1、重 庆 外 环 高 速 公 路 北 段 XX 标 段X X 2 号 桥贝雷梁支架结构计算方案编 制:复 核:审 核:批 准:XX 集团二公司重庆外环高速公路XX 标段工程项目经理部12007 年 10 月 31 日 跨 XX 铁路平台、支架设计计算书一 、 计 算 依 据1、 公 路 桥 涵 施 工 技 术 规 范 ( JTJ041-2000)2、 设 计 施 工 图 3、 路 桥 施 工 计 算 手 册 ( 周 水 兴 等 编 著 人 民 交 通 出 版 社 )4、 路 桥 施 工 手 册 -桥 涵 ( 交 通 部 第 一 公 路 工 程 总 公 司 编 制 )5、 钢 结 构 -原 理 与
2、 设 计 ( 夏 志 斌 姚 谏 等 编 著 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 )6、 基 本 资 料 7、 竹 编 胶 合 板 国 家 标 准 ( GB/T13123-2003)8、 公 路 桥 涵 地 基 与 基 础 设 计 规 范 (JTJ024-85)二 、 工 程 概 述XX2#桥 的 跨 XX 铁 路 现 浇 箱 梁 为 40+55+40m, 为 单 箱 三 室 结 构 , 箱 梁 高 均 为2.3m, 桥 面 宽 16.75m, 底 腹 板 宽 为 : 11.85m, 即 两 边 翼 缘 板 宽 分 别 为2.45m, 翼 板 变 截 面 为 0.150.5m,顶 板 和 底
3、板 厚 度 分 别 为 0.25、 0.2m。 混 凝 土 标 号 为 C55。 根 据 现 场 实 际 需要 , 所 设 支 架 的 净 空 为 16.3m。三 、 支 架 设 计跨 铁 路 部 分 箱 梁 采 用 贝 雷 架 施 工 平 台 式 门 洞 结 构 进 行 承 重 , 门 洞 的 净 空 设置 为 16.3m。 门 洞 支 墩 基 础 采 用 150cm 桩 基 础 ,采 用 C25 砼 浇 注 , 支 墩 采 用100*100cm 方 形 钢 筋 混 凝 土 墩 身 , 立 柱 高 平 均 约 17m,支 柱 顶 横 梁 采 用 贝 雷 片组 (并 设 置 I50 工 字 钢
4、 牛 腿 和 加 设 相 应 的 斜 支 撑 )。 纵 向 主 承 重 梁 采 用 贝 雷 梁拼 装 搭 设 , 横 向 采 用 通 长 48*3.5 钢 管 和 交 叉 撑 进 行 加 固 , 间 距 1.3m/道 。上 部 支 架 采 用 48*3.5 钢 管 、 扣 件 搭 设 或 碗 扣 支 架 搭 设 。 立 杆 横 向 间 距 和 贝雷 片 间 距 相 同 。 立 杆 纵 向 间 距 分 别 为 0.9m/道 、 0.6 m/道 、 0.3m/道 (实 腹 板 处 ),立 杆 横 向 间 距 普 通 段 为 0.9m/道 ( 箱 梁 两 端 为 0.6m/道 ) ,横 杆 步 距
5、为 1.2m/道 ( 箱 梁 两 端 实 腹 段 步 距 为 0.6m/道 ) 。 立 杆 上 下 口 采 用 可 调 顶 托 , 上 口 采 用I10 工 字 钢 (或 双 8 槽 钢 )作 为 纵 向 分 配 梁 , 其 上 采 用 10*10 方 木 作 为 底 模 板横 肋 , 间 距 为 0.3m、 0.4m(翼 板 处 ); 立 杆 下 口 在 普 通 段 采 用 8 槽 钢 (平 放 即可 )作 为 横 向 连 接 梁 。 在 梁 两 端 实 腹 板 处 采 取 I10 工 字 钢 作 为 纵 向 分 配 梁 (施2工 注 意 调 整 支 架 底 座 高 度 , 使 其 碗 扣
6、结 点 与 普 通 箱 梁 段 支 架 对 应 高 度 )。 底 模板 采 用 =15mm 光 面 竹 胶 合 板 , 另 外 考 虑 贝 雷 片 纵 梁 底 下 火 车 通 行 安 全 , 可以 在 贝 雷 纵 梁 上 与 碗 口 支 架 间 可 以 通 过 满 铺 2cm 厚 的 木 板 ( 或 其 他 材 料 , 但必 须 能 够 承 担 堆 放 的 一 定 杂 物 、 人 等 荷 载 ) , 紧 贴 贝 雷 片 纵 梁 下 其 下 可 以 再 增设 一 层 安 全 防 护 网 , 以 防 止 上 部 杂 物 砸 到 既 有 线 上 。箱 梁 普 通 段 贝 雷 桁 架 梁 、 支 架
7、搭 设 斜 截 面 示 意 图 如 下 :60cm60cm123458912315说 明 :1、 本 图 单 位 以 厘 米 计 ;2、 承 重 纵 梁 采 用 单 层 非 加 强 型 贝 雷 架 , 共 计 28组 .均 采 用 单 排 ;靠 近 较 小 的 斜 角 边0674 28762521918704361934.2cm3、 该 断 面 为 顺 桩 中 线 截 面 图 ,墩 身 中 心 距 离 为 60m。 方 木 横 肋工 字 钢 分 配 梁碗 扣 支 架 钢 管10工 字 钢 横 梁贝 雷 片 纵 梁贝 雷 片 横 梁双 I50工 字 钢 斜 支 撑靠 近 较 大 的 斜 角 边
8、预 埋 在 墩 顶 的 双 工 字 钢 横 梁30 双 工 字 钢 预 埋 件工 字 钢 连 接 杆6.501398.5 C5砼 方 形 墩 柱 (1*)工 字 钢 分 配 梁58.1.676 376.左 线 临 时 #墩 贝 雷 桁 架 梁 立 面 示 意 图四 、 模 架 受 力 计 算4.1、翼板分析(1)、底模板计算:、竹胶板技术指标以及力学性能: 1根据竹编胶合板国家标准 (GB/T13123-2003) ,现场采用 15mm 厚光面竹胶板为类一等品,静弯曲强度50MPa,弹性模量 E510 3MPa;密度取 。3/10mKN由于翼板处方木按中心间距 40cm 横向布设,实际计算考虑
9、方木实体宽度 10cm,即模板计算跨径取: ;ml3.0又模板单位宽(1m)面板截面参数:惯性矩: 4533 1082.152mbhI 3截面抵抗矩: 3522 106.1506mbhW、荷载计算: 2a.钢筋砼自重取 26KN/m3,即砼产生的面荷载:q 1=(0.15+0.50)/2*268.45KN/m 2;b.竹胶板自重产生的荷载:q 2=0.01510=0.15 KN/m2;c.施工人活载:q 3=2.5 KN/m2;d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载:q 4=2.0 KN/m2;则取 1m 宽分析线荷载为:q 强 =8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/mq 刚 =8.45+
10、0.158.6KN/m、受力分析: 3按三跨 0.30m 连续梁建模计算模板强度及刚度:强度分析: mNqlM2232max 1079.10,满足要求MPaaW56.625.79ax 刚度分析: mlfmEIqlf 75.043.01825.10531507644max 翼板处模板强度、刚度均满足要求。(2)、翼板处底模下方木检算:、方木技术指标以及力学性能: 1底模下统一采用 100100mm 的方木。依最大三跨 0.9m 连续梁计算方木强度、剪力及挠度:4100100mm 的方木为针叶材,A-2 类,方木的力学性能指标按“公路桥涵钢结构及木结构设计规范“中的 A-2 类木材并按湿材乘 0.
11、9 的折减系数取值,则: w=13*0.9=11.7 MPaE=101030.9=9103MPa=1.40.91.26MPa又方木的截面参数:惯性矩: 4633 10.8120mbhI 截面抵抗矩: 3527.6W、荷载计算: 2由上一节模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小,故不予计算):q 强 =8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/m 2q 刚 =8.45+0.158.6KN/m 2又方木的中心间距为:0.4m,故线荷载为:q 强 =13.10.4=5.24KN/mq 刚 =8.60.4=3.44KN/m、受力分析: 3由于方木下面分配梁按 0.9m 间距
12、布置,故方木建模按三跨 0.90m 连续梁分析如下:强度分析: mNqlM2232max 104.109.4.5,满足要求MPaPaW7.56.67.ax 刚度分析:5方木的强度、刚度均满足要求。(3)、方木下分配梁检算:1、I10 工字钢技术指标以及力学性能:方木下分配梁统一采用 I10 工字钢(或双 8 槽钢)。计算按照最大跨距为 0.9m的三跨连续梁荷载计算。I10 工字钢技术指标:E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4 W=4.90104 mm3A=1433mm2 自重 g=11.249kg/m=0.1125KN/m,=145MPa2、荷载计算:由前面模板分析可知转递到工
13、字钢的面荷载如下q 强 =8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/m2q 刚 =8.45+0.158.6KN/m2考虑工字钢身重,按其间距 0.9m 布置,故线荷载如下:q 强 =13.10*0.9+0.1125=11.903KN/mq 刚 =8.6*0.9+0.1125=7.853KN/m3、受力分析:由于翼板处工字钢下面钢管支撑横向间距有 0.9m、0.6m 两种布置,按最不利分析,即按三跨连续为 0.9m 建模如下:强度分析: ,满足要求刚度分析:I10 工字钢的强度、刚度均满足要求。(4)、碗扣架检算:根据桥涵中对碗扣支架分析可知,当横杆步距为 1.2m 时,单根立杆稳定允许
14、荷载设计值为 30KN;由模板的荷载分析可知,模板上的面荷载为 q 强=8.45+0.15+2.5+2.013.10KN/m2又立杆承受荷载还包括工字钢分配梁重,自身重,分析如下:钢管自身重按 4.0kg/m=0.04KN/m,按照步距 1.2m,立杆刚度取 4.8m,则有每根立杆承受自重( 包括横杆)为:(5*0.9*2+4.8)*0.04=0.552KN,又每根立杆承受分配梁重为:0.9*0.1125=0.1013KN。所以有立杆在翼板承受的荷载为:q=13.10.90.9+0.552+0.1013=11.26KNN=30KN故碗扣支架在翼板处满足要求。4.2、一般箱梁截面计算分析选取荷载
15、最大的中腹板下位置按一次浇注荷载进行模板、方木、钢管分配梁计算分析;按整个横断面计算支架承载力。(1)、底模计算:1、竹胶板技术指标以及力学性能: 静弯曲强度50MPa ,弹性模量 E5103MPa;密度: 。由于除翼板外底模方木按中心间距为 30cm 横向布设,考虑其本身的 10cm 实体尺寸,即模板计算跨径取: ;又模板单位宽(1m)面板截面参数:6惯性矩: 截面抵抗矩: 2、荷载计算:对于箱梁底部的模板荷载分析,主要考虑两种情况,即空腹板处和实腹板处,且两种情况下的模板下方木间距均为 0.3m,按最不利情况分析,取实腹板处底模板进行分析;荷载分析如下:a.钢筋砼自重取 26KN/m3,即
16、砼产生的面荷载:q1=2.3*2659.8KN/m2;b.竹胶板自重产生的荷载:q2=0.01510=0.15 KN/m2;c.施工人活载:q3=2.5 KN/m2 ;d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载:q4=2.0 KN/m2 ;则取 1m 宽分析线荷载为:q 强 =59.8+0.15+2.5+2.064.45KN/mq 刚 =59.8+0.1559.95KN/m3、受力分析:按三跨 0.20m 连续梁建模计算模板强度及刚度:强度分析: ,满足要求刚度分析:实腹板处模板强度、刚度均满足要求。(2)、底模下方木检算:1、方木技术指标以及力学性能:底模下统一采用 100100mm 的方木。其跨径分两种
17、情况分析:一、实腹板出:按三跨 0.3m 连续梁计算;二、空腔腹板处:按三跨 0.9m 连续梁计算。100100mm 的方木为针叶材,A-2 类,方木的力学性能指标按“公路桥涵钢结构及木结构设计规范“中的 A-2 类木材并按湿材乘 0.9 的折减系数取值,则:w=13*0.9=11.7 MPaE=101030.9=9103MPa=1.40.9 1.26MPa又方木的截面参数:惯性矩: 截面抵抗矩: 2、荷载计算:由 4.2-1 节的底模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小,故不予计算) :a.实腹板处:q 强 =59.8+0.15+2.5+2.064.45KN/m2q 刚
18、=59.8+0.1559.95KN/m2又此时方木的中心间距为:0.3m,故线荷载为:q 强 =64.450.3=19.34KN/mq 刚 =59.950.3=17.99KN/mb.空腔腹板处:q 强 =(0.2+0.25)*26+0.15+2.5+2.016.35KN/m2q 刚 =(0.2+0.25)*26+0.1511.85KN/m2又此时方木的中心间距为:0.9m,故线荷载为:7q 强 =16.350.9=14.715KN/mq 刚 =11.850.9=10.665KN/m3、受力分析:同样根据前面荷载分析情况分如下两种情况:a.实腹板处:按方木下面分配梁按 0.3m 间距布置,故方木
19、建模按三跨 0.30m 连续梁分析如下:强度分析: ,满足要求刚度分析:故实腹板处的方木的强度、刚度均满足要求。b.空腔腹板处:按方木下面分配梁按 0.9m 间距布置,故方木建模按三跨 0.9m 连续梁分析如下:强度分析: ,满足要求刚度分析:故空腔腹板处的方木的强度、刚度均满足要求。(3)、10#工字钢分配梁检算:方木下分配梁采用 I10 工字钢作为纵向分配梁,沿纵断面方向间距 90cm。按整个断面考虑。1、I10 工字钢技术指标以及力学性能:I10 工字钢技术指标:E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4 W=4.90104 mm3A=1433mm2 g=11.249kg/m=
20、0.1125KN/m,=145MPa =85MPa 2、荷载分析根据梁全横断面分析如下:a.钢筋砼自重取 26KN/m3;b.竹胶板、方木自重等其他堆放材料重产生的荷载取:q2=0.5 KN/m2;c.施工人活载:q3=2.5 KN/m2 ;d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载:q4=2.0 KN/m2 ;翼缘板处:外侧:q1=(0.15*26+0.5)+(2.5+2)=8.9KN/m2内侧:q1=(0.50*26+0.5)+(2.5+2)=18KN/m2边腹板处:q2=(2.326+0.5)+(2.5+2)=64.8KN/m2空腹板处:q3=(0.4526+0.5)+(2.5+2)=12.2KN/m
21、2根据以上荷载分析,取 0.9 米宽线荷载, 对上部 10工字钢进行受力分析。则相应的强度线荷载为:q1=8.9*0.9=8.01KN/m, q1=18*0.9=16.2KN/m,q2=64.8*0.9=58.32KN/m,q3=0.9*12.2=10.98KN/m。3.建模计算建模如下:注意:其中现场实际搭设中,贝雷桁架布置从跨径最大的那侧起,如上图8从左到右进行即可。经过 midas 建模计算:弯曲组合应力图:剪应力图:变形图:由以上电算可知:a.最大弯曲组合应力:max=18.64Mpa=145 Mpa;满足要求b.最大剪应力:max=22.44Mpa=85Mpa; 满足要求c.最大变形
22、:fmax=0.12mmf=900/400=2.25mm 满足要求;(4)、立杆荷载分析1、由以上 10#工字钢分配梁电算可以得出支座反力,如下图:2、计算碗扣支架立杆的支撑反力(如上图布置立杆)普通段碗扣支架力杆所受轴力统计表 (表一) (沿桥梁横向方向,m)从表中数据可以看出:6#、12#、18#、24#立杆轴力最大,分别为:16.44KN,14.97KN,14.87KN、15.98KN,所有立杆轴力均小于 30KN,因此采用横杆步距取 1.2m 即可,此时钢管可以允许最大承载力为 30KN。另外对于集中力转换为线荷载,即集中力除以横向间距 0.9m即可。4.3、箱梁两端实腹段(1)、底模
23、板、检算在两个梁端头 1.5m 范围内,通过纵向加密 10#工字钢分配梁,使其间距均为0.3m,0.6m 两种分布,其上布置的方木纵向间距为 0.3m,此时模板布置同 4.2 节中的实腹断面。在 4.2-1、-2 中已经对实腹板位置进行验算,故在此不再计算。(2)、方木检算、方木技术指标以及力学性能: 1梁端实腹板的底模下同样采用 100100mm 的方木。其纵向间距为 0.3,横向跨径为0.6m,即跨径按三跨 0.6m 连续梁布置。方木特性如下:贝雷梁编号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14立 杆 集 中 力 (KN) 3.28 9.32 7.38 6.75
24、 7.58 16.44 11.2 10.02 1013 8.40 11.23 14.97 4.93 8.55集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 线 荷 载 (KN/m) 3.64 10.36 8.20 7.50 8.42 18.27 12.45 11.13 11.26 9.33 12.47 16.63 7.04 9.50贝雷梁编号 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28立 杆 集 中 力 (KN) 10.43 8.55 4.93 14.87 11.42 8.38 10.14 10.02 11.1615.98 9.99 10.47 11.17 3
25、.04集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 线 荷 载 (KN/m) 11.58 9.50 7.04 16.52 12.69 9.31 11.27 11.13 12.40 17.76 11.10 11.63 12.40 3.379 w=13*0.9=11.7 MPa E=101030.9=9103MPa =1.40.91.26MPa又 10*10cm 方木的截面参数:惯性矩: 4633 10.8120mbhI 截面抵抗矩: 3527.6W、荷载计算: 2由 4.2-1 节的实腹板的底模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小,故可以不予考虑):q 强 =59.8+0.15+2.
26、5+2.064.45KN/m 2q 刚 =59.8+0.1559.95KN/m 2又此时方木下的分配梁按 0.6m、0.3m 两种进行布置,最不利情况为0.6m0.6m0.3m,为便于计算,按三跨连续为 0.6m 考虑分析,故线荷载为:q 强 =64.450.6=38.67KN/mq 刚 =59.950.6=35.97KN/m、受力分析: 3按方木下面分配梁按 0.3m 间距布置,故方木建模按三跨 0.60m 连续梁分析如下:强度分析: mNqlM3232max 109.106.7.8,满足要求MPaPaW7.5.6.96ax 刚度分析: mlfmEIqlf 75.04.013.8091567
27、0644max 故梁端实腹板处的方木的强度、刚度均满足要求。10(3)、I10 工字钢分配梁检算、荷载计算 1对于梁端实腹段,由于该段分配梁工字钢的最不利布置为为 0.6m0.6m0.3m,为便于计算取不利情况连续三跨为 0.6m 进行分析即可。实腹板处面荷载:q=(2.326+0.5)+(2.5+2)=64.8KN/m 2又立杆纵向间距为 0.6m,故线荷载为:q=64.8*0.6=38.88KN/m。I10 工字钢技术指标以及力学性能:I10 工字钢技术指标:E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4 W=4.90104 mm3A=1433mm2 g=11.249kg/m=0.1
28、125KN/m,=145MPa =85MPa 、建模计算 2强度分析: mNqlM3232max 109.106.8.10,满足要求MPaaW455.49.6ax 刚度分析: mfmEIqlf 5.140607.145.201.56831064max 故梁端实腹板处的 10#工字钢的强度、刚度均满足要求。(4)梁端实腹段在贝雷梁上支座反力荷载分析、荷载计算 1根据梁端断面分析如下:a.钢筋砼自重取 26KN/m3;b.竹胶板、方木、立杆分配梁等自重等其他堆放材料重产生的荷载取:q 2=0.5 KN/m2;c.施工人活载:q 3=2.5 KN/m2;11d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载:q 4=2.
29、0 KN/m2;翼缘板处:外侧:q 1=(0.15*26+0.5)+(2.5+2)=8.9KN/m2内侧:q 1=(0.50*26+0.5)+(2.5+2)=18KN/m2边腹板处:q 2=(2.326+0.5)+(2.5+2)=64.8KN/m2对于立竿上、下分配梁 10 工字钢自重:0.113 KN/m立杆本身自重:根据以上荷载分析,立杆纵向间距取 0.6 米,对上部 10工字钢进行受力分析。则相应的强度线荷载为:q1=8.9*0.6=5.34KN/m,q1=18*0.6=10.8KN/m,q2=64.8*0.6=38.88KN/m。 、建模计算 2 6 10.8KN/m53438.KN/
30、m10.8KN/m 2762201865109753216452 243.804043.80.5 0.9.63.09.39.392474I10 号工字钢特性:E=2.1105 MPa I=2.45106 mm4 W=4.9104 mm3 A=1433 mm2 =145MPa =85MPa a.Midas 建模电算如下:支座反力图:b.梁端实腹段贝雷梁上支座反力计算12梁端实腹段支反力统计表二(沿桥梁横向方向,m)从表中数据可以看出.15#立杆轴力最大,为:36.87KN,所有立杆轴力均小于 40KN,因此采用立杆步距取 0.6m 即可,此时钢管可以允许最大承载力为 40KN。另外对于集中力转换
31、为线荷载,即集中力除以横向间距 0.6m 即可。五 、 纵 向 主 承 重 梁 受 力 验 算箱梁承重桁架共计布置 28 片,其中在的主体箱室下布置 19 片,且为对称分布,但翼缘板下跨径大的一侧布置 4 片,另一侧布置 3 片。其计算荷载取值如下:5.1、纵向主承重梁受力验算(1)荷载分析、根据 4.2-4(表一)可知普通段作用在贝雷片荷载计算如下表: 1注:在实际贝雷梁建模分析时,由于其贝雷片相互之间已连接,尤其对于间距为 0.3m 的几片完全可作为一组进行分析,如分析 4#,5#,6#,7#四片作为一组,对于分析荷载取取平均值为:11.66KN/m;同理 11#,12#,13#三片组,荷
32、载平均取值为:12.05KN/m;17#,18#,19#三片组,荷载平均取值为:12.08KN/m;23#,24#,25#三片组,其荷载平均取值为:13.75KN/m。、根据 4.3-4(表二)梁端 1.5m 实腹段分析,两端作用在贝雷片荷载如下表: 2注:在实际贝雷梁建模分析时,由于贝雷梁实际相互之间已连接,且上部施工采用 10#工字钢作为分配梁,即分析单片时把整体底腹板(5#25#)作为一组进行分析,对于底腹板处荷载取平均值为:贝雷梁编号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14立 杆 集 中 力 (KN) 2.19 6.22 4.85 4.50 5.05 6.
33、49 27.54 36.10 35.6330.86 16.25 9.32 16.36 30.54集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 3.65 10.37 8.08 7.50 8.42 10.82 45.90 60.17 59.38 51.43 27.08 15.53 27.27 50.9贝雷梁编号 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28立 杆 集 中 力 (KN) 36.87 30.54 16.38 9.26 16.63 30.84 35.63 36.10 27.54 6.20 6.66 6.98 7.44 2.02集 中
34、 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 61.45 50.9 27.30 15.43 27.72 51.4 59.38 60.17 45.90 10.33 11.10 11.63 12.40 3.37贝雷梁编号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14立 杆 集 中 力 (KN) 3.28 9.32 7.38 6.75 7.58 16.44 11.2 10.02 1013 8.40 11.23 14.97 4.93 8.55集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 3.64 10.36 8.20 7.50 8.42 18.27 12.
35、45 11.13 11.26 9.33 12.47 16.63 7.04 9.50贝雷梁编号 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28立 杆 集 中 力 (KN) 10.43 8.55 4.93 14.87 11.42 8.38 10.14 10.02 11.1615.98 9.99 10.47 11.17 3.04集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 11.58 9.50 7.04 16.52 12.69 9.31 11.27 11.13 12.40 17.76 11.10 11.63 12.40 3.37贝雷梁编号 1 1
36、 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14立 杆 集 中 力 (KN) 2.19 6.22 4.85 4.50 5.05 6.49 27.54 36.10 35.6330.86 16.25 9.32 16.36 30.54集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 3.65 10.37 8.08 7.50 8.42 10.82 45.90 60.17 59.38 51.43 27.08 15.53 27.27 50.9贝雷梁编号 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28立 杆 集 中 力 (KN) 36.87 3
37、0.54 16.38 9.26 16.63 30.84 35.63 36.10 27.54 6.20 6.66 6.98 7.44 2.02集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 61.45 50.9 27.30 15.43 27.72 51.4 59.38 60.17 45.90 10.33 11.10 11.63 12.40 3.371337.05KN/m。、单贝雷片自重:276Kg/节+连接系,取 300Kg/节,即 1KN/m; 3、又钢管自重为: 4a、翼缘板处:(2+2.3)+8*0.9*0.04/0.81=0.57 KN/m 2,即传递到贝雷片的线荷载为:0.
38、513 KN/m。b、腹板处:(2+4*0.9)*0.04/0.81=0.28 KN/m 2,即传递到贝雷片的线荷载为:0.252 KN/m。、工字钢分配梁自重:0.113*2=0.226KN/m 5由于梁端虽然荷载较大,但分布在贝雷梁上较短,故以普通梁段的反力作为控制分析力。通过分析以上反力表一,可知在四个实腹板处支反力较大,尤其在边实腹板处为最大,即第 6 片贝雷梁。结合现场实际平面布置,以 11.58+20.66+22.76m 最为不利进行建模分析:(2)、跨径为 11.58+20.66+22.76m 的贝雷梁(6#梁)分析方案中贝雷片纵梁在纵向每排立杆是对应的,承受立杆传递的力,故各单
39、片贝雷片纵梁受力应是受作用在贝雷片纵梁上的立杆传递的力加上模板、纵横分配梁及碗扣架的自重的合力。一次浇注成型碗扣立杆受力及贝雷纵梁受力情况横向每排立杆承受荷载计算,则:由于贝雷纵梁支承箱梁普通段,按箱梁底部横断面碗扣架布设情况(如前面支架搭设立面图):.则贝雷片受力力学模型(如下图): 1 322.76m058mq=3kN/q=85kN/141.单片贝雷梁的技术指标以及力学性能: 2E=2.1105 MPa I=2.50497109 mm4 W=3.5785106 mm3M=788.2KN.m Q=245.2KN=210MPa =120MPa (贝雷片为 16Mn 钢).利用 midas 建模
40、电算 3弯矩图:14剪力图:变形图:15支座反力图:由以上电算可知:a.最大弯矩:M max=712.6KN.mM=788.2 KN.m;满足要求b.最大剪力:Q max=182.1KNQ=245.2KN;满足要求c.最大变形:f max=0.046mf=22.76/400=0.057m 满足要求;故通过以上对最不利贝雷梁进行分析,该贝雷桁架梁能够满足使用要求。同时考虑贝雷梁自身特点,要求在实际拼装贝雷梁时,必须把所有贝雷片接触的支撑点位置放在有立杆位置上,如离立杆位置较远,需采用加工好双 12 槽钢使用螺栓夹在斜杆上,且确保其上下端顶紧上下弦杆,从而起到传递荷载的作用。(3)、其它各片贝雷片
41、纵梁受力分析(左线)根据现场实际桩基布置图,因跨径变化,贝雷梁对其下分配横梁的反力均不同,需全部建模进行计算。、贝雷梁平面布置图 1根据实际情况,对于每片贝雷梁跨径,由于相邻贝雷梁之间变化较小,在实际分析中,计算每片贝雷梁的跨径时,把相邻 3 片(或 4 片)的分在一组,形成若干组;同时对于其荷载取值,在建模时,把每间距为 0.3m 的几片贝雷梁看成一组进行分析,即取其相应几片荷载的平均值进行分析;其他单片进行分析。贝雷梁平面布置如下图:16粮 专 线安 全 线 左 线1号 墩左 线2号 墩电 线 杆 位 置输 电 线 路左 线 贝 雷 梁 平 面 布 置 图1.85 2.806149358.
42、2179604.8522.452.45.452.45 720.578102636420.8593124.068.51719.247855483.09146 123478结合上图可知a.第一组,包括贝雷梁:1#、2#、3#,跨径为:24.167+20.678+10.263m;b.第二组,包括贝雷梁:4#、5#、6#,7#跨径为:22.806+20.658+11.545m;c.第三组,包括贝雷梁:8#、9#、10#,跨径为:21.429+20.742+12.838m;d.第四组,包括贝雷梁:11#、12#、13#,跨径为:20.395+20.805+13.809m;e.第五组,包括贝雷梁:14#、
43、15#、16#,跨径为:19.362+20.868+14.779m;f.第六组,包括贝雷梁:17#、18#、19#,跨径为:18.329+20.931+15.749m;g.第七组,包括贝雷梁:20#、21#、22#,跨径为:17.296+20.994+16.720m;h.第八组,包括贝雷梁:23#、24#、25#,跨径为:16.084+21.068+17.852m;i.第九组,包括贝雷梁:26#、27#、28#,跨径为:14.540+21.176+19.294m。、荷载分析 2a、根据 4.2-4(表一)可知普通段贝雷片受力如下:注:在实际贝雷梁建模分析时,由于其贝雷片相互之间已连接,尤其对于
44、间距为 0.3m 的几片完全可作为一组进行分析,如分析 4#,5#,6#,7#四片作为一组,对于分析荷载取取平均值为:11.66KN/m;同理 11#,12#,13#三片组,荷载平均取值为:12.05KN/m;17#,18#,19#三片组,荷载平均取值为:12.08KN/m;23#,24#,25#三片组,其荷载平均取值为:13.75KN/m。贝雷梁编号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14立 杆 集 中 力 (KN) 3.28 9.32 7.38 6.75 7.58 16.44 11.2 10.02 1013 8.40 11.23 14.97 4.93 8.55
45、集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 3.64 10.36 8.20 7.50 8.42 18.27 12.45 11.13 11.26 9.33 12.47 16.63 7.04 9.50贝雷梁编号 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28立 杆 集 中 力 (KN) 10.43 8.55 4.93 14.87 11.42 8.38 10.14 10.02 11.1615.98 9.99 10.47 11.17 3.04集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 11.58 9.50 7.04 16.52 1
46、2.69 9.31 11.27 11.13 12.40 17.76 11.10 11.63 12.40 3.3717b、根据 4.3-4(表二)梁端 1.5m 实腹段分析,两端贝雷片荷载如下注:在实际贝雷梁建模分析时,由于其贝雷梁实际相互之间已连接,且上不施工采用 10#工字钢作为分配梁,即分析单片时把整体底腹板(5#25#)作为一组进行分析,对于底腹板处荷载取平均值为:37.05KN/m。c、又钢管自重为翼缘板处:(2+2.3)+8*0.9*0.04/0.81=0.57 KN/m 2,即传递到贝雷片的线荷载为:0.513 KN/m。腹板处:(2+4*0.9)*0.04/0.81=0.28 K
47、N/m 2,即传递到贝雷片的线荷载为:0.252 KN/m。d、工字钢分配梁自重:0.113*2=0.226KN/m;e、贝雷片自重:276Kg/节+连接系,取 300Kg/节,即 1KN/m;、贝雷片的建模分析: 3结合前面求出的作用在每片贝雷梁的荷载,按照每组不同跨径、不同荷载进行建模分析: R1lcblaq2q2q1.5.5R34用 midas 电算,分别分析贝雷梁作用在四个支墩上的反力,自身强度、变形值比较,从而看整体桁架梁能否满足使用要求: 贝雷梁编号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14立 杆 集 中 力 (KN) 2.19 6.22 4.85 4.
48、50 5.05 6.49 27.54 36.10 35.6330.86 16.25 9.32 16.36 30.54集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 3.65 10.37 8.08 7.50 8.42 10.82 45.90 60.17 59.38 51.43 27.08 15.53 27.27 50.9贝雷梁编号 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28立 杆 集 中 力 (KN) 36.87 30.54 16.38 9.26 16.63 30.84 35.63 36.10 27.54 6.20 6.66 6.98 7.44 2.02集 中 力 划 为 贝 雷 梁平 均 荷 载 (KN/m) 61.45 50.9 27.30 15.43 27.72 51.4 59.38 60.17 45.90 10.33 11.10 11.63 12.40 3.3718左线每片贝雷梁分析结果表 (表三)贝雷片号反力 R 左 1(KN)反力 R 左 2(KN)反力 R 左 3(KN)反力 R 左 4(KN)最大弯矩(KN.m)最大剪力(KN)最大三跨变形值(mm)1