坝头拱桥临时支架修改方案1文档格式.docx

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在每片桁架下弦架孔处预埋2个φ25螺栓单根长70cm。

32.4kg。

（2）、桁架墩：

1）、j-2位桁架墩：

采用双排四层加强型桁架片，桁架墩宽度50cm，高度6.0m，长度9.0m。

布设该墩用桁架片为24片。

在桁架墩端内50cm处及中部两侧沿高度布10号槽钢各一道，每处槽钢沿高度用四道φ16的拉杆螺栓对应锁紧。

10号槽钢每根长6.0m，共6根计36米，总重360kg。

每片桁架竖向相接处及端头设支撑架，全墩共用支撑架16片。

2）、j-3位桁架墩：

采用双排八层加强型桁架墩，桁架墩宽度1m，高度12.0m，长度9.0m。

布设该墩用桁架片为48片。

在桁架墩端内50cm处及中部两侧沿高度布14a号槽钢各一道，每处沿高度用八道φ16的拉杆螺栓对应锁紧。

14a号槽钢每根长6.0m，共12根计72m,总重1049.1kg。

每片桁架竖向相接处及端头设支撑架，全墩共用支撑架32片。

3）、桁架梁：

采用八排单层加强型桁架组成，每两排间用支撑架联成一组，相间相连，桁架片间距1.2m，布设长度为39m，1#台处距离起拱点水平距离为1m。

支撑架布于桁架片连接处及端部，每3m布一道。

拱盔水平梁布设于桁架梁的上弦杆上，梁头与桁架上弦杆上支撑架孔通过螺栓紧固。

桁架梁在下弦杆上布设10号槽钢，沿横向通长布设，通过螺栓与下弦杆相连。

每3m间距布设一道。

以此将各桁架梁连成整体。

桁架梁共用桁架片104片，下弦杆连结用10号槽钢每根长度9米，共14道总长126m，总重1260kg。

共用支撑架：

14×

4＝56片。

贝雷桁架支架的具体加强及安装要求，应遵照相关安装规范要求，在专业人员指导下进行。

三、构件选型与验算：

（一）、模板的选型与验算：

取拱顶处模板进行选型与验算：

拱圈厚度d＝1.10m，模板跨度L=1.2m，模板宽度取0.1m，石砌圬工单位容重取r=24KN/m3。

（1）、荷载计算：

1）、拱圈自重荷载：

根据计算规则，因本设计采用分环逐层砌筑，故自重荷载可按总重的60％～75％计算，本方案验算时取75％计算，故有：

gl=75％dr=0.75×

1.1m×

24KN/m3

2）、施工荷载：

gr取2.0KN/m3

（2）、模板外力计算：

模板按简支模板型计算，则有：

1）、按均布荷载计算跨中弯矩：

M1=（（gl+gr）×

L2）/8=（（19.8+2.0）×

0.1×

1.22）/8=0.39KN.m

2）、按1.5KN集中力验算跨中弯矩：

M2=（P.L）/4=（1.5×

1.2）/4=0.45KN.m

显然：

M1<

M2设计按M2考虑。

（3）、模板断面的选型：

临时木结构用A－3类木材，其容许弯应力[σw]=12Mpa并可以提高1.2则有模板所需要截面：

W=M/1.2[σww]=0.45/（1.2×

1.2×

103）3.1×

105㎡

（4）、模板挠度验算：

木材弹性模量E取9.0×

106Kpa

I=（bh3）/12=（0.1×

0.063）/12=1.8×

10-6m4

f=5gl4384EI=（5×

2.18×

1.24）/384EI=（5×

1.24）/（384×

9×

106×

1.8×

10-6）=3.63×

10-3m>

L/400=120/400=0.3cm

（5）、模板断面调整：

因厚度不能满足挠度要求，故将模板调整为：

b×

h=10cm×

7cm的方木。

则：

I=（bh3）/12=（0.1×

0.073）/12=2.86×

2.86×

10-6）=2.29×

10-3m=0.23cm<

[f]=120/400=0.3cm

（二）、弓形木的选形与计算：

取拱顶处弓形木，按间支梁计算，因圬工荷载取60％～75％中的极大值，故这里忽略模板重量，计算弓形木。

（1）、弓形木的跨中弯矩：

1）、均布跨中弯矩：

MAB=MBC=0.07gL2=0.07×

26.16×

1.092=2.18KN.m

2）、集中荷载1.5KN验算：

、MAB=MBC=0.156pL2=0.156×

1.5×

1.09=0.26KN.m显然均布跨中荷载大于1.5KN集中荷载引起的弯矩。

、需要的弓形木截面：

W=M/1.2[σw]＝2.18（1.2×

12×

103）=0.15×

10-3m2弓木宽度预计为0.16m，则：

h=

（（6×

ω）/b）=

（（6×

0.15×

10-3）/0.16）＝0.075m

选取弓形木，最小净高10cm，宽度16cm。

、弓形木挠度检验:

I=bh3/12=（0.16×

0.13）/12=1.33×

10-5m4

fAB=fBC=0.521×

gL4/100EI=0.521×

（26.16×

1.094）/（100×

1.33×

10-5）=1.6×

10-3

[f]=L/400=1.09m/400=2.73×

10-3m

故有：

fAB=fBC<

[f]

弓形木选取b×

h=16cm×

10cm满足要求。

（三）、拱圈内木柱计算：

本方案修改时，对拱圈内原设计的临时支架未做修改。

施工时按原方案实施，本方案不作验算。

（四）、立柱轴力计算：

（1）、立柱荷载计算，

立柱轴力计算时，计入用模板的方木重及每一排弓木的自重。

1）、圬工砌体重：

δ1`=19.8KN/m2×

1.2m=23.8KN/m

2）、模板荷载：

杉木容重取4KN/m3计算：

δ2=4KN/m3×

0.07m×

1.2m=0.34KN/m

3）、弓形木荷载：

δ3=4KN/m3×

0.16m×

0.1m=0.06KN/m

4）、施工荷载：

δ4=2.0KN/m2×

1.2m=2.4KN/m

5）、总体荷载值：

δ＝（δ1+δ2+δ3+δ4）＝23.8+0.34+0.06+2.4＝26.6KN/m

（2）、立柱轴力计算：

在临时支架的中部任取一排立柱所在标准面作计算断面计算柱的轴力。

立柱按轴力计算按：

N=0.5δ（L1+（a1+b1+b2）/L2）

计算，其计算结果如下表：

立柱轴力计算表（表一）

桩位

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

轴力

（KN）

44.1

41.5

39.5

37.6

35.9

34.5

33.8

32.9

31.4

30.9

30.6

30.3

30.04

29.98

29.9

（五）、j1（右）、j2、j3处的支座反力计算：

j1（右）、j2、j3处的支座反力表（表二）

拱盔传递的柱轴力

j1（右）（KN）

j2（KN）

j3（KN）

37.7

1.4

3.8

32.3

7.8

7.2

27.3

12.9

10.3

22.8

17.6

13.1

18.8

22.0

15.7

15.4

26.5

18.4

12.0

20.9

32.4

8.8

31.6

23.6

0.8

5.7

27.7

25.7

3.7

2.8

24.3

28.1

6.6

21.1

9.5

0.6

18.0

29.7

12.3

3.4

14.9

26.6

15.1

6.3

12.1

23.7

17.9

29.8

9.1

20.7

合计

227.7

287.9

364.0

计算简图

（一）

计算简图

（二）

计算简图（三）

（六）、桁架梁验算：

选取跨度及荷载较大的j1-j3跨内中部标准梁进行验算：

（1）、弯矩计算：

根据计算简图

（一）及表二数据可得下图所示弯矩图：

j1-j3跨弯矩内力图

从弯矩图可知：

一片桁架梁的最大跨中弯矩为650.4KN·

m

查321桁架片允许承载的弯矩为M0=975KN·

m。

很显然：

有Mmax<

[M]

查表知：

W＝3.75×

10-3m3E=2.1×

1011pa

I＝2.51×

10-3m4[σω]＝145Mpa

故σ=（650.4×

103N.m）/3.75×

10-3m3）＝173.44Mpa

<

1.2[σw]=174Mpa

上述验算过程采用的是简支梁，本方案的桁架梁实质为三跨连续梁，故跨中实际最大弯矩只约为简支梁最大跨中弯矩的80％左右。

经验算，简支梁基本满足要求，故连续梁肯定满足要求。

（2）、挠度验算：

跨中挠度：

f=（5δL）/（384EI）

f=（5×

26.6×

103×

13.6954）/（384×

2.1×

1011×

2.51×

10-3）

=2.3×

10-2m=2.3cm

<

[f]=L/400=13695/400=0.034m=3.4cm

故桁架梁的刚度满足要求。

（七）、桁架墩的验算：

从<

j1（右）、j2、j3处的支座反力表>

>

可知：

每片纵梁传至桁架j2墩的集中力为287.9KN；

每片纵梁传至桁架j3墩的集中力为364.0KN。

1、强度验算：

1）、j2墩桁架墩所受总竖向荷载：

P2=2×

1/2×

287.9+287.96=2015.3KN

三片双排布置桁架允许承受的压荷载：

查表得：

单片桁架允许受压荷载663KN

[P]=6×

663=3978KN

显然实际承受的轴压力P2<

[P]

2）、j3墩桁架墩所受总竖向荷载为：

P3=2×

364+364×

6=2548KN

同样有：

P3<

[P]=3978KN

故j2、j3墩桁架墩的强度满足要求。

2、稳定性验算：

321桁架的允许长细比19，实际架设时，采取双排桁架加强杆和设置加强杆、风缆等措施，确保双排桁架成不可变形骨架：

j2墩的长细比：

4.5/0.5=9<

[L/d]=19

j3墩的长细比：

10.5/1=10.5<

故稳定性能满足要求。

（八）、基础验算：

1、j1基础：

查表二知：

承受轴力最大的j1（右）基础所受竖向力为：

2×

227.7+227.7×

6=1593.9KN

基础表面积为：

1=9m2

基础应力：

σ=1593.9KN/9m2=177.1KN/m2

查表得知：

采用MV25石料M7.5号砂浆砌体的抗压强度可达2.70MPa>

177.1Kpa。

2、j2基础：

j2基础承受的轴力值：

2×

287.9+287.9×

6=2015.3KN

j2基础承压面积：

9m×

1.5m=13.5m2

σ=2015.3KN/13.5m2=149.3Kpa

采用C20片石砼的允许受压强度为9.6Mpa，显然j2基础能承受竖向荷载。

3、j3基础：

查表二知：

j3基础承受的轴力值:

6=2548KN

j3基础承压面积：

2m=18m2

σ=2548KN/18m2=141.6Kpa

同理，j3基础能满足承压要求。

本结构验算均未考虑加强杆系的作用，作为本方案的安全储备。