贝雷梁检算标准范本_精品文档Word格式文档下载.doc

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《客运专线桥涵施工指南》

《贝雷梁设计参数》

《钢结构设计规范》

《铁路桥涵设计规范》

《装配式公路钢桥多用途使用手册》

2.贝雷梁布置图

八盘峡黄河特大桥贝雷支架采用16排单层不加强贝雷片布置，贝雷片横向布置间距为：

1.9+2×

0.45+0.5+2×

0.45+1.925+3×

0.45+1.925+2×

0.45+1.9上横梁采用25根I20工字钢，下横梁采用9根I50a工字钢，即每根钢管顶部三根。

钢管立柱φ0.63m每侧3根。

边跨现浇段检算18.9m梁。

具体布置见下图：

图1贝雷梁立面图单位（cm）

图2贝雷梁侧面图

3.箱梁自重荷载分布的简化

边跨现浇段混凝土箱梁自重：

G1=726.58t，其中翼缘板部分梁重：

G2=130.43t

侧模和支架：

G2=73.2t，底模：

G3=24.5t内模及支架：

G4=35t

根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》查得：

立柱与型钢：

Q235钢容许应力：

轴向应力[σ]=135MPa，弯曲应力[σw]=140MPa，剪应力[τ]=80MPa；

4.贝雷梁上部型钢横梁检算

（1）计算荷载布置

贝雷梁上部型钢直接承受箱以及模板自重，上部总重量为8592.8kN，平均由25根横梁来承担，则每根横梁上承担的自重为343.7kN。

将箱梁对应的翼缘板，腹板、底板处分别划分为三种均布荷载，然后来承担上部传下来的荷载。

经计算三种均布荷载的大小；

；

（2）计算模型如图；

图3上横梁计算简图单位（）

（3）计算结果

根据GB706-2008规范查表得，I20a型工字钢的参数为：

A=35.578cm2,W=237cm3

图4上横梁弯矩图（）

弯矩：

每根工字钢最大正应力：

故正应力满足要求。

图5上横梁剪力图图（）

剪力：

每根工字钢最大剪应力：

故剪应力满足要求。

图6上横梁位移图（）

每根工字钢的挠度

故挠度满足要求。

由以上检算可知，上横梁的正应力、剪应力以及挠度均满足要求。

5.贝雷梁力学特性

表1几何特性

几何特性

结构构造

Wx（cm3）

Ix（cm4）

EI（kN.m2）

单排单层

不加强

3578.5

250497.2

526044.12

加强

7699.1

577434.4

1212612.24

双排单层

7157.1

500994.4

1052088.24

15398.3

1154868.8

2425224.48

三排单层

10735.6

751491.6

1578132.36

23097.4

1732303.2

3637836.72

双排双层

14817.9

2148588.8

4512036.48

30641.7

4596255.2

9652135.92

三排双层

22226.8

3222883.2

6768054.72

45962.6

6894390

14478219

表2桁架容许内力表

桥型

容许内力

不加强桥梁

弯矩（kN.m）

788.2

1576.4

2246.4

3265.4

4653.2

剪力（kN）

245.2

490.5

698.9

加强桥梁

1687.5

3375

4809.4

6750

9618.8

6.翼缘板下部贝雷梁检算

（1）支架结构特性

三排单层不加强型贝雷梁惯性矩I=751491.6cm4，截面抵抗弯矩W=10735.6cm3，最大容许弯矩[M]=2246.4kN·

m，最大容许剪力[T]=698.9kN。

（2）荷载计算

①模板及支架自重，G=36.6t=366kN

②上部横梁自重G=25×

0.00356×

13.6×

77×

0.225=20.97kN

③新浇混凝土重量，G=65.22t=652.2kN

④每米荷载重量：

q恒=（366＋652.2+20.97）/18.9=54.98kN/m

⑤施工材料具运输、堆放荷载

取均布荷载0.5KN/m2：

q3=0.5×

2.75=1.375kN/m

倾倒混时产生的冲击荷载取2KN/m2：

q4=2×

2.75=5.5kN/m

振捣砼产生的荷载取2KN/m2：

q5=2×

取最不利组合计：

恒载取1.2倍安全系数，活载取1.4倍安全系数，考虑最不利情况为混凝土全部浇筑完毕的情况：

q=54.98×

1.2+1.375×

1.2＝67.63kN/m

3）支架受力图示

贝雷梁计算图如下：

图7翼缘贝雷梁受力图（）

⑷计算结果

计算结果均乘以1.2的安全系数

图8翼缘贝雷梁弯矩图（）

故弯矩满足要求。

图9翼缘贝雷梁剪力图（）

故剪力满足要求。

图10翼缘贝雷梁位移图（）

挠度：

由以上检算，贝雷梁弯矩，剪力、挠度均满足要求。

⑸贝雷梁对支点压力

N=Tmax=597KN

7.腹板、底板下贝雷梁检算

（1）模型结构特性

腹板，底板下采用10排单层不加强型贝雷梁。

惯性矩I=2504972cm4,截面抵抗矩W=35785cm3，最大弯矩M=7882kN·

m，最大容许剪力T=2452kN。

①底模板、内模及支架自重：

G=59.5t

0.55=51.26KN

③新浇混凝土重量：

G=726.58-130.43=596.15t

q=（59.5＋596.15+5.126）/18.9×

10=349.6kN/m

6.7=3.35KN/m

6.7=13.4KN/m

q=349.6×

1.2+3.35×

1.2＝423.5KN/m

（3）支架受力图示

贝雷梁计算图示如下：

图11腹板、底板下贝雷梁受力图

图12底板、腹板贝雷梁弯矩图（）

图13底板、腹板贝雷梁剪力图（）

图14底板、腹板贝雷梁位移图（）

由上检算可知，弯矩、剪力及挠度均满足要求。

N=Tmax=3664KN

8.贝雷梁下部型钢横梁验算

⑴荷载计算

①翼板下部贝雷梁支点反力

P1=P2=P3=P12=P13=P14=100kN

②腹板和底板下部贝雷梁支点反力

P4=P5=P6=P7=P8=P9=P10=P11=366.4kN

⑵力学图示

型钢横梁是由3I50a工字钢组成，现取一根计算，因此取上部荷载的1/3来计算，可看作是4跨连续梁。

力学和计算结果如下图示：

图15下横梁的计算简图

根据GB706-2008规范查表得，I50a型工字钢的参数为：

A=119.304cm2,W=1860cm3

图16下横梁的剪力图（）

最大剪应力：

图17下横梁的弯矩图（）

图18下横梁的位移图（）

由以上检算可知，下横梁弯矩，剪力、挠度均满足要求。

9.钢管立柱受力检算

根据下横梁计算结果知，横向中间的那根钢管受力最大，其轴力最大值R=1812.6KN,由于钢管立柱之间有斜撑杆和横向联系杆件，所以立柱的最大高度取5m，按两端铰接计算。

（1）强度验算

单根钢管支墩Φ630mm×

8mm，其承受的允许压力

[N]=πDδ[σ]=3.14×

0.63×

0.008×

135000=2136.45KN>

R=1812.6KN

故满足强度要求。

（2）稳定性验算

钢管的回转半径为

式中：

D—钢管外径，d—钢管内径

长细比

杆件长度系数,取

杆件几何长度，取

查钢结构设计规范GB50017-2003表C-2，

计算压杆的应力（忽略钢管的自重）

故稳定性满足规范要求。

10.承台及基础局部承压验算

钢管受到最大压力为1812.6KN，该力直接作用于混凝土承台上，考虑局部承压可能造成破坏，需要对混凝土承台的局部承压进行验算，根据《公路桥涵设计规范》，素混凝土局部承压计算公式为：

Nc≤0.6*β*Ra*Ac

Ra--承台混凝土标号，这里取C25抗压设计强度16.7Mpa；

β--混凝土局部承压提高系数，其值通常大于1；

Ac—混凝土局部承压面积，Ac=3.14*0.315*0.315=0.311m2

则混凝土局部承压的最小容许承载力为：

[Nc]max=0.6*β*Ra=0.6*1*16700*0.311=3116KN

Nc=1812.6KN<

[Nc]=3116KN

混凝土承台局部承压满足要求。

对于钢管立柱支撑在地面上时，通过钢管将上部荷载传给基础和地基，外侧两根钢管传力，R1=R3=1246.2KN，中间钢管传力R2=1812.6KN。

所以基础承受的总荷载：

R=R1+R2+R3=4305KN

下部采用尺寸2×

16×

0.5m的C25混凝土扩大基础作为承压面，因此基地应力为

根据现场情况已对原地基进行了换填处理，换填W2弱风化泥岩,天然抗压强度3.72Mpa，地基承载力>

200kpa。

故：

地基承载力满足要求。

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