厦门公铁大桥跨海主桥钢管支架计算概论.doc

跨海主桥钢管支架受力计算 一、编制依据 1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000） 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ24—85） 3、《路桥施工计算手册》 4、福夏铁路厦门公铁大桥公路桥工程勘察设计初步设计 二、工程概况 A标段跨海主桥起迄点桩号为：K678+559.376～K680+000。桥型布置为：(43.10+4×50.3)+3×(8×50.3)，共29跨,全长1440.624米。布置为50.3米孔跨等截面预应力混凝土连续梁，梁高3.0m，顶板宽为15.5m，底板宽为5.5m。主桥分幅布置，净距1米，沿桥梁中心线对称，单幅桥面宽度15.50米，设2%单向横坡。主梁采用单箱单室截面。 A标段跨海主桥段受海潮影响，上部结构连续箱梁满足净空段采用移动模架施工方案。由于起始部分段不能满足移动模架施工净空，考虑采用搭设钢管贝雷支架进行上部结构施工。详见附图10《跨海主桥现浇箱梁钢管支架搭设横断面图》和附图11《跨海主桥现浇箱梁钢管支架搭设纵断面图》。 三、钢管支架受力演算 1、钢管壮支架布置 支架采用Φ600×8mm钢管桩作为主要支承，箱梁底版下贝雷作为承重纵梁，I20a型钢作为横向分配梁，I12.6a型钢为纵向小分配梁。由于翼缘板重量轻，采用I45a型钢作为承重纵梁，然后在上面搭设支架并立模板进行混凝土施工。 2、荷载计算 ⑴ 砼自重： 50.3米箱梁砼总重 (砼自重取2.6t/m3 单室箱梁方量为449.4m3) 共计 P1=449.4×2.6=1168.4t ⑵ 施工荷载（模板、机具、作业人员）： ① 模板荷载按0.2t/m2计，共计为：P2=50.3×15.5×0.2=155.9t ② 设备及人工荷载按0.25t/m2计，共计为：P3=50.3×15.5×0.25=194.9t ③ 砼浇注冲击及振捣荷载按0.2t/m2计，共计为： P4=50.3×15.5×0.2=155.9t 总荷载 P= P1+ P2+ P3+ P4= 1168.4+155.9+194.9+155.9=1675.1t 3、底模下次梁（I12.6型钢）验算 次梁按纵桥向布置，间距70cm和35cm?。计算跨径为150cm，按简支梁受力考虑，分别验算底模下斜腹板对应位置和底板中间位置： ① 斜腹板对应的间距为35cm的 I12.6型钢受力验算 底模处砼箱梁荷载：P1=3.0×26=78.0kN/m2（按3.0m砼厚度计算）模板荷载：P2=200kg/m2=2kN/m2设备及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5kN/m2砼浇注冲击及振捣荷载：P4=200kg/m2=2kN/m2则有P=（P1+P2+P3+P4）=84.5kN/m2由梁正应力计算公式得：???? 强度满足要求； 支点反力 由矩形简支梁挠度计算公式得： ???????刚度满足要求。② 底板下间距为70cm的 I12.6型钢受力验算中间底板位置砼厚度26cm，考虑内模支撑和内模模板自重，I12.6型钢间距70m，则有： ?底模处砼箱梁荷载：P1=0.26×26=6.8kN/m2?? 内模支撑和模板荷载：P2=400kg/m2=4kN/m2 ?设备及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5kN/m2 ?砼浇注冲击及振捣荷载：P4=200kg/m2=2kN/m2 ?则有P=（P1+P2+P3+P4）=15.3kN/m2 支点反力 q=15.3×0.7=10.7kN/m＜84.5×0.35=29.58kN/m 表明底板下间距为70cm的 I12.6型钢受的力比腹板对应的间距为35cm的I12.6型钢所受的力要小，所以底板下间距为70cm的I12.6型钢受力安全。以上各数据均未考虑模板强度影响，若考虑模板刚度作用和3跨连续梁，则以上各个实际值应小于此计算值。 4、贝雷上横向分配梁（I20a型钢）验算： 贝雷上横向分配梁（I20a型钢）按横桥向布置，间距150cm。计算跨径取为贝雷片间距，其受力模型如下： 由SAP2000计算分配梁弯矩、剪力及支座反力情况如下： 分配梁I20a型钢弯矩图 分配梁I20a型钢剪力图 分配梁I20a型钢支点反力图 Rmax=34.86 KN Qmax=26.10 KN Mmax=5.05 KN.m 选用Q235钢 〔σ〕=145MPa ； 〔τ〕=85MPa I20a工字钢截面特性参数： 单位重27.9kg/m ; A=35.5cm2 b=10cm Ix/Sx=17.2cm d=0.7cm Iy=158cm4 Ix=2370cm4 Sx=137.8cm Wx=237cm3 ix=8.15cm iy=2.12cm 弯矩应力： 剪应力： 故按间距1.5m一道布置I20a型钢分配梁是合