頂推導梁計算單

佛山平勝大橋頂推導梁計算一、概述佛山平勝大橋為獨塔單跨四索面自錨式懸索橋，跨徑布置為（由北往南）：29.6+30m+350m+30m+5×40m+39.6m，主橋長680.2m。南岸主塔墩置于南岸河堤坡腳外側邊緣，北岸邊墩跨越北河堤和沿江大道后布置在沿江大道路基邊坡上。主跨350m的加勁梁為單箱三室的鋼箱梁，其余為預應力鋼筋砼箱梁。主橋橫橋向為分離式兩幅主梁，單幅主梁寬26.10m，縱隔板間距為7.8m；主梁沿橫橋向外側有2％的橫坡，中心線梁高3.5m。在順橋向由跨徑中線向兩側有2％的縱坡，并設置了半徑為11500m的豎曲線（成橋線形）。單幅橋鋼箱梁共分31個節(jié)段制作，其中標準梁段長12m，共23段，標準梁段頂、底板加厚4段，特殊制作梁段2段，鋼混結合段2段。為保證成橋線形，制造梁段時按照半徑為14843.91m的豎曲線進行放樣。株鋼箱梁分掏段數(shù)量統(tǒng)傾計表倉分類煮A采類梁段禍B雜類梁段朝C順類梁段述D屑類梁段您E鎖類梁段昨鋼混結合悶段角編栽辨號眼1#圓2法#殊、獎28#閃3殃#鋤、緊27#骨4殲#鄭～悅26#攪29#鼻－－泡數(shù)額窩量慨1差2朵2姓23抄1林2全橋鋼箱梁除南岸側鋼砼結合段和1號段鋼梁需從已頂推成型的橋上布置滑道滑移到位，從2#梁以后各節(jié)段均需在北岸組拼支架上拼裝，采用頂推法頂推到位。為使鋼箱梁順利頂推到位，在主跨中間設置了頂推用的臨時墩，臨時墩的布置跨徑為2×78m+45m+39m。頂推用的鋼導梁采用工字形變截面實腹式鋼板梁（圖1），鋼材采用Q345B。導梁長度擬定為48m，為臨時墩最大跨徑的0.615倍。導梁根部與鋼箱梁同高，用高強螺栓和鋼箱梁頂、底板以及縱隔板連接；半幅主橋鋼箱梁的兩個導梁之間用橫向聯(lián)結系連接，以增大整體穩(wěn)定性。二、計算荷載鋼箱梁在頂推過程中，鋼導梁所承受的荷載主要為結構自重。導梁內力將隨邊界條件的變化而變化。因此，整個體系的荷載由鋼箱梁自重、導梁自重、聯(lián)結系自重三部分組成，如下表所示：男導梁荷載忙表愈項目世B范類梁段偏C居類梁段逼D枕類梁段脫導梁自重廳聯(lián)結系自蟻重扎荷載薦177.雕76療KN/m樂159.節(jié)25附KN/挽m艷152.汗78宣KN/樂m蜂自動計入玩30/蜂個在計算中，鋼箱梁自重按均布荷載布置，導梁自重由系統(tǒng)根據(jù)截面自動計算，聯(lián)結系自重按集中荷載作用于導梁上，對于其他的不確定荷載按導梁自重的1.4倍考慮。三、導梁計算1、總體結構計算：導梁結構的計算采用Sap2000有限元計算分析程序進行，起始計算工況為鋼箱梁頂推到達B臨時墩后，導梁懸臂長度為0m；以后依次為導梁懸臂長度從0m～48m，每三米為一個計算工況；當導梁到達B臨時墩前，整個系統(tǒng)懸臂最長，導梁前端撓度最大，因此單獨設置一個工況。如圖二（單位mm）所示。擬定導梁截面（見導梁截面特性總匯表）建立模型進行計算，根據(jù)各種工況作用下統(tǒng)計導梁所受的內力，找出每個截面所受的最大內力進行驗算（見導梁各截面最大內力統(tǒng)計表）。鋼箱梁按等截面計算，截面特性如下：A＝1.168m2，Ix＝2.594m4，Iy＝30m4，Wx＝1.134m3，Wy＝2.926m3。何導梁截面局特性總匯言表（單位主：介m畢m撲）扮節(jié)點號昂1略2啞3郊4球5漂6雙7荒H隆1000補1192溪1385牌1577萌1796線1962周2154播B碎460典560式640否680料700勸720拉760安t故w訊16浮16陰16剪16爹16羽16悉16勸t款f候28剪28蘭28嫁28兔28伍36日36丘A鄰4086姑4雙4953邀6席5710息4犯6241驚6遭6704楊0豐8208閉0識8803鹽2采Ix載7.20弄7E+0馬9崖1.25槐8E+1閑0壯1.96瓜3E+1西0剩2.75脂4E+1鳳0鎮(zhèn)3.76謙6E+1兼0纖5.70黎8E+1糊0戀7.34柔E+10計Wx賤1.44樸1E+0趴7旅2.11按0E+0刃7突2.83判5E+0飾7勢3.49矩2E+0漸7盛4.19田4E+0典7創(chuàng)5.81暗8E+0御7壯6.81識6E+0質7喂Sx然8.04蹲2E+0久6迎1.17帳1E+0匯7傅1.56坊9E+0蔬7坡1.93窄7E+0廣7央2.33歸8E+0穿7撲3.21宗1E+0皂7皺3.76智4E+0望7忍節(jié)點號夾8骨9沈10騎11但12同13另14瓦H衣2346構2539置2701娘2923絲3115牲3308諷3500廁B兔760幼800莖800拍800鼻850界850賓850惱t屯w倦16章16犧16禍16紛16怠16知24常t殺f搖36喪40答40牲40己40帽40夸46椅A抱9110港4碌1033按44逐1059稻36左1094丙88俯1165能60紡1196星48家1599爬92魯Ix癥8.86護8E+1每0況1.19星7E+1泥1貿1.37落3E+1霧1衰1.63寶6E+1盆1煉1.98搏E+11剃2.26閃4E+1源1瓶3.12吐4E+1州1松Wx宴7.56展0E+0株7堆9.43恰3E+0劣7騰1.01熔7E+0漿8盡1.12拘0E+0搖8鄰1.27怠1E+0餃8寬1.36飾9E+0質8語1.78僵5E+0須8竭Sx蹤4.19扁4E+0鳴7散5.20穿8E+0搶7共5.63慧2E+0跡7鋼6.22弓9E+0求7贊7.07費0E+0陶7轎7.64歉0E+0希7俯1.02裕4E+0楊8澇節(jié)點號白15挎16述17薯H臟3500鴿3500死3500叛B疲850排850紫850紛t燒w對24汗24拖24鵲t畢f(xié)話46撐46猜46付A廳1599衣92袋1599稠92場1599鄭92船Ix雀3.12夠4E+1撇1榮3.12蛇4E+1玩1捎3.12置4E+1亮1曲Wx晌1.78鍋5E+0掌8檢1.78直5E+0較8蓄1.78連5E+0云8叮Sx貨1.02胡4E+0笑8嗽1.02陷4E+0刷8紡1.02伸4E+0工8代導梁截面霉最大內力夠匯總表（喘單位：丸N拘，截mm四）枝節(jié)點號蚊1容2誰3撓4栽5銅6艙7劃工況朽一科一隔一茂一蓬一蝦二覺三爪Mmax訓0床2.13虜2E+0枯9草4.15逼9E+0離9哪5.97盞8E+0每9最7.67覽0E+0李9爬9.34碑3E+0遺9癥1.12著2E+1圓0怖σ階max名0請50.5簽1活73.3踐6勝85.5晴9糕91.4治5駝80.2芹9糊82.3森1猶Q械M晌0筋6.94梢1E+0程5暖5.56泥7E+0壇5遷5.85蝦7E+0兄5愛5.41抬3E+0奇5傘6.66欲4E+0皆5腦8.45雨7E+0富5遮τ起0品20.1基9蹦13.9它1謙12.8熊8私10.5核0控11.7蛛1寧13.5蠻5殊工況葛一晴二蹲三釋四瞧五工六遲七喝Qmax宅7.25部9E+0燈5慧9.01罩0E+0耍5逐1.07認2E+0利6續(xù)1.30板0E+0城6茂1.52誓3E+0虛6坐1.79釋7E+0栗6就2.05泛9E+0素6背τ驗max扭25.3亮1黃26.2少1壯26.7饅8昆28.5飛8狼29.5脆5盾31.5博9模33.0憤0玉M前Q濾0麥1.36婦1E+0若8廁3.76矩4E+0噸8厘8.25感3E+0腿8償1.40露1E+0淺9醒2.21亡0E+0幫9屑3.18多7E+0食9呈σ粥0抱3.22告哲6.64錯躍11.8兄2豪16.7機0秋18.9沿9初23.3陵8級節(jié)點號袖8踩9愛10削11坊12廳13置14貞工況腔三皆四揪五飛五準六農七倘七晶Mmax里1.35容8E+1耀0羞1.61赤7E+1燦0逢1.89押2E+1小0抄2.22森7E+1份0懂2.58棟6E+1鎮(zhèn)0餃2.96晨5E+1減0歐3.41戶2E+1喜0震σ內max巖89.8瓶1線85.7瞇1記93.0搞5挪99.4賀5勉101.彎70潑108.灰30始95.5道7螺Q久M驅7.54橫0E+0王5里9.58隊0E+0愧5垂1.15妄5E+0朗6玩1.08氣0E+0促6絞1.29隸6E+0考6蛇1.56黎4E+0薦6狠1.44蠟0E+0緊6走τ運11.1帆4甜13.0東2懸14.8坐0介12.8臘5陸14.4夾6前16.4菠9穴9.83惜手工況陽八痰九鄭十副十一聞十二幻十三易十四術Qmax斥2.37幸0E+0時6草2.66培8E+0趟6生3.00糞9E+0托6喝3.33銷1E+0星6歐3.69綿6E+0外6典4.04囑4E+0贊6庸4.42呼7E+0拆6轎τ俯max查35.0陶3綠36.2澤6陽38.5筋7糟39.6把3紫41.2則3渣42.6軌4多30.2脹2列M隱Q已4.43殊E+09鳳5.87賊1E+0眨9漏7.60阻1E+0翠9承9.55誘1E+0紹9粗1.18偽2E+1率0健1.43柜4E+1嚼0卸1.72話1E+1館0條σ忍29.3探3想31.1皺2涂37.3賤8鎮(zhèn)42.6川5囑46.4膀8婦52.3喘8象48.2坊0奔節(jié)點號住15之16突17猛工況朱八眨九其九坐Mmax猴3.87賤9E+1援0帽4.34暑7E+1波0謎4.92流2E+1壇0槐σ岔max累108.辟65添121.慨75沈137.素86辨Q初M躬1.71逗0E+0律6丸1.96嫩9E+0恰6鉆1.86石6E+0消6守τ柜11.6職7易13.4喝4蒙12.7升4的工況寬十五吳十六址十七傳Qmax今4.78阿7E+0悠6舒5.19昂6E+0疑6龜5.62屆8E+0衰6赴τ贊max秒32.6蒜8球35.4猾7撐38.4嶼2放M鋸Q獵2.04貞E+10撲2.39殘4E+1喚0墾2.78書2E+1瘦0談σ釣57.0膨5從67.0殿5臘77.9叮2由導梁內力表中可見，導梁最大應力在根部出現(xiàn)，σmax＝137.86Mpa，沒有超過規(guī)范容許應力[σ]=180Mpa（《公路橋涵鋼結構計及木結構設計規(guī)范》JTJ025－86）。導梁前端最大撓度f＝760mm。因此，導梁結構采用上述截面是滿足使用要求的。2、整體穩(wěn)定驗算導梁主體為受彎構件，受壓翼緣在最大應力狀態(tài)下同受壓構件一樣，可能出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，必須驗算受壓翼緣的整體穩(wěn)定性。根據(jù)《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003），在最大剛度主平面內受彎的構件，整體穩(wěn)定性驗算按下式計算：（1）茄翼緣最大豐應力發(fā)生論在導梁支默撐于臨時愛墩上懸筋臂賴24游m按時的導梁寫與鋼箱梁趕連接處，宿因此整體槽穩(wěn)定系灰數(shù)桐φ攻b架應按下式虜計算：辭沖辟（噸2斜）其中：國β估b厘—贏—冰梁整體穩(wěn)熊定的等效白臨界彎矩暢系數(shù)，本近導梁應接肆近襪第強8媽類，辭取全1.夫2瓶；男λ群y套—飼—描梁在側向醉支撐點間義對截面弱烏軸的長細宏比，撥；斃I城y盒=4.7孩12×1撲0潮9絡mm鹽4屑，壯A喝＝序1599紗92mm共2寒，勇l觀1跌—授—斜聯(lián)結系中膽心線間距起；衫h律、越t完1東—踢—悉梁截面的猴全高和受緊壓翼緣厚社度宋，摟h=35事00m菊m雹，地t秘1遭=46m牧m滅；鳳η閑b介—寫—疊截面不對談稱影響系旨數(shù)，對于斧雙軸對稱衫截犧面盞η聯(lián)b沉=沉0溜；禿由此，計期算導φ墳b蜂=9.0喉9>0.勻6污，所以按羅下式計算察：證取榨φ駐b細＇秘＝督1.筆0耳，則有：歸因此，整棕體穩(wěn)定性潤是滿足要棍求的。備導梁的整白體穩(wěn)定性文是通過導撈梁之間的叔橫向聯(lián)結渾系來保證邪的。橫向抗聯(lián)結系的楚支撐力是役將受壓翼愛緣看作軸伯心受壓桿筐件來計算燥的。由于麗導梁為變斷截面，而趨根誘部瓣12政m疤范圍內的急截面變化乎不大，且域受力較大惱，因此以雀此段為基籠礎進行計頭算。如鏟圖弓1陶所示，在突根院部守12受m匯范圍內設殺置駁2繭道橫向聯(lián)蝕結系，則乏支撐力為師：泰萄N蹄—園—破翼緣壓力媽，抬N=85償0×46眠×160陽=625厲.6捉t撲；飾碰降ｍ憲—塞—庭支撐數(shù)量圓，健m=2齊因此，可艘以采用萬選能桿網(wǎng)件淚2N暮4窮就可以滿的足要求。翁3薯、局部穩(wěn)些定驗算途當導梁截五面腹板的擠高厚比較飛大時，即測使整體截曬面的抗彎詞、抗剪滿損足要求，浩腹板截面己局部在彎墳、剪共同殖作用下有嫁可能發(fā)生天失穩(wěn)，從合而導致整叔體截面破蠟壞。因此雷，必須驗榮算截面的扣局部穩(wěn)定工。拴（黃1歐）、在導條梁根部出步現(xiàn)了較大天的彎矩和凱剪力，先花對此截面拼在最大彎裂矩的作用乓下進行驗冷算。如勒圖露3聲所示，傷M組max解＝攜4.92濕×10你10凍N.m偉m喚，鎮(zhèn)Q炎M偵＝娃1.86斃6×10商6合N繪腹板高款度逗h綠0考＝葬3408工m撕m福，高厚比錄所以，除晶了在腹板練兩側布置搏橫向加勁矮肋外，還忍應在翼緣剪附近布置辯縱向加勁越肋，如穿圖量3偏所示。廟A佛、受壓翼抖緣與縱向酒加勁肋之解間的區(qū)格才臨界應力測計算：破a影、臨界正意應力定h鈴1涉＝鐮770-尊4嗎6爐＝頂724m誓m碼，擇f枝y蒸＝膏345M茅pa歪σ虧cr1蕉＝暴f洽＝壯200M溉pa么b率、臨界剪衰應力格a/克h0=2欲000/貿3500落=0.5災71<1性因此羞，群τ特cr1威=f過v罷=113雹Mpa薯滿足要求僵。霸濾B礎、受拉翼兼緣與縱向支加勁肋之洪間的區(qū)格絨a登、臨界正秩應力育h耕2岡＝拆3500老-770詞-4睡6辱＝上2684寨m皆m明，吊σ聞cr2股＝黎f統(tǒng)＝各200M柴pa潔b饅、臨界剪銷應力穗a/奏h0=2覽000/雕3500鞭=0.5考71<1母因此鄙，后τ朗cr1行=f證v奴=113吃Mpa刻征擁（森2驢）、截面栗在最大剪恨應力時的曬腹板局部膊穩(wěn)定驗算掙Q局max線＝盜5.62劑8×10斷6運N器，綱M玻Q扛＝太-2.7增82×1壟0饞10頌N.m幣m殘，胃N獄＝臟5.62只8×10攝6竭N鹽；種加勁肋布壘置同壁圖雁3牙。淚A原、受壓翼淋緣與縱向進加勁肋之吸間的區(qū)格檔臨界應力染計算：晃a亭、臨界正譽應力工h脊1奴＝鋒770-土4則6誕＝捏724m糕m揪，兇f恒y倦＝襲345M牌pa秋σ銜cr1曬＝癥f費＝待200M灣pa螞b墾、臨界剪疊應力搏a/橋h0=2倡000/昌3500恩=0.5傾71<1告因此觸，邊τ桶cr1賺=f缺v柏=113泄Mpa折c風、臨界局娛部壓應力河滿足要求統(tǒng)。埋翅B討、受拉翼印緣與縱向畫加勁肋之怎間的區(qū)格返a互、臨界正牙應力君h滑2橡＝徐3500殺-770姓-4丑6厲＝紫2684抵m遣m歌，敵σ停cr2妙＝銀f盾＝非200M柴pa退b篇、臨界剪識應力聞a/劃h0=2引000/泉3500鮮=0.5須71<1餡因此舉，邁τ艇cr1娃=f公v越=113貸Mpa溫化c福、臨界局晃部壓應力原a糠/h新0必=200象0/35徹00=0陜.571食<1.5然蒜（懇3殿）、在只釀有橫向加尸勁肋，而完無縱向加飾勁肋處，例在最大彎乖矩作用下陸的腹板局盜部穩(wěn)定驗話算。如瑞圖判4飽所示：飼M羽max連＝執(zhí)7.67枯×10豎9葛N.m球m閘，奶Q援M毯＝柄5.41胃3×10辛5塞N滋腹板高叼度而h孫0響＝頭1740鮮m嶼m伙，高厚比渡所以，在愿腹板兩側慕需布置橫不向加勁肋稱，如形圖典4朵所示。詠臨界應力撈計算：型a腦、臨界正挖應力這b街、臨界剪產應