支架设计复核计算书..doc

安徽泾县青弋江大桥改建工程斜拉桥主梁支架现浇验算报告 浙江大学土木工程测试中心 二○一○年六月 安徽泾县青弋江大桥改建工程 斜拉桥主梁支架设计复核计算书 工程概况 青弋江大桥位于泾县县城西北侧，连接大桥南路与大桥北路，跨越青弋江。桥梁范围为：KO+390.000—K0+610.000，全长220米。 桥梁结构采用主引桥布置，其中引桥为1×37m简支预应力组合箱梁，主桥为独塔双索面双边箱断面预应力砼箱梁矮塔斜拉桥。跨径组合为（37+2×70+37）m，总长220m。桥梁主塔位于主梁两侧，拉索则位于主梁两侧的悬臂处。 主梁采用双边箱断面预应力混凝土箱梁，中心梁高2.5m，为跨度的1/28。箱梁顶板厚25~28cm，底板厚55cm，边腹板厚20~40cm，中腹板厚30~50cm。顶板与腹板、顶板与悬臂段交界处设置1×0.2m的倒角。 全桥共有4种横梁，其中端横梁厚1.5m，中横梁厚2米，标准横梁厚0.3m，在近塔的无索区设置3道0.5m米厚的横梁以改善主梁过塔段的力学性能。 2、支架体系介绍 斜拉桥主梁采用支架现浇。箱梁底模、侧模和内模均采用竹胶板，竹胶板底纵桥向每0.3m(在腹板和端中横隔梁下为20cm)设置10cmX15cm方木一道，详细布置参见支架横断面布置图所示，最大间距为90cm；贝雷梁上钢管支架采用Φ48X3.5mm规格，即为材料壁厚3.5mm，内径48mm，材质为A3钢。立杆纵、横向间距为0.9m（横向20cm工钢同步）；在腹板、端、中横隔梁下横向16#槽钢加密为0.6m。翼缘侧竖向钢管设置斜向支撑钢管。 支架体系组合为：支架基础（混凝土承台）→直径60cm钢管桩→6.3#槽钢（6根/桩）→3根36a工字钢→贝雷梁→16a槽钢→钢管支架Φ48X3.5mm或者之间纵横向枕木(腹板处)。全桥支架体系的纵断面及平面布置情况如图2-1～图2-2所示。 图2-1 支架横断面布置图 （a） （b） 图2-2 支架平面布置图 为了评估本桥梁施工支架体系的安全性，按各支架体系的结构及受力特点，采用杆系有限元方法进行评估。 3、计算依据 本方案分析计算时，主要依据下列标准和技术文件。 1) 《安徽泾县青弋江大桥改建工程桥梁施工图（08Q012）》，2009.7； 2)《泾县青弋江大桥现浇梁专项施工方案》，2010； 3)《路桥施工计算手册》人民交通出版社，2001； 4)《钢结构设计规范》（GB50010-2002)； 5)《装配式公路钢桥多用途使用手册》，人民交通出版社，2001； 6）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 4、支架方案复核模型 4.1 有限元模型 采用MIDAS软件对贝雷梁支架体系进行计算，计算模型如图4-1、图4-2和图4-3所示。模型主要采用了梁单元，模型共有节点共计46227个，单元共计67272个。 根据支架体系的实际设计，边界条件设置时，钢管柱底部约束Dx、Dy、Dz；旧石墩约束Dx、Dy、Dz及Rx、Ry、Rz；在与墩接触地方的单元约束Dz，贝雷梁与下面承重工字钢、重工字钢与下面槽钢、贝雷梁与上面分配梁槽钢、方木与下面钢管支架之间联系用铰接弹性连接进行模拟。 图4-1支架体系MIDAS计算模型图 图4-2支架体系MIDAS计算模型局部放大图1 图4-3支架体系MIDAS计算模型局部放大图2 图4-4支架体系MIDAS计算模钢管柱边界约束图 4.2 构件截面及材料性能 本支架体系各主要构件的截面形式如表4-1所列；所用材料的容许应力如表4-2所示。本计算分析中，钢材的弹性模量取2.1e+11Pa。 表4-1 支架体系各主要构件截面类型 序号 构件名称 截面形式 备注 1 贝雷架上、下加强弦杆 10#槽钢双拼 2 贝雷架竖杆、斜杆 8#工字钢 3 贝雷架加强竖杆 8#工字钢 4 贝雷片间联系 8#角钢 5 槽钢-16a ［16a型钢 钢管柱间联系；贝雷梁上分配梁 6 槽钢-1 ［6.3型钢 位于钢管柱上方 7 工字钢-1 I36a型钢 位于钢管柱上方 8 方木 100mm*150mm 9 脚手架 φ48*3.5mm 10 钢管 φ600*10mm 表4-2 钢材的容许应力 应力种类 钢 号 应力种类 钢 号 16Mn A3 轴向应力[σ]（Mpa） 200 弯曲应力[σ]（Mpa） 158 弯曲应力[σw] （Mpa） 210 剪切应力[τ]（Mpa） 98 剪应力[τ] （Mpa） 120 挤压应力[σ]（Mpa） 240 4.3 计算荷载及工况 4.3.1 计算荷载 自重：按实际重量计算,同时考虑到施工人员与堆料、混凝土振捣及模板系统等施工临时荷载，以混凝土自重乘以1.