顶推施工检算2016

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1、 工程概况 1\o"CurrentDocument"2、 基本资料 12.1计算依据 12.2材料许用应力 2\o"CurrentDocument"3、 检算复核 23.1顶推过程及导梁计算 2\o"CurrentDocument"3.1.1计算荷载及模型 23.1.2顶推过程计算 33.1.3导梁的计算 43.1.4导梁平联及门架的计算 143.2临时墩计算 14\o"CurrentDocument"3.2.1计算荷载及模型 143.2.2临时墩荷载取值 153.2.3计算分析 16\o"CurrentDocument"4、 结论 231、工程概况跨引江济汉特大桥桥跨布置为2-32m简支梁+1-96m钢桁梁+5-32m简支梁+1-20m简支梁+2-24m简支梁+5-32m简支梁，全桥长575.36m。其中1-96m钢桁梁采用顶推施工方案。图1-1顶推施工布置图图1-1顶推施工布置图96m跨钢桁梁设置前导梁(长60m)，在0#台后的路基上，利用60t龙门吊机拼装钢梁，在0#-2#墩之间采用50t汽车吊机逐根悬臂安装导梁，钢梁和导梁拼装完成后，然后整顶推拉钢梁及前导梁向3#墩方向前移，顶推前期在2#墩墩顶设置水平千斤顶，待钢梁顶推至前端上3#墩后，将水平千斤顶倒换至3#墩墩顶，继续顶推钢梁至设计位置。顶推钢梁至设计及位置后，在3#墩侧采用50t汽车吊机分段拆除导梁，最后安装支座，调整钢梁高程和水平位置，落梁。2、基本资料2.1计算依据1、 《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)；2、 《钢结构设计规范》(GB50017—2003)；3、 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；4、 《港口工程荷载规范》(JTJ215—98)；5、 《跨引江济汉特大桥主体结构设计图纸》。2.2材料许用应力材料许用应力表（单位：MPa） 表2.2-1钢材牌号弯曲应力轴向应力"]剪应力口端面承压（磨光顶紧）Q235钢170165100240Q345钢2552401453603、检算复核3.1顶推过程及导梁计算3.1.1计算荷载及模型3.1.1.1计算荷载（1） 主梁及钢导梁自重；（2） 风荷载；风载按《公路桥涵设计通用规范》进行计算，施工风速取10年一遇，最大风速为：20.2m/s，即：W0=0.25kN/m2F=KKKWAwh013dwh其中：K0=0.75，K=2，K3=1，K2=1.28，K5=1.38；求得:W=0.78kPa所受风载为：Wh=K0KKW^=0.75x2x1x0.78=1.17kPa3.1.1.2计算模型图3.1-1顶推施工计算模型3.1.2顶推过程计算3・1・2.1计算内容及施工工况（1）钢梁顶推过程计算工况见下表:钢梁顶推过程计算工况表 表3.1-1工况号导梁位置导梁前端不支撑导梁前端支撑1拼装导梁及主梁在条形基础至2#墩23导梁顶推至3#主墩45顶推主梁至设计位置后拆除导梁（2）主要计算内容包括：1） 工况2的情况下，钢梁的抗倾覆系数；2） 在自重和风载作用下各工况主梁及导梁的结构检算;3） 在自重、风载共同作用下各支墩的结构检算。3.1.2.2抗倾覆计算在工况2下为最不利情况，此时导梁悬臂:84m，倾覆力矩：Mf=290330kNgm抗倾覆力矩：Mqf=418500kNgn抗倾覆系数K=竺垢=418500=1.44>1.3，满足要求。M290330qf3.1.2.3自重和风载作用下各工况主梁及导梁的结构的计算（1）顶推过程各工况下的支点反力各工况下的单个支点反力（单位：t） 表3.1-2工况拼装基础单个支点最大反力（t）1#临时墩（t）2#临时墩（t）3#临时墩（t）11298918227568234544277743426155389389最大值129454682615注：风载作用下，单个临时墩两支点反力不同，此表仅列出大值。

(2)导梁前端的变形各工况下导梁(钢箱梁)前端变形(单位:mm) 表3.1-3工况号前端变形2-2154-49主梁强度检算工况2下，导梁前行至3#临时墩，此时主梁有最大组合应力，其应力图如下：BEWSTRESS9A510也+00:.盅至梆郭检兰-4曲mZaFDl7S5SJ]e-HKiL43430**00：.ODOMDfl-HmBEWSTRESS9A510也+00:.盅至梆郭检兰-4曲mZaFDl7S5SJ]e-HKiL43430**00：.ODOMDfl-Hm :]-JO7501*-KJU1-a2S9D3fi-»0niST^EsirnSi-irnXtCSI图3.1-2主梁最大组合应力图LJ01Z7Le+WlODXKOa-HnO图3.1-3边主梁最大轴向应力图最大组合应力为102MPa，小于容许应力［qJ=240MPa；杆件最大轴向应力为66MPa，小于容许应力，主梁强度满足要求。3.1.3导梁的计算3.1.3.1计算工况导梁计算工况表表3.1-5导梁计算工况表表3.1-5工况号导梁位置D1导梁顶推至3#临时墩，前端未支撑D2导梁顶推至3#临时墩，前端支撑D3导梁顶推前行12m，支撑转换至后一节点D4导梁顶推前行12m，支撑转换至后一节点D5工况号导梁位置D1导梁顶推至3#临时墩，前端未支撑D2导梁顶推至3#临时墩，前端支撑D3导梁顶推前行12m，支撑转换至后一节点D4导梁顶推前行12m，支撑转换至后一节点D5导梁顶推前行12m，支撑转换至后一节点D6导梁顶推前行12m，支撑转换至后一节点D7导梁顶推前行12m，支撑转换至后一节点D8导梁前行至设计位置，拆除导梁3.1.3.2计算结果(1)杆件1强度计算其最大组合应力如下图:图3.1-4导梁杆件最大轴力图 3JMS77>On2 ■ 枝恃*如——32MW1«]1ekgh即皿mmiC3:登叶B.Vrva=3i?4MIH:L2EM-*-±-ar图3.1-5导梁杆件最大弯矩图l£Ll47.-bMl■i3LSZ2a+001lBZ49Te+&01■7JL7Z6e+TOO•心*4为.十(BO•O^KKX]a+W»■-LJaOL^+flOD•TWU6*+fl叩-•7-345L0»-M]DD-1-3GL1K*4*GOLI--L^l+ZSe+flOLrTM£8Z.S&3T*T13Ti■ZSFMrIL2H+Mm:32S4□EAMFCf^EE导梁杆件最大压力为323t，最大弯矩为17t.m，按压弯构件计算杆件稳定。则：人=L/i=64，查表得：4=0.786。丸2EAN■ 丸2EAN■ …Ex 1.1人23.142x2.06x10nx0.03361.1x742=21637RN1.0x17x107、+ =323x104+ ………/ =168Mpa¥丫W(1-0.8斗)0.726x336001.15x5379658x(1-1.0x17x107、+ =323x104+ ………/ =168Mpa¥丫W(1-0.8斗)0.726x336001.15x5379658x(1-0.8x3230x103)xx NEx 21637x1037满足设计要求。(2)杆件2强度计算其最大组合应力如下图:BEAMFQFUQEMS图3.1-4导梁杆件最大轴力图图3.1-5导梁杆件最大弯矩图1^810(k«]L女HMD■-2^3L»4-hX4■mLS・4O«]■书 :J1Z3Z]b-K»]ETAG&r：*丈果CEtE**MWi1g-MTU=1277号黑廿■:椎M导梁杆件最大压力为267t，最大弯矩为13t.m，按压弯构件计算杆件稳定。则：人=L/i=55，查表得：4=0.833。N'Ex丸2EA1.1人2x3.142x2.06x1011x0.02881.1x55217579kN+ ^mxMxNYW(1-0.8先)xx N'Ex267x104+0.833x288001.0x13x1071.15x4586304x(1-0.8x2670x10317579x103)=140Mpa满足设计要求。(3)杆件3强度计算其最大组合应力如下图:图3.1-4导梁杆件最大轴力图BEAT4PXa(3)杆件3强度计算其最大组合应力如下图:图3.1-4导梁杆件最大轴力图BEAT4PXaMA 曰UdTM图3.1-5导梁杆件最大弯矩图3£fiLL?4-HJM=HCuOTKJCw-HJDCJ22X1076648591=127Mpa满足设计要求。22X1076648591=127Mpa满足设计要求。NM314X104 + = AW33600杆件4强度计算其最大组合应力如下图:点阳女7皈33=fl97Q+flDL1.7LfiGfe+4JD2点阳女7皈33=fl97Q+flDL1.7LfiGfe+4JD2图3.1-4导梁杆件最大轴力图BEAM与A1.74227B-KB1L.51745e*MjijMTSu-hKi&朋LH・~K碰-2S105L#+fl(Ki图3.1-5导梁杆件最大弯矩图导梁杆件最大拉力为222t，最大弯矩为17t.m，按拉弯构件计算杆件稳定。NM222x104 17x107一+ = + =107Mpa满足设计要求。AW28800 5706830杆件5及杆件6强度计算其最大组合应力如下图:□-00000^4-000-2.92032e-KI02图□-00000^4-000-2.92032e-KI02图3.1-4导梁杆件最大轴力图BEAMFORCE4D455Ze+00aojaooooe^oa 1.11275e-H3Dl■--ZJ53OOGe-^Ol 3SSS71e-HD01 -4.14736e-nOOl——-450601e-bODl 5J56sl66e-H301-6A2331en<IOl图3.1-5导梁杆件最大弯矩图MAX:图3.1-5导梁杆件最大弯矩图MAX:1288MIN:12SS支件：寻罪计更模型单四tenf^rviN'Ex冗N'Ex冗2EA3.142x2.06x1011x0.0336=21637kN1.1人2x1.1x742导梁杆件5最大拉力为373t,最大弯矩为37t.m,按拉弯构件计算杆件稳定。NM373x104 37x107一+ = + =180Mpa满足设计要求。AW33600 5379658导梁杆件6最大压力为292t,最大弯矩为79t.m,按压弯构件计算杆件稳定。则:人=L/i=64,查表得：4=0.786。则:=292x104+ L。x79x107 =168Mpayw(1-0.8#)0.726x480001.15x9460000x(1-0.8x3230x103)xx N'^ 21637x103满足设计要求。（7）杆件7强度计算其最大组合应力如下图:

^041^-4010jOOODOa-HKlD 1_31]&07.-402图3.1-4导梁杆件最大轴力图导梁杆件最大压力为294t。贝。：人=L ^041^-4010jOOODOa-HKlD 1_31]&07.-402图3.1-4导梁杆件最大轴力图导梁杆件最大压力为294t。贝。：人=L/i=62，查表得：©=0.797。—+=294X104=147Mpa满足设计要求。中A 0.797x25172（8）杆件10强度计算其最大组合应力如下图：1J02623S-KI023j68614s-KI0：1MAX:1302MIN:1303艾件：导柔好莒扬型苹也tonflJ58385e^002OJOOOOOe-bOOO图3.1-4导梁杆件最大轴力图导梁杆件最大压力为366t。则：入=L/i=47，查表得：©=0.797。—+二366、104=129Mpa满足设计要求。中A0.87x327603.1.3.3导梁杆件局部检算导梁顶推支点设置在腹板处，由于顶推过程会产生很大的局部应力，根据导梁腹板上的加劲板的不同可以分为三种截面形式进行分析。（1）对于杆件1截面其中腹板厚度为14mm，翼缘宽度为600mm，横向加劲肋间距2000mm，设置纵向加劲肋，纵向加劲肋宽度为140mm，厚度10mm。如下图所示：- !0 图3.1-8导梁杆件1截面腹板:0=500 =36<66，满足设计要求。TOC\o"1-5"\h\zt 14翼缘板宽卜=半卜=22<40，满足设计要求。t 14横向加劲肋宽b> +40=理2_+40=60mm，厚t=12mm>四°=7mm，，，\o"CurrentDocument"$ 30 30 $ 15满足要求。（2）对于杆件2截面其中腹板厚度为12mm，翼缘宽度为600mm，横向加劲肋间距2000mm，设置纵向加劲肋，纵向加劲肋宽度为140mm，厚度10mm。如下图所示：图3.1-8导梁杆件1截面TOC\o"1-5"\h\z，一h 一.腹板= 42 <80 ，满足设计要求。t翼缘板宽虹=300—=25 <40，满足设计要求。t 12横向加劲肋宽b>^o+40=理2_+40=60mm，厚t=12mm>四业=7mm，，，\o"CurrentDocument"$ 30 30 $ 15满足要求。（3）对于杆件3截面其中腹板厚度为14mm，翼缘b0宽度为600mm，横向加劲肋间距2000mm，纵向加劲肋的间距为300mm。如下图所示：图3.1-8导梁杆件1截面h腹板一l=43mm<66mm，满足设计要求。tW翼缘板宽卜=*°m=21mm<33mm，满足设计要求。W横向加劲肋宽b>、+40=成°+40=60mm，厚t=10mm>^~=4mm，$ 30 30 $ 15满足要求。（4）对于杆件4截面其中腹板厚度为14mm，翼缘b0宽度为800mm，横向加劲肋间距2000mm，纵向加劲肋的间距为500mm。如下图所示:图3.1-8导梁杆件1截面一…h腹板一l=43mm<66mm ，满足设计要求。tw翼缘板宽如=30m=22mm<33mm，满足设计要求。t 1^T横向加劲肋宽b>^-o+40=成°+40=60mm,厚t=10mm> =4mm,s30 30 $ 15满足要求。（5）对于杆件5截面其中腹板厚度为20mm，翼缘b0宽度为600mm，横向加劲肋间距2000mm，纵向加劲肋的间距为750mm。h腹板一尸=30mm<66mm ，满足设计要求。tw翼缘板宽，==22mm<33mm，满足设计要求。w横向加劲肋宽b>%+40=成°+40=60mm，厚t=10mm>^~=4mm，$ 30 30 $ 15满足要求。（6）对于杆件6截面其中腹板厚度为20mm，翼缘b0宽度为600mm，横向加劲肋间距2000mm，纵向加劲肋的间距为750mm。h腹板一广=30mm<66mm，满足设计要求。tw翼缘板宽如=罕一=22mm<33mm，满足设计要求。t14横向加劲肋宽b>土+40=成。+40=60mm，厚t=10mm> =4mm，，,。 ，s30 30 s 15满足要求。

（7）对于杆件7截面其中腹板厚度为14mm,翼缘b0外伸宽度为300mm,横向加劲肋间距1000mm。,h腹板了=43L,h腹板了=43LW横向加劲肋宽bsmm<66mm ，满足设计要求。>h0+40=600+40=60mm，30 30厚t=10mm>60=4mm15满足要求。3.1.4导梁平联及门架的计算（1）平联及门架结构计算计算结果如下:图3.1-11计算结果如下:图3.1-11最大组合应力（MPa）导梁平联及门架杆件的最大组合压应力59MPa，小于容许应力[a 170MPa，钢管强度满足要求。3.2临时墩计算3.2.1计算荷载及模型临时墩采用MIDAS/Civil建模计算，根据顶推施工图纸对临时墩进行整体建模，按照起顶工况和抄垫工况对临时墩进行检算。3.2.1.1计算荷载1、 临时墩结构自重、施工荷载（以自重乘以1.1倍的系数考虑），程序自动考虑。2、 钢主梁自重，根据主体设计图纸取值；3、 顶推设备自重，按照委托单位提供资料进行取值；4、 风荷载：按照公路桥规取十年一遇风速20.2ms；3・2.1.4计算模型1#墩钢管桩截面采用4800mmx12mm,Q235材质，布置为4X4共16根，按纵桥向桩间距为2.4m，横桥向桩间距3m布置，入土深度25m。2#、3#墩结构基本相同，钢管柱采用Q235材质，钢管柱截面为4150mmx1mm钢管柱内灌注C40混凝土。临时墩钢管柱布置共4根，按纵桥向桩间距为7.5m，横桥向桩间距12m布置。计算模型如下图:（1#临时墩） （2#、3#临时墩）3.2.2临时墩荷载取值3..2.2.1箱梁顶推对临时墩的竖向水平荷载在顶推过程中，临时墩墩顶牵引力与摩擦力不等时会产生的顺桥向水平力，考虑到顶推设备的不同步性等方面因素，各临时墩的纵桥向不平衡按以下方法取值：按箱梁自重乘以支撑摩阻系数取值。3・2・2.2风荷载工作状态最大风速为20.2m/s，对应风压为250Pa，按照《公路桥涵设计通用规范》进行计算。1）对于1#临时墩F=kkkWAW=k2k2wwh013dwh，d25 0，其中：K0=0.75（按施工架设期间取值）K]=nk1=0.6x1.1=0.66（桁架风载系数）K3=1.0（按A类地形条件取值）K2=1.21（按A类地表，离水面高度13.6m插值计算）K5=1.38（按A类地表取风速系数）W=k2k2w0=1.212X1.382X0.25=0.697（KPa）单根0.8m钢管桩所受风载为：F=kkkWA=0.75x0.66x1x0.697x0.8x5=1.38kNwh1 013dwh1分配梁受横桥向风压传至1#临时墩顶荷载分别为21kN钢桁梁受横桥向风压传至1#临时墩顶荷载分别为181kN2）对于2#临时墩单根1.5m钢管桩所受风载为：F=kkkWA=0.75x0.66x1x0.697x12.1x1.5=5.1kNwh1 013dwh1分配梁受横桥向风压传至2#临时墩顶荷载分别为35kN钢桁梁受横桥向风压传至2#临时墩顶荷载分别为372kN2）对于3#临时墩单根1.2m钢管桩所受风载为：F=kkkWA=0.75x0.66x1x0.697x12.1x1.5=5.1kNwh1 013dwh1分配梁受横桥向风压传至3#临时墩顶荷载分别为35kN钢桁梁受横桥向风压传至3#临时墩顶荷载分别为372kN3.2.3计算分析3.2.3.1临时墩分配梁及滑梁计算（1）分配梁及滑梁弯矩内力值1#临时墩各构件最大内力计算值结果汇总表名称弯矩值（t.m）剪力值（t）滑梁A内力值1546454分配梁A1内力值354236

分配梁A2内力值1431202#临时墩各构件最大内力计算值结果汇总表名称弯矩值（t.m）剪力值（t）滑梁B内力值11946823#临时墩各构件最大内力计算值结果汇总表名称弯矩值（t.m）剪力值（t）滑梁C内力值1074615（2）滑梁A结构计算斜cm斜cmiio.obifluC盅LB36DD盅LB36DD宜7«.BD3eS120B199IV3fl5.2^2L91!3E4043IP 128769L99™fef-t)IOt1B9m<ja.J2292UxtT)983548^,4291636或左】446B9442.6LB032B^4609442.6LflO32B密独面ft!密独面ft!拒61257516u3T]^D6魅融面担矩33636000.0000056抗弯计算:M1546x107c抗弯计算:M1546x107c=——= W98354842=158MPa<[c]抗剪计算:_QS_454x104x61257516T=It 101520839808x60=46MPa<[c]切2+3t2=177MPa<[c]整体稳定计算:l13200T= l13200T= b02000=6.6<64,2000800=2.5<6整体稳定性满足设计要求。、359600工口、359600工口7M-15B3g&36祚〔上）726390^0曲〔下〕彻由海口M左J祯部由就”】4无4曲〔右〕3@23&]5Su91]-175-l局部稳定计算:hI960 一.纺=—=65<66，腹板稳定性满足设计要求。t30匕=800=27<33,翼缘板满足设计要求。t30（3）滑梁B结构计算5由■,知布198制S"3S7U5002660287^]缢性面戒晅42^53000.000003篷丫4面S?垣29090999.99998fifi抗弯计算:^=M=1194x107=i65MPa<[b]W72639840抗剪计算:QS682x104x42453000t^―= =89MPa<[bJIt54479880000x60<。2+3t2=227MPa<1.1[c]整体稳定计算:l8000,〜= =6<64，b1500h1500仁,=2<6，800整体稳定性满足设计要求。局部稳定计算:h1460生=竺0=49<66，腹板稳定性满足设计要求。t30匕=迎=27<33,翼缘板满足设计要求。t30

（4）滑梁C结构计算滑梁C与滑梁B结构相同且比滑梁B受力较小，故滑梁C满足设计要求，计算略。R7T60QIPJ4656L33Z8B脆〔上）2L：IT28fia.Sfi旧EJN1T28G6MGR7T60QIPJ4656L33Z8B脆〔上）2L：IT28fia.Sfi旧EJN1T28G6MG顿左J】珂374腊Mg时〔右〕]M674fi6.Sfi缝Y!fc面租垣9979999.99999470讪130.313114^3109iy232.3636]345]9L臻乂轴面程垣11970000.OODOOD抗弯计算:[c]b=M=3%x107=yav[c]W21172866抗剪计算:QS236x104x11978000c=J= =84MPav[c]It 8469146664x40E2+3c2=223MPav1.1[c]整体稳定计算:h8001,=1v6，h8001,=1v6，b0 800=4v64，b0 800整体稳定性满足设计要求。局部稳定计算:h=型=38v66，腹板稳定性满足设计要求。t20b=迎=27v33,翼缘板满足设计要求。t30（6）分配梁A2结构计算抗弯计算:北M-10D.000000502^h3217653332卬445L41337S也2^5-46075117^318IV湿①仲D3LG品密袖面相拒62口弓训CLU叩】699IP7729066708fe（-t）IQ9255LI„10fiil377氏亦）10925511.1004377E左）11L28633.44#史右）11128533,4^1瓣丫物面担矩71200aOuD0009264M143x107 ……。== =131M尸。<W10925511抗剪计算:_QS_120x104x6208000T=It 3277653332x40=57MPa<[b]W2+3t2=165MPa<1.1[b]整体稳定计算:2400600600800=0.75<6,整体稳定性满足设计要求。局部稳定计算：箱梁顶板设置纵向加劲肋，加劲肋宽度为200，厚度16mm。、=迎=28<66，腹板稳定性满足设计要求。t20b=400=20<33,翼缘板满足设计要求。t203・2.3・1临时墩钢管柱计算(1)临时墩A钢管桩计算轴力图如下：轴力图弯矩图轴力图弯矩图钢管柱最大轴力为120t，最大弯矩为21t.m，按压弯构件计算杆件稳定。则：人=L/i=29，查表得：4=0.939。v 兀2EA 3.142x2.06x10iix0.0248N'=—= =17340SEx 1.1人2 1.1x292xN

+ mx N

+ mx x-

¥Yw(1-0.8

xx120x1041.0x21x107、t + =92MpaN)0.939x248181.15x4841174x(1-0.8x1200x103)N' 17340x1037Ex满足设计要求。桩顶最大水平位移为6mm。(2)临时墩B钢管柱计算

临时墩B受力分为两个工况，工况一、临时墩B钢绞线张拉，张拉力为280t,工况二为钢桁梁顶推至临时墩B上支撑点反力最大时，两个工况的临时墩B结构内力图如下:工况一弯矩图隹m中心rHigWFDL■■mLL7C>L——；海叔硕L——1i：gA5E>L—L痴■心l.■L构内力图如下:工况一弯矩图隹m中心rHigWFDL■■mLL7C>L——；海叔硕L——1i：gA5E>L—L痴■心l.■L加心硕儿75W7V-KUXI口OCCKKMUmSTiLI60MTJi^+«