0支撑托架检算

1、附件一：东扎沟大桥连续梁0、0号梁段支撑托架检算书一、已知条件1、0、0号梁段及其相应墩顶构造尺寸分别见图1、图2所示。8001150165470165275600275511025011001303401304277066649030.035006407588552506030088015470151600006:0111011031101101165.1430:1403说明：1、本图尺寸均以cm计；2、图中未5.5137070701470示防撞（护）墙、避车台及接触网支架平台；3、避车台尺寸每侧超出箱梁100cm，接触网支架平台尺寸每侧超出箱梁50cm，两者均位于墩顶厚度（即墩顺桥向宽度）

2、侧面范围内，对墩前后两侧托架计算没关系。正面图12、3、4号墩0号梁段墩顶构造尺寸表示图80051505001502001504315050079支座00211支承垫石73010523010544090204002051托盘400:1墩身24侧面115015002756002751103801102544009030此加宽值基本.005上位于墩顶顺54150688桥向宽度范围555内，对墩前后06030两侧托架计算50基本无影响。29915050620.451118041317023026023017010602020062020020说明：1、本图尺寸均以cm计；2、图中未示防撞（护）墙、避

3、车台及接触网支架平台；3、避车台尺200500200寸每侧超出箱梁100cm，接触网支:1架平台尺寸每侧超出箱梁50cm，24两者均位于墩顶厚度（即墩顶顺500桥向宽度）范围内，对墩前后两侧托架计算没关系。正面060250709051图21、5号墩0号梁段墩顶构造尺寸表示图2、托架支撑及预埋钢板情况见图3、图4，托架型钢资料均采用一般的A3钢，E=2.1105MPa，=140MPa，w=145MPa，=0.6=85MPa。G1G1G1G1G1G4G4G4G4G2G2G2G2G2预埋钢板及编号G5G5G5G5预埋钢板及编号G1G1G1G1G1G1G1G4G4G4G3G3G5G5G5G2G2G2G

4、2G2图3桥墩0、0号梁段托架及预埋钢板表示图U形锚固钢筋20mm托架水平杆工字钢I28aA3预埋钢板40262cm60cmmmm钢筋25mmmccc666cm2mmc60c钢板条1052cmc22221104mmm托架水板4ccc平杆4钢008442I28a埋mm预mU形锚固钢筋20mm3c焊缝高度h=10mmcAc220112mmmccc66钢板条1052cm6桥墩顶帽7cm6cm6cm7cm26cm立面表示图侧面表示图预埋钢板G1构造表示图1U形锚固钢筋25mm托架斜撑双槽钢220ammmcc55cm2c692183mmmm板cccc钢88882332埋预m3Ac91mmcc555cm8

5、cm8cm5cm26cm立面表示图A3预埋钢板38262cm钢板条1052cm托架斜撑220a焊缝高度h=10mm钢板条1052cm75cmm钢筋25mmc5mc82U形锚固钢筋25mmmc5桥墩托盘侧面表示图预埋钢板G2构造表示图U形锚固钢筋20mm托架斜撑双槽钢214ammcmc55cm2c52.2215mmmm2板cccc钢55551221埋m预3cA5.21mmcc556cm5cm5cm6cm22cm立面表示图A3预埋钢板25222cm60cmm钢筋25mmc5钢板条1052cm托架m斜撑c5214a1焊缝高度h=10mmU形锚固钢筋20mmmc钢板条1052cm5桥墩顶帽侧面表示图预

6、埋钢板G3构造表示图U形锚固钢筋20mm托架水平杆工字钢I14mmmcc55cm2c22214mmmm2板cccc钢44441221埋预m3Ac21mmcc556cm5cm5cm6cm22cm立面表示图A3预埋钢板24222cm60cmm钢筋25mmc5钢板条1052cm托架水m平杆cI144焊缝高度h=10mm1U形锚固钢筋20mmmc桥墩顶帽钢板条1052cm5侧面表示图预埋钢板G4构造表示图U形锚固钢筋20mm托架斜撑双槽钢214ammccm55cm2c52.2215mm2mm板cccc钢55551221埋m预3cA5.21mmcc556cm5cm5cm6cm22cm立面表示图A3预埋钢

7、板25222cm60cmm钢筋25mmc5钢板条1052cm托架m斜撑c5214a1焊缝高度h=10mmU形锚固钢筋20mmmc钢板条1052cm5桥墩顶帽侧面表示图预埋钢板G5构造表示图图40、0号梁段预埋钢板表示图2二、计算模型所受荷载按梁体钢筋混凝土自重的1.25倍计算。梁段计算横断面见图5所示。115011500q1q2q3q2q10q1q2q3q2q1275110380110275275275222522022201.1m42.0m1.1m61.1m2.6m1.1m60903009030004224228286030256.4m60306.4m57.6m7.6m005502293.6

8、m3.0m0号段计算截面0号段计算截面图50、0号梁体计算截面（尺寸单位：cm）上图（图5）中，各分块面积为混凝土截面面积。钢筋混凝土容重按26kN/m3计算。托架在纵横桥向上均按均布静荷载考虑，为偏于安全和方便计算，托架杆件各节点，计算时均按铰支形式考虑，横梁与三角形托架水平杆按简支支承考虑。桥墩正面托架的箱梁计算长度0#块为L=1.8m，0#块为L=1.65m。则墩顶正面托架横桥向均布荷截：从而得墩顶正面托架横桥向受力简图以下（图6）。q2=340.4kN/mq2=340.4kN/mq1=23.4kN/mq3=86.2kN/mq1=23.4kN/m27511038011027511500号

9、段荷载分布图q2=313.5kN/mq2=313.5kN/mq1=21.5kN/mq3=88.3kN/mq1=21.5kN/m27527511500号段荷载分布图图6墩正面（前后两侧）托架横桥向受力简图（尺寸单位：cm）则每个托架支承点受力以以下图7所示。q2=340.4kN/mq2=340.4kN/mq2=313.5kN/mq2=313.5kN/mq1=23.4kN/mq3=86.2kN/mq1=23.4kN/mq1=21.5kN/mq3=88.3kN/mq1=21.5kN/m7520011019019011020075T1=T2=T3=T4=T3T2T1T1=T2=T3=T2T141.0k

10、N210.6kN269.1kN163.8kN294.3kN247.5kN150.1kN275110380110275275275115011500号段正面托架受力计算0号段正面托架受力计算图7墩正面托架支点受力计算（尺寸单位：cm）3三、构造检算（一）、桥墩正面托架：依照图7可以看出，托架T3及T1受力最大，故对其进行检算。q=269.2/1.8=149.5KN/m；q=294.3/1.65=178.4KN/m。各杆均承受轴向力考虑，计算简图以以下图8所示：R=134.6kNR=147.2kNL=1.8mVV.4kN.2kNq=149.5kN/mq=178.4kN/m=190FH=147.2k

11、N=208FH=134.6kNRARARH=147.2kNBR=134.6kNBHFV=134.6kNFV=147.2kNN6mmN3mm.4k4k35RV=134.6kN90.58RV=147.2kN.2.362.082.=11=21RRC1.8mC1.65mRH=134.6kNR=147.2kNH图8箱体范围内托架构造受力解析计算简图1、受力计算：依照图8，对托架水平杆AB进行解析，建立以下平衡方程：由MB0得：由MA0得：依照结点B得：FVLqL2FVqL149.5kN/m1.8m134.6kN222RVLqL2RVqL149.5kN/m1.8m134.6kN222RH1.8mRVRV1

12、34.6kNRRV2RH2190.4kN1.8m由H0得：FHRH134.6kN，托架斜杆（撑）BC所受的轴力为：R190.4kN。同理可得T1托架的各杆内力，如图8所示。由于托架T1受力大于托架T3，故对T1托架进行检算。2、检算：3(1）托架水平杆：托架水平杆采用的工字钢I28a，其弹性模量W=508.15cm，惯性矩为I=7114.14cm4，腿宽b=122mm，腰厚d=8.5mm，Ix:Sx=24.62cm，截面面积55.404cm2。轴向拉应力：l=FH/A=147.2/55.404=26.6(MPa)=140MPa。满足要求22波折应力：w=ql/(8W)=178.41.65/(8

13、508.15)=119.57(MPa)=140MPa。满足要求*=85MPa。满剪应力：max=QSZmax=FVSxIxd=147.2/24.62/8.5=70.4(MPa)4足要求44刚度（挠度）检算：fmax=5ql/(384EI)=5178.41.65/(3842.17114.14)=0.115(cm)l/500=165/500=0.33(cm)。满足要求(2）托架斜撑（杆）：刚度检算托架斜撑的截面见图9所示，自由长度l0=2.333m。据资料查得20a槽钢的截面积A=28.83cm2，惯性矩Ixc=1780.44，惯性矩Iyc=128.04，z0=2.01cm。则压杆的截面积、惯性矩

14、为：Am=228.83=57.66cm2YIx=2Ixc=21780.44=3560.84Iy=2(Iyc+a2228.8320a槽钢A)=2128.0+(0+2.01)xm4c=488.9502惯性半径：rxIx3560.87.9cmAm57.66ryIy488.952.9cmAm57.66长细比（刚度）：图9斜撑截面表示图=l/r=29.6=100，满足要求;=l/r=80.5=100。满足要求x0 xy0y牢固性检算由于xy，故y轴控制其牢固性，查表知波折系数得：=0.685压=R/A=208.2/57.66=36.1MPa=0.685140=95.9MPa。满足要求（3）托架与墩身之间

15、的联构造件受拉部位预埋钢板G1（见图4）T1托架水平杆所担当的最大水平拉力为FH=147.2kN，考虑上下排钢筋受力的不平衡性及极有可能出现下二排钢筋不受拉现象，故计算预埋筋直径及长度时均按上排4根考虑，查资料知，光钢筋与砼之间的同意粘结力为c=1.04MPa。a、抗拔力检算：N抗=4dlc=150.8(kN)FH=147.2kN。满足要求2b、锚固筋的剪应力检算：max=4/3(FV/A)=16FV/(3nd)=78.1(MPa)=855MPa。满足要求c、焊缝检算：受拉部位预埋钢板有二处焊缝，焊缝验算以下：焊缝高度h=10mm，则其有效厚度=0.7h=0.710mm=7mm。i、托架水平杆

16、与钢板的焊缝验算：I28a工字钢与钢板之间均满焊，则各段角焊缝计算长度之和约为l4122mm+2(280-213.7)mm=993.2mm。=F/（l）=21.1(MPa)=85MPa。满足要求、U形筋与钢板的焊缝验算：U形筋与钢板接触处为两侧满焊，每侧有效长度按120mm考虑，则各段角焊缝计算长度之和为l=8120mm=960mm。=F/（l）=21.9(MPa)=85MPa。满足要求受压部位预埋钢板G2（见图4）斜撑所承受的最大水平压力及剪力均为147.2kN，压力经过预埋钢板传达全部由桥墩钢筋混凝土担当，由于此力较小，故对砼局部承压强度可不验算，故只检算锚固筋及焊缝的剪应力。a、锚固筋剪

17、应力检算:max=4/3(FV/A)=16FV/(3nd2)=66.7(MPa)=85MPa。满足要求b、焊缝检算：i、托架斜撑与钢板的焊缝验算：220a槽钢与钢板之间除背靠背范围外均满焊，则各段角焊缝计算长度之和约为l4146mm+2(200-211)mm=940mm。=F/（l）=22.4(MPa)=85MPa。满足要求、U形筋与钢板的焊缝验算U形筋与钢板接触处为双面满焊，每侧有效长度按200mm考虑，则各段角焊缝计算长度之和为l=6200mm=1200mm。=F/（l）=17.5(MPa)=85MPa。满足要求3、翼板范围内的T1托架验算由图7可知，翼板范围内的T1托架受力为T1=41.

18、0kN。托架受力解析计算简图见图所示，各杆件按仅承受轴向力考虑。6L=1.8m76.6kNq=22.8kN/mRV=20.5kN=ARRH=73.8kNFH=73.8kNBFV=20.5kN868mmRV=20.5kN6kN1.576.0=RC1.8mRH=73.8kN图10翼板范围内托架构造受力解析计算简图由图10可以看出，水平力及竖向力均小于T1托架，故水平杆及预埋G1钢板处无需检算，只检算斜撑及预埋G3钢板（1）托架斜撑验算：刚度检算：托架斜撑的截面见图11所示，自由长度l0=1.868m。据资料查得14a槽钢的截面积A=18.51cm2，惯性矩Ixc=563.74，惯性矩Iyc=53.

19、24，z0=1.71cm。则压杆的截面积、惯性矩为：YAm=218.51=37.02cm2Ix=2Ixc=2563.74=1127.44Iy=2(Iyc+a2A)14a槽钢xm=253.2+(0+1.71)218.51c4=214.6541惯性半径：rxIx1127.4Am37.025.5cmryIy214.652.4cm图11斜撑截面表示图Am37.02长细比（刚度）：l01.868102100，满足要求；xrx5.534.0l01.868102100，满足要求。yry2.477.8牢固性检算：由于xy，故牢固性由Y轴控制。查表得：=0.70压R76.6kN76.6103N20.7N/mm2

20、20.7MPaA218.51cm237.02102mm20.70140MPa98MPa牢固性满足要求。7（2）托架与墩身之间的联构造件G3（见图4）G3预埋钢板，采用2个20带弯钩的U形钢筋（相当于4根钢筋），竖向放置，分2道各自将底部焊接在钢板上，采用两侧焊缝。其承受水平压力RH=73.8kN、剪力为RV=20.5kN，此力经过钢板和焊缝传达全部由锚固U形钢筋的4根钢筋担当。锚固筋的剪应力检算：max=4/3(RV/A)=16RV/(3nd2)=21.8(MPa)=85MPa。满足要求焊缝验算：焊缝部位所受的向下剪力为RV=20.5kN。设计二处角焊缝高度均为h=10mm，则角焊缝的有效厚度

21、=0.7h=0.710mm=7mm。a、托架斜撑与钢板的焊缝验算214a槽钢与钢板之间除背靠背范围外均满焊，则各段角焊缝计算长度之和约为l4116mm+2(140-29.5)mm=706mm。RV20.5103N85MPa满足要求。l7mm7064.1MPammb、U形筋与钢板的焊缝验算U形筋与钢板接触处为双面满焊，每侧有效长度按140mm考虑，则各段角焊缝计算长度之和为l=4140mm=560mm。RV20.5103N85MPa满足要求。l7mm5.2MPa560mm（二）、桥墩侧面托架：1、5号墩0#块荷载主要由墩身砼担当，故无需检算，现只检算2、3、4号墩侧面支撑托架。1、计算模型3荷载

22、按梁体钢筋混凝土自重的1.25倍计算。钢筋混凝土容重按26kN/m计算。托架在纵横桥向上均按均布静荷载考虑，为偏于安全和方便计算，托架杆件各节点计算时均按铰支形式考虑，纵梁与三角形托架水平杆按简支支承考虑。综合考虑板厚按0.4m，计算长度按3m计算，则墩顶左右两侧托架顺桥向均布荷截：q4=1.254.73.00.426/4.7=39kN/m，从而得墩顶左右两侧托架顺桥向各支点受力简图以下（图12）。q4=39kN/mT4=39.7kNT5=52kNT5T4图12墩侧面托架顺桥向受力简图（尺寸单位：cm）8依照图12，T5托架受力最大，在横桥向上按均布静荷载考虑，q=52kN/3.0m=17.4

23、kN/m。计算简图见图13所示，各杆件按仅承受轴向力考虑。RV=26.1kNFH=26.1kNq=17.4kN/m=37kNRABRH=26.1kNFV=26.1kNN.243mmRV=26.1kN07k4.=33RC3.0mRH=26.1kN图13墩侧面托架构造受力解析计算简图2、检算（1）托架水平杆：采用工字钢34I18，其截面模量为W=185cm，惯性矩为I=1699cm，腿宽b=94mm，腰厚d=6.5mm，截面面积A=30.7cm2，Ix:Sx=15.4cm，轴向拉应力：l=FH/A=26.1/30.7=8.5(MPa)=140MPa。满足要求22波折应力：w=ql/(8W)=17.

24、43.0/(8185)=105.9(MPa)=140MPa。满足要求剪应力：max*ZmaxVxxd=17.4/15.4/6.5=17.4(MPa)=85MPa。满足=QS=FSI要求刚度（挠度）检算：f44=5ql/(384EI)=517.43/(3842.11699)=0.52(cm)maxl/500=300/500=0.6(cm)。满足要求Y（2）托架斜撑：刚度检算14a槽钢口对口焊接x托架斜撑的截面见图19所示，自由长度l0=4.243m。据资料查得14a槽钢的截面积A=18.51cm2，惯性矩Ixc=563.74，惯性矩Iyc=53.24，z=1.71cm。则压杆的截面积、惯性矩为：

25、0图14斜撑截面表示图9Am=218.51=37.02cm2Ix=2Ixc=2563.74=1127.44Iy=2(Iyc+a2A)=253.2+(5.8-1.71)218.51=725.674惯性半径：rx=(Ix/Am)=5.5cm；ry=(Iy/Am)=4.4cm长细比（刚度）：x=l0/rx=77.2=100，满足要求;y=l0/ry=96.4=100。满足要求牢固性检算由于xy，故y轴控制其牢固性，查表知波折系数得：=0.58压=R/A=37/37.02=10MPa=0.58140=81.2MPa。满足要求(3）托架与墩身之间的联构造件受拉部位预埋钢板G4（见图4的G4）T5托架水平杆所担当的最大水平拉力为FH=26.