京滬高鐵蘊(yùn)藻浜特大橋跨鹽鐵河支架計(jì)算書

1、跨鹽鐵河現(xiàn)澆梁施工支架計(jì)算書第一節(jié) 中跨支架布置及計(jì)算一、鋼筋混凝土荷載分布跨中部位：腹板寬度為0.4m，單位荷載為1.217/0.4*26KN/m3=79.105KN/m；邊腹板寬度為1.3m，單位荷載為1.825/1.3*26KN/m3=36.5KN/m；底板部位寬度2.78m，1.788/2.78*26KN/m3=16.722KN/m；底板含倒角部位寬度0.9m，0.799/0.9*26KN/m3=23.08KN/m；翼緣板部位寬度為2.95m，1.189/2.95*26KN/m3=10.48KN/m。 鋼管頂部位：腹板寬度為0.6m，單位荷載為1.826/0.6*26KN/m3=79.

2、127KN/m；邊腹板寬度為1.5m，單位荷載為2.434/1.5*26KN/m3=42.2KN/m；底板部位寬度2.58m，1.659/2.58*26KN/m3=16.72KN/m；底板含倒角部位寬度0.9m，0.789/0.9*26KN/m3=22.79KN/m；翼緣板部位寬度為2.95m，1.189/2.95*26KN/m3=10.48KN/m。梁端部位：腹板寬度為1.0m，單位荷載為3.043/1*26KN/m3=79.118KN/m；邊腹板寬度為1.45m，單位荷載為3.287/1.45*26KN/m3=58.94KN/m；底板部位寬度3.98m，4.947/3.98*26KN/m3

3、=32.32KN/m；翼緣板部位寬度為2.95m，1.189/2.95*26KN/m3=10.48KN/m（邊腹板參照中腹板，計(jì)算略）。該跨現(xiàn)澆梁長度為32.6米，混凝土方量為718.384立方，梁體重量為1867.8噸。二、設(shè)計(jì)荷載及組合荷載分析：1、混凝土偏載：0.05*1867.8/32.6/20.84=0.137t/m2= 1.3KN/m2；2、施工機(jī)具及人群荷載：3.0 KN/m2；3、傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊力和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載按均布荷載考慮，P4=2.0KN/m24、模板荷載為：2.5 KN/m2；荷載組合：恒載分項(xiàng)系數(shù)K1=1.2；活載分項(xiàng)系數(shù)K2=1.4，計(jì)算出梁端與跨中

4、荷載分布如下：荷載組合：梁體混凝土荷載*1.2+混凝土超載*1.2+模板荷載*1.2+混凝土沖擊力荷載*1.4+人群和機(jī)具荷載*1.4；混凝土超載每米為：0.05*1867.8*10KN/32.6=28.64KN單片貝雷片采用“321”型貝雷片，長度為3.0米，高度為1.5米。取300 Kg/1.5m，即200 Kg/m=2KN/m。梁端荷載（不含貝雷片自重）鋼管頂荷載（不含貝雷片自重）跨中荷載（不含貝雷片自重）單位腹板（KN/m）單位底板（KN/m）單位倒角底板（KN/m）單位翼緣板（KN/m）單位腹板（KN/m）單位底板（KN/m）單位倒角底板（KN/m）單位翼緣板（KN/m）單位腹板（K

5、N/m）單位底板（KN/m）單位倒角底板（KN/m）單位翼緣板（KN/m）79.1232.32010.4879.1316.7222.7910.4879.1116.7223.0810.48通過對現(xiàn)澆梁各截面不同部位的梁體荷載分析，為簡化計(jì)算，單位腹板梁體荷載取79.13*1.2=94.956KN/m2，單位倒角底板梁體荷載取23.08*1.2=27.696KN/m2，單位邊腹板梁體荷載取42.2*1.2=50.64KN/m2，單位底板梁體荷載取16.72*1.2=20.064KN/m2，單位翼緣板板梁體荷載取10.48*1.2=12.576 KN/m2（1.2為恒載分項(xiàng)系數(shù)）。三、縱橋向方木及橫

6、橋向工字鋼的強(qiáng)度驗(yàn)算貝雷片頂分配梁采用I12.6的工字鋼，間距為0.75米，然后垂直與工字鋼方向布置間距為0.25m、截面為10*10cm的方木。需要型鋼總重量為14.2*21*32.6/0.6=16202.2Kg，I12.6的工鋼單位面積的荷載為2.4 KN/m2。1、方木在腹板部位（0.4-0.6m）單位荷載(間距0.25米布置)：=（94.956+1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4）*0.25=26.62KN/m方木在腹板部位荷載分布圖方木在腹板部位彎矩圖方木在腹板部位剪力圖腹板部位方木上的支點(diǎn)反力作用在方木上的計(jì)算模型及計(jì)算結(jié)果匯總方木分配梁最大彎矩（KN.m）最大

7、剪力（KN）最大支點(diǎn)反力（KN）最大撓度（mm）計(jì)算結(jié)果匯總1.7612.3524.710材料、截面特性：材料為10x12cm的方木，經(jīng)計(jì)算得截面特性如下：計(jì)算簡圖：經(jīng)計(jì)算10*12的方木在腹板部位間距為0.25米布置是能夠滿足要求。2、方木在底板部位單位荷載(間距0.5米布置)：=（20.064+1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4）*0.5=15.8KN/m方木在底板部位荷載分布圖方木在底板部位彎矩圖方木在底板部位剪力圖底板部位方木上的支點(diǎn)反力作用在方木上的計(jì)算模型及計(jì)算結(jié)果匯總方木分配梁最大彎矩（KN.m）最大剪力（KN）最大支點(diǎn)反力（KN）最大撓度（mm）計(jì)算結(jié)果匯總

8、1.047.3514.710材料、截面特性：材料為10x12cm的方木，經(jīng)計(jì)算得截面特性如下：計(jì)算簡圖：經(jīng)計(jì)算10*12的方木在底板部位間距為0.5米布置是能夠滿足要求。3、距梁端3.5米長度范圍內(nèi)因梁底厚度漸變，方木間距采用0.3米的間距布置，計(jì)算略。4、I12.6的工字鋼垂直貝雷片方向，間距按照0.75米布置，以腹板部位的最大單位荷載計(jì)算型鋼：腹板單位荷載=（94.956+1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4）*0.75=79.857KN/m工字鋼在腹板部位荷載分布圖工字鋼在腹板部位彎矩圖工字鋼在腹板部位剪力圖工字鋼在腹板部位支點(diǎn)反力工字鋼分配梁最大彎矩（KN.m）最大剪

9、力（KN）最大支點(diǎn)反力（KN）最大撓度（mm）計(jì)算結(jié)果匯總1.6721.7143.420材料選用I12.6，經(jīng)查表得截面特性如下：經(jīng)計(jì)算，間距為0.75米的I12.6的工字鋼能夠滿足要求。四、支架計(jì)算1、貝雷片在中腹板部位（含倒角）的計(jì)算通過查閱相關(guān)資料，貝雷片雙排雙層不加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)特征為：雙排雙層截面慣性矩為2148588.8cm4，鋼材彈性模量為2.1*105MPa腹板部位（0.4-0.6m）單位荷載=（94.956+1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）=109.356 KN/m2帶倒角部位（1.8m）單位荷載=（27.696+1.3*1.2+2.5*1.

10、2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）=42.136 KN/m2腹板單位荷載為：109.356*（0.6+0.4）/2+42.136*1.8=130.523KN/m在腹板2.4米寬的腹板部位布置3道雙層雙排支架，選用雙排雙層貝雷片自重荷載為2KN/m*4*1.2=9.6KN/m，即每道雙層雙排貝雷片的單位荷載為9.6+130.523/3=53.11KN/m。雙層雙排貝雷片在腹板部位產(chǎn)生的荷載布置雙層雙排貝雷片在腹板部位產(chǎn)生的彎矩圖雙層雙排貝雷片在腹板部位產(chǎn)生的剪力圖即最大剪力為478.47 KN，最大彎矩為1237.71 KN.m在腹板部位布置雙排雙層不加強(qiáng)形式的貝雷片非彈性撓度為：雙層

11、貝雷片（1/3荷載需要24片貝雷片）產(chǎn)生的非彈性撓度值彈性撓度為雙排雙層貝雷片在腹板部位產(chǎn)生的撓度總和為：即雙排雙層貝雷片布置在腹板（2.4米范圍）其撓度能滿足要求。雙排雙層非加強(qiáng)貝雷片彎矩（KN.m）剪力（KN）撓度（m）允許內(nèi)力3265.4490.50.045產(chǎn)生的內(nèi)力1237.71478.470.0252、貝雷片在底板部位（不含倒角）貝雷片布置通過查閱相關(guān)資料，貝雷片雙排雙層不加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)特征為：雙排雙層截面慣性矩為2148588.8cm4，鋼材彈性模量為2.1*105MPa底板部位（2.58m）單位荷載=（20.064+1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.

12、2）=34.504KN/m2底板部位單位荷載為：34.504*2.58=89.02KN/m在底板2.58米寬的底板部位布置2道雙層雙排支架，選用雙排雙層貝雷片自重荷載為2KN/m*4*1.2=9.6KN/m，即每道雙層雙排貝雷片的單位荷載為9.6+89.02/2=54.11KN/m。雙層雙排貝雷片在底板部位產(chǎn)生的荷載布置雙層雙排貝雷片在底板部位產(chǎn)生的彎矩圖雙層雙排貝雷片在底板部位產(chǎn)生的剪力圖即最大剪力為487.47KN，最大彎矩為1260.99 KN.m在底板部位布置雙排雙層不加強(qiáng)形式的貝雷片非彈性撓度為：雙層貝雷片（1/2荷載需要24片貝雷片）產(chǎn)生的非彈性撓度值彈性撓度為雙排雙層貝雷片在底板

13、部位產(chǎn)生的撓度總和為：即雙排雙層貝雷片布置在底板（2.58米范圍）其撓度能滿足要求。雙排雙層非加強(qiáng)貝雷片彎矩（KN.m）剪力（KN）撓度（m）允許內(nèi)力3265.4490.50.045產(chǎn)生的內(nèi)力1260.99487.470.0253、貝雷片在翼緣板部位貝雷片布置通過查閱相關(guān)資料，貝雷片雙排雙層不加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)特征為：雙排雙層截面慣性矩為2148588.8cm4，鋼材彈性模量為2.1*105MPa翼緣板部位（2.95m）單位荷載=（12.576+1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）=27.02KN/m2翼緣板板部位單位荷載為：27.02*2.95=79.709KN/

14、m在2.95米寬的翼緣板部位布置2道雙層雙排支架，選用雙排雙層貝雷片自重荷載為2KN/m*4*1.2=9.6KN/m，即每道雙層雙排貝雷片的單位荷載為9.6+79.709/2=49.46KN/m。雙層雙排貝雷片在翼緣板部位產(chǎn)生的荷載布置雙層雙排貝雷片在翼緣板部位產(chǎn)生的彎矩圖雙層雙排貝雷片在翼緣板部位產(chǎn)生的剪力圖即最大剪力為445.62 KN，最大彎矩為1152.73 KN.m在翼緣板部位布置雙排雙層不加強(qiáng)形式的貝雷片非彈性撓度為：雙層貝雷片（1/2荷載需要24片貝雷片）產(chǎn)生的非彈性撓度值彈性撓度為雙排雙層貝雷片在翼緣板部位產(chǎn)生的撓度總和為：即雙排雙層貝雷片布置在翼緣板（2.95米范圍）其撓度能

15、滿足要求。雙排雙層非加強(qiáng)貝雷片彎矩（KN.m）剪力（KN）撓度（m）允許內(nèi)力3265.4490.50.045產(chǎn)生的內(nèi)力1152.73445.620.0224、貝雷片內(nèi)力的計(jì)算各個(gè)部位的不同荷載如下：翼緣板下貝雷梁荷載(雙排雙層)為49.46kN/m；腹板下貝雷梁荷載(雙排雙層)為53.11kN/m；底板下貝雷梁荷載(雙排雙層)為54.11kN/m。荷載按最不利情況考慮，即單排雙層0.75米點(diǎn)荷載為0.75*54.11/2=20.3kN。貝雷片材料及截面參數(shù)：弦桿由兩根10槽鋼背靠背組成，斜桿、豎桿均為I8工字鋼。斷面組成A2(cm2)IX(cm4)WX(cm3)iX(cm)IY(cm4)WY(

16、cm3)iY(cm)弦桿21025.48396.679.43.95827945.7腹桿I89539924832112849118材料容許應(yīng)力：材料S構(gòu)件16Mn350273208銷30CrMnT雷片各桿件的承載能力：計(jì)算簡圖：軸力圖：計(jì)算結(jié)果匯總表項(xiàng) 目桿 件 名 稱最大軸力（kN）最上弦桿210203.3中間弦桿41068.6最下弦桿210214.87斜桿I8131.567靠中支點(diǎn)豎桿（下）2I8434.2注：弦桿、豎桿、斜桿均以軸力控制，材料數(shù)量為實(shí)際所需的數(shù)量。內(nèi)力計(jì)算結(jié)果項(xiàng) 目桿 件 名 稱最大正應(yīng)力（MPa）容許正應(yīng)力（MPa）最大軸力（kN）容許軸力（kN

17、）最下弦桿21084.3210214.87560斜桿I8138210131.567171.5下層豎桿（支點(diǎn)）2I8+210227.8210+140434.2420+355.6從內(nèi)力計(jì)算結(jié)果看，貝雷片除支點(diǎn)豎桿（下層豎桿）需要進(jìn)行加強(qiáng)（210）外，其它部位均能夠滿足要求。經(jīng)計(jì)算，貝雷片均滿足要求。5、貝雷片下的分配梁的計(jì)算貝雷片單位長度荷載為2*4*1.2*22=211.2KN/m貝雷片下采用三根并列的I45工鋼作為橫梁，工鋼單根長度為22米，I45工鋼單位重80.4Kg/m，即兩根貝雷梁的重量為22*2*80.4=3537.6Kg，單根單位重為1.61KN/m跨中單位截面荷載重量為（面積為16

18、.771m2）：（16.771*26）*1.2+（1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）*20.84=824.19 KN/m鋼管頂單位截面荷載重量為（面積為18.691m2）：（18.691*26）*1.2+（1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）*20.84=884.09KN/m跨端單位截面荷載重量為（面積為27.565m2）：（27.565*26）*1.2+（1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）*20.84=1160.96KN/m 即作用在橫梁上的荷載為:根據(jù)梁體各部位的面積確定作用在橫

19、梁上的荷載：中腹板部位單位荷載：邊腹板部位單位荷載：中底板部位單位荷載：邊底板部位單位荷載：帶倒角部位單位荷載：翼緣板部位單位荷載： 在河面的一側(cè)布置一排22根直徑為80cm的鋼管，鋼管間距布置如圖所示，在鋼管頂上布置3根45a的工字鋼。荷載產(chǎn)生在單根分配梁上的分布圖荷載產(chǎn)生在單根分配梁上的彎矩圖荷載產(chǎn)生在單根分配梁上的剪力圖荷載產(chǎn)生在單根分配梁上的支點(diǎn)反力圖作用在單根分配梁上的計(jì)算模型及計(jì)算結(jié)果匯總單根分配梁最大彎矩（KN.m）最大剪力（KN）最大支點(diǎn)反力（KN）最大撓度（mm）計(jì)算結(jié)果匯總30.51272.27401.670.1查表知45a工字鋼的截面特性參數(shù)為：A=102cm2 、Wx=

20、1430cm3 、Sx=836.4cm3 、 Ix=32240cm4 單根45a工字鋼彎曲應(yīng)力為： (滿足要求)單根45a工字鋼剪應(yīng)力： I45工鋼承載力計(jì)算：401.67KN即鋼管樁頂放3根45a 的工字鋼能夠滿足要求。6、鋼管入土深度計(jì)算、鋼管承載力計(jì)算鋼管采用外徑80cm、壁厚為1.0cm的焊縫鋼管，單位重量為194.826Kg/m，每米外表面積為2.513m2/m。查閱地質(zhì)資料：該部位主要以流塑狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主，基本地基承載力為80KPa，極限摩阻力取30KPa根據(jù)單根分配梁上的支點(diǎn)反力圖，最大支點(diǎn)反力為401.67KN，即作用在鋼管上的最大支點(diǎn)反力為401.67*3=1205.0

21、1KN根據(jù)單樁的最大允許承載力:（樁尖承載力忽略不計(jì)），即最大支點(diǎn)反力對應(yīng)的鋼管樁入土深度為不小于32米。即單根鋼管樁入土深度取32米，墩身高度為12.5米，水深約為3米，單根鋼管樁施工長度約為44.5米。鋼管平面位置見下圖：、鋼管穩(wěn)定性計(jì)算直徑80cm鋼管（壁厚1cm）截面特性參數(shù)為：A=248.186cm2 鋼管最大軸心承載力N=KAfN：為軸心所受最大承載力K:材料調(diào)整系數(shù)，根據(jù)高度取0.8F：材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，140MPa（鋼號(hào)按照A3鋼計(jì)算）A:材料有效截面面積：軸心承壓穩(wěn)定系數(shù)，按照長細(xì)比確定回轉(zhuǎn)半徑i=（D2+d2）1/2/4=279.3mm=11000/279.3=39.4（鋼管

22、入土以外的長度按照11米計(jì)算）， 由表查得=0.946N=0.8*0.946*248.186*10-4*140*106=26291018.24KN，即穩(wěn)定性能夠滿足要求。第二節(jié) 承臺(tái)上鋼管的計(jì)算一、根據(jù)不同截面不同部位荷載縱橋向分布（含貝雷片）：鋼管頂單位截面荷載重量為（面積為18.691m2）：（18.691*26）*1.2+（1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）*20.84=884.09KN/m跨端單位截面荷載重量為（面積為27.565m2）：（27.565*26）*1.2+（1.3*1.2+2.5*1.2+2*1.4+3*1.4+2.4*1.2）*20.84=1160.96KN/m 即作用在橫梁上的荷載為（含貝雷片自重）:中腹板部位單位荷載：邊腹板部位單位荷載：中底板部位單位荷載：翼緣板部位單位荷載：二、承臺(tái)頂鋼管上分配梁的受力計(jì)算貝雷片下采用2根并列的I45工鋼作為橫梁，工鋼單根長度為22米，I45工鋼單位重80.4Kg/m，