某高速铁路特大桥钢管柱贝雷架计算

PAGE8-目录1.设计依据-1-2.贝雷梁布置图-2-3.箱梁自重荷载分布的简化-2-4.翼缘板下部贝雷梁检算-3-5.腹板、底板下贝雷梁检算-4-6.贝雷梁下部型钢横梁验算-5-7.钢管立柱及承台局部承压计算-6-HYPERLINK\l"_Toc248827585"7.1钢管立柱验算-6-HYPERLINK\l"_Toc248827586"7.2承台局部承压验算-7-贝雷支架检算1.设计依据设计图纸及相关设计文件，《客运专线桥涵施工指南》《贝雷梁设计参数》《钢结构设计规范》《公路桥涵设计规范》2.贝雷梁布置图###特大桥贝雷支架均采用20排双层加强贝雷片布置，贝雷片横向布置间距为：2×0.9+0.987+4×0.30+0.545+3×0.8+0.545+4×0.30+0.987+2×0.9,其中翼缘下为，腹板、底板下.钢管立柱φ1m每侧5根，检算32m梁。具体布置见下图：图1贝雷梁立面图图2贝雷梁侧面图3.箱梁自重荷载分布的简化4.翼缘板下部贝雷梁检算(1)支架结构特性三排双层加强型贝雷梁惯性矩I=6894382.8cm4，截面抵抗弯矩W=45962.6cm3，最大容许弯矩[M]=9618.8kN·m，最大容许剪力[T]=698.9kN。(2)荷载计算①模板及支架自重，G=36.6t=366KN②新浇混凝土重量，G=96t=960KN③每米荷载重量：q恒=(366＋960)/32.6=40.7kN/m④施工材料具运输、堆放荷载取均布荷载0.5KN/m2：q3=0.5×3.3=1.65KN/m⑤倾倒混时产生的冲击荷载取2KN/m2：q4=2×3.3=6.6KN/m振捣砼产生的荷载取2KN/m2：q5=2×3.3=6.6KN/m取最不利组合计：恒载取1.2倍安全系数，活载取1.4倍安全系数，考虑最不利情况为混凝土全部浇筑完毕的情况：q=40.7×1.2+1.65×1.2＝50.8KN/m(3)支架受力图示贝雷梁看作简支梁，图示如下：图3翼缘贝雷梁受力图⑷计算结果最大弯矩产生在跨中：Mmax=ql2/8=0.125×50.8×272=4629kN·m<[Mmax]=9618.8kN·m最大剪力产生在支点上，Tmax=ql/2=0.5×50.8×27=685.8KN<[Tmax]=698.9kN挠度f=5ql4/(384EI)=5×50.8×274/(384×2.1×1011×6894382.8×10-8)×103=26.7mm<[L/1000]=27mm由上检算，贝雷梁弯矩、剪力、挠度满足要求。⑸贝雷梁支点反力N=Tmax=698.9KN5.腹板、底板下贝雷梁检算(1)模型结构特性采用14排双层加强型贝雷梁，在跨中节点处采用四排贝雷梁横向相连，按均布荷载考虑。惯性矩I=32173786.4cm4,截面抵抗矩W=214490.5cm3，最大弯矩M=89775kN·m，最大容许剪力T=14×245.2×0.95=3261kN。(2)荷载计算①底模板、内模及支架自重：G=59.5t②新浇混凝土重量：G=780-192=588t③每米荷载重量：q=(59.5＋5880)/32.6×10=182.2kN/m④施工材料具运输、堆放荷载取均布荷载0.5KN/m2：q3=0.5×5.4=2.7KN/m⑤倾倒混时产生的冲击荷载取2KN/m2：q4=2×5.4=10.8KN/m振捣砼产生的荷载取2KN/m2：q5=2×5.4=10.8KN/m取最不利组合计：恒载取1.2倍安全系数，活载取1.4倍安全系数，考虑最不利情况为混凝土全部浇筑完毕的情况：q=182.2×1.2+2.7×1.2＝222KN/m(3)支架受力图示贝雷梁看作简支梁，图示如下：图4腹板、底板下贝雷梁受力图⑷计算结果最大弯矩产生在跨中，Mmax=ql2/8=0.125×222×272=20229.75kN·m<[Mmax]=89775kN·m最大剪力产生在支点上，Tmax=ql/2=0.5×222×27=2997KN<[Tmax]=3261KN挠度f=5ql4/（384EI）=5×222×274/(384×2.1×1011×32173786.4×10-8)×103=22.7mm<L/1000=27mm由上检算，贝雷梁弯矩、剪力、挠度满足要求。⑸贝雷梁对支点压力N=Tmax=2997KN6.贝雷梁下部型钢横梁验算⑴荷载计算①翼板下部贝雷梁支点反力P1=P2=P3=P18=P19=P20=233kN②腹板和底板下部贝雷梁支点反力P4=P5=P6=P7=P8=P9=P10=P11=P12=P13=P14=P15=P16=P17=214kN⑵力学图示型钢横梁可看作是6跨连续梁。力学和计算结果如下图示：图5工字钢受力模型（kn）图6工字钢剪应力（Mpa）图7工字钢弯曲应力（Mpa）图8工字钢变形（mm）图8工字钢约束束反力（KN）经计算最大弯曲曲应力866MPa，最大剪应应力为677MPa，横向分分配梁两端端挠度最大大为1.02mm。I40c双拼工字字钢容许弯弯曲应力[σ]=2110MPaa，容许剪剪应力[τ]=1225MPaa，支架容容许挠度是是跨径的1/10000mm，可可知型钢处处于安全状状态,但需要对最最外侧的贝贝雷梁处设设预拱度。7.钢管立柱及承台台局部承压压计算7.1钢管立柱柱验算（1）.钢管立柱及承台台布置图图9钢管立柱及承台台布置平面面图（2）荷载计算钢管立柱承受上上部型钢传传下的荷载载，大小为为工字钢支支点反力。取取压力（支支点反力）最最大的验算算，即R=11336KN。（3）钢管桩墩结构稳稳定性验算算钢管由于10mm高度有一一侧向约束束，则自由由长度取220m计算，按两端铰支，μ=1.0。钢管回转半径ii=(D2+d2)^(1//2)/4=349..3mm(简明施工工计算手册册119页)，λ＝μl/i＝1.0*200000/3499.3=57查表得得φ=0.8288钢管容许承载[[N]=ΦA[σ]=0.8288×3.114×（100002-97662)×0.255×2100=64773KN钢管受到最大压压力为11136KNN<[N]]=64773KN，钢管处于于稳定状态态。7.2承台局部部承压验算算钢管受到最大压压力为11136KNN，该力直直接作用于于混凝土承承台上，考考虑局部承承压可能造造成破坏，需需要对混凝凝土承台的的局部承压压进行验算算，根据《公路桥涵设设计规范》，素素混凝土局局部承压计计算公式为为：Nc≤0.6*β*RRa*AccRa--承台混混凝土标号号，这里取取C40抗压设计计强度23Mpa；β--混凝土局部承压压