长征沟特大桥连续梁0#块托架检算报告翼缘Word下载.docx

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0#横桥向托架计算图（单位：

3、顺桥向横梁和托架验算

3.1横梁验算

3.1.1截面荷载分布

沿桥纵向由于该桥为变高度变截面混凝土连续梁，在支点附近底板及腹板加厚，选取该截面的几何尺寸进行主梁的自重计算。

沿桥横向由于箱梁混凝土沿横向的不均匀分布，所以计算时将横向分为底板部分、腹板部分和翼板部分。

主梁截面的自重区域划分见图2。

计算截面荷载分布见图3。

横梁采用I25b工字钢,顺桥向间距0.4m，在0#块下部共设置6道，其余为保证施工平台等另加工字钢自行增加。

主梁截面的自重区域划分

根据受力截面计算可知：

1）缘板截面面积：

A1=0.675m²

2）腹板截面面积：

A2=7.295m²

3）顶、底板截面面积：

A3+A3'

=3.652m²

（1）翼缘板部位荷载计算

长度取1m计算。

1混凝土自重荷载计算

P11=A1γ/B1=0.675×

26.5/1.5=11.925kN/m2

考虑混凝土超灌，系数取1.05，则翼缘板部位混凝土分布荷载为：

P11=11.925×

1.05=12.522kN/m2

②混凝土振捣及冲击荷载

P12=2.0+2.0=4.0kN/m2

③人员及机具荷载

P13=2.0kN/m2

④模板及支架荷载

P14=4.0kN/m2

翼缘板下荷载合计为：

P1=1.2×

（12.522+4.0）+1.4×

（2.0+4.0）=28.23kN/m2

线荷载为：

P1’=28.23×

0.4=11.30kN/m

（2）腹板部位荷载计算

P21=A2γ/B2=7.295×

26.5/1.4=138.09kN/m2

P21=138.09×

1.05=144.99kN/m2

P22=2.0+2.0=4.0kN/m2

P23=2.0kN/m2

P24=4.0kN/m2

腹板下荷载合计为：

P2=1.2×

（144.99+4.0）+1.4×

（2.0+4.0）=187.19kN/m2

P2’=187.19×

0.4=74.88kN/m

（3）顶、底板部位荷载计算

P31=（A3+A3'

）γ/B1=26.5×

3.652/2.2=43.99kN/m2

P31=43.99×

1.05=46.19kN/m2

P32=2.0+2.0=4.0kN/m2

P33=2.0kN/m2

P34=4.0kN/m2

顶板下荷载合计为：

P3=1.2×

（46.19+4.0）+1.4×

（2.0+4.0）=68.63kN/m2

P3’=68.63×

0.4=27.46kN/m

（4）荷载分布示意图

根据以上计算荷载，节段荷载分布示意图如下图所示

3.1.2横梁受力分析

横梁为I25b,其A=53.5cm2,Ix=5278cm4,Wx=422cm3,Ix/Sy=21.4cm，m=42kg/m。

Q235弹性模量：

，容许弯曲应力215MPa，容许压应力325MPa，容许剪应力125MPa。

横梁的力学计算模型采用多跨连续梁，用力学求解器计算强度及挠度，其验算结果见图。

横梁计算模型（单位：

N/m）

横梁弯矩及支反力结果（单位：

N.m和N）

横梁剪力分布图（单位：

N）

横梁最大挠度分布图以及计算结果

从以上验算结果可知，横梁的最大绝对弯矩为24.8kN.m，最大剪力为67.7kN，则有：

σmax=Mmax/wx=24.8/0.000422×

10-3=59.05MPa<

215MPa；

τmax=QSx/Ixd=67.7/（0.214×

0.01）×

10-3=31.64MPa<

125MPa；

故最大弯曲应力和最大剪应力均符合要求。

从以上验算结果可知，横梁的跨中最大挠度为1.2mm，小于允许挠度[f]=l/300=2400/300=8mm，满足规范要求；

横梁悬臂端最大挠度为2.3mm，小于允许挠度[f]=l/300=2100/300=7mm，满足规范要求。

3.2托架计算

托架为I40b,其A=94.1cm2,Ix=22781cm4,Wx=1139cm3,Ix/Sy=33.9cm，m=73kg/m。

托架承受横梁传递的力，由以上计算可知，托架受到的最不利荷载为90.1kN。

托架的计算模型、强度及挠度的验算结果见图。

托架计算模型

托架弯矩分布图（单位：

N.m）

托架剪力分布图（单位：

托架轴力分布图（单位：

托架最大挠度分布图（单位：

m）

从以上验算结果可知

托架的最大绝对弯矩为189.2kN.m，最大剪力值为357.6kN，最大轴力为288.0kN则有：

σmax=Mmax/wx=189.2/0.001139×

10-3=166.2MPa<

τmax=QSx/Ixd=357.6/（0.339×

0.012）×

10-3=88.0MPa<

σn=Nmax/A=288.0/0.00941×

10-3=30.7MPa<

325MPa

故托架的最大正应力、最大剪应力和最大轴应力均满足规范要求。

托架最大竖向位移为1.29mm<

[f]=l/300=1500/300=5mm；

故刚度满足规范要求。

托架斜杆稳定性验算：

斜杆轴力N=288KN，弯矩M=189.2KN.m

主桁采用I40b工字钢，在桁架平面内A=94.1cm2，惯性矩Ix=22781cm4，h=40cm，Wx=1139cm3,ix=15.6cm；

L=3.56m。

λ=L/ix=356/15.6=22.8查表有：

稳定系数

=0.909

=288000/0.909/0.00941+189200/0.001139=199.8MPa<

[f]=215MPa

斜杆的稳定性满足要求。

4、横桥向托架及横梁

4.1横桥向横梁

4.1.1截面荷载分布

横梁采用I25b工字钢,间距0.24m，共设置5道，其余为保证施工平台等另加工字钢自行增加，根据受力截面计算可知，翼缘板截面面积A=0.675m²

26.5×

12/（1.5×

10）=14.31kN/m2

P11=14.31×

1.05=15.03kN/m2

（15.03+4.0）+1.4×

（2.0+4.0）=31.24kN/m2

P1’=31.24×

0.4=12.50kN/m

4.1.2横梁受力分析

从以上验算结果可知，横梁的最大绝对弯矩为6.243kN.m，最大剪力为16.264kN，则有：

σmax=Mmax/wx=6.243/0.000422×

10-3=14.793MPa<

τmax=QSx/Ixd=16.264/（0.214×

10-3=7.6MPa<

从以上验算结果可知，横梁的跨中最大挠度为0.17mm，小于允许挠度[f]=l/300=2300/300=7.7mm，满足规范要求；

横梁悬臂端最大挠度为0.11mm，小于允许挠度[f]=l/300=500/300=1.6mm，满足规范要求。

4.2横桥向托架

托架为I25b,其A=53.5cm2,Ix=5278cm4,Wx=422cm3,Ix/Sy=21.4cm，m=42kg/m。

托架承受横梁传递的力，由以上计算可知，托架受到的最不利荷载为30.64kN。

托架的最大绝对弯矩为34.182kN.m，最大剪力值为97.073kN，最大轴力为72.881kN则有：

σmax=Mmax/wx=34.182/0.000422×

10-3=81MPa<

τmax=QSx/Ixd=97.073/（0.214×

0.01）×

10-3=45.362MPa<

σn=Nmax/A=72.88/0.00535×

10-3=13.63MPa<

托架最大竖向位移为0.36mm<

[f]=550/300=1.83mm；

斜杆轴力N=72.88KN，弯矩M=8.07KN.m

主桁采用I25b工字钢，在桁架平面内A=53.3cm2，惯性矩Ix=5278cm4，h=25cm，Wx=422cm3,ix=9.93cm；

L=2.13m。

λ=L/ix=213/9.93=21.45查表有：

=72880/0.909/0.00533+8070/0.000422=34.17MPa<

5、结论及建议

对长征沟特大桥连续梁0#块墩顶托架进行了检算，主要结论和建议如下：

（1）托架各构件的强度及刚度均满足规范要求；

（2）托架斜杆的稳定性满足规范要求；

（3）托架与横向工字钢之间需采取可靠的连接措施，防止工字钢倾覆；

（4）牛腿与牛腿之间的斜撑需采取牢靠的连接措施，以防止牛腿斜撑发生横桥向失稳，为了保障安全，建议每个牛腿的斜撑之间用一根I40b工字钢焊接，形成一个整体。

（5）为了保证安全，桥墩两侧预埋的牛腿托架的水平梁在浇筑前应采取可靠地连接措施。