实施-C14单线贝雷梁验算

时间：2021-04-09 20:08:24 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　 新建铁路广州枢纽佛山西站

　C14 （4 4 *32 ）m m 跨河贝雷梁支架计算书

　（贝雷梁方案）

　北京瑞达一三路桥技术有限公司 二○一四年四月

　北京

　 新建铁路广州枢纽佛山西站

　C14 （4 4 *32 ）m m 跨河贝雷梁支架计算书

　案 （贝雷梁方案 SSB ）

　工程施工单位：

　中铁十二局集团有限公司

　 支架设计单位：

　北京瑞达一三路桥技术有限公司

　项目负责人：

　：

　 支 支 架 设计：

　：

　 支 支 架 验 算：

　出 出 版 日 期 期：

　：

　 目 录

　1．工程概况及支架方案 ................................................................................... 1

　2．

　计算依据 .................................................................................................. 1

　3

　支架上部结构设计计算 ............................................................................... 2

　3.1 纵向贝雷梁设计计算 ............................................... 2

　3.2 下横梁 I40 工字钢设计计算 ......................................... 4

　3.3 钢管墩设计计算 ................................................... 9

　3.4 横向分配梁 I10 工字钢设计计算 .................................... 10

　4.

　基础验算 .................................................................................................... 12

　4.1 打入桩验算 ...................................................... 12

　4.2 混凝土条形扩大基础验算 .......................................... 13

　5．结论及注意事项 ......................................................................................... 13

　 1 C14 （4 4 *32 ）m m 跨河贝雷梁支架计算书

　1 ．工程概况及支架方案 本桥上部为 4*32m 等高度变宽度截面预应力混凝土连续箱梁结构，由于在本连续梁的第四联跨越河沟，所以无法采取满堂支架方案，故根据地形、地质情况在本连续梁第四联现浇支架拟采用 Φ600 钢管打入桩＋横向 2根 I40a 工字钢下横梁+纵向贝雷梁+I10a 工字钢横向分配梁结构。其中贝雷梁的最大跨径为 1200cm，横向布置 9 片贝雷梁，腹板处贝雷梁两排组成一榀，采用 45cm 门架连接，共 2 榀。纵向贝雷梁上 I10a 工字钢横向分配梁的间距为 30cm，具体布置形式见附图。

　2 ． 计算依据

　1) C14(4*32m)单线连续梁设计文件； 2) 《铁路桥涵施工规范》（TB 10203-2002）； 3) 《公路桥涵施工技术规范》（JTG T F50-2011）； 4) 《路桥施工计算手册》； 5) 《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005); 6) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007); 7) 《钢结构设计规范》(GB50017-2014); 8) 《建筑施工脚手架构造与计算手册》；

　 2 3

　支架 上部结构 设计计算

　3.1 纵向贝雷梁设计计算

　本桥箱梁现浇支架中纵向贝雷梁的最大跨径为 1200cm，取此验算节段箱梁自重荷载为 P 0 ＝127.14kN/m，则根据相应规范，支架强度验算荷载组合为：

　1）新浇注钢筋混凝土重量 N 1 ； 本桥每延米自重荷载1 0N p  =127.14kN/m 2）模板重量 N 2 ； 初步估算模板荷载设计值：2+5.9 1.2 30.89 / N kN m    （19.84 ）

　3）施工人员和施工设备荷载 N 3 ；

　233 / 8 24 / N kN m m kN m   

　4）振捣混凝土时产生的荷载 N 4 ；

　242.0 / 8 16 / N kN m m kN m   

　5）倾道混凝土时产生的冲击荷载 N 5 ；

　252.0 / 8 16 / N kN m m kN m   

　6）其他可能不可预见的荷载 N 6 ；

　261 / 8 8 / N kN m m kN m   

　由此可得支架强度验算荷载：

　  61 iiN N 223kN/m

　 此时纵向贝雷梁的整体受力如图：

　 3

　a) 受力图

　b) 弯矩图

　c) 剪力及支反力图 图 图 1

　纵向贝雷梁受力情况 表 表 1

　纵向贝雷梁内力表 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　杆端 1

　杆端 2

　----------------------------------------

　------------------------------------------

　 单元码

　轴力

　剪力

　弯矩

　轴力

　剪力

　弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　1

　0.00000000

　866.428932

　0.00000000

　0.00000000

　 -1140.57106

　 -1233.63960

　2

　0.00000000

　519.960562

　 -1233.63960

　0.00000000

　 -985.289437

　 -2804.12455

　3

　0.00000000

　1571.67704

　 -2804.12455

　0.00000000

　 -1104.32295

　0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 表 表 2 支反力力表 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　结点约束反力

　合力

　支 座

　 ----------------------------------------

　------------------------------------------

　结 点

　 水平

　竖直

　力矩

　大小

　角度

　力矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　1

　 0.00000000

　866.428932

　 -0.00000000

　866.428932

　90.0000000

　 -0.00000000

　2

　 0.00000000

　1660.53162

　0.00000000

　1660.53162

　90.0000000

　0.00000000

　 4

　3

　 0.00000000

　2556.96648

　0.00000000

　2556.96648

　90.0000000

　0.00000000

　4

　 0.00000000

　1104.32295

　0.00000000

　1104.32295

　90.0000000

　0.00000000 -----------------------------------------------------------------------------------------------由此可知：

　纵向贝雷梁的最大弯矩为：

　maxM 2805 m kN

　纵向贝雷梁的最大剪力为：

　maxQ 1571 kN

　单根钢管的最大支反力为：

　maxR 2557 kN

　根据实际施工过程，为安全考虑按简支梁计算纵向贝雷梁受力情况如下：

　2max8N lM   3996.51 m kN

　max2N lQ   1332.17 kN

　每贝雷梁承受的最大允许弯矩   78.8t m=788kN m M  g g ，每片贝雷梁承受的最大允许剪力   24.5 =245kN Q t  。

　    max maxmaxmax ; max 5.07;6.41 7M QNM Q         由此可知，采用 7 片贝雷梁完全可以满足要求。位于河上方跨径达 12m的贝雷梁经验算，在腹板处需采用 45 门架，共 9 片贝雷梁，已满足设计要求。

　3.2 2

　下横梁 0 I40 工字钢设计计算

　1) 中支墩下横梁验算 本桥贝雷梁下横梁采用 2I40a 工字钢结构，I40a 工字钢的几何参数如下：

　 5 序号 参数 1

　高 h/mm

　400

　2

　腹板厚 tw/mm

　16.5

　3

　惯性矩 Ix/cm4

　21720

　4

　抗弯截面模量 Wx/cm3

　1090

　5

　抗剪切模量 Sx/cm3

　632.1

　6

　截面面积 A/cm2

　86.1 7

　允许正应力[σ]/Mpa

　140 8

　允许剪应力[τ]/Mpa

　85 9

　允许弯矩[M]/kNm

　152.6 10

　允许剪力[V]/kN

　481.9 在图 1 所示中间支点位置的竖向反力最大 maxR 2557 kN ；支架横向宽度 B=8m，进而得横向 I40 工字钢的均布荷载为 q=320 kN/ m。I40a 工字钢横梁应以此为最不利荷载进行验算，此时 I40a 工字钢横梁的整体受力如图2 所示：

　a) 受力图

　b) 弯矩图

　c) 剪力图和反力

　 6 图 图 2

　I40 工字钢下横梁受力图 表 表 3

　下横梁内力表

　杆端 1

　杆端 2

　----------------------------------------

　------------------------------------------

　 单元码

　轴力

　剪力

　弯矩

　轴力

　剪力

　弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　1

　0.00000000

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　 -224.000000

　 -78.4000000

　2

　0.00000000

　324.363636

　 -78.4000000

　0.00000000

　 -379.636363

　 -139.200000

　3

　0.00000000

　352.000000

　 -139.200000

　0.00000000

　 -352.000000

　 -139.200000

　4

　0.00000000

　379.636363

　 -139.200000

　0.00000000

　 -324.363636

　 -78.4000000

　5

　0.00000000

　224.000000

　 -78.4000000

　0.00000000

　0.00000000

　0.00000000

　表 表 4

　下横梁 支反力表 表

　结点约束反力

　合力

　支 座

　 ----------------------------------------

　------------------------------------------

　结 点

　 水平

　竖直

　力矩

　大小

　角度

　力矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　2

　 0.00000000

　548.363636

　0.00000000

　548.363636

　90.0000000

　0.00000000

　3

　 0.00000000

　731.636363

　0.00000000

　731.636363

　90.0000000

　0.00000000

　4

　 0.00000000

　731.636363

　0.00000000

　731.636363

　90.0000000

　0.00000000

　5

　 0.00000000

　548.363636

　0.00000000

　548.363636

　90.0000000

　0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 由此可知：

　I40a 工字钢下横梁的最大弯矩为：

　maxM 140 m kN

　I40a 工字钢下横梁的最大剪力为：

　maxQ 380 kN

　单根钢管的最大支反力为：

　maxR 732 kN

　因此有：

　    max maxmaxmax ; max 0.9;0.8 =1M QNM Q       由此可知，支架下横梁采用 1 根 I40a 工字钢可以满足要求，实际施工用 2 根满足要求。

　2) 边支墩下横梁验算 钢管墩计算简化模型：

　 7

　a) 受力图

　b) 弯矩图

　c) 剪力图和反力 图 图 3

　I40 工字钢下横梁悬臂部分受力图 表 表 5

　下横梁内力表

　杆端 1

　杆端 2

　----------------------------------------

　------------------------------------------

　 单元码

　轴力

　剪力

　弯矩

　轴力

　剪力

　弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　1

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　0.00000000

　 -0.00000000

　 -0.00000000

　2

　0.00000000

　 -128.000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　 -128.000000

　 -153.600000

　3

　0.00000000

　 -292.000000

　 -153.600000

　0.00000000

　 -292.000000

　 -212.000000

　4

　0.00000000

　262.182664

　 -212.000000

　0.00000000

　262.182664

　50.1826648

　5

　0.00000000

　 -153.817335

　50.1826648

　0.00000000

　 -153.817335

　 -72.8712032

　6

　0.00000000

　403.770010

　 -72.8712032

　0.00000000

　403.770010

　88.6368010

　7

　0.00000000

　 -108.229989

　88.6368010

　0.00000000

　 -108.229989

　 -30.4161874

　8

　0.00000000

　367.760117

　 -30.4161874

　0.00000000

　367.760117

　6.35982431

　9

　0.00000000

　 -48.2398828

　6.35982431

　0.00000000

　 -48.2398828

　 -51.5280351

　 10

　0.00000000

　 -212.239882

　 -51.5280351

　0.00000000

　 -212.239882

　 -115.200000

　 11

　0.00000000

　128.000000

　 -115.200000

　0.00000000

　128.000000

　 -0.00000000

　 12

　0.00000000

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　0.00000000

　0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 表 表 6

　下横梁反力表

　结点约束反力

　合力

　支 座

　 ----------------------------------------

　------------------------------------------

　结 点

　 水平

　竖直

　力矩

　大小

　角度

　力矩

　 8 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　4

　 0.00000000

　554.182664

　0.00000000

　554.182664

　90.0000000

　0.00000000

　6

　 0.00000000...