0#块支架计算书.docx
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0#块支架计算书
中铁四局沪宁城际铁路工程站前I标项目部五队
32m+48m+32m
A0#块支架设计方案
编制：
复核：
批准：
中铁四局沪宁城际铁路工程站前I标项目部五队
二00九年二月
32m+48m+32mA0#块支架设计方案
1、编制依据及规范标准
1、《铁路砼工程施工技术指南》、《铁路砼工程施工质量验收补充标准》。
2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》。
3、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收补充标准》。
4、《桥梁施工常用数据手册》、《路桥施工计算手册》。
5、《装配式公路桥梁使用手册》。
6、其他现行国家、铁路法律法规、设计标准、规范。
2、工程概况
七乡河特大桥25#～28#墩及龙潭特大桥37#～40#墩的连续梁结构形式：
梁全长113米，跨度为32+48+32m，单箱单室箱形、变高度、变截面结构。
梁体砼强度等级采用C50。
箱梁按照R=257.256m圆曲线变化。
本连续梁A0梁段、边跨直线段、合拢段、采用支架现浇施工，其它梁段采取挂篮悬臂浇筑施工,最大施工悬臂长度为23m，最大悬浇A1、B1段重量为96.2t。
连续梁为一联三跨共两个T构，边跨及中跨的合拢段长度均为2m。
3、主要技术标准
A0#块顶宽度12.2m；箱梁底宽度：
6.5m；A0#块高度：
2.7m；长8m；砼131.14m3；总重345.8T。
A0#截面图（图1）
（1）、C50砼：
131.14m3
（2）、砼容重：
27KN／m3
（3）、底模及内模重：
17T
（4）、每排贝雷片的布置形式：
采用单层单排的组装形式。
（5）、砼一次浇筑成型。
（6）、贝雷梁排列形式：
2＋5＋2＋5＋2＝16排。
4、采用数据（单层单排贝雷梁）
（1）、贝雷梁：
321型3m×1.5m
（2）、桁片惯矩：
〔I0〕=250497.2cm4
（3）、桁片截面模量：
〔W〕=3578.5m3
（4）、桁片允许弯矩：
〔M〕=788.2KN·M
（5）、桁片允许应力：
〔б〕=210MPa
（6）、桁片允许剪力：
〔Q〕=245KN
（7）、弹性模量：
E=2.1×105MPa
（8）、允许挠度：
f=L／700
5、计算荷载
5.1、梁体自重（沿箱梁纵向梁体每m重）
345.8/8＝43.2吨/m
5.2、其它荷载取值
（1）、砼容重：
27KN／m3
（2）、侧模自重：
7.4吨×10/（8×2.579）=3.6KN／m2
（3）、施工荷载：
2.5KN／m2
（4）、倾卸砼冲击荷载：
2KN／m2
（5）、振捣荷载：
2KN／m2
（6）、底模及内模：
17／（8×7.042）=3KN／m2
（7）、安全系数按1.2计算
（8）、翼缘板计算荷载（箱梁一半）
q=｛〔（0.211+0.559）／2×1.65+（0.559+1.602）／2×0.929〕×27+2.579×（3.6+2.5+2+2）｝×1.2=84.4KN／m
（9）、顶板、腹板及底板计算荷载（箱梁一半）
q=｛〔131.14／（8×2）-（（0.211+0.559）／2×1.65+（0.559+1.602）／2×0.929〕〕×27+（3＋2.5+2+2）×7.042／2｝×1.2=252.1KN／m
其中底板1.2m范围q=〔（0.6+0.7）×1.2×27+1.2×（3+2.5+2+2）×1.2=64.2KN／m
6、结构计算：
将贝雷梁看作为下部有2个铰接的外伸梁，按荷载均匀分布计算，不考虑不均匀分布系数。
力学模型图如下：
6.1翼缘板内力计算
弯矩图
剪力图
位移图
内力计算
杆端内力值（乘子=1）
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
-----------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.000000000.000000000.00000000-22.3660000-2.96349500
20.0000000074.4830000-2.963495000.00000000-94.3170000-22.7974950
30.0000000062.0340000-22.79749500.000000000.00000000-0.00000000
-----------------------------------------------------------------------------------------------
位移计算
杆端位移值（乘子=1）
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码u-水平位移v-竖直位移_-转角u-水平位移v-竖直位移_-转角
-----------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.00000925-0.000034780.000000000.00000000-0.00003528
20.000000000.00000000-0.000035280.000000000.000000000.00002271
30.000000000.000000000.000022710.000000000.000010840.00001209
-----------------------------------------------------------------------------------------------
6.2顶底板及腹板内力计算
弯矩图
剪力图
位移图
内力计算
杆端内力值（乘子=1）
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
-----------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.00000000-0.000000000.00000000-66.8065000-8.85186125
20.00000000222.478250-8.851861250.00000000-281.721750-68.0953612
30.00000000185.293500-68.09536120.000000000.00000000-0.00000000
-----------------------------------------------------------------------------------------------
位移计算
杆端位移值（乘子=1）
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码u-水平位移v-竖直位移_-转角u-水平位移v-竖直位移_-转角
-----------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.00002763-0.000103890.000000000.00000000-0.00010538
20.000000000.00000000-0.000105380.000000000.000000000.00006784
30.000000000.000000000.000067840.000000000.000032380.00003612
-----------------------------------------------------------------------------------------------
7、内力验算：
7.1、翼缘板验算
（1）、贝雷梁采用2排布置。
（2）、弯矩验算：
Mmax=22.8KN·m/2=11.4KN·m＜〔M〕=788.2KN·m
满足要求
（3）、应力验算：
бmax=Mmax／W=11.4／3578.5×103=3MPa＜〔б〕=210MPa
满足要求
（4）、剪力验算
Qmax＝94.3KN/2=47.2＜〔Q〕=245KN
满足要求
（5）、挠度验算
fmax=0.01mm/2=0.005mm＜L／700=2×1000/700=2.9mm满足要求
7.2、顶底板及腹板验算
（1）、贝雷梁采用6排布置。
（2）、弯矩验算：
Mmax=68.1KN·m/6=11.4KN·m＜〔M〕=788.2KN·m
满足要求
（3）、应力验算：
бmax=Mmax／W=11.4／3578.5×103=3.2MPa＜〔б〕=210MPa
满足要求
（4）、剪力验算
Qmax＝281.7KN/6=47＜〔Q〕=245KN
满足要求
（5）、挠度验算
fmax=0.03mm/6=0.005mm＜L／700=2×1000/700=2.9mm满足要求
8、贝雷梁下横梁2I36a工字钢验算
8.1、计算简图
8.2、竖向计算荷载轴力：
P＝q×B/n/2＋贝雷梁自重
q－沿梁纵向计算荷载；B－沿梁纵向计算长度2m；n－贝雷梁排数；
P1＝84.4×2/2＋1×0.27×10＝87.1KN/2=44KN
P2＝252.1×2/5＋1×0.27×10＝104KN/2=52KN
P3＝64.2×2/2＋1×0.27×10＝67KN/2=34KN
8.3、横向工字钢支撑计算
I36a工字钢惯矩：
〔Ix〕=15796cm4；
截面模量：
〔Wx〕=877.6cm3；A＝76.44cm2。
A3钢材的容许弯曲应力：
[σW]＝145MPa；
弹性模量：
E＝2.1×105MPa,
容许剪应力：
〔Q〕=85MPa
采用清华大学结构力学求解器2.0（简称SMSolver）
P1＝44KN；P2＝52KN；P3＝34KN
I36工字钢力学图（图5）
I36工字钢弯矩图（图6）
I36工字钢剪力图（图7）
I36工字钢挠度图（图8）
内力计算
杆端内力值（乘子=1）
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
-----------------------------------------------------------------------------------------------
10.00000000-0.000000000.000000000.00000000-44.0000000-34.7600000
20.0000000074.6533535-34.76000000.00000000-73.3466464-14.0671023
30.0000000067.4909289-14.06710230.00000000-88.5090710-21.2834301
40.0000000034.1928998-21.28343010.00000000-33.8071001-20.7240206
50.0000000087.0760157-20.72402060.00000000-68.9239842-16.0871923
60.0000000079.9567274-16.08719230.00000000-76.0432725-27.5136156
70.0000000044.0000000-27.51361560.000000000.00000000-0.00000000
-----------------------------------------------------------------------------------------------
反力计算
约束反力值（乘子=1）
-----------------------------------------------------------------------------------------------
结点约束反力合力
支座----------------------------------------------------------------------------------
结点水平竖直力矩大小角度力矩
-----------------------------------------------------------------------------------------------
20.00000000118.6533530.00000000118.65335390.00000000.00000000
30.00000000140.8375750.00000000140.83757590.00000000.00000000
40.00000000122.7019700.00000000122.70197090.00000000.00000000
50.00000000120.8831150.00000000120.88311590.00000000.00000000
60.00000000148.8807110.00000000148.88071190.00000000.00000000
70.00000000120.0432720.00000000120.04327290.00000000.00000000
-----------------------------------------------------------------------------------------------
位移计算
杆端位移值（乘子=1）
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码u-水平位移v-竖直位移_-转角u-水平位移v-竖直位移_-转角
-----------------------------------------------------------------------------------------------
10.00000000-0.000833630.000775820.000000000.000000000.00036191
20.000000000.000000000.000361910.000000000.00000000-0.00016242
30.000000000.00000000-0.000162420.000000000.000000000.00002918
40.000000000.000000000.000029180.000000000.00000000-0.00002103
50.000000000.00000000-0.000021030.000000000.000000000.00013094
60.000000000.000000000.000130940.000000000.00000000-0.00025357
70.000000000.00000000-0.000253570.00000000-0.00056911-0.00051289
-----------------------------------------------------------------------------------------------
（1）选用最大弯矩进行计算Mmax=34.8
，
бmax=Mmax／W=34.8／（877.6×2）×103=20
<[σ]=145
（2）选用最大剪力进行计算
=88.5
=
/A=88.5/（76.44×2）×10=58
<[τ]=85
（3）选用较大的挠度值0.8mm
=0.8mm<
=L/700=1215/700=1.7mm
满足要求。
9、φ529螺旋钢管支柱验算
以上计算过程中的各反力：
R2＝120KN；R3＝149KN；R4＝123KN；R5＝121KN；R6＝149KN；R7＝120KN
9.1、单根钢管最大轴力:
R＝149KN；壁厚10mm；
钢管回转半径：
i＝
=183.5mm
9.2、计算长细比λ＝L/i＝10×1000/183.5＝55
9.3、查表知轴心受压构件稳定系数ψ=0.8，
A3钢材轴向允许应力[σ]=140MP
9.4、单根钢管支架的稳定承载设计值：
Nd=ψ·A·σ=0.8×3.14×（
）/4×140×10-3
=0.8×16296.6×140×10-3=1825.2KN＞R＝149KN；
满足要求。
10、计算结论：
经计算、验算，本设计方案满足施工要求。
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