XX桥0#块托架计算书

1、 xxx桥梁工程xx桥0#块托架计算书 二一六年八月目录一、工程概述1二、计算依据及容许应力12.1计算依据12.2材料及容许应力1三、荷载与工况组合23.1 荷载计算23.2 工况组合2四、计算模型2五、计算结果35.1 托架35.2 36a工字钢分配梁计算55.3 预埋件计算6六、结论10一、 工程概述xx桥设计接线起点位于浍河南岸，起点桩号为K0+000，终点位于浍河北岸，终点桩号K1+344.344，设计路线全长1.344KM,其中桥梁全长466m,桥梁中心桩号K0+666.065。跨径布置采用5*30m小箱梁+（42.5+75+42.5）m悬浇连续梁+5*30m小箱梁。主桥上部结构采

2、用单箱单室断面，箱梁顶板宽14m,顶板厚28cm，底板宽8m,底板厚度按二次抛物线由30cm变化到60cm，腹板跨中厚度为60cm,中支点处厚度70cm，箱梁高度由跨中的2.3m按二次抛物线变化至支点处的4.5m,桥面2%的横坡由箱梁顶板弯折形成。主墩采用双柱式墩下接承台桩基础，墩身为2.4*2.4m带圆倒角方形截面。0#块采用托架现浇施工，托架采用墩身内设置预埋件锚固，托架顶设横向分配梁，单根分配梁的计算长度为10.4m，实际采用12m，横向分配梁顶搭设10槽钢组焊件。托架采用4片分别用双拼36a型钢焊接而成的三角桁架，横桥向间距距中心1.4m+2.1m+2.1m+1.4m,墩身两侧对称布置

3、，横向分配梁分别采用I36a，由墩身外壁向外距离分别为0.2+60.6m。托架立面布置见图1-1。图1-1 0#块托架立面布置图二、 计算依据及容许应力2.1计算依据（1）钢结构设计规范（GB 50017-2003）；（2）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；（3）路桥施工计算手册周水兴何兆益邹毅松（人民交通出版社）；（4）xx桥两阶段施工设计图纸。2.2材料及容许应力以下各章结构计算均采用容许应力法，材料容许应力取值见下表：表2.1-1材料容许应力表（单位：MPa）材料种类轴向应力剪应力端部承压Q235钢钢120三、 荷载与工况组合3.1 荷载计算1、

4、梁体重量（G1）：梁体混凝土容重取26KN/m3(系数1.2) 2、 组合钢模板及连接件（G2）：取0.75kN/m(系数1.2)；3、施工人员、材料运输堆放（G3）：取2.5 kN/m(系数1.4)；4、倾倒砼冲击荷载（G4）：取2.0 kN/m(系数1.4)；5、振捣混凝土产生的荷载（G5）：取2.0 kN/m(系数1.4)。3.2 工况组合验算结构强度、刚度荷载组合:荷载G1+荷载G2+荷载G3+荷载G4+荷载G5。3.3 各截面荷载计算1、 1-1截面 腹板宽度2m(双侧)面积：（43719+43719）cm2 顶、底板宽度6m面积：（70712+42857）cm2 翼板宽度6m(双侧

5、)面积：（13599+13599）cm2 3-3截面 腹板宽度1.4m(双侧)面积：（30940+30940）cm2 顶、底板宽度6.6m面积：（39863+26126）cm2 翼板宽度6m(双侧)面积：（13500+13500）cm2 4-4截面 腹板宽度1.4m(双侧)面积：（28938+28938）cm2 顶、底板宽度6.6m面积：（37195+25997）cm2 翼板宽度6m(双侧)面积：（13495+13495）cm22、各截面荷载计算（其中根据挂篮模板设计，翼缘板荷载作用在分配梁处受力宽度为1.2m，下述计算按1.2m计算） 1-1截面荷载 翼缘板45.359KN/m2,宽度2.4

6、m 腹板 146.405KN/m2 宽度2.0m 顶、底板 69.056KN/m2 宽度6.0m 3-3截面荷载 翼缘板45.10KN/m2,宽度2.4m 腹板 147.709KN/m2 宽度1.4m 顶、底板 41.195KN/m2 宽度6.6m 4-4截面荷载 翼缘板45.088KN/m2,宽度2.4m 腹板 138.982KN/m2 宽度1.4m 顶、底板 39.873KN/m2 宽度6.6m3、线荷载换算（1#分配梁按0.4m,其它均按0.6m计算） 1#分配梁 翼缘板18.144KN/m 腹板 58.562KN/m 顶、底板 27.623KN/m 2#分配梁 翼缘板27.060KN/

7、m 腹板 88.742KN/m 顶、底板 24.717KN/m 3#分配梁 翼缘板27.053KN/m 腹板 83.389KN/m 顶、底板 23.924KN/m 其它分配梁因箱梁截面于4-4截面相同均按3分配梁荷载计算四、 计算依据利用有限元软件Midas建立0#块托架计算模型，所有单元均采用梁单元，材料均采用Q235型钢，三角桁架采用方形截面模拟双拼36a工字钢截面特性,偏于安全，分配梁采用I36a截面特性。 五、 计算结果5.1 分配梁强度及刚度验算5.1.1 1#分配梁支点反力如下：1#分配梁剪应力验算如下：1#分配梁最大组合应力验算如下：1#分配梁最大剪应力为18.5Mpa,最大组合

8、应力为36.4Mpa,均小于允许应力，验算通过。1#分配梁最大位移量为1.62mm<1700mm/400=4.25mm,刚度符合要求，验算通过。5.1.2 2#分配梁支点反力如下：2#分配梁剪应力验算如下：2#分配梁最大组合应力验算如下：2#分配梁最大剪应力为24.5Mpa,最大组合应力为53.3Mpa,均小于允许应力，验算通过。2#分配梁最大位移量为2.33mm<1700mm/400=4.25mm,刚度符合要求，验算通过。5.1.3 3#分配梁支点反力如下： 3#分配梁剪应力验算如下：3#分配梁最大组合应力验算如下：3#分配梁最大剪应力为23.7Mpa,最大组合应力为52.6Mp

9、a,均小于允许应力，验算通过。3#分配梁最大位移量为2.449mm<1700mm/400=4.25mm,刚度符合要求，验算通过。4-7#分配梁与3#分配梁受力相同不再验算。5.2 三角托架主梁计算 由分配梁支点反力分析，四片三角托架中外侧两片三角托架受力最大且受力相同，仅对外侧三角托架受力进行验算。5.2.1 1#三角托架支点反力5.2.2 1#三角托架剪应力5.2.3 1#三角托架最大组合应力计算1#三角托架最大剪应力28.2MPa，最大组合应力25.7MPa，均大于允许应力，验算通过。5.2.4 1#三角托架刚度托架最大竖向位移为0.198mm<1900/400=4.75mm，

10、满足要求。5.2.5 稳定性1#三角托架底斜杆支点为286.3KN,轴向力为286.3KN/cos45=404.8KN计算长度为5374mm,回转半径i=0.289(bH3-ah3)/(bH-ah)=132mm=5374/132=40<100,符合要求。查路桥计算手册，纵向弯曲系数1为0.877 轴心受压N/A=404.8KN/11181.6mm2=36Mpa<0.877*170=149Mpa 满足要求，验算通过。5.3 预埋件计算5.3.1预埋件均为压弯剪预埋件，预埋件1承受的弯矩My为55.94KN.m，承受的剪力为176KN,预埋件尺寸为宽0.5m,高0.6m,上下双排预埋筋

11、，距边沿大于锚筋3d且不小于75mm,每根锚筋间距不小于锚筋3d，上下各5根。预埋件1计算结果 根据混凝土结构设计规范9.7.1条的规定，锚板厚度宜大于锚筋直径的0.6倍满足要求。路桥计算手册8.2.7承受弯剪荷载的预埋件计算：预埋钢板尺寸:b= 500 mmh =600mm,h0=450mm,h0/h=0.75<0.85 满足要求。8-122公式:K1Vj=1.55*176KN=272.8KN<1.5AS1fsti+AS2fst2=1.5*2454mm2*300Mpa+2454mm2*300Mpa=1840KNK2M=1.5*55.94KN.m=83.91KN.m<0.85

12、h0AS1fsti=0.85*0.450*2454mm2*300Mpa=281.59KN.m 预埋件安全，满足要求。根据混凝土结构设计规范9.7.4条的规定，受压和受剪直锚筋的锚固长度不应小于15d。即最小取值，la =15×25=375mm，实际取值la =500mm。 5.3.2 顶层预埋件采用预紧张拉计算 为安全期间对三角托架顶层预埋件采用国标75/100级高强精扎螺纹粗钢筋（D=32）,f pk=930Mpa，设计控制应力为0.85f pk,采用YGM32锚具锚固。预张拉力采用200KN,砼应力扩散角采用450，作用面积10*10cm。砼压力 200000N/(100*100mm)=20Mpa<40Mpa满足要求。5.3.3 焊缝剪应力验算焊缝剪应力按下式计算：P节点板焊缝所受力；K焊缝高度mm，最小板材厚度为36a的腹板厚度10mm，则K=0.7x10=7mma一般取0.7K，为4.9l焊缝长度