米支架检算书

32米槽型梁单排贝雷梁支架支架检算书2010年8月30日一、检算依据1、xx大桥32米槽型梁新双排支撑体系贝雷梁支架设计图2、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）3、钢结构设计规范（GB50017-2003）4、《桥梁施工工程师手册》5，材料力学，刘鸿文，高教出版社二、xx大桥32槽型梁单排贝雷梁支架检算1、支架材料根据“xx大桥32米槽型梁新双排支撑体系贝雷梁支架设计图”，32米槽型连续梁支架采用双层加强贝雷架，上下弦杆加强，竖杆采用[14型钢加强，在槽型梁的两侧腹板区各布置13排贝雷梁；底板区贝雷架为7排，间距600mm。除底板中间两根竖杆连接采用[8型钢连接外，其余贝雷架连接杆件均采用L110x110x10的角钢连接，连杆的连接方式如图1所示。图1xx大桥32米槽型梁新双排贝雷梁支架连接方式贝雷梁支架材料属性具体情况见表1所示。表1xx大桥32槽型梁双排贝雷梁支架材料属性表名称型号密度(kg/立方米))弹模（MPa）贝雷架弦杆2[1078502.1e11竖杆I8腹杆加强弦杆2[10加强竖杆[14b+I88联接系1L110x1110x10联接系1[82、有限元模型有限元模型的建立是基于ANSYS环境下进行。根据贝雷梁空间布设的整体情况，建立整体有限元空间支架模型。贝雷架和其连接杆件均采用空间梁单元（beam44）模拟，每个结点包括3个平动自由度和3个转动自由度。贝雷片标准构件之间按铰接处理。为方便加载，贝雷架上方建立表面接触单元(surf154)模拟（单元质量为零，仅起加载作用），表面接触单元与梁单元之间采用节点自由度耦合的方法连接在一起。有限元模型如图2所示。边界条件按左端固定支座右端活动支座考虑。图2xx大桥32米槽型梁新双排贝雷梁支架有限元分析模型支架的各个构件采用读入截面的形式计算构件的截面参数（面积、惯性矩等），具体如图3-5所示。图3弦杆单元截面特性计算图4竖杆及腹杆单元截面特性计算图5联接件单单元截面特特性计算3、荷载统计作用在支架上的的荷载主要要有：支架自重，由程程序自动计计入；根据“xx大桥桥32槽型梁梁新双排贝雷雷梁支架设设计图”，槽型梁荷荷载按750t计算。施工荷载:按11KN/平方米计入入。混凝土倾倒冲击击荷载：按按2KN/平方米计入入。模板荷载：600t其中，②~⑤荷荷载按照槽槽型梁截面面划分为翼翼板、腹板板和底板三三部分，按按照各部分分的面积计计算作用在在相应表面面接触单元元上的荷载载。计算过过程从略，具具体作用在在表面接触触单元上的的荷载集度度分别为：：翼缘板表表面接触单单元114922N/平方米。腹腹板表面接接触单元9929088N/平方米。底底板表面接接触单元2215288N/平方米。4、结算结果将荷载施加于有限限元分析模模型上计算算，得到支支架结构的的各构件的的截面应力力分布，具具体如下分分析：a、弦杆应力提取弦杆应力云云图如图6~9所示。图6贝雷梁弦杆杆单元左端截面最大组合应力云云图（单位位：Pa）图7贝雷梁弦杆杆单元右端截面最大组合应力云云图（单位位：Pa）图8贝雷梁弦杆单元元左端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）图9贝雷梁弦杆杆单元右端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）由图6-9可知，贝贝雷架弦杆杆的最大、最最小组合应应力如表2所示。表2弦杆应力力最值表（单单位：MPa）名称应力值备注单元左端截面最大组合拉应力力110最小组合拉应力力105最大组合压应力力-176最小组合压应力力-151单元右端截面最大组合拉应力力117最小组合拉应力力105最大组合压应力力-172最小组合压应力力-151由此可知：贝雷雷梁弦杆强强度满足要要求！b、腹杆应力提取腹腹杆应力云云图如图10-113所示。图10贝雷梁梁腹杆单元左端截面最大组合应力云云图（单位位：Pa）图11贝雷梁腹杆杆单元右端截面最大组合应力云云图（单位位：Pa）图12贝雷梁腹杆杆单元左端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）图13贝雷梁腹杆杆单元右端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）由图10~133可得到贝贝雷梁腹杆单元最大大、最小组组合应力：：由此可知：贝雷雷梁腹杆强度满足要要求！C、竖杆应力计算算提取支架结构竖竖杆单元的的应力分布布云图如图图14~17所示。图14贝雷梁竖杆单元元左端截面最大组合的的应力云图图（单位：：Pa）图15贝雷梁竖杆杆单元右端截面最大组合应力云云图（单位位：Pa）图16贝雷梁竖杆杆单元左端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）图17贝雷梁竖杆杆单元右端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）由图14-177可得到贝雷雷梁竖杆单元应应力为：由此可知：该贝贝雷梁竖杆杆强度满足足要求！但是必须须注意底板板下7排贝雷梁梁中的竖杆杆也必须加加强！D、联接系杆应力力计算提取支支架联接系系单元应力力分布如图图18-221所示。图18贝雷梁联接系杆杆单元左端截面最大组合应力云云图（单位位：Pa）图19贝雷梁联接系杆杆单元右端截面最大组合应力云云图（单位位：Pa）图20贝雷梁梁联接系杆单单元左端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）图21贝雷梁联接系杆杆单元右端截面最小组合应力云云图（单位位：Pa）由图18-21可得到贝贝雷梁联接接系杆单元元应力为：：由此可知：该贝贝雷梁连杆杆强度满足足要求！必须注意意的是，腹腹板区贝雷雷梁支架与与底板区贝贝雷梁支架架必须采用用连接角钢钢连为整体体，共同受受力！②形变计算结果为校核贝雷梁支支架的刚度度，提取支支架结构的的位移云图图如图22~224所示。贝雷梁在X、YY、Z方向的变变形计算结结果如图221-23所示。图22贝雷梁支架架X方向变形云图（单单位：m）图23贝雷梁支架架Y方向变形云图（单单位：m）图24贝雷梁支架架Z方向变形云图（单单位：m）由图22~244可以看出出：支架结结构在X、Y、Z三个方向向的最大变变形为：；，由此可知：支架架结构的竖竖向挠度故贝雷梁支架刚刚度满足要要求。三、分配梁检算算根据“xx大桥桥32米槽型梁新双双排贝雷梁梁支架设计计图”，分配梁梁采用双40工字钢梁梁布设。其其有限元分分析模型的的建立同样样基于ansyys软件环境境进行，其中单元元共计34个。边界界条件按立立柱布置情情况，在对对应结点出出施加竖向向约束。荷荷载为贝雷雷梁支架计计算得到的的支反力，在在相应结点点处按集中中荷载施加加。有限元元模型如图图25所示，图25分配梁有限元计计算图示分配梁单元截面面参数如下下表3所示。表3分配梁单单元截面参参数取值表表名称规格面积（）惯性矩（）梁高（m）分配梁2I40c0.02044.770e--40.4贝雷梁计算后得得到在分配配梁单元各各节点支反反力大小如如表4所示。表4分配梁结点荷载载集度一览览表（单位位：N）节点号Fy（N）节点号Fy（N）101919248021981702018826031631002120482041983802220843052278902316244061965102416688072021502516312081931002619694092151102721486010197350281940201116453029201810121675503019503013162460312284901420955032199100152061803316300016189030342007901719270035018189040利用此处反力进进行检算承承重梁，计计算后得到到分配梁单单元组合应应力如表5所示。表5分配梁单元组合合应力一览览表（单位位：Pa）单元左端最大应力右端最大应力左端最小应力右端最小应力11.9746EE-066.2026EE+03-1.97466E-066-6.20266E+03326.2026EE+032.9266EE+07-6.20266E+033-2.92666E+07732.9266EE+078.2631EE+07-2.92666E+077-8.26311E+07748.2631EE+071.4838EE+08-8.26311E+077-1.48388E+08851.4838EE+087.1677EE+07-1.48388E+088-7.16777E+07767.1677EE+071.1444EE+07-7.16777E+077-1.14444E+07771.1444EE+073.1845EE+07-1.14444E+077-3.18455E+07783.1845EE+075.8949EE+07-3.18455E+077-5.89499E+07795.8949EE+076.8025EE+07-5.89499E+077-6.80255E+077106.8025EE+076.0560EE+07-6.80255E+077-6.05600E+077116.0560EE+073.9300EE+07-6.05600E+077-3.93000E+077123.9300EE+073.9916EE+06-3.93000E+077-3.99166E+066133.9916EE+064.4938EE+07-3.99166E+066-4.49388E+077144.4938EE+071.3804EE+08-4.49388E+077-1.38044E+088151.3804EE+081.7812EE+07-1.38044E+088-1.78122E+077161.7812EE+075.4713EE+07-1.78122E+077-5.47133E+077175.4713EE+077.8621EE+07-5.47133E+077-7.86211E+077187.8621EE+075.4830EE+07-7.86211E+077-5.48300E+077195.4830EE+071.7524EE+07-5.48300E+077-1.75244E+077201.7524EE+071.3738EE+08-1.75244E+077-1.37388E+088211.3738EE+084.4817EE+07-1.37388E+088-4.48177E+077224.4817EE+073.8268EE+06-4.48177E+077-3.82688E+066233.8268EE+063.8850EE+07-3.82688E+066-3.88500E+077243.8850EE+075.9882EE+07-3.88500E+077-5.98822E+077255.9882EE+076.7237EE+07-5.98822E+077-6.72377E+077266.7237EE+075.8084EE+07-6.72377E+077-5.80844E+077275.8084EE+073.0925EE+07-5.80844E+077-3.09255E+077283.0925EE+071.2497EE+07-3.09255E+077-1.24977E+077291.2497EE+077.2833EE+07-1.24977E+077-7.28333E+077307.2833EE+071.4952EE+08-7.28333E+077-1.49522E+088311.4952EE+088.3388EE+07-1.49522E+088-8.33888E+077328.3388EE+072.9652EE+07-8.33888E+077-2.96522E+077332.9652EE+076.2026EE+03-2.96522E+077-6.20266E+033346.2026EE+034.1589EE-07-6.20266E+033-4.15899E-077从表5可以看出出：由此可知：该双双40工字钢梁梁强度略超高高容许应力力，但未超超过许用应应力的105%，因此强强度满足要要求！必须特别注意，支支柱的位置置应设在贝贝雷梁支架架相应竖杆杆下方，如如图25所示的5、15、21、31号节点处处！此外，为为保险起见见，建议采采用双I45工字钢。四、钢管立柱检算算根据“xx大桥桥32米槽型梁新双双排贝雷梁梁支架设计计图”，钢管立立柱采用壁壁厚为122mm钢管管。参考公路桥桥涵钢结构构及木结构构设计规范范（JTJ0025-886）、《材料力力学》进行行立柱强度度、稳定性性检算。根据分配梁计算算，求的分分配梁各支支反力如下下：、、，，由计算结果可知知边上支柱柱的所受的的轴向压力力较大，因因此只需检检算边上支支柱即可。根据“xx大桥32米米槽型梁新双双排贝雷梁梁支架设计计图”，本处荷载载类型依旧旧采用检算算贝雷梁时时所用荷载载类型，立立柱材料采采用Q235钢材，取取，计算参参考《桥梁梁施工工程程师手册》、《材材料力学》和和《公路桥涵涵钢结构及及木结构设设计规范》。立柱的检算按照照上部分计计算出来的的支反力取取反力较大大者，即节节点31号处的的立柱进行行检算即可可。检算过过程参考《材材料力学》。立柱的截面积：：横截面的惯性矩矩：截面的惯性半径径：杆件的细长比：：参考《材料力学学》取长度因因素，则：：根据柔度，根据据《钢结构设计计规范》取稳定因因数强度验算：稳定性验算：计算可知：立柱柱强度和稳稳定性满足足要求。五、结论综上所述，对xxx大桥32米槽型梁单单排贝雷梁梁支架的强强度、刚度度，分配梁梁的强度以以及钢管柱柱支撑的强强度和稳定定性进行了了详细的检