曲线立交桥现浇支架验算书

1、桃园至巴中高速公路 LJ16合同段 现浇箱梁工程现浇支架验算书编制单位:xxxx有限公司 编制日期:二一二年七月二十一日目 录一、计算依据 .4二、工程概况 .4三、主要验算内容 .5四、模型建立 .5五、第四联第 11跨结构分析 .105.1荷载情况 .10 5.2桁架梁承载力、挠度验算 .10 5.3桁架接长过梁的承载力验算、挠度变形计算; .22 5.4验算中支撑支架钢管的承载力及变形 .23 5.5验算支架牛脚承载力 .24 5.6钢箱横梁承载力及挠度验算 .26 5,7支架钢管中支撑的抗倾覆稳定性验算 .27 5.8支架钢管中支撑地基承载力验算 .27 5.9横向分配梁承载力及变形

2、.28六、第四联第 12跨结构分析 .286.1荷载情况 .28 6.2桁架梁承载力、挠度验算 .29 6.3桁架接长过梁的承载力验算、挠度变形计算; .50 6.4验算中支撑支架钢管的承载力及变形 .51 6.5验算支架牛腿承载力 .53 6.6钢箱横梁承载力及挠度验算 .55 6.7支架钢管中支撑的抗倾覆稳定性验算 .57 6.8支架钢管中支撑地基承载力验算 .58 6.9横向分配梁验算 .58七、第五联第 13跨结构分析 .597.1荷载情况 .59 7.2桁架梁承载力、挠度验算 .59 7.3桁架接长过梁的承载力验算、挠度变形计算; .67 7.4验算中支撑支架钢管的承载力及变形 .6

3、7 7.5验算支架牛腿承载力 .69 7.6钢箱横梁承载力及挠度验算 .69 7.7支架钢管中支撑的抗倾覆稳定性验算 .71 7.8支架钢管中支撑地基承载力验算 .71 7.9横向分配梁验算 .71八、施工中单侧受力墩柱验算 .728.112墩柱单侧受力及变形验算 .72 8.19墩柱单侧受力及变形验算 .73九、满堂支架施工验算(第二联 .749.1满堂支架的设计和计算参数 .74 9.2荷载计算 .75 9.3横梁强度计算 .75 9.4纵梁强度计算 .76 9.5支架受力计算 .78 9.6支架稳定性验算 .79 9.7基础计算 . 错误!未定义书签。十、结论 .81十一、 计算原始数据

4、附表 . 错误!未定义书签。附表 1A匝第四联 11跨主桁架内力计算表 . 错误!未定义书签。 附表 2A匝第四联 12跨主桁架内力计算表 . 错误!未定义书签。 附表 3E匝第五联 13跨主桁架内力计算表 . 错误!未定义书签。箱梁现浇支架系统验算书一、计算依据1. 四川省交通厅公路工规划勘察设计研究院四川省桃园(川陕界至巴中 高速公路 LJ16标段施工设计图;箱梁现浇支架系统设计图箱梁现梁支架系统布置图2.交通部颁发的有关规范和标准。公路桥涵施工技术规范JTG/TF502011公路水泥混凝土试验规程JTJ053-94公路工程施工安全技术规程JTJ07695公路桥梁抗风设计规范 JTJ/T

5、D60-01-2004公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ 025公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007钢结构设计规范GB50017-2003路桥施工计算手册二、工程概况1、下两立交桥A匝道起点桩号为 AK1+420.5,终点桩号为 AK1+761.0,桥 梁总长 396m。桥梁跨径组合为 3x20+3x20+3x20+3x20+5x18.5m。本桥平面位 于 A=75m,R=90m和 A=65m,R=50m的缓和曲线段内。全桥上部结构为现浇混凝土连续箱梁,采用单箱单室、单箱多室断面,悬 臂长 2.0米,桥面宽度有 9m、15.5m、16m、16.5m、20.5m,箱梁高为 1.

6、3米, 单跨最大砼方量为 239.07m3,最大横坡 6%。下部结构 0#桥台为重力式桥台,14#墩采用柱式墩,517#墩为空心 薄壁式桥墩。墩柱最高为 45米。2、下两立交桥D匝道起点桩号为DK0+099.50,终点桩号为DK0+360.50。 全桥共分4联, 桥跨分联为(320+(320+(320+(20+30+20m, 其中第一、 二、 三联为普通钢筋砼箱梁, 第四联为预应力钢筋砼箱梁,桥梁全长261.00米; 本桥第16孔位于R-43m,A-43m的平曲线段内,第712孔位于R-600平曲线 内,纵面位于R-1800m的凹曲线上,部分位于3.088%的直坡段。两桥台处采用 50型伸缩缝

7、,在分联连接墩处采用80型伸缩缝。全桥上部结构第一、二、三联为普通钢筋砼箱梁,第四联为预应力钢筋砼 箱梁,采用单箱单室断面,悬臂长 2.0米。桥面宽度有 8.5m、9.03m、9,25m, 箱梁高 1-9跨为 1.3米、10-12跨为 1.7米。下部结构 0#桥台为重力式桥台, 111#墩采用柱式墩, 12#桥台为柱式桥台。 3、阳光坝大桥左幅大桥第二联、第五联为主线与 A、E 匝道接口,上部结构 第二联、第五联分别为 1-25米、2-20米现浇箱梁。第二联梁高 1.5m,第五联 梁高 1.3米。本计算主要对最不利的下两 A 匝道现浇箱梁第四联连续梁计算验算。三、主要验算内容本计算的目的是验算

8、在施工过程中, 拟采用的高空支架结构是否合理, 施工 过程中是否安全 (主要针对第四联 11跨、 12跨以及第五联的第 13跨验算分析 。1、验算桁架片承载力,挠度变形;2、验算桁架接长过梁的承载力、挠度变形;3、验算中支墩钢管支架的承载力、变形;4、验算牛脚承载力及变形;5、验算钢箱横梁承载力,计算钢箱横梁预拱度;6、考虑风力作用下中支墩的抗倾覆稳定性;7、验算中支墩地基承载力;8、验算横向分配梁承载力及挠度。9、墩柱单侧受力时承载牛腿承载力及变形情况四、模型建立本验算采用桥梁专业软件 Midas 对现浇支架施工系统进行模拟分析, 模型总 约计 5000个单元,其中中支墩及桁架梁为系统的受力

9、结构,箱梁、分配梁、纵 木梁、模版以及施工荷载为荷载,模型如下: 五、第四联第 11跨结构分析5.1 荷载情况箱梁自重: 569.4t箱梁模板重量: 794m213 kg/m2 = 10322 kg = 10.32t纵木梁: 5.3m3650kg/m3= 3345kg =3.345t分配梁:6018m16.73 kg/m = 18068kg = 18.068t施工荷载:3KN/m2振捣荷载: 2KN/m25.2 桁架梁承载力、挠度验算为了方便阐述,从内往外 5片桁架片分别定义为 1#-5#桁架片。 1#桁架片应力计算结果 2#桁架片应力计算结果 3#桁架片应力计算结果 4#桁架片应力计算结果

10、5#桁架片应力计算结果 从以上结果中可以看出,桁架梁的应力在-138MPa148MPa之间,满足钢 结构设计规范规定的 Q235钢材允许强度(215MPa的要求。 以上结果为整体桁架梁的位移情况, 桁架梁整体位移在-0.16-28.34mm之 间; 1#桁架片整体位移计算结果1#桁架片挠度计算表格距离10#墩 距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥向 (mm0 -0.2 -5.5 -17.6 270 -0.2 -5.4 -17.7 716 -0.3 -5.0 -17.9 1607 -0.3 -4.2 -18.1 2498 -0.4 -3.2 -17.8 3389 -0.4 -2.2 -17

11、.0 4280 -0.5 -1.1 -15.7 5171 -0.5 -0.2 -14.1 6062 -0.5 0.5 -12.8 6953 -0.4 1.0 -12.4 7399 -0.4 1.1 -12.4 7669-0.40.9-12.3 2#桁架片挠度计算结果2#桁架片挠度计算表格距离 10#墩 距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥向 (mm0 1.8 -4.4 -7.1 270 1.8 -4.3 -7.5 688 1.8 -4.0 -8.2 1523 1.7 -3.3 -9.8 23581.7-2.4-11.13193 1.6-1.5 -12.0 4028 1.5 -0.5 -1

12、2.5 4863 1.5 0.4 -12.5 5698 1.4 1.1 -12.3 6533 1.5 1.6 -12.4 7368 1.5 1.9 -13.8 7786 1.5 1.9 -14.3 80561.51.8-13.3 3#桁架片挠度计算结果3#桁架片挠度计算表格距离 10#墩 距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥向 (mm0 2.8 -0.5 -0.4 270 2.8 -0.4 -1.1 718 2.8 -0.3 -2.3 1614 2.8 0.0 -4.9 2510 2.7 0.3 -7.3 3406 2.6 0.5 -9.2 4302 2.5 0.8 -10.5 5198

13、 2.4 1.0 -11.3 60942.41.2-11.86990 2.41.3 -12.4 7886 2.5 1.3 -14.7 8334 2.5 1.3 -15.4 86042.51.3-13.9 4#桁架片挠度计算结果4#桁架片挠度计算表格距离 10#墩 距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥向 (mm0 3.0 4.0 -1.2 270 3.0 3.9 -1.9 730 3.0 3.7 -3.2 1649 2.9 3.4 -5.9 2568 2.9 3.2 -8.2 3487 2.7 2.9 -10.0 4406 2.6 2.7 -11.2 5325 2.5 2.4 -11.9

14、6244 2.5 2.2 -12.2 7163 2.5 2.0 -12.7 8082 2.6 1.9 -14.1 8542 2.6 1.9 -14.9 88122.61.9-15.6 5#桁架片挠度计算结果 5#桁架片挠度计算结果距离 10#墩 距离(mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm 6#桁架片挠度计算结果 6#桁架片挠度计算结果距离 10#墩 距离(mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm注:以上桁架梁的位移值为桁架梁自身位移值与主墩、中支墩位移累积值。 下边为换算的桁架梁相对挠度值1#桁架片挠度计算表格距离 10#墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm2#桁

15、架片挠度计算表格距离 10#墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm0 1.08 0.00 0.49 270 1.08 -0.01 -0.11 688 1.08 -0.01 -1.12 1523 1.01 0.00 -3.01 2358 0.87 -0.01 -4.36 3193 0.71 0.00 -5.04 4028 0.54 0.00 -5.04 4863 0.38 0.00 -4.33 5698 0.27 0.00 -3.06 6533 0.20 -0.01 -1.03 7368 0.21 0.00 0.39 7786 0.21 0.00 0.53 8056 0.21 0

16、.02 0.073#桁架片挠度计算表格距离 10#墩距 离(mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm0 1.28 0.00 0.55 270 1.28 -0.01 -0.13 718 1.28 -0.01 -1.30 1614 1.19 0.00 -3.49 2510 1.03 -0.01 -5.04 3406 0.83 0.00 -5.81 4302 0.62 0.00 -5.76 5198 0.43 -0.01 -4.91 6094 0.28 0.00 -3.27 6990 0.22 -0.01 -1.30 7886 0.23 -0.01 0.50 8334 0.23 -0.01 0.

17、68 8604 0.23 -0.01 0.184#桁架片挠度计算表格距离 10#墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm0 270 730 1649 2568 3487 4406 5325 6244 7163 808288125#桁架片挠度计算结果距离 10#墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm0 1.69 0.00 0.69 270 1.69 0.01 -0.12 703 1.69 0.01 -1.50 1569 1.59 0.00 -4.14 2435 1.42 0.01 -6.16 3301 1.20 0.00 -7.40 4167 0.95 0.00 -

18、7.80 5033 0.71 0.01 -7.36 5899 0.49 0.00 -6.09 6765 0.33 0.01 -4.05 7631 0.25 -0.01 -1.53 8497 0.27 -0.01 0.82 8930 0.27 -0.01 1.08 9200 0.26 -0.01 0.316#桁架片挠度计算结果距离 10#墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥向 (mm0 1.69 0.00 0.69 270 1.69 0.01 -0.12 703 1.69 0.01 -1.50 1569 1.59 0.00 -4.14 2435 1.42 0.01 -6.16 3301

19、1.20 0.00 -7.40 4167 0.95 0.00 -7.80 5033 0.71 0.01 -7.366765 0.33 0.01-4.05 7631 0.25 -0.01 -1.53 8497 0.27 -0.01 0.82 8930 0.27 -0.01 1.08 92000.26-0.010.31注:以上为桁架梁的挠度值,可作为施工中的预拱度参考值。 。当桁架梁最大悬臂为 2.5m 时承载力验算 计算结果显示,2.5m 悬臂桁架梁最大应力为-91.5 MPa 74.6 MPa,满足 钢结构设计规范规定的 Q235钢材允许强度(215MPa的要求。 2.5m悬臂桁架梁悬臂最大变

20、形值为 3.87mm。 5.3 桁架接长过梁的承载力验算、挠度变形计算;过梁采用 2-8#槽钢,最长为 1.4m,材料为 Q235,下边为验算结果: 最长 1.3m 过梁最大应力为 183MPa,满足钢结构设计规范规定的 Q235钢材允许强度(215MPa的要求。 1.4m 过梁最大挠度为 4.76mm,施工时按照计算挠度预留预拱度。5.4 验算中支撑支架钢管的承载力及变形 中支撑钢管柱应力计算结果从以上结果中可以看出,中支墩的实际应力在-15MPa109MPa之间,满足 钢结构设计规范规定的 Q235钢材允许强度(215MPa的要求; 中支撑钢管柱挠度计算结果从中支撑的变形结算结果来看,墩顶

21、位移为 13.02 mm,施工时按照计算挠 度预留预拱度。5.5 验算支架牛脚承载力经局部计算所得, 牛脚部位的应力为-225-175MPa, 满足 钢结构设计规范 规定的 Q345 钢材允许强度(305MPa的要求; 牛脚部位应力计算结果 牛脚部位挠度计算结果5.6 钢箱横梁承载力及挠度验算 刚横梁应力计算结果经计算得出,钢箱横梁的应力为-159-125MPa,满足钢结构设计规范规 定的 Q345钢材允许强度(305MPa的要求; 刚横梁挠度计算结果从计算结果来看,两端钢横梁的挠度为 26.30mm,中间两个钢横梁挠度为 15.25mm,施工时按照计算挠度预留预拱度。5,7 支架钢管中支撑的

22、抗倾覆稳定性验算在横向风荷载作用下主梁单位长度上的横向静风荷载可按下式计算HC V F H g H 221=根据规范 =1.25,Vg=1.56*20=31.2 Ch=1.3 H=1.35.8 支架钢管中支撑地基承载力验算根据计算支架钢管中支撑自重加上部结构传下来的荷载总和为 506.7t,支架所以支架钢管中支撑基础满足地基容许承载力。5.9 横向分配梁承载力及变形 从以上结果中可以看出,横向分配的应力在-41MPa90MPa之间,满足钢 结构设计规范规定的 Q235钢材允许强度(215MPa的要求。 以上结果为横向分配梁挠度情况,最大挠度为 13.2mm,施工时按照计算挠 度预留预拱度;六、

23、第四联第 12跨结构分析 6.1 荷载情况 箱梁自重: 621.4t箱梁模板重量: 780m213 kg/m2 = 10140 kg = 10.14t 纵木梁: 5.2m3650kg/m3= 3380kg =3.38t 分配梁:6021m16.73 kg/m = 16040kg = 16.04t 施工荷载:3KN/m2 振捣荷载: 2KN/m26.2 桁架梁承载力、挠度验算为了方便阐述,从内往外 8片桁架片分别定义为1#-8#桁架片。 A 匝道 12跨桁架片应力计算结果 1#桁架片应力计算结果 2#桁架片应力计算结果 3#桁架片应力计算结果 4#桁架片应力计算结果 5#桁架片应力计算结果 6#

24、桁架片应力计算结果 7#桁架片应力计算结果8#桁架片应力计算结果从以上结果中可以看出,桁架梁的应力在-135.6MPa128.2MPa之间,满足 钢结构设计规范规定的 Q235钢材允许强度(215MPa的要求。 以上结果为桁架梁的整体位移情况,桁架梁整体位移在-37.051.27mm之 间;31 1#桁架片整体位移计算结果1-1#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm02.6-6.5-18.4 2702.7-6.3-18.5 7152.7-5.2-18.9 16002.7-4.3-18.7 24972.7-3.4-18.1

25、 33882.7-2.6-17.0 42792.8-1.7-15.6 51702.9-0.9-14.3 61642.9-0.4-13.6 70522.9-0.2-13.4 73963.0-0.1-13.3 76662.7-6.0-18.71-2#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 12号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm325170 -13.5-5.2 -27.4 6164 -13.6 -5.5 -32.4 7052 -13.6 -5.5 -34.2 7396 -13.6 -5.6 -35.7 7666-11.70.8-1.9 2#桁架片挠度计算结果2-1#桁

26、架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥梁 (mm0 3.7 -6.1 -11.0 270 3.7 -5.9 -11.4 715.5 3.7 -4.5 -13.1 1606.5 3.8 -3.4 -13.9 2624.5 3.8 -2.2 -14.3 3515.5 3.8 -1.1 -14.2 4406.5 3.9 -0.1 -13.8 5297.5 4.0 0.8 -13.5 6188.5 4.0 1.3 -13.8 7079.5 4.0 1.4 -14.0 7396 4.0 1.5 -14.2 76663.7-5.5-12.0332

27、-2#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离12号主墩距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥梁 (mm0 -9.8 0.7 -1.6 270 -9.7 0.8 -2.3 715.5 -9.8 0.6 -6.0 1606.5 -10.2 -0.6 -9.1 2624.5 -10.5 -1.9 -11.7 3515.5 -10.9 -3.1 -14.1 4406.5 -11.2 -4.1 -16.8 5297.5 -11.4 -4.6 -20.2 6188.5 -11.5 -4.8 -23.7 7079.5 -11.5 -4.9 -25.0 7396 -11.5 -4.9 -26.0

28、7666-9.70.9-3.4 3#桁架片挠度计算结果3-1#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥梁 (mm0 5.0 -4.2 -4.6 270 5.0 -4.0 -5.2 687.5 5.0 -3.8 -6.2 1522.5 5.1 -3.2 -8.3 2357.5 5.1 -2.5 -10.2 3192.55.1-1.8-11.6344027.5 5.1 -1.2 -12.7 4862.5 5.1 -0.5 -13.4 5645 5.1 0.1 -13.9 6637.5 5.2 0.5 -15.2 7472.5 5.3 0.

29、7 -16.8 7790 5.3 0.8 -17.5 80605.30.8-18.03-2#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 12号主墩距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥梁 (mm0 -8.7 1.3 -2.8 270 -8.7 1.2 -3.4 687.5 -8.7 1.1 -4.5 1522.5 -8.7 0.8 -6.7 2357.5 -8.8 0.5 -8.7 3192.5 -8.8 0.2 -10.3 4027.5 -8.8 -0.2 -11.6 4862.5 -8.9 -0.6 -12.7 5645 -9.1 -1.1 -14.3 6637.5 -9.2 -1

30、.5 -16.8 7472.5 -9.2 -1.6 -19.2 7790 -9.2 -1.6 -20.1 8060-9.2-1.6-20.8 4#桁架片挠度计算结果354-1#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm距离 12号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm36 5#桁架片挠度计算结果5-1#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm距离 6号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm0-5.4-6.7-11.2 27

31、0-5.4-6.6-11.2 703-5.4-6.4-11.2 1569-5.4-5.9-11.2 2435-5.4-5.2-11.5374167 -5.3 -3.1 -12.5 5033 -5.2 -2.0 -12.5 5899 -5.2 -1.0 -12.1 6765 -5.1 -0.1 -11.5 7631 -5.1 0.3 -11.3 8497 -5.2 0.4 -11.6 8928 -5.2 0.5 -11.8 9198-5.20.6-11.9 6#桁架片挠度计算结果6-1#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥梁 (mm

32、0 5.1 3.7 -4.4 280 5.1 3.6 -5.0 723 5.0 3.4 -6.0 1617 5.0 2.9 -8.1 2503 4.9 2.3 -9.8 3399 4.8 1.7 -11.2 4305 4.8 1.1 -12.2 5191 4.7 0.5 -12.9 6087 4.7 0.1 -13.8 6903 4.8 -0.1 -15.1 77794.8-0.2-16.93884284.8-0.2-18.26-2#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 6号主墩距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥梁 (mm0 -6.7 -4.6 -4.2 280 -6.7 -

33、4.5 -4.7 723 -6.6 -4.1 -5.7 1617 -6.6 -3.4 -7.5 2503 -6.5 -2.5 -9.0 3399 -6.5 -1.6 -10.1 4305 -6.4 -0.8 -10.8 5191 -6.4 0.0 -11.2 6087 -6.4 0.6 -11.9 6903 -6.4 0.9 -13.0 7779 -6.4 1.2 -14.6 8158 -6.4 1.4 -15.3 8428 -6.4 1.4 -15.7 0-6.7-4.6-4.2 7#桁架片挠度计算结果7-1#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离(mm纵桥向 (mm横桥向 (mm竖桥梁 (mm0 3.6 5.6 -10.4 2803.65.4-10.839距离 6号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm40 8#桁架片挠度计算结果8-1#桁架片挠度计算表格 1#桁架片挠度计算表格距离 11号主墩距离 (mm 纵桥向(mm横桥向(mm竖桥梁 (mm距