方木間距均為0.3m，按最不利情況分析，取實腹板處底模板進行分析；荷載分析如下：a.鋼筋砼自重取26KN/m3，即砼產(chǎn)生的面荷載：q1=2.3*2659.8KN/m2；b.竹膠板自重產(chǎn)生的荷載：q2=0.01510=0.15 KN/m2；c.施工人

12、活載：q3=2.5 KN/m2；d.砼傾倒、振搗砼產(chǎn)生的荷載：q4=2.0 KN/m2；則取1m寬分析線荷載為：q強=59.8+0.15+2.5+2.064.45KN/mq剛=59.8+0.1559.95KN/m eq oac(,3)、受力分析：按三跨0.20m連續(xù)梁建模計算模板強度及剛度：強度分析： ，滿足要求剛度分析：實腹板處模板強度、剛度均滿足要求。 (2)、底模下方木檢算： eq oac(,1)、方木技術(shù)指標以及力學性能：底模下統(tǒng)一采用100100mm的方木。其跨徑分兩種情況分析：一、實腹板出：按三跨0.3m連續(xù)梁計算；二、空腔腹板處：按三跨0.9m連續(xù)梁計算。100100mm的方木為

13、針葉材，A-2類，方木的力學性能指標按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的A-2類木材并按濕材乘0.9的折減系數(shù)取值，則：w=13*0.9=11.7 MPaE=101030.9=9103MPa=1.40.91.26MPa又方木的截面參數(shù)：慣性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷載計算：由4.2-1節(jié)的底模板分析可知轉(zhuǎn)遞到方木的面荷載如下(由于方木自身重相對較小，故不予計算)：a.實腹板處：q強=59.8+0.15+2.5+2.064.45KN/m2q剛=59.8+0.1559.95KN/m2又此時方木的中心間距為：0.3m，故線荷載為：q強=64.450.3=19.34KN/mq剛=59

14、.950.3=17.99KN/mb.空腔腹板處：q強=(0.2+0.25)*26+0.15+2.5+2.016.35KN/m2q剛=(0.2+0.25)*26+0.1511.85KN/m2又此時方木的中心間距為：0.9m，故線荷載為：q強=16.350.9=14.715KN/mq剛=11.850.9=10.665KN/m eq oac(,3)、受力分析：同樣根據(jù)前面荷載分析情況分如下兩種情況：a.實腹板處：按方木下面分配梁按0.3m間距布置，故方木建模按三跨0.30m連續(xù)梁分析如下：強度分析： ，滿足要求剛度分析：故實腹板處的方木的強度、剛度均滿足要求。b.空腔腹板處：按方木下面分配梁按0.9

15、m間距布置，故方木建模按三跨0.9m連續(xù)梁分析如下：強度分析： ，滿足要求剛度分析：故空腔腹板處的方木的強度、剛度均滿足要求。 (3)、10#工字鋼分配梁檢算：方木下分配梁采用I10工字鋼作為縱向分配梁，沿縱斷面方向間距90cm。按整個斷面考慮。 eq oac(,1)、I10工字鋼技術(shù)指標以及力學性能：I10工字鋼技術(shù)指標：E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4 W=4.90104 mm3A=1433mm2 g=11.249kg/m=0.1125KN/m，=145MPa =85MPa eq oac(,2)、荷載分析根據(jù)梁全橫斷面分析如下：a.鋼筋砼自重取26KN/m3；b.竹膠板

16、、方木自重等其他堆放材料重產(chǎn)生的荷載?。簈2=0.5 KN/m2；c.施工人活載：q3=2.5 KN/m2；d.砼傾倒、振搗砼產(chǎn)生的荷載：q4=2.0 KN/m2；翼緣板處：外側(cè)：q1=(0.15*26+0.5)+(2.5+2)=8.9KN/m2內(nèi)側(cè)：q1=(0.50*26+0.5)+(2.5+2)=18KN/m2邊腹板處：q2=(2.326+0.5)+(2.5+2)=64.8KN/m2空腹板處：q3=(0.4526+0.5)+(2.5+2)=12.2KN/m2根據(jù)以上荷載分析，取0.9米寬線荷載,對上部10工字鋼進行受力分析。則相應(yīng)的強度線荷載為：q1=8.9*0.9=8.01KN/m，q1

17、=18*0.9=16.2KN/m，q2=64.8*0.9=58.32KN/m，q3=0.9*12.2=10.98KN/m。 eq oac(,3).建模計算建模如下： 注意：其中現(xiàn)場實際搭設(shè)中，貝雷桁架布置從跨徑最大的那側(cè)起，如上圖從左到右進行即可。經(jīng)過midas建模計算：彎曲組合應(yīng)力圖：剪應(yīng)力圖：變形圖：由以上電算可知：a.最大彎曲組合應(yīng)力：max=18.64Mpa=145 Mpa；滿足要求b.最大剪應(yīng)力：max=22.44Mpa=85Mpa; 滿足要求c.最大變形：fmax=0.12mmf=900/400=2.25mm滿足要求；(4)、立桿荷載分析 eq oac(,1)、由以上10#工字鋼分

18、配梁電算可以得出支座反力，如下圖： eq oac(,2)、計算碗扣支架立桿的支撐反力（如上圖布置立桿）普通段碗扣支架力桿所受軸力統(tǒng)計表 (表一) (沿橋梁橫向方向,m) eq oac(,1)貝雷梁編號1234567891011121314立桿集中力(KN)3.289.327.386.757.5816.4411.210.0210.138.4011.23 14.974.938.55集中力劃為貝雷梁平均線荷載(KN/m)3.6410.368.207.508.4218.2712.4511.1311.269.3312.47 16.637.049.50 eq oac(,2)貝雷梁編/p>

19、02122232425262728立桿集中力(KN)10.438.554.9314.8711.428.3810.1410.0211.1615.989.99 10.4711.173.04集中力劃為貝雷梁平均線荷載(KN/m)11.589.507.0416.5212.699.3111.2711.1312.4017.7611.1011.6312.403.37從表中數(shù)據(jù)可以看出:6#、12#、18#、24#立桿軸力最大，分別為：16.44KN，14.97KN，14.87KN、15.98KN，所有立桿軸力均小于30KN，因此采用橫桿步距取1.2m即可，此時鋼管可以允許最大承載力為30KN。另外對于集中力

20、轉(zhuǎn)換為線荷載，即集中力除以橫向間距0.9m即可。4.3、箱梁兩端實腹段(1)、底模板、檢算在兩個梁端頭1.5m范圍內(nèi)，通過縱向加密10#工字鋼分配梁，使其間距均為0.3m，0.6m兩種分布,其上布置的方木縱向間距為0.3m，此時模板布置同4.2節(jié)中的實腹斷面。在4.2-1、-2中已經(jīng)對實腹板位置進行驗算，故在此不再計算。(2)、方木檢算 eq oac(,1)、方木技術(shù)指標以及力學性能：梁端實腹板的底模下同樣采用100100mm的方木。其縱向間距為0.3，橫向跨徑為0.6m，即跨徑按三跨0.6m連續(xù)梁布置。方木特性如下：w=13*0.9=11.7 MPa E=101030.9=9103MPa =

21、1.40.91.26MPa又10*10cm方木的截面參數(shù)：慣性矩： 截面抵抗矩： eq oac(,2)、荷載計算：由4.2-1節(jié)的實腹板的底模板分析可知轉(zhuǎn)遞到方木的面荷載如下(由于方木自身重相對較小，故可以不予考慮)：q強=59.8+0.15+2.5+2.064.45KN/m2q剛=59.8+0.1559.95KN/m2又此時方木下的分配梁按0.6m、0.3m兩種進行布置，最不利情況為0.6m0.6m0.3m,為便于計算，按三跨連續(xù)為0.6m考慮分析，故線荷載為：q強=64.450.6=38.67KN/mq剛=59.950.6=35.97KN/m eq oac(,3)、受力分析：按方木下面分配

22、梁按0.3m間距布置，故方木建模按三跨0.60m連續(xù)梁分析如下：強度分析： ，滿足要求剛度分析：故梁端實腹板處的方木的強度、剛度均滿足要求。(3)、I10工字鋼分配梁檢算 eq oac(,1)、荷載計算對于梁端實腹段，由于該段分配梁工字鋼的最不利布置為為0.6m0.6m0.3m，為便于計算取不利情況連續(xù)三跨為0.6m進行分析即可。實腹板處面荷載：q=(2.326+0.5)+(2.5+2)=64.8KN/m2又立桿縱向間距為0.6m，故線荷載為：q=64.8*0.6=38.88KN/m。I10工字鋼技術(shù)指標以及力學性能：I10工字鋼技術(shù)指標：E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4

23、W=4.90104 mm3A=1433mm2 g=11.249kg/m=0.1125KN/m，=145MPa =85MPa eq oac(,2)、建模計算強度分析： ，滿足要求剛度分析：故梁端實腹板處的10#工字鋼的強度、剛度均滿足要求。(4)梁端實腹段在貝雷梁上支座反力荷載分析 eq oac(,1)、荷載計算根據(jù)梁端斷面分析如下：a.鋼筋砼自重取26KN/m3；b.竹膠板、方木、立桿分配梁等自重等其他堆放材料重產(chǎn)生的荷載取：q2=0.5 KN/m2；c.施工人活載：q3=2.5 KN/m2；d.砼傾倒、振搗砼產(chǎn)生的荷載：q4=2.0 KN/m2；翼緣板處：外側(cè)：q1=(0.15*26+0.5

24、)+(2.5+2)=8.9KN/m2內(nèi)側(cè)：q1=(0.50*26+0.5)+(2.5+2)=18KN/m2邊腹板處：q2=(2.326+0.5)+(2.5+2)=64.8KN/m2對于立竿上、下分配梁10工字鋼自重：0.113 KN/m立桿本身自重：根據(jù)以上荷載分析，立桿縱向間距取0.6米，對上部10工字鋼進行受力分析。則相應(yīng)的強度線荷載為：q1=8.9*0.6=5.34KN/m，q1=18*0.6=10.8KN/m，q2=64.8*0.6=38.88KN/m。 eq oac(,2)、建模計算I10號工字鋼特性： E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4 W=4.9104 mm3

25、A=1433 mm2 =145MPa =85MPa a.Midas建模電算如下：支座反力圖：b.梁端實腹段貝雷梁上支座反力計算 eq oac(,1)貝雷梁編號1234567891011121314立桿集中力(KN)2.196.224.854.505.056.4927.5436.1035.6330.8616.259.3216.3630.54集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)3.6510.378.087.508.4210.8245.9060.1759.3851.4327.0815.5327.2750.9 eq oac(,2)貝雷梁編號1516171819202122232425262728立桿集

26、中力(KN)36.8730.5416.389.2616.6330.8435.6336.1027.546.206.666.987.442.02集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)61.4550.927.3015.4327.7251.459.3860.1745.9010.3311.1011.6312.403.37梁端實腹段支反力統(tǒng)計表二(沿橋梁橫向方向,m)從表中數(shù)據(jù)可以看出.15#立桿軸力最大，為：36.87KN，所有立桿軸力均小于40KN，因此采用立桿步距取0.6m即可，此時鋼管可以允許最大承載力為40KN。另外對于集中力轉(zhuǎn)換為線荷載，即集中力除以橫向間距0.6m即可。五、縱向主承重梁受力驗算

27、箱梁承重桁架共計布置28片,其中在的主體箱室下布置19片,且為對稱分布，但翼緣板下跨徑大的一側(cè)布置4片，另一側(cè)布置3片。其計算荷載取值如下：5.1、縱向主承重梁受力驗算（1）荷載分析 eq oac(,1)貝雷梁編號1234567891011121314立桿集中力(KN)3.289.327.386.757.5816.4411.210.0210.138.4011.23 14.974.938.55集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)3.6410.368.207.508.4218.2712.4511.1311.269.3312.47 16.637.049.50 eq oac(,2)貝雷梁編號15161

28、71819202122232425262728立桿集中力(KN)10.438.554.9314.8711.428.3810.1410.0211.1615.989.99 10.4711.173.04集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)11.589.507.0416.5212.699.3111.2711.1312.4017.7611.1011.6312.403.37 eq oac(,1)、根據(jù)4.2-4(表一)可知普通段作用在貝雷片荷載計算如下表： 注：在實際貝雷梁建模分析時，由于其貝雷片相互之間已連接，尤其對于間距為0.3m的幾片完全可作為一組進行分析，如分析4#,5#,6#,7#四片作為一組，

29、對于分析荷載取取平均值為：11.66KN/m；同理11#,12#,13#三片組，荷載平均取值為：12.05KN/m；17#,18#,19#三片組，荷載平均取值為：12.08KN/m；23#,24#,25#三片組，其荷載平均取值為：13.75KN/m。 eq oac(,1)貝雷梁編號1234567891011121314立桿集中力(KN)2.196.224.854.505.056.4927.5436.1035.6330.8616.259.3216.3630.54集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)3.6510.378.087.508.4210.8245.9060.1759.3851.4327.0

30、815.5327.2750.9 eq oac(,2)貝雷梁編號1516171819202122232425262728立桿集中力(KN)36.8730.5416.389.2616.6330.8435.6336.1027.546.206.666.987.442.02集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m) 61.4550.927.3015.4327.7251.459.3860.1745.9010.3311.1011.6312.403.37 eq oac(,2)、根據(jù)4.3-4(表二)梁端1.5m實腹段分析，兩端作用在貝雷片荷載如下表： 注：在實際貝雷梁建模分析時，由于貝雷梁實際相互之間已連接，且上部

31、施工采用10#工字鋼作為分配梁，即分析單片時把整體底腹板(5#25#)作為一組進行分析，對于底腹板處荷載取平均值為：37.05KN/m。 eq oac(,3)、單貝雷片自重：276Kg/節(jié)+連接系，取300Kg/節(jié)，即1KN/m； eq oac(,4)、又鋼管自重為：a、翼緣板處：(2+2.3)+8*0.9*0.04/0.81=0.57 KN/m2，即傳遞到貝雷片的線荷載為：0.513 KN/m。b、腹板處：(2+4*0.9)*0.04/0.81=0.28 KN/m2，即傳遞到貝雷片的線荷載為：0.252 KN/m。 eq oac(,5)、工字鋼分配梁自重：0.113*2=0.226KN/m由

32、于梁端雖然荷載較大，但分布在貝雷梁上較短，故以普通梁段的反力作為控制分析力。通過分析以上反力表一，可知在四個實腹板處支反力較大，尤其在邊實腹板處為最大，即第6片貝雷梁。結(jié)合現(xiàn)場實際平面布置，以11.58+20.66+22.76m最為不利進行建模分析： (2)、跨徑為11.58+20.66+22.76m的貝雷梁(6#梁)分析方案中貝雷片縱梁在縱向每排立桿是對應(yīng)的，承受立桿傳遞的力，故各單片貝雷片縱梁受力應(yīng)是受作用在貝雷片縱梁上的立桿傳遞的力加上模板、縱橫分配梁及碗扣架的自重的合力。一次澆注成型碗扣立桿受力及貝雷縱梁受力情況橫向每排立桿承受荷載計算，則：由于貝雷縱梁支承箱梁普通段，按箱梁底部橫斷面

33、碗扣架布設(shè)情況(如前面支架搭設(shè)立面圖)： eq oac(,1).則貝雷片受力力學模型(如下圖)： eq oac(,2).單片貝雷梁的技術(shù)指標以及力學性能：E=2.1105 MPa I=2.50497109 mm4 W=3.5785106 mm3M=788.2KN.m Q=245.2KN=210MPa =120MPa （貝雷片為16Mn鋼） eq oac(,3).利用midas建模電算彎矩圖：剪力圖：變形圖：支座反力圖：由以上電算可知：a.最大彎矩：Mmax=712.6KN.mM=788.2 KN.m；滿足要求b.最大剪力：Qmax=182.1KNQ=245.2KN；滿足要求c.最大變形：fma

34、x=0.046mf=22.76/400=0.057m滿足要求；故通過以上對最不利貝雷梁進行分析，該貝雷桁架梁能夠滿足使用要求。同時考慮貝雷梁自身特點，要求在實際拼裝貝雷梁時，必須把所有貝雷片接觸的支撐點位置放在有立桿位置上，如離立桿位置較遠，需采用加工好雙12槽鋼使用螺栓夾在斜桿上，且確保其上下端頂緊上下弦桿，從而起到傳遞荷載的作用。(3)、其它各片貝雷片縱梁受力分析(左線)根據(jù)現(xiàn)場實際樁基布置圖，因跨徑變化，貝雷梁對其下分配橫梁的反力均不同，需全部建模進行計算。 eq oac(,1)、貝雷梁平面布置圖根據(jù)實際情況，對于每片貝雷梁跨徑，由于相鄰貝雷梁之間變化較小，在實際分析中，計算每片貝雷梁的

35、跨徑時，把相鄰3片(或4片)的分在一組，形成若干組；同時對于其荷載取值，在建模時，把每間距為0.3m的幾片貝雷梁看成一組進行分析，即取其相應(yīng)幾片荷載的平均值進行分析；其他單片進行分析。貝雷梁平面布置如下圖：結(jié)合上圖可知a.第一組，包括貝雷梁：1#、2#、3#，跨徑為：24.167+20.678+10.263m；b.第二組，包括貝雷梁：4#、5#、6#，7#跨徑為：22.806+20.658+11.545m；c.第三組，包括貝雷梁：8#、9#、10#，跨徑為：21.429+20.742+12.838m；d.第四組，包括貝雷梁：11#、12#、13#，跨徑為：20.395+20.805+13.80

36、9m；e.第五組，包括貝雷梁：14#、15#、16#，跨徑為：19.362+20.868+14.779m；f.第六組，包括貝雷梁：17#、18#、19#，跨徑為：18.329+20.931+15.749m；g.第七組，包括貝雷梁：20#、21#、22#，跨徑為：17.296+20.994+16.720m；h.第八組，包括貝雷梁：23#、24#、25#，跨徑為：16.084+21.068+17.852m；i.第九組，包括貝雷梁：26#、27#、28#，跨徑為：14.540+21.176+19.294m。 eq oac(,2)、荷載分析 eq oac(,1)貝雷梁編號123456789101112

37、1314立桿集中力(KN)3.289.327.386.757.5816.4411.210.0210.138.4011.23 14.974.938.55集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)3.6410.368.207.508.4218.2712.4511.1311.269.3312.47 16.637.049.50 eq oac(,2)貝雷梁編號1516171819202122232425262728立桿集中力(KN)10.438.554.9314.8711.428.3810.1410.0211.1615.989.99 10.4711.173.04集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)11.589

38、.507.0416.5212.699.3111.2711.1312.4017.7611.1011.6312.403.37a、根據(jù)4.2-4（表一）可知普通段貝雷片受力如下： 注：在實際貝雷梁建模分析時，由于其貝雷片相互之間已連接，尤其對于間距為0.3m的幾片完全可作為一組進行分析，如分析4#,5#,6#,7#四片作為一組，對于分析荷載取取平均值為：11.66KN/m；同理11#,12#,13#三片組，荷載平均取值為：12.05KN/m；17#,18#,19#三片組，荷載平均取值為：12.08KN/m；23#,24#,25#三片組，其荷載平均取值為：13.75KN/m。 eq oac(,1)貝雷

39、梁編號1234567891011121314立桿集中力(KN)2.196.224.854.505.056.4927.5436.1035.6330.8616.259.3216.3630.54集中力劃為貝雷梁平均荷載(KN/m)3.6510.378.087.508.4210.8245.9060.1759.3851.4327.0815.5327.2750.9 eq oac(,2)貝雷梁編號1516171819202122232425262728立桿集中力(KN)36.8730.5416.389.2616.6330.8435.6336.1027.546.206.666.987.442.02集中力劃為貝

40、雷梁平均荷載(KN/m) 61.4550.927.3015.4327.7251.459.3860.1745.9010.3311.1011.6312.403.37b、根據(jù)4.3-4（表二）梁端1.5m實腹段分析，兩端貝雷片荷載如下：注：在實際貝雷梁建模分析時，由于其貝雷梁實際相互之間已連接，且上不施工采用10#工字鋼作為分配梁，即分析單片時把整體底腹板(5#25#)作為一組進行分析，對于底腹板處荷載取平均值為：37.05KN/m。c、又鋼管自重為翼緣板處：(2+2.3)+8*0.9*0.04/0.81=0.57 KN/m2，即傳遞到貝雷片的線荷載為：0.513 KN/m。腹板處：(2+4*0.9

41、)*0.04/0.81=0.28 KN/m2，即傳遞到貝雷片的線荷載為：0.252 KN/m。d、工字鋼分配梁自重：0.113*2=0.226KN/m;e、貝雷片自重：276Kg/節(jié)+連接系，取300Kg/節(jié)，即1KN/m； eq oac(,3)、貝雷片的建模分析：結(jié)合前面求出的作用在每片貝雷梁的荷載，按照每組不同跨徑、不同荷載進行建模分析：用midas電算，分別分析貝雷梁作用在四個支墩上的反力，自身強度、變形值比較，從而看整體桁架梁能否滿足使用要求： 貝雷片號反力R左1(KN)反力R左2(KN)反力R左3(KN)反力R左4(KN)最大彎矩(KN.m)最大剪力(KN)最大三跨變形值(mm)15

42、1.83143.8883.7416.93318.278.224.2/3.0/0.22116.68323.91188.5138.11716.3176.054.4/6.7/0.4395.77265.86154.7331.28588.0144.444.7/5.5/0.34121.13342.96222.1350.73722.1184.546.9/9.1/1.35121.13342.96222.1350.73722.1184.546.9/9.1/1.36157.29344.68224.6485.72728.9186.048.2/8.6/1.77157.29344.68224.6485.72728.91

43、86.048.2/8.6/1.78143.41310.64225.2891.87625.8165.733.6/9.7/2.69144.31313.82227.5792.26632.1167.333.7/9.8/2.610125.67258.00202.3591.59501.7136.323.2/9.1/3.411143.40322.24252.41101.1625.7170.128.6/11.6/4.112143.40322.24252.41101.1625.7170.128.6/11.6/4.113143.40322.24252.41101.1625.7170.128.6/11.6/4.11

44、4121.45253.39214.2797.32475.3132.418.5/10.1/4.915134.03300.87254.26105.45563.7157.021.7/12.1/5.716121.45253.39214.2797.32475.3132.418.5/10.1/4.917130.40301.82274.72113.67545.8155.617.3/13.3/8.118130.40301.82274.72113.67545.8155.617.3/13.3/8.119130.40301.82274.72113.67545.8155.617.3/13.3/8.120109.582

45、32.59227.81106.58406.8118.610.6/10.8/9.021118.15268.56263.03114.70469.3136.712.1/12.7/10.122118.81271.33265.73115.32474.1138.112.2/12.8/10.323123.01313.93334.56135.95597.3170.99.8/16.1/16.724123.01313.93334.56135.95597.3170.99.8/16.1/16.725123.01313.93334.56135.95597.3170.99.8/16.1/16.72668.62259.55

46、308.1299.0578.2158.94.8/14.5/21.32772.58274.50325.86104.70611.5168.15.1/15.4/22.52826.2299.19117.7537.83221.060.71.8/5.6/8.1左線每片貝雷梁分析結(jié)果表 (表三)說明：分析每片貝雷梁的順序為從左側(cè)斜交跨徑最大其向另一側(cè)進行分析。根據(jù)midas電算分析，對于左線上每片貝雷片受力情況均滿足要求：M=788.2KN.m Q=245.2KN。六、橫梁及鋼筋砼支墩的驗算6.1、左線1#墩橫梁驗算施工中計劃在左線1#、2#墩位置，利用設(shè)計的墩身加抱箍圈的辦法進行設(shè)置貝雷片橫梁，具體設(shè)計如

47、下圖： 根據(jù)設(shè)計圖紙和現(xiàn)場實際情況，左線1#墩的系梁頂面到箱梁底面高差為13.381m，對于支架組成，從箱梁底面向下依次是：0.115m的方木(包括底模板)，0.1m的工字鋼分配梁，1.8m高碗口立桿，1.5m高的貝雷桁架縱梁，0.5m的I50工字鋼橫梁，0.5m高的I50工字鋼分配梁，1.5m高的貝雷片組橫梁，2個0.5m高的抱箍圈，剩下尺寸為設(shè)計的I50工字鋼支撐立桿，即為6.265m。同時在貝雷片組橫梁兩端分別設(shè)置一I50工字鋼的作為斜支撐，且該斜支撐與靠近墩身立桿支撐再同一平面上，如上圖所示。其遠端到立桿中心間距為4.16m，全長為:7.542m。(1)、I50#工字鋼橫梁驗算 eq

48、oac(,1).力學性能指標：E=2.1105 MPa ，I=4.6472108 mm4， W=1.85888106 mm3， A=11925mm2； =145MPa， =85MPa ， g=0.93611KN/m ，iy=30.7mm eq oac(,2).荷載分析根據(jù)現(xiàn)場布局，1#墩左邊作為跨徑最大的一跨進行分析，根據(jù)5.1-3分析計算，每片貝雷縱梁反力即為該橫梁的集中荷載，故建模如下： eq oac(,3).建模計算a、彎曲應(yīng)力圖：b、剪應(yīng)力圖：c、變形圖：d、支座反力圖： eq oac(,4).結(jié)果分析由以上電算可知：a、最大彎曲應(yīng)力：W=18.7Mpa=145Mpa；滿足要求b、最大

49、剪應(yīng)力：max=53.4Mpa=85Mpa；滿足要求c、最大變形：fmax=0.15mmf=1000/400=2.5mm滿足要求；(2)、I50#工字鋼分配梁驗算 eq oac(,1).荷載分析由上一節(jié)對I50工字鋼橫梁的支座反力求解，即為作用在其下分配梁的集中荷載，詳見下表：分配梁編號12345678910分配梁的集中荷載（KN）40.45150.45265.64369.37154.45145.89241.68359.09134.17135.51分配梁編號1112131415161718分配梁的集中荷載（KN）331.01215.58119.88129.08286.90156.9473.57

50、22.10分配梁集中荷載如下(表四)：由于在分配梁搭放在下面的兩個貝雷橫梁上，兩組貝雷橫梁之間有2.2m的墩身，每側(cè)考慮0.2m寬的貝雷片自身厚度，故該分配梁的跨度應(yīng)為2.6m。依據(jù)表四，分析其最大荷載即可，即， eq oac(,2).建模計算采用Miads電算：彎曲組合應(yīng)力：剪應(yīng)力：變形圖 eq oac(,3).計算結(jié)果由以上電算可知：a、最大彎曲應(yīng)力：W=112.1Mpa=145Mpa；滿足要求b、最大剪應(yīng)力：max=40.3Mpa=85Mpa；滿足要求c、最大變形：fmax=1.6mmf=2600/400=6.5mm滿足要求；(3)、貝雷片橫梁、立桿、斜撐穩(wěn)定驗算 eq oac(,1).

51、荷載分析：貝雷片橫梁的荷載主要是上面的工字鋼分配梁傳遞下來的集中合載，同時加上上部分配梁的重。根據(jù)上節(jié)可分析其荷載情況：貝雷橫梁荷載如下表(表五)：分配梁編號12345678910分配梁的集中荷載q1（KN）40.45150.45265.64369.37154.45145.89241.68359.09134.17135.51作用在貝雷橫梁上荷載(q1/2+g)(KN)22.6777.67135.16187.1379.6775.39123.28181.9969.5370.20分配梁編號1112131415161718分配梁的集中荷載q1（KN）331.01215.58119.88129.0828

52、6.90156.9473.5722.10作用在貝雷橫梁上荷載(q1/2+g)(KN)167.95110.2362.3866.98145.8980.9139.2313.49說明：其中的荷載g為工字鋼分配梁傳遞到貝雷橫梁上的荷載，即g=2.6*0.93611=2.44KN。 eq oac(,2).建模計算：由midas電算如下；彎矩圖：剪力圖：彎曲組合應(yīng)力圖:剪應(yīng)力圖：變形圖：軸力圖：支座反力圖： eq oac(,3).結(jié)果分析：I50a工字鋼力學指標：E=2.1105 MPa ，Iy=1.1215107 mm4， Wy=1.41962105 mm3， A=11925mm2； =145MPa， =

53、85MPa ， g=0.93611KN/m ，iy=30.7mm60鋼管力學指標(14mm厚)：E=2.1105 MPa ，I=11.06954108 mm4， W=3.68974106 mm3， A=25773.6mm2； =145MPa， =85MPa ， g=2.0232KN/m ，i=207.2mm由以上求出的彎矩圖和剪力圖分析貝雷梁(單側(cè)雙片組)的受力情況：最大彎矩：Mmax=378.8KN.mM=788.2*2*0.9=1418.8KN.m；滿足要求最大剪力：Qmax=329.1KNQ=245.2*2*0.9=441.4KN；滿足要求最大變形：fmax=8.1mmf=3276/40

54、0=8.2mm滿足要求；此變形主要為立桿、斜桿受力壓縮變形引起，在分析中并沒有考慮上部抱箍的抗滑力作用情況，但實際抱箍是承受一部分力，這樣該桁架整體下沉將小于計算值，故能夠滿足要求。b.從求出的剪應(yīng)力和彎曲組合應(yīng)力分析斜支撐、立桿支撐、60鋼管立桿支撐、連接桿的強度、抗剪、剛度等情況：I50工字鋼斜支撐：最大彎曲組合應(yīng)力：W=33.2Mpa=145Mpa；滿足要求最大剪應(yīng)力：max=0.6Mpa=85Mpa；滿足要求I50工字鋼立桿：最大彎曲組合應(yīng)力：W=53.5Mpa=145Mpa；滿足要求最大剪應(yīng)力：max=1.1Mpa=85Mpa；滿足要求中間一根60圓鋼管(由于設(shè)單根承受兩側(cè)橫梁荷載，

55、驗算取2倍荷載值即可)：最大彎曲組合應(yīng)力：W=22.6Mpa*2=45.2=145Mpa；滿足要求最大剪應(yīng)力：max=0Mpa=85Mpa；滿足要求c穩(wěn)定性驗算：主要從以上求出的軸力圖進行分析：iI50工字鋼斜桿支撐：最大壓力：Nmax=310.8KN，且為壓力，施工中考慮工字鋼自身穩(wěn)定，由于斜撐長為7.542m，施工中在中間加兩道固結(jié)桿件，固結(jié)材料可用雙12槽鋼或其他廢料進行焊接處理即可，把總長平分為3等份，從而減小其自由長度，這樣每小段長2.514m，即自由長度按2.514m。又I50工字鋼自重：0.9361kN/mN=310.8+0.9361*2.514*3=317.9kNA=11925

56、mm2 Iy=1.1215107 mm4ry=30.7mm自由長度 l=2514mm長細比 由此可以分析出，凡使用該型號工字鋼作為支撐桿件時，其總長超過3070mm時，均需要在中間進行固結(jié)處理，使其自由長度小于該值，從而滿足使用。 由長細比，得 滿足要求。iiI50工字鋼立桿支撐：最大壓力：Nmax=575.2KN，且為壓力，施工中考慮工字鋼自身穩(wěn)定，同樣需要加兩道固結(jié)桿件，由于該立桿緊貼既有混凝土墩身，墩身已經(jīng)施工好，只有通過在既有墩身上相應(yīng)位置設(shè)置兩道小抱箍圈即可（抱箍高可取10cm即可）。這樣每段長2.255m，即自由長度按2.255m計算。又I50工字鋼自重：0.9361 kN/m N

57、=575.2+0.9361*2.255*3=581.5kNA=11925mm2 Iy=1.1215107 mm4ry=30.7mm自由長度 l=3383mm長細比 由長細比，得 滿足要求。iii60圓鋼管支撐：最大軸向壓力：Nmax=418.3*2=836.6KN，且為壓力，其總長為7.265m，即自由長度按7.265m考慮。又60鋼管自重：2.023kN/mN=836.6+2.023*7.265=851.3kNA=25773.6mm2 r=207.2mm自由長度：l=7265mm長細比：由長細比，得 滿足要求。iv12槽鋼受拉計算：對于斜撐頂端與貝雷梁接觸點計劃使用鋼板加高強螺栓連接處理，但

58、此時很難保證其滑移產(chǎn)生。故在施工中另加一根12槽鋼把斜撐頂部與相鄰墩身的上部抱箍圈焊接起來，起到克服拉力作用，由上面分析計算此處的最大軸力N=165KN，故有： 滿足要求。(4)、鋼抱箍圈驗算對于該方案中，設(shè)雙層抱箍，主要起到固定作用，其真正受力是上部荷載通過上抱箍傳遞至I50工字鋼立桿再傳遞到下抱箍，然后下抱箍傳遞到樁基與墩身的系梁上，最終是系梁起到主要端承力作用。為盡可能減少傳遞到系梁的荷載，使其墩身各部分受力較均勻，增加支架穩(wěn)定性，在計算抱箍時，考慮其上部荷載的一半進行分析。 eq oac(,1)、荷載計算由上面的計算分析可知，對于墩身傳遞下來最大的荷載Ra按照841KN計算（單側(cè)），以

59、此作為抱箍體需承受的豎向壓力N進行計算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。 eq oac(,2)、抱箍受力計算 a.螺栓數(shù)目計算 由于抱箍體需承受的豎向壓力N=841kN，因考慮上下兩個0.5m抱箍共同受力，共同承擔其荷載，按此荷載分析兩套抱箍的總螺栓個數(shù)。而抱箍所受的豎向壓力由M24的高強螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查路橋施工計算手冊第426頁：M24螺栓的允許承載力：NL=Pn/K式中：P-高強螺栓的預拉力，取225kN； -摩擦系數(shù)，取0.3； n-傳力接觸面數(shù)目，取1； K-安全系數(shù)，取1.7。則：NL= 2250.31/1.7=39.7kN 螺栓數(shù)目m計算： m=N/NL=841/39.7=21.

60、222個，取計算截面上的螺栓數(shù)目m=22個。則每條高強螺栓提供的抗剪力：P=N/n=841/22=38.2KNNL=39.7kN故能承擔所要求的荷載。 b.螺栓軸向受拉計算 砼與鋼之間設(shè)一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取=0.3計算抱箍產(chǎn)生的壓力Pb= N/=841kN/0.3=2803.3kN由高強螺栓承擔。 則：N=Pb=2803.3kN 抱箍的壓力由22條M24的高強螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為:N1=Pb/22=2803.3kN/22=127.4kNS=225kN =N”/A= N(1-0.4m1/m)/A 式中：N-軸心力 m1-所有螺栓數(shù)目,取:30個(兩套抱箍螺栓數(shù)量,即單