橋梁圓柱模受力計(jì)算

1、圓柱模板受力驗(yàn)算書一、設(shè)計(jì)、驗(yàn)算依據(jù)本項(xiàng)目為xxxxxx根據(jù)以下規(guī)范（規(guī)程）并使用Solidworks 集成的有限元分析插件Simulation其結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元驗(yàn)算校核。1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ50017）;2、路橋施工計(jì)算手冊(cè)周永興等主編（人民交通出版社）；3、材料力學(xué)（西南交通大學(xué)出版社）；4、結(jié)構(gòu)力學(xué)（高等教育出版社）；5、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新編軟件版）；6、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ04）；7、冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范（GB 50018）；8、碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB 700）；9、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范（GB50666 ）； 10、建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程。墩柱結(jié)構(gòu)尺寸及模板分塊說(shuō)明1、墩柱結(jié)構(gòu)尺

2、寸及模板分塊圖本項(xiàng)目圓柱共有2種，分別為放1.8M、放1.6M米圓柱。模板尺 寸為：模板面板6mm，邊、端框-12*100mm，弧筋-10*100，縱筋10# 槽鋼。本次選取規(guī)格尺寸最大的放1.8*1.5M米模板做受力計(jì)算， 模板對(duì)半分。墩柱結(jié)構(gòu)尺寸圖、模板分塊圖如下：墩柱俯視圖三、主要技術(shù)參數(shù)與載荷1、變形控制根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)模板工程中驗(yàn)算模板、拱架及支 架的剛度允許變形值：模板變形、支架、拱架撓度，面板變形 1500/400=3.75mmo2、許用應(yīng)力根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中許用應(yīng)力設(shè)計(jì)方法中提出的技術(shù) 指標(biāo)，Q235B的抗拉、抗壓與抗彎強(qiáng)度b =140Mpa。3、混凝土側(cè)壓力根據(jù)混凝土結(jié)

3、構(gòu)工程施工規(guī)范，采用內(nèi)部振搗器時(shí)，新 澆筑的混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力可按下列公式計(jì)算，并應(yīng) 取其中的較小值：式中：F新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（kN/m2）;Yc混凝土的重力密度（kN/m3）,現(xiàn)取25KN/ m3；t0新澆混凝土的初凝時(shí)間（h）,可按實(shí)測(cè)確定；當(dāng)缺 乏試驗(yàn)資料時(shí)可采用t0 = 200/ （T+15）計(jì)算，T為混凝土的溫 度（C）,現(xiàn)取8小時(shí)；B 混凝土坍落度影響修正系數(shù)；當(dāng)坍落度在50mm一 90mm 時(shí)，B 取 0.85;坍落度在 100mm130mm 時(shí)，B 取 0.9 ;坍 落度在 140mm180mm 時(shí)，B 取 1.0,現(xiàn)取 0.85 ;V混凝土澆筑高度（厚

4、度）與澆筑時(shí)間的比值，即澆 筑速度（m/h）,現(xiàn)取3.5m/hH混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度（m）,現(xiàn)取10m。因此=100kN/m2=25 10=250 kN/m2取較小值，則混凝土側(cè)壓力F=100kN/m2四、模板受力驗(yàn)算1.模板受力模型簡(jiǎn)化由于模板通過(guò)模板法蘭上的螺栓固定，且此次墩柱類型中受 力面積最大的為2.83X 1.5m的墩柱模板。在此只需對(duì)該模板及 螺栓進(jìn)行受力驗(yàn)算即可。幾何模型使用Solidworks 2016對(duì)模板建立三維模型，并對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu) 進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，去掉一些對(duì)受力計(jì)算影響不大的特征與零部件， 幾何模型如下圖所示。模板幾何模型網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分直接影響計(jì)

5、算結(jié)果的最終精度與計(jì)算過(guò)程的效率。一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格劃分得越細(xì)，計(jì)算結(jié)果的精度就越高，同時(shí)計(jì)算 的時(shí)間就越長(zhǎng)。為兼顧計(jì)算的準(zhǔn)確性與計(jì)算機(jī)的硬件條件，經(jīng)過(guò) 反復(fù)嘗試，得到了計(jì)算效率較高的滿足計(jì)算結(jié)果精度要求的網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖所示。口不網(wǎng)招化而理存設(shè)宣 屯秘分析回網(wǎng)搖番戳劃分。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖所示?？诓痪W(wǎng)招化而理存設(shè)宣 屯秘分析回網(wǎng)搖番戳模板網(wǎng)格劃分結(jié)果邊界處理模板承受的載荷主要來(lái)自混凝土載荷，據(jù)以上分析結(jié)論，將混凝土荷載加載在模板使用面上，所受荷載為F=100.00kN/m2。根據(jù)施工時(shí)模板的工況對(duì)計(jì)算模型給予約束，約束為左右法蘭通 過(guò)螺栓固定。所有約束與載荷施加完畢之后模型示意如下圖所示

6、， 紅色表示載荷，綠色表示固定約束。模板邊界條件計(jì)算結(jié)果下圖為模板工作過(guò)程中的應(yīng)力云譜圖。從圖中可以看出較大 應(yīng)力主要集中在縱筋與邊框焊接位置，且范圍非常小，屬于極小 范圍應(yīng)力集中導(dǎo)致，按圣維南定理，極小范圍的應(yīng)力集中可以忽 略。1.77ti-0071.42E1-007刷偽 2.21E+0CI6won Mises2.13ttOO71.95ti-0071.60071.24t 1-007l.O6ttOO78.37ti-0067.1E+-OO65.32rr00fi.55ei-00fi1.764-0061.77ti-0071.42E1-007刷偽 2.21E+0CI6won Mises2.13ttOO

7、71.95ti-0071.60071.24t 1-007l.O6ttOO78.37ti-0067.1E+-OO65.32rr00fi.55ei-00fi1.764-0061.79E1-003最小：LT*加模板工作過(guò)程應(yīng)力云譜圖von Mises |N/m22.13e4DD71.95e-bDD71.77e4DD71.664 qd J1.42e-FDD73.3Te4DDb5.32e4DD63.S5e4flO6USe-FDDhL79tfDD3von Mises |N/m22.13e4DD71.95e-bDD71.77e4DD71.664 qd J1.42e-FDD73.3Te4DDb5.32e4DD

8、63.S5e4flO6USe-FDDhL79tfDD32210081.24+DD71.06e4 007最大:2.13ti-OO7工作過(guò)程應(yīng)力云譜圖較大應(yīng)力集中位置從模板工作過(guò)程位移云譜圖可知模板變形最大位置位于模 板平面中部，且最大變形為0.102mm1500/400=3.75mm。因此 該模板撓度滿足規(guī)范要求。URE5 (mm)0.102fl.09370.D852fl.07670.D6820.D5960.D5110E60.D3410.D2560.D17Le-d30 O.DO052* 最小：URE5 (mm)0.102fl.09370.D852fl.07670.D6820.D5960.D5110E60.D3410.D2560.D17Le-d30 O.DO052* 最小：le-03055A： 0.102模板工作過(guò)程位移云譜圖連接螺栓強(qiáng)度校核在此以螺栓單獨(dú)受力的情況進(jìn)行驗(yàn)算。該模板總面積為4.245m2,則模板所受的混凝土側(cè)壓力合力為F=100.00 X 4.245 =424.5KN=42.45 噸。模板總共有32顆M 18x60的普通螺栓（4.8級(jí)）去承擔(dān)，即 每顆螺栓需分擔(dān)的拉力f=42.45/32知1.326噸。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，M18x60螺栓的小徑為16.5mm，其有 效橫截面積為：S=3.14 X16.5X 16.5/4=213.7mm2查路橋施工計(jì)算