亭枫公路少支架计算书Word格式.docx

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1.1工程概况

沪杭客运专线3标亭枫公路连续梁桥为48+80+48m。

截面为单箱单室变截面预应力混凝土箱梁。

其顶板宽12.0m，底板宽6.7m，箱梁最大截面面积为22.1m²

，最小截面面积为11.7m²

，主跨跨越亭枫公路（320国道）。

该桥箱梁截面的支架布置如下图。

1.2主要计算依据

1．《新建铁路沪杭甬客运专线上海至杭州段施工图》；

2．《时速350公里客运专线铁路无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）梁体轮廓图（跨度：

48+80+48）》；

3．《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）；

4．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；

5．《建筑地基基础设计规范》（GB 

50007-2002）；

6．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

7．《木结构设计规范》（GB50005-2003）；

8．《建筑施工计算手册》第二版。

第二章支架结构受力计算

2.1木结构计算

2.1.1横桥向方木（10x10cm）计算：

1.腹板处方木最大应力：

=3.4<

=11满足要求

2.底板处方木最大应力：

=5.9<

2.1.2纵桥向方木（10x10cm）计算：

1.腹板处[10最大应力：

=18.1<

170满足要求

2.底板（>

52.4cm）方木最大应力：

3.底板（≤52.4cm）处方木最大应力：

=9.0<

2.2脚手架计算

单肢立杆轴向力计算：

式中：

Q1——模板荷载标准值：

0.3kN/m2

Q2——砼荷载标准值：

25kN/m3

Q3——施工荷载标准值：

2.0kN/m2

Lx、Ly——单肢立杆纵向及横向间距（m）

V——Lx、Ly段的混凝土体积（m3）

腹板位置：

底板位置：

稳定性计算：

满足要求

A——立杆横截面积

φ——轴心受压杆件稳定系数

f——钢材强度设计值

h——支架立杆步距

——模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度

2.2分配梁（I10）计算

墩顶处分配梁所受荷载最大，对其进行受力模拟计算。

将箱梁截面分成五部分，其面积分别为0.93m2，7.09m2，6.05m2，7.09m2，0.93m2。

经计算可得其荷载分布如下：

分配梁荷载分布图（单位：

kN）

用midas软件对其受力进行模拟计算，结果如下

1）组合应力

最大应力值：

35.1Mpa；

最小应力值：

-31.4Mpa。

35.1Mpa<

[σ]=170Mpa满足要求

2）剪应力

60.3Mpa；

-60.3Mpa。

60.3Mpa<

[τ]=110Mpa满足要求

2.3贝雷梁计算

全桥支架单跨最重在墩顶处，跨度9m，对该跨贝雷梁进行整体和局部受力分析。

2.3.1整体计算：

1．荷载条件：

1）箱梁重量：

22.1×

25=552.5kN/m，其中，箱梁截面积：

22.1m²

；

混凝土容重：

2）模板重量：

0.3×

（14.1+23.5）=11.28kN/m，其中，每延米箱梁的内外模板面积分别为14.1m²

和23.5m²

模板荷载标准值：

0.3kN/m²

3）脚手架重量：

10.0kN/m

4）施工荷载：

2.0kN/m²

5）单片贝雷梁重量：

1.0kN/m

2．剪力计算：

贝雷梁许用剪力：

[Q]=ηξnK[N′]=0.7×

0.85×

24×

1.43×

171.5=3502kN

η——贝雷梁折旧系数，为0.7；

ξ——贝雷梁载荷分配折减系数，为0.85；

[N′]——斜杆容许承载力（kN），取171.5kN；

K——系数，为1.43。

结构最大剪力：

Qmax=（（552.5+11.28+10）+2×

6.7+1×

24）×

9/2

=2750kN<

[Q]=3502kN满足要求。

3．弯矩计算：

贝雷梁许用弯矩：

[M]=ηξn[N]H=0.7×

563×

1.4=11255kN·

m

[N]——弦杆容许承载力（kN），为563kN；

H——贝雷梁高度（m），为1.4m。

结构最大弯矩：

Mmax=（552.5+11.28+10+2×

9²

/8

=6188kN·

m<

[M]=11255kN·

m满足要求

2.3.2局部计算：

对箱梁腹板处的贝雷梁进行受力分析，截面形式下图。

7.09×

25=177.25kN/m，其中，箱梁截面积：

7.09m²

（4.6+7.7）=3.69kN/m，其中，每延米箱梁的内外模板面积分别为4.6m²

和7.7m²

1kN/m

单片贝雷梁许用剪力：

[Q]=ηK[N′]=0.7×

171.5=171.7kN

单片贝雷梁承受的最大剪力：

Qmax=（177.25+3.69+1+2×

1.3+1×

6）×

9/2/6

=142.9kN<

[Q]=171.7kN满足要求。

单片贝雷梁许用弯矩：

[M]=η[N]H=0.7×

1.4=551.8kN·

单片贝雷梁承受的最大弯矩：

Mmax=（177.25+3.69+1+2×

/8/6

=321.5kN·

[M]=551.8kN·

2.4.1工况说明：

主跨双12m跨支架中间支撑横梁承受荷载最大（12m跨荷载/2+12m跨荷载/2），为最不利工况。

为准确模拟实际的受力情况，将箱梁截面划分成五个部分，如下图，并求出各部分贝雷梁的支反力。

2.4.2横梁计算

11.76×

25=294.0kN/m，其中，箱梁平均截面积：

11.76m²

（10.0+19.5）=8.85kN/m，其中，每延米箱梁的内外模板平均面积分别为10.0m²

和19.5m²

15.0kN/m

2．横梁计算

各部分箱梁按所占面积的比例计算贝雷梁支反力。

其中，部分箱梁面积0.93m²

部分箱梁面积3.2m²

部分箱梁面积3.5m²

。

N=（294+8.85+15+2×

12/2+（294+8.85+15+2×

12/2

=4263kN

经计算可得横梁荷载分布：

横梁荷载分布图（单位：

tonf）

用midas软件对其受力进行模拟计算，结果如下：

62.0Mpa；

-25.7Mpa。

62.0Mpa<

48.4Mpa；

-48.4Mpa。

48.4Mpa<

3）支反力

最大支反力：

137.2tonf；

最小支反力：

33.3tonf。

第三章地基承载力计算

3.1扩大基础承载力计算

Fk——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值；

Gk——基础自重和基础上的土重；

A——基础底面面积。

3.1.1中央分隔带处扩大基础承载力计算

1）由上文2.4.2横梁计算可知Fk＝33.3×

2＋137.2×

2＋87.8＝4288kN；

2）沥青混凝土路面厚度为20cm，扩散角45度；

路基高度为100cm，扩散角30度；

3）路基下面软卧层地基承载力为100kPa；

4）基础的长、宽、高为：

15m×

1.6m×

0.6m；

2．承载力计算：

满足要求

3.1.2绿化带处扩大基础承载力计算

1）Fk＝（4288/12）×

（12/2+（9.3/2+7.5/2）/2）=3645kN；

2）路基高度为100cm，扩散角30度；

2m×

0.5m；

3.2PHC桩基承载力计算

Q——桩基中单桩所承受的竖向力；

——单桩竖向承载力特征值；

F——作用于桩基上的竖向力；

G——桩基承台自重设计值和承台上的土自重标准值；

n——桩数。

PHC桩基承受最大荷载为（9m跨荷载/2+9m跨荷载/2），箱梁截面平均面积取19.5m²

19.5×

25=487.5kN/m，其中，箱梁平均截面积：

19.5m²

Q=（487.5＋11.28＋10＋2×

6.7＋1×

9/12=41.0tonf

=160×

3.14×

0.25²

+3.14×

0.5×

20×

16=53.3tonf>

41.0tonf满足要求