蓋梁施工托架受力計算書

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)安樂塘大橋蓋梁施工托架計 算 書2017年10月目 錄 TOC o 1-3 h z u 一、工程概述安樂塘大橋位于西景線（G214）K2571+672 處（祥臨路樁號為K146+020），于2007 年12 月通車。橋梁全長265.00m，橋面總寬12.0m，車行道寬11.0m，上部結構為(64+115+64)m 預應力混凝土連續(xù)剛構，下部結構為鋼筋混凝土雙肢薄壁墩、樁基礎，重力式橋臺、樁基礎和擴大基礎。該橋中跨跨中存在嚴重下撓，為了改善受力，擬在中跨跨中對應位置增設橋

2、墩，布設支座，主橋由三跨連續(xù)剛構變?yōu)樗目纾?4+57.5+57.5+64）m 剛構-連續(xù)組合體系，并通過在箱外腹板增設體外預應力、中跨跨中梁段設置腹板加厚層、橫梁的方式來實現加固目標。中跨增設格構式橋墩布置圖如圖1.1所示。圖1.1 中跨增設格構式橋墩布置圖新增橋墩上需利用托架施工蓋梁，本計算針對橋墩上的托架系統(tǒng)進行驗算，確保其具有足夠的安全性。托架的布置如圖1.2所示。圖1.2 托架布置圖二、計算依據（1）公路工程技術標準(JTG B01-2014)（2）公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60-2015)（3）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D62-2004)（4）公路橋涵地

3、基與基礎設計規(guī)范(JTG D63-2007)（5）公路鋼結構橋梁設計規(guī)范（JTG D64-2015）（6）公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG/T F50-2011）（7）建筑結構荷載規(guī)范（GB 5009-2012）（8）鋼結構設計規(guī)范（GB 50017-2003）三、設計荷載及組合（1）設計荷載根據建筑施工手冊相關規(guī)定，施工階段托架上各向施工荷載取值如下：（a）結構自重：混凝土容重按26kN/m3計算（考慮1.05漲模系數），鋼材容重按78.5 kN/m3計算。（b）施工人員及機具荷載：3.0kN/m2；（c）混凝土振搗：4.0kN/m2。（2）荷載組合根據公路橋涵設計通用規(guī)范，計算中，考慮以下兩種

4、狀態(tài)下的荷載組合：（a）承載能力極限狀態(tài)驗算支架強度及穩(wěn)定性時，采用本組合下產生的效應組合值S進行計算，相應的組合系數如下：S=1.2支架自重1.2混凝土荷載（考慮1.05漲模系數）+0.71.4臨時荷載（人群機具荷載、混凝土振搗等）（b）正常使用極限狀態(tài)驗算支架變形時，采用本組合下產生的效應組合值S，相應的組合系數如下：S=1.0支架自重1.0混凝土荷載（考慮1.05漲模系數）+1.0臨時荷載（人群機具荷載、混凝土振搗等）。四、結構建模為了計算蓋梁在現澆過程，托架各構件的應力及變形情況，本計算采用MIDAS/Civil 2015橋梁有限元程序，對支架系統(tǒng)進行結構建模計算。計算時，分別考慮上部

5、蓋梁自重、支架自重、施工人員及機具、混凝土振搗荷載，分別計算在承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下，支架體系各個構件的受力狀況。蓋梁底膜系統(tǒng)由馬蹄撐、分配梁F1、分配梁F2、方木和竹膠板構成；馬蹄撐使用H45a型鋼，分配梁F1使用槽36a型鋼，分配梁F2使用工12a型鋼；蓋梁底模、側模均使用1010cm方木做背肋，1.5cm厚的竹膠板作為面板加工制作。模型共建立736個節(jié)點，1157個單元，托架整體有限元模型如圖4.1所示。 （a）托架三維圖 （b）托架正視圖 b）托架側視圖圖4.1 托架整體模型圖4.2 托架有限元模型五、計算結果5.1 支反力計算考慮結構自重、施工人員及機具荷載、蓋梁混凝土

6、自重，承載能力極限狀態(tài)下，墩柱的支反力如圖5.1所示。圖5.1 支反力計算由圖5.1可知，施工階段，最不利荷載組合下，每個橋墩鋼管柱的最大支反力為2218.5 kN。5.2 托架H45a型鋼驗算鋼托架采用H45a型鋼，承載能力極限狀態(tài)下，托架的彎曲應力和剪應力如圖5.2所示。（a）彎曲應力（MPa）（b）剪應力（MPa）圖5.2 托架系統(tǒng)應力圖（MPa）由圖可知，承載能力極限狀態(tài)下，托架最大拉應力78.94 MPa，最大壓應力56.79 MPa，均小于鋼材的容許應力190MPa，最大剪應力41.39 MPa，小于容許剪應力110MPa。因此，托架強度強度滿足要求。圖5.3 托架系統(tǒng)變形圖（mm

7、）正常使用極限狀態(tài)下，托架的變形如圖5.3所示。由圖可知，正常使用極限狀態(tài)下，托架最大豎向變形為0.91mm，小于容許值L/400=1200/400=3.0 mm。因此，托架剛度滿足要求。5.3 槽36a分配梁驗算F1分配梁采用槽36a，承載能力極限狀態(tài)下，槽36a分配梁的彎曲應力和剪應力如圖5.4所示。（a）槽36a分配梁彎曲應力（MPa）（b）槽36a分配梁剪應力（MPa）圖5.4 槽36a分配梁應力圖（MPa）由圖可知，承載能力極限狀態(tài)下，槽36a分配梁最大拉應力94.22 MPa，最大壓應力112.51 MPa，均小于鋼材的容許應力190MPa，最大剪應力35.69 MPa，小于容許剪

8、應力110MPa。因此，分配梁強度滿足要求。圖5.5 槽36a分配梁變形圖（mm）正常使用極限狀態(tài)下，槽36a分配梁的變形如圖5.5所示。由圖可知，正常使用極限狀態(tài)下，槽36a分配梁的最大豎向變形為1.62mm，小于容許值L/400=800/400=2.0 mm。因此，分配梁剛度滿足要求。5.4 工12a分配梁驗算F2分配梁采用工12a，承載能力極限狀態(tài)下，工12a分配梁的彎曲應力和剪應力如圖5.6所示。（a）工12a分配梁彎曲應力（MPa）（b）工12a分配梁剪應力（MPa）圖5.6 工12a分配梁應力圖（MPa）由圖可知，承載能力極限狀態(tài)下，工12a分配梁最大拉應力143.69 MPa，最

9、大壓應力107.84 MPa，均小于鋼材的容許應力190MPa，最大剪應力72.06 MPa，小于容許剪應力110MPa。因此，分配梁強度滿足要求。圖5.7 工12a分配梁變形圖（mm）正常使用極限狀態(tài)下，工12a分配梁的變形如圖5.7所示。由圖可知，正常使用極限狀態(tài)下，工12a分配梁的最大豎向變形為1.50mm，小于容許值L/400=750/400=1.875 mm。因此，分配梁剛度滿足要求。5.5 1010cm方木驗算蓋梁底模、側模均使用1010cm方木做背肋，承載能力極限狀態(tài)下，方木的彎曲應力和剪應力如圖5.8所示。（a）方木彎曲應力（MPa）（b）方木剪應力（MPa）圖5.8 1010

10、cm方木應力圖（MPa）由圖可知，承載能力極限狀態(tài)下，方木最大拉應力11.62 MPa，最大壓應力0.65 MPa，均小于木材的容許應力13.5 MPa，最大剪應力1.64 MPa，小于容許剪應力2.5 MPa。因此，方木強度滿足要求。圖5.9 1010cm方木變形圖（mm）正常使用極限狀態(tài)下，方木的變形如圖5.9所示。由圖可知，正常使用極限狀態(tài)下，方木的最大豎向變形為0.79mm，小于容許值L/400=400/400=1.0 mm。因此，方木剛度滿足要求。5.6 托架穩(wěn)定性計算采用MIDAS程序的屈曲分析，考慮施工過程中支架自重，蓋梁自重以及其他施工機具和人員荷載，對托架系統(tǒng)進行屈曲分析。計算結果表明，托架系統(tǒng)在施工荷載作用下，最小的失穩(wěn)系數為7.44，大于容許值4，因此，托架系統(tǒng)具有足夠的整體穩(wěn)定性。（a）一階失穩(wěn)模態(tài)（b）二階失穩(wěn)模態(tài)（c）三階失穩(wěn)模態(tài)（d）四階失穩(wěn)模態(tài)圖5.10 典型失穩(wěn)模態(tài)（mm）六、結論通過本