石首桥塔柱下横梁支架计算书.docx

石首长江公路大桥SS-2标段塔柱下横梁支架计算书支架概况：结合塔柱下横梁外形尺寸，支架采用钢管贝雷梁形式。图1支架横断面图图2支架侧立面图如图1和图2所示，支架从上到下依次为：15mm竹胶板，10×10cm木方在前后腹板处间间距为20cm，箱室部分净间距为30cm；分配梁采用I25a工字钢，中到中间距为40cm；主横梁采用321型贝雷梁，塔柱横梁腹板处贝雷梁间距为225mm，共设置7片，中间箱式部分设置9片贝雷梁，间距为90cm；贝雷梁下主纵梁采用双拼I40b工字钢，纵梁与钢管顶端支点位置一一对应；钢管顶端主横梁采用双拼I56a型工字钢，主横梁两端与塔柱利用锚筋固结；钢管支架采用φ630×10mm钢管，钢管平联及剪刀撑均为φ300mm无缝钢管。钢管立柱底部通过预埋钢板和承台上预埋地脚螺栓固定。(支架细部图详见附件1《支架详图及细部图纸》）支架计算书（1）下横梁结构图及外形尺寸：下横梁总长度约为37.3m，高度8m，顶底板厚度及前后腹板混凝土厚度均为1m。混凝土总方量约为1600m3，拟分两次与第五节塔柱和第六节塔柱同步浇筑。分段情况见下图：图3塔柱分段浇筑图荷载统计：a、前后腹板及隔板处混凝土梁高为8m，混凝土超方系数为1.05，g1=2.6×8×10×1.05=218.4KN/m2；顶底板厚度均为1m，则荷载为g2=2.6×2×10×1.05=54.6KN/m2。b、浇筑过程中混凝土冲击荷载为g3=2KN/m2c、浇筑过程中人员机械荷载为g4=3KN/m2d、模板荷载为g5=2KN/m2结构验算：Ⅰ、对15mm竹胶板进行验算，取1m宽竹胶板作为研究对象。则W=bh2/6=1×0.015×0.015/6=3.75×10-5m3，I=bh3/12=2×0.015×0.015×0.015/12=2.8×10-7m4按最不利情况计算，即荷载取前后腹板位置，竹胶板所受的均布荷载q=1.2（g1+g5）+1.4（g3+g4）=271.48KN/m按4跨连续梁考虑，则受力简图如下：根据《路桥施工计算手册》，弯矩M=ξql2=0.077×271.48×0.2×0.2=0.84KN·mσ=M/W=0.84/3.75×10-5=22.4MPa[σ]=35MPa（参考《建筑计算施工手册》五层竹胶板抗弯强度）挠度值为f=0.632×ql4/100EI=0.632×271.48×0.2×0.2×0.2×0.2/100×9×106×2.8×10-7=1.09mml/400=2.5mm综上所述，竹胶板能够满足强度要求。Ⅱ、对木方进行验算：木方承受竹胶板传递的荷载，可视为均布荷载。在前后腹板下的木方跨度为I25工字钢间距30cm，取其最不利情况验算。同竹胶板按四等跨连续梁计算，其中跨度l=30cm，间距b=20cm。受力简图如下：木方截面特性值为：W=bh2/6=0.1×0.1×0.1/6=1.7×10-4m3 I=bh3/12=0.1×0.1×0.1×0.1/12=8.3×10-6m4q=[1.2（g1+g5）+1.4（g3+g4）]×b=54.3KN/m木方弯矩M=ξql2=0.077×54.3×0.3×0.3=0.38KN·mσ=M/W=0.38/1.7×10-4=2.2MPa[σ]=13MPa挠度为f=0.632×ql4/100EI=0.632×54.3×0.34/100×9×106×8.3×10-6=3.7×10-5ml/400=7.5×10-4m综上所述，10×10木方能够满足强度要求。Ⅲ、对I25工字钢分配梁进行验算;I25a工字钢受力最不利位置位于隔板下方处，工字钢间距为b=30cm，跨度与工字钢下方的贝雷梁间距相同。I25工字钢自重为0.38KN/m，则工字钢收到的荷载q=[1.2（g1+g5）+1.4（g3+g4）]×b+0.38×1.2=81.9KN/m，则工字钢受力简图如下：由迈达斯计算得，I25工字钢弯矩图如下：梁单元收到的最大应力值为13.77MPafm=190MPaI25工字钢受到的剪应力如下图：梁单元收到最大剪应力为21.02MPafv=110MPaI25工字钢挠度如下图所示：梁单元最大挠度变形为0.06mml/400综上所述，I25工字钢能够满足强度要求。Ⅳ、对贝雷梁进行验算：贝雷梁分部在两部分，一部分在前后腹板下方，一部分在箱室下方，两部分的荷载为q1=[1.2（g1+g5）+1.4（g3+g4）]×b1 +0.38×1.2=61.55KN/m Q2=[1.2（g2+g5）+1.4（g3+g4）]×b2 +0.38×1.2=67.88KN/m迈达斯建模如下：选取最不利的进行验算，单片贝雷梁的受力情况如下