特大桥主墩系梁托架计算书（12页）

1、PAGE 沿德高速公路第三合同段乌江特大桥主墩系梁托架计算书中交一公局路桥华祥国际工程有限公司二O一四年三月PAGE 沿德高速公路第三合同段乌江特大桥主墩系梁托架计算书编制： 校核： 审核： 中交一公局路桥华祥国际工程有限公司二O一四年三月沿德高速公路第三合同段 乌江特大桥主墩系梁托架计算书PAGE 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc383558909 1 工程概况 PAGEREF _Toc383558909 h 1 HYPERLINK l _Toc383558910 2 设计依据 PAGEREF _Toc383558910 h 1 HYPERLINK l

2、 _Toc383558911 3 结构布置 PAGEREF _Toc383558911 h 1 HYPERLINK l _Toc383558912 4 支架荷载 PAGEREF _Toc383558912 h 1 HYPERLINK l _Toc383558913 5 变形控制 PAGEREF _Toc383558913 h 1 HYPERLINK l _Toc383558914 6 材料特性 PAGEREF _Toc383558914 h 2 HYPERLINK l _Toc383558915 6.1 材料特性 PAGEREF _Toc383558915 h 2 HYPERLINK l _T

3、oc383558916 6.2 容许应力 PAGEREF _Toc383558916 h 2 HYPERLINK l _Toc383558917 7 结构计算 PAGEREF _Toc383558917 h 2 HYPERLINK l _Toc383558918 7. 1 底模桁架计算 PAGEREF _Toc383558918 h 2 HYPERLINK l _Toc383558923 7. 2 托架整体计算 PAGEREF _Toc383558923 h 4 HYPERLINK l _Toc383558975 7. 3 托架插板式钢牛腿计算 PAGEREF _Toc383558975 h

4、8 HYPERLINK l _Toc383558977 8 综述 PAGEREF _Toc383558977 h 9-PAGE 8-1 工程概况沿德高速公路第三合同段乌江特大桥主墩系梁高2.0m，系梁顺桥向宽4.875m,横桥向宽为5.0m。采用托架现浇进行施工。2 设计依据（1）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；（2）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；（3）钢结构设计规范（GB50017-2003）；（4）公路桥涵设计通用规范（JTJD60-2004）；（5）钢结构连接节点设计手册（第二版）；（6）桩基施工手册；（7）港口工程荷载规范（JTJ215-98）；（8）混

5、凝土结构设计规范（GB50010-2002）；（9）混凝土结构设计（高等教育出版社）。3 结构布置托架架作为支撑平台，用于系梁的浇注施工。主要结构为：采用的插板式钢牛腿，上面放置2HN400X200主承重横梁，其上750mm间距放置I40a纵梁，然后800mm间距放置I14分配梁。墩身长边每侧安装3个钢牛腿，短边安装2个钢牛腿。4 支架荷载托架体系荷载设计时主要考虑以下四部分组成：（1）箱梁自重；（2）系梁结构自重；（3）风荷载：工作风速：13.6m/s（6级风）；（4）人群及施工荷载：1.5kN/；（5）振捣荷载：2.0kN/。5 变形控制5.1三角主桁架端点挠度L/4005.2 三角主桁架

6、主梁简支段挠度L/500，外伸悬臂端L/3005.3 模板面板变形5.4 内、外楞变形6 材料特性6.1 材料特性钢的材料特性：弹性模量E=2.06102 GPa泊松比0.3密度7850 kg/m36.2 容许应力Q235： 170 MPa =100 MPa 承压应力：j240 MPaQ345： 250 MPa =150 MPa承压应力：j350 MPa45钢：260 MPa7 结构计算经荷载分析对托架在系梁浇注时的受力情况进行计算分析。7. 1 底模桁架计算计算荷载： 底模自重：砼 自 重：人机施工荷载：风荷载： 工作风速：13.6m/s振捣荷载：计算荷载：整体计算模型及结果输出：底模桁架计

7、算模型底模桁架整体应力云图 底模桁架整体应变云图 主要构件计算结果 序号构件名称梁应力值（MPa）/杆轴力值（kN）最大变形（mm）最大位移（mm）竖向竖向1上弦杆893.1 MPa-1.91.92下弦杆8107.8 MPa-0.10.13直腹杆815.4 MPa4斜腹杆866.8 MPa7. 2 托架整体计算系梁托架作为支撑平台，承担系梁的浇注施工荷载，荷载直接作用于I14分配梁上，以此最不利工况下对托架进行计算分析。计算荷载： 底模自重：砼 自 重：人群及施工荷载：风荷载： 工作风速：13.6m/s振捣荷载：计算荷载：（跨中处）（靠墩身处） 整体计算模型及结果输出：托架整体计算模型托架整体

8、应力云图 托架整体应变云图 主要构件计算结果 序号构件名称梁应力值（MPa）/杆轴力值（kN）最大变形（mm）最大位移（mm）竖向竖向1主承重横梁2HN400X20038.9MPa-1.71.72I40a纵梁109MPa-6.16.13I14分配梁40.5 MPa-6.26.2支点处竖向约束点反力2019181714000100001100012000130001600015000987654321计算模型图中的约束点位置约束点编号y(kN)约束点编号y(kN)约束点编号y(kN)约束点编号y(kN)12576256.311420.316310.42420.37256.312256.31731

9、0.43256.38420.313310.418310.44257925714310.419310.45420.31025715310.420310.4综上，托架整体强度、刚度均满足要求。7. 3 托架插板式钢牛腿计算托架采用的插板式钢牛腿，通过有限元计算，由以上各点的约束反力得到的各个牛腿的受力情况，从中可得编号为2、5、8、11处的牛腿受力最大，现对其结构进行计算。7.3.1 插板式钢牛腿弯剪强度计算插板式钢牛腿最大受力，力臂。计算插板式钢牛腿弯曲以及剪切强度。插板式钢牛腿采用T型截面，翼缘板厚20mm，宽400mm；腹板为三拼20mm钢板通过塞焊叠加而得，高350mm。插板式钢牛腿材料：Q235A，许用应力：,。则：插板式钢牛腿所受弯矩 经计算，截面抗弯系数：弯曲强度：剪