斜塘港支架計(jì)算書

1、滬杭客運(yùn)專線3標(biāo)斜塘港少支架設(shè)計(jì)計(jì)算書編制人： 校核人： 審核人： 中交二航局二公司二OO九年七月1 / 23目 錄一、基本資料1二、主要計(jì)算依據(jù)2三、計(jì)算荷載2四、腳手架計(jì)算2五、貝雷梁計(jì)算3六、分配梁計(jì)算6七、鋼管樁計(jì)算14八、地基承載力計(jì)算14（一） 鋼管樁承載力計(jì)算14（二） PHC樁基承載力計(jì)算14（三） PHC樁基沉降計(jì)算15九、結(jié)論16一、基本資料滬杭客運(yùn)專線三標(biāo)跨斜塘港段連續(xù)梁橋?yàn)?0.75+56+40.75m。截面為單箱單室變截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。其頂板寬12.0 m ，底板寬6.7m，全橋砼共計(jì)1940m3,共計(jì)4948T，平均重量為36T/m。其余尺寸見圖1.1、1.2。

2、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，P146P147墩間有一通普通航道，其通航凈寬為14米，凈高為7.5米。圖1.1 箱梁墩頂斷面圖圖1.2 箱梁跨中斷面圖二、主要計(jì)算依據(jù)1、橫潦涇特大橋全橋布置圖2、時(shí)速350公里客運(yùn)專線鐵路無砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（雙線）梁體輪廓圖（跨度：40+56+40）3 、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50017-20034、建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ 94-945 、建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ166-2008）三、計(jì)算荷載恒載考慮為箱梁自重、模板荷載以及腳手架自重，活荷載考慮為施工荷載。砼荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q2：25kN/m3腳手架結(jié)構(gòu)自重按規(guī)范JGJ166-2008表3.4施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值

3、Q3：2.0kN/m2模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q1：0.3kN/m2四、腳手架計(jì)算單肢立桿軸向力計(jì)算：式中：Lx、Ly單肢立桿縱向及橫向間距（m）VLx、Ly段的混凝土體積（m3）墩頂最大截面：腹板位置：底板位置：穩(wěn)定性計(jì)算：A立桿橫截面積軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)f鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值h支架立桿步距模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度 腳手架滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。 五、貝雷梁計(jì)算考慮每片貝雷梁重取150Kg/m,并考慮施工荷載及模板荷載。取中跨56米段進(jìn)行計(jì)算。由于為變截面，荷載等效為梯形荷載（見圖5.1）。貝雷梁考慮0.7的折舊系數(shù)。圖5.1 貝雷梁計(jì)算簡(jiǎn)圖貝雷梁布置見圖5.2圖5.2 貝雷梁布

4、置圖組貝雷梁所受荷載為：組貝雷梁所受荷載為:組貝雷梁所受荷載為:組貝雷梁所受荷載為:計(jì)算得：組貝雷梁Mmax=388.2kN.m ；Qmax=185.0kN 支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=132.4KN；F2=271.6KN； F3=144.9KN；F4=298.5KN；F5=345.4KN；F6=123.5KN；組貝雷梁Mmax=1656.7kN.m ；Qmax=778.9（683.2）KN支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=650.4KN；F2=1212.1KN； F3=569.6KN；F4=1133.3KN；F5=1501.4KN；F6=619.6KN；組貝雷梁Mmax=767.2kN

5、.m ；Qmax=365.4 （335.4）KN 支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=263.4KN；F2=537.9KN； F3=285.4KN；F4=587.0KN；F5=683.2KN；F6=246.0KN；組貝雷梁Mmax=745.7kN.m ；Qmax=355.8（328.5）kN 支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=251.5KN；F2=520.0KN； F3=280.0KN；F4=578.1KN；F5=662.6KN；F6=234.1KN；由以上計(jì)算可知：組貝雷梁受力最不利Mmax=1656.7÷4=414.2kN.m <M=788.2×0.7=551.7k

6、N.mQmax=778.9（683.2）÷4=194.7（170.8）kN < Q=245.2×0.7=171.6KN圖5.3 貝雷梁彎矩示意圖圖5.4 貝雷梁剪力示意圖剛度計(jì)算：?jiǎn)闻艈螌迂惱琢簠?shù)：I=250497.2cm4；E=206×103N/mm2；取14米跨梁撓度近似計(jì)算為：貝雷梁滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。六、分配梁計(jì)算分配梁為2I56，其截面參數(shù)為：I=65590 cm4，S=1368.8cm3，W=2342cm3，tw=12.5 mm。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6.1、6.2、6.3、6.4。圖6.1 第三組分配梁計(jì)算簡(jiǎn)圖圖6.2 第四組分配梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖6.3

7、 第五組分配梁計(jì)算簡(jiǎn)圖圖6.4 其余位置分配梁計(jì)算簡(jiǎn)圖由設(shè)計(jì)圖可知：從左到右第4、5組分配梁位于通航位置，其計(jì)算簡(jiǎn)圖為圖6.2、6.3；第3組分配梁計(jì)算簡(jiǎn)圖為圖6.1；第 1、2、6組分配梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6.4。第4組分配梁受力為：；建立如圖6.5所示模型進(jìn)行計(jì)算，得分配梁最大彎矩：M=322.5KN.m；最大剪力：F=878.1KN鋼管樁支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=155.6KN；F2=1228.6KN； F3=1294.6KN；F4=1234.0KN；F5=703.0KN； 圖6.5 第四組分配梁計(jì)算模型示意圖圖6.6 第四組分配梁彎矩示意圖圖6.7 第四組分配梁剪力示意圖彎曲應(yīng)力:

8、<=160MPa剪應(yīng)力：<=125 MPa由貝雷梁計(jì)算可知第五組分配梁受力為：；建立如圖6.8所示模型進(jìn)行計(jì)算，得分配梁最大彎矩：M=217.9KN.m；最大剪力：F=672.9KN鋼管樁支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=547.4KN；F2=1204.9KN； F3=1109.1KN；F4=1109.1KN；F5=1204.9KN；F6=547.4 KN；圖6.8 第五組分配梁計(jì)算模型示意圖圖6.9 第五組分配梁彎矩示意圖圖6.10 第五組分配梁剪力示意圖彎曲應(yīng)力: <=160MPa剪應(yīng)力：<=125 MPa由貝雷梁計(jì)算可知第二組分配梁為同類布置中受力最不利工況，其受

9、力為：；計(jì)算得最大彎矩：M=423.2KN.m；最大剪力：F=862.9KN支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=1124.5KN；F2=1157.1KN； F3=1157.1KN；F4=1124.5KN；圖6.11 第二組分配梁彎矩示意圖圖6.12 第二組分配梁剪力示意圖彎曲應(yīng)力: < =160MPa剪應(yīng)力：<=125 MPa由貝雷梁計(jì)算可知第三組分配梁所受荷載為：；建立如圖6.13所示模型進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得最大彎矩：M=237.0KN.m；最大剪力：F=425.0KN支點(diǎn)反力（從左到右）依此為：F1=324.4KN；F2=1150.1KN； F3=767.5KN；F4=37.8KN；

10、圖6.13 第三組分配梁計(jì)算模型示意圖圖6.14 第三組分配梁彎矩示意圖圖6.15 第三組分配梁剪力示意圖彎曲應(yīng)力: <=160MPa剪應(yīng)力：<=125 MPa分配梁滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。七、鋼管樁計(jì)算由以上計(jì)算可知鋼管樁最大受力為1294.6KN, 鋼管樁截面面積為：A=24818.6mm2<=160MPa鋼管樁滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。八、地基承載力計(jì)算（一） 鋼管樁承載力計(jì)算取豎向平均摩阻力為2.5T/m2；樁底承載力為160KPa，樁底承載力折減系數(shù)取0.8；則基礎(chǔ)承載力為：大于鋼管樁最大反力1294.6KN地基承載力滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。（二） PHC樁基承載力計(jì)算式中：Q樁

11、基中單樁所承受的豎向力；單樁豎向承載力特征值；F作用于樁基上的豎向力；G樁基承臺(tái)自重設(shè)計(jì)值和承臺(tái)上的土自重標(biāo)準(zhǔn)值；n樁數(shù)。Q=（340+8.37+13+2×6.7+1×18）×（9/2）×210×3×0.5×25）/10/12=32.6tonf=160×3.14×0.2²+3.14×0.4×20×20=52.2tonf>32.6tonf 滿足要求（三） PHC樁基沉降計(jì)算對(duì)于樁中心距不大于6 倍樁徑的樁基,其最終沉降量計(jì)算可采用等效作用分層總和法。等效作用面位

12、于樁端平面，等效作用面積為樁承臺(tái)投影面積，等效作用附加壓力近似取承臺(tái)底平均附加壓力。等效作用面以下的應(yīng)力分布采用各向同性均質(zhì)直線變形體理論。計(jì)算矩形樁基中點(diǎn)沉降時(shí)，樁基沉降量可按下式簡(jiǎn)化計(jì)算：其中，樁基沉降計(jì)算深度zn 應(yīng)按應(yīng)力比法確定，即計(jì)算深度處的附加應(yīng)力z 與土的自重應(yīng)力c 應(yīng)符合下列公式要求：式中：s樁基最終沉降量（mm）；s采用布辛奈斯克解，按實(shí)體深基礎(chǔ)分層總和法計(jì)算出樁基沉降量；樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；樁基等效沉降系數(shù)；在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下承臺(tái)底的平均附加壓力；、樁基沉降計(jì)算面至第i層土、第i1層土底面的距離（m）、樁基沉降計(jì)算面至第i層、第i1層土底面深度范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)；樁基沉降計(jì)算范圍內(nèi)第i層土的壓縮模量；矩形布樁時(shí)的短邊布樁數(shù)；、根據(jù)群樁距徑比、長(zhǎng)徑比及基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比；。查地勘資料和建筑樁基技術(shù)規(guī)范可得：10Mpa，1.2。4，50，10/3，1查樁基等效沉降系數(shù)計(jì)算參數(shù)表可得：，由插值法可得。（340+8.37+13+2×6.7+1×18）×（9/2）×2+10×3×0.5×25）/（3×10）130Kpa；當(dāng)zn10m時(shí)，滿足，其中n1，3m，10m；/b1，/b10/3，a/b10/3，其中