煙集河大桥连续梁施工支架计算.docxVIP

新建吉林至珲春铁路工程朝阳河特大桥、烟集河特大桥施工检算计算：复核：项目负责人：室主任：总工程师：中铁大桥局股份有限公司设计分公司第1本共1本，本册计29页二○一二年五月目录一、工程概况1二、计算分析依据及参数1三、碗扣支架计算2四、门洞支架计算10五、空心墩内支架计算19六、爬梯计算23七、墩顶实体段施工计算24八、结论及建议28一、工程概况吉图珲客专朝阳河特大桥、烟集河特大桥主桥为（40+64+40）m支架现浇预应力砼连续梁（双线）。梁体截面尺寸详见《概图（一）》（专桥（2009）2269A-III-08）、《概图（二）》（专桥（2009）2269A-III-09），本计算书以烟集河特大桥为例对连续梁支架进行检算。烟集河特大桥连续梁主跨跨越延吉市区公路，路面宽40m，与桥梁斜交78°，跨公路部分需搭设门洞支架，中跨其余部分及两个边跨采用满堂支架法施工，如下图1所示连续梁。满堂支架采取碗扣式钢管支架，钢管规格：φ48x3.5mm。横向分配梁：15x15cm方木, 纵向分配梁：10x10cm方木，按照图纸中布置进行建模计算，如下图2所示。图1 施工支架立面布置图图2 施工支架平面布置图二、计算分析依据及参数2.1计算依据1、《烟集河大桥连续梁施工方案》和相关图纸；2、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程》(JGT166-2008)3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；4、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）；5、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）；6、《公路桥梁抗风设计规范》(JTG／TD60-01-2004)7、《路桥施工计算手册》2.2计算参数1、碗扣式钢管脚手架立杆容许承载力：步距1.2m时，[N]=30KN2、Q235钢容许剪应力[τ]=100MPa，容许正应力[σ]=170MPa3、方木容许剪应力[τ]=1.2MPa，容许弯应力[σ]=11MPa，弹性模量E=9×103Mpa4、竹胶板容许弯曲应力[σ]=30MPa，弹性模量E=7×103Mpa5、贝雷梁弦杆容许轴力[N]=560KN,竖杆容许轴力[N]=210KN,斜杆容许轴力[N]=171.5KN。6、16Mn钢容许正应力[σ]=220MPa。三、碗扣支架计算由于连续梁箱梁结构具有对称性，碗扣支架在边跨和中跨也具有对称性。因此本计算仅对边跨碗扣支架进行分析。中跨碗扣支架在布置和受力上均和边跨一致。3.1边跨支架布置支架采用碗扣式钢管脚手架，支架布置如下图所示：图3 边跨支架立面布置图图4 边跨支架平面布置图图5 主梁12截面施工支架布置图3.2计算模型对边跨碗扣式钢管支架进行建模计算，模型中立杆采用梁单元模拟，横杆及斜杆采用桁架单元来模拟；模板纵横向分配梁采用梁单元模拟，分配梁之间采用刚性铰接，分配梁与立杆之间也采用刚性铰接，立杆底端施加竖向和水平约束。计算模型如下图所示：图6 边跨支架1/2计算模型3.3荷载碗扣支架及分配梁自重程序自动计入。箱梁混凝土荷载按照图纸以下控制断面加载，其中砼容重取26KN/m3图7 Ⅲ截面荷载图示图8 12截面荷载图示图9 Ⅴ截面荷载图示模板及冲击荷载按照混凝土重量的0.2倍考虑。施工荷载按照2.5KN/m2考虑。风荷载：按延吉市十年一遇基本风速度30km/s考虑，基本风压为0.35KN/m2.本算书计算仅考虑横向风作用。根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），风荷载强度可按下式计算：式中——设计风速计算得风压值，；K1——风载体形系数，取 K1=1.0；K2——风压高度变化系数，取离地面或常水位高度10m对应的系数K2=1.0；K3——地形、地理条件系数，按一般地区，取值K3 =1.0。根据上述公式及系数取值，风压强度计算如下：由于横向风在穿过密布钢管立柱时风速会明显降低，此处横向风荷载仅考虑迎风面两排钢管立柱对风的阻挡效应。作用于箱梁侧面的横向风荷载按立柱顶加载等值横向水平力来模拟。按照大风天气不进行混凝土浇筑作业进行考虑，有如下计算工况：工况Ⅰ：支架模板自重+主梁混凝土荷载+施工荷载+混凝土振捣荷载工况Ⅱ：支架模板自重+主梁混凝土荷载+横向风荷载3.4计算结果3.4.1立杆计算立杆底端轴力图10 工况Ⅰ下轴力图（单位：KN）图11 工况Ⅰ下轴力图（续）（单位：KN）图12 工况Ⅱ下轴力图（单位：KN）图13 工况Ⅱ下轴力图（续）（单位：KN）从图中可知，工况Ⅱ下立杆计算轴力最大，为29.3KN[N]=30KN,满足规范要求。立杆稳定性计算建模计算得立柱最不利截面内力发生在工况Ⅱ：。，（查钢结构设计规范表）。水平撑杆轴力图14 横桥向水平撑轴力图（单位：KN）图15 顺桥向水平撑轴力（单位：KN）从图可知，有横向风作用时，横桥向水平撑轴力最大为7.6KN，有