1、现浇连续箱梁满堂支架受力安全验算一、工程概况AK0+760.145匝道桥上跨徐明高速公路，位于缓和曲线上，布孔方案为20+425+20m，下部结构为花瓶式桥墩、肋台、桩基础，上部结构为现浇预应力连续箱梁，采用盆式抗震支座，桥面铺装由 10cm厚沥青砼+8cm 厚 C40防水砼组成。现浇箱梁为单箱单室，翼缘板宽 1.625m，梁高 1.5m，底宽 4.5m，顶宽7.75m，腹板宽 0.5m，顶板厚 0.25m，底板厚 0.20m，采用 C50砼现浇。 二、支架搭设方案支架搭设采用碗扣式满堂支架，支架立杆纵横向间距均按 90cm布置，横杆步距为 120cm。立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的高度
2、控制在 60cm，顶托上纵向设置 1215cm方木作为主愣，调节可调顶托高度，使方木均匀受力，在方木上横向布置 1012cm方木作为次愣，间距 20cm，次愣上铺设 1.5cm厚的竹胶板。现浇箱梁支架横断面图三、有关力学性能参数1、箱梁底模板采用 2440122015mm的竹胶板。竹胶板弹性模量E=9103MPa，根据砼模板用胶合板（GB/T176561999） ，容许抗弯应力=15MPa，容许剪应力=1.7MPa。2、松木材。顺纹容许抗弯应力=12MPa，容许剪应力=1.3MPa，弹性模量 E=9103MPa。3、碗扣件钢管截面特性外径d（mm）壁厚t（mm）截面积A（mm2）惯性矩I（cm
3、4）截面抵抗矩W（cm3）回转半径（cm）自重（KN/m）48 3.5 4.89 12.19 5.08 1.58 0.0593、钢材的强度和弹性模量。P235A钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值为 205N/mm2，弹性模量为2.05105 N/mm2。通道顶工字钢采用 A3钢，容许抗弯应力=145MPa，容许剪应力=85MPa，弹性模量 E=2.1105MPa。四、支架各部分验算1、荷载计算：以第 2跨 25m为算例1）箱梁梁体自重荷载：钢筋砼容重按 26KN/m3计算。箱梁翼缘板截面积为0.93m2，跨中箱体截面积为 3.45m2。考虑到箱梁端横梁和中横梁截面积不一样，箱体按平均砼梁计算，1
4、357.41402=4.848m 3/m。箱梁翼缘板自重荷载：P1=0.9312526（1.625252）=604.581.25=7.44KN/m2箱梁梁体自重荷载：P2=（4.848-0.93）2526（4.525）=2546.7112.5=22.637KN/m2箱梁翼缘板不考虑，只考虑按最大荷载箱梁梁体计算。2）1.5cm 厚的竹胶板自重荷载：P3=0.333（2.441.22）=0.112KN/m23）次愣（1012cm 木方）自重荷载：木材按 7.5KN/ m3计算。箱梁梁体下次愣木方（5.00.100.12m）间距 0.2m，则次愣自重：P4=5.00.100.12（250.2+1）
5、7.5/(255)=7.567.5/125=0.454KN/m24) 主愣（1215cm 木方）自重荷载：木材按 7.5KN/ m3计算。箱梁梁体下主愣木方（4.50.120.15m）间距 0.9m，则次愣自重：P5=250.120.15（4.50.9+1）7.5/(254.5)=4.57.5/112.5=0.3KN/m25）碗扣架自重荷载：碗扣架自重按 0.059KN/m计算, 箱梁梁体下碗扣架纵横向间距 0.9m，高 7.0m，则碗扣架自重：P6=29670.059/(254.5)=71.862/112.5=0.639KN/m26）施工荷载：施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载 P7
6、：计算底模、次愣时，P7=2.5KN/m 2计算主愣时，P7=1.5KN/m 2计算支架立柱时，P7=1.0KN/m 27）倾倒、振捣混凝土时产生的荷载：P8=2KN/m 28）荷载分项系数：模板及支架自重和砼自重分项系数取 1.2，施工人员及施工设备荷载和振捣砼荷载分项系数取 1.4。2、底模强度计算箱梁底模板采用 2440122015mm的高强度竹胶板。竹胶板下次愣间距为20cm，所以验算模板强度采用长 b=20cm的平面竹胶板。从模板下木方背肋布置，竹胶板可看着多跨等跨连续梁，为计算简便，区三等跨均布荷载作用连续梁进行计算。（1）模板力学性能竹胶板弹性模量 E=9103MPa，根据砼模板
7、用胶合板（GB/T176561999） ，容许抗弯应力=15MPa，容许剪应力=1.7MPa。截面惯性矩： I=bh3/12=201.53/12=5.639cm4截面抵抗矩： W= bh2/6=201.52/6=7.5cm3截面积：A=bh=201.5=30cm 2（2）底模板（竹胶板）受力计算P=（P2+P3）1.2+(P7+P8) 1.4=(22.637+0.112) 1.2+(2.5+2) 1.4=27.299+6.3=33.599KN/m2底模板均布荷载 q： 1q=Pb=33.5990.2=6.72KN/m跨中最大弯矩 Mmax： 2Mmax=0.08qL2/8=0.086.720.
8、22/8=0.003KNm弯曲应力 ： 3= M/W=0.003106/（7.510 3）=0.4MPa =15MPa竹胶板板弯曲强度满足要求。抗剪强度 ：=3Q/(2A) (Q 为最大剪力值) 4=3Q/(2A)=30.6qL/(2A)=30.66.72200/(230102)=0.403MPa=1.7MPa挠度：验算刚度时，只考虑模板、砼荷载，不考虑施工及振动荷载，则 5q 变 =（P2+P3）b=22.7490.20=4.55 KN/mfmax=0.677 q 变 L4/（100EI）=(0.6774.552004)/(10091035.639104)=0.097mm L/400=200
9、/400=0.50mm竹胶板挠度满足要求。综上，竹胶板强度及刚度满足要求。3、次愣(1012cm 方木)强度计算次愣为 1012cm方木，跨径为 0.9m，间距为 0.2m。（1）方木力学性能截面惯性矩： I= bh3/12=0.10.123/12=14.410-6cm4截面抵抗矩： W=bh2/6=0.10.122/6=2.4010-4cm3截面积：A=bh=0.10.12=0.012m 2松木容许抗弯应力=12MPa，容许剪应力=1.3MPa。弹性模量E=9103MPa（2）次愣(1012cm 方木)受力计算P=（P2+P3+P4）1.2+(P7+P8) 1.4=(22.637+0.112
10、+0.454) 1.2+(2.5+2) 1.4=27.844+6.3=34.144KN/m2作用在横梁上的均布荷载为 q： 1q=Pb=34.1440.2=6.829KN/m跨中最大弯矩 Mmax： 2Mmax=qL2/8=6.8290.92/8=0.691KNm次愣弯曲强度 ： 3= M/W=0.691106/（2.410 5）=2.897MPa =12MPa横梁弯曲拉应力满足要求。抗剪强度 ：=3Q/(2A) 4=3Q/(2A)=3qL2/(2A)=36.8299002/(2100120)=0.384MPa=1.3MPa挠度 fmax： 5q 变 =（P2+P3+P4）b=23.2030.
11、90=20.883 KN/mfmax=5 q 变 L4/384EI=(56.8299004)/(38491031.44107)=0.45mm L/400=900/400=2.25mm横梁挠度满足要求。综上，横梁强度及刚度满足要求。4、主愣(1215cm 方木)强度计算主愣为 1215cm方木，跨径为 0.9m，间距为 0.9m。（1）方木力学性能截面惯性矩：I=bh 3/12=12153/12=3375cm4截面抵抗矩：W=bh 2/6=12152/6=450cm3松木容许抗弯应力=12MPa，容许剪应力=1.3MPa。弹性模量E=9103MPa。（2）纵梁受力计算P=（P2+P3+P4+P5
12、）1.2+(P7+P8) 1.4=(22.637+0.112+0.454+0.3) 1.2+(1.5+2) 1.4=28.204+4.9=33.104KN/m2作用在纵梁上的均布荷载为 q： 1q=Pb=33.1040.9=29.794KN/m跨中最大弯矩 Mmax： 2Mmax=qL2/8=29.7940.92/8=3.017KNm主愣弯曲强度 ： 3= M/W=3.017106/4.5105=0.67MPa =12MPa纵梁弯拉应力满足要求。抗剪强度 ：=3Q/(2A) 4=3Q/(2A)=3qL2/(2A)=329.7949002/(2120150)=1.117MPa=1.3MPa主愣挠
13、度 fmax： 5q 变 =（P2+P3+P4+0.3）b=23.5030.90=21.153 KN/mfmax=5 q 变 L4/384EI=521.1539004/(38491033.375107)=0.595mm L/400=900/400=2.25mm纵梁挠度满足要求。综上，纵梁强度及刚度满足要求。6、立杆的受力验算碗扣件钢管截面特性外径d（mm）壁厚t（mm）截面积A（mm2）惯性矩I（cm4）截面抵抗矩W（cm3）回转半径（cm）自重（KN/m）48 3.5 4.89 12.19 5.08 1.58 0.059箱梁梁体部位立杆承受的荷载（纵横向间距为 0.9m）：N=（P2+P3+P4+P5+P6）1.2+(P7+P8) 1.4 0.90.9=(22.637+0.112+0.454+0.3+0.639) 1.2+(1.0+2) 1.4 0.81=33.170.81=26.868KN N N=A 支架横杆步距为 1.20m，长细比 =L 0/i=1.2/1.5810-2=76,查钢结构设计规范附录 C表 C-1，稳定系数 取 0.744，则有：N=A =0.7444.8910 -4205103=74.5KNN=26.868KN N= 74.5KN所以立杆稳定性满足要求。翼缘板荷载较小，无需验算立杆稳定性即满足要求。
