2、跨引江济汉特大桥96m钢桁梁拖拉施工计算书.docx
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跨引江济汉特大桥96m钢桁梁拖拉计算书
目录
1、工程概况 1
2、基本资料 1
2.1计算依据 1
2.2材料许用应力 2
3、检算复核 2
3.1拖拉过程及导梁计算 2
3.1.1计算荷载及模型 2
3.1.2拖拉过程计算 3
3.1.3导梁的计算 6
3.1.4导梁平联及门架的计算 15
3.2临时墩计算 16
3.2.1计算荷载及模型 16
3.2.2临时墩荷载取值 16
3.2.3计算分析 17
4、结论 24
3
1、工程概况
跨引江济汉特大桥桥跨布置为2-32m简支梁+1-96m钢桁梁+5-32m简支梁+1-20m简支梁+2-24m简支梁+5-32m简支梁，全桥长575.36m。
其中1-96m钢桁梁采用拖拉施工方案。
图1-1拖拉施工布置图
96m跨钢桁梁设置前导梁（长60m），在0#台后的路基上，利用40t龙门吊机拼装钢梁，钢梁和导梁拼装完成后，然后拖拉钢梁及前导梁向3#墩方向前移，分别在临时墩A~C上设置水平拖拉千斤顶。
分三次将钢梁拉至设计位置。
拖拉钢梁至设计及位置后，在3#墩侧采用50t汽车吊机分段拆除导梁，最后安装支座，调整钢梁高程和水平位置，落梁。
2、基本资料
2.1计算依据
1、《铁路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；
2、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；
4、《港口工程荷载规范》（JTJ215—98）；
5、跨引江济汉特大桥设计图纸。
2.2材料许用应力
材料许用应力表（单位：
MPa）表2.2-1
钢材
牌号
弯曲应力
轴向应力
剪应力
端面承压
（磨光顶紧）
Q235钢
170
165
100
240
Q345钢
255
240
145
360
3、检算复核
3.1拖拉过程及导梁计算
3.1.1计算荷载及模型
3.1.1.1计算荷载
（1）主梁及钢导梁自重；
（2）风荷载；
根据《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.5—2005），风荷载强度可按下式计
算：
式中W——风荷载强度（Pa）；
W0——基本风压值（Pa），取；
K1——风载体形系数，取K1=1.3；
K2——风压高度变化系数，取离地面或常水位高度40m对应的系数K2=1.22；
K3——地形、地理条件系数，取值K3=1.3。
则风荷载强度
风荷载分别加载至钢桁梁及导梁各杆件上。
3.1.1.2计算模型
图3.1-1拖拉施工计算模型
3.1.2拖拉过程计算
3.1.2.1计算内容及施工工况
（1）钢梁拖拉过程计算工况见下表：
钢梁拖拉过程计算工况表表3.1-1
工况号
导梁位置
1
拼装导梁及主梁在条形基础至2#墩，导梁前端支撑在滑道梁上
2
导梁顶推至3#主墩，导梁前端未支撑在滑道梁上
3
导梁顶推至3#主墩，导梁前端支撑在滑道梁上
4
继续顶推主梁，导梁前行每过3#主墩3个节间，便拆除其越过3#主墩导梁杆件
5
顶推主梁至设计位置，拆除剩余导梁杆件，完成顶推施工
①工况1：
拼装导梁及主梁在条形基础至2#墩。
②工况2：
导梁拖拉至3#主墩，导梁前端不支撑。
（抗倾覆计算最不利工况）
③工况3：
导梁拖拉至3#主墩，导梁前端支撑。
④工况4：
钢梁拖拉至设计位置，导梁未拆除。
（临时支墩C最不利工况）
⑤工况5：
钢梁拖拉至设计位置，导梁拆除。
（2）主要计算内容包括：
1）工况2的情况下，钢梁的抗倾覆系数；在此工况下，考虑风荷载对钢梁作用，其荷载布置如下：
2）在自重和风载作用下各工况主梁及导梁的结构检算；
3）在自重、风载共同作用下各支墩的结构检算。
3.1.2.2抗倾覆计算
在工况2下为最不利情况，此时导梁悬臂:
84m，
倾覆力矩：
抗倾覆力矩：
抗倾覆系数，满足要求。
3.1.2.3自重和风载作用下各工况主梁及导梁的结构的计算
（1）拖拉过程各工况下的支点反力
各工况下的单个支点反力（单位：
t）表3.1-2
工况
拼装基础单个支点最大反力（t）
1#临时墩（t）
2#临时墩（t）
3#临时墩（t）
1
129
89
18
2
275
682
3
454
427
77
4
342
615
5
389
389
最大值
129
454
682
615
注：
风载作用下，单个临时墩两支点反力不同，此表仅列出大值。
（2）导梁前端的变形
各工况下导梁（钢箱梁）前端变形（单位：
mm）表3.1-3
工况号
前端变形
2
-215
4
-49
（3）主梁强度检算
工况2下，导梁前行至3#临时墩，此时主梁有最大组合应力，其应力图如下：
图3.1-2主梁最大组合应力图
图3.1-3边主梁最大轴向应力图
工况2下主桁架腹杆最大压力为347t，λ=90,φ=0.621，σ=3470000/0.621×79488=71MPa，稳定性满足设计要求。
最大组合应力为102，小于容许应力；杆件最大轴向应力为66，小于容许应力，主梁强度满足要求。
3.1.3导梁的计算
3.1.3.1计算工况
导梁计算工况表表3.1-5
工况号
导梁位置
D1
导梁拖拉至3#临时墩，前端未支撑
D2
导梁拖拉至3#临时墩，前端支撑
D3
导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点
D4
导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点
D5
导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点
D6
导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点
D7
导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点
D8
导梁前行至设计位置，拆除导梁
采用midas建立导梁计算模型，通过计算得各个杆件在各工况下的结构受力如下表所示：
工况
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
杆件S1S2
+373
-131
-308
-372
-279
-62
+366
—
杆件S2S3
+262
-181
-289
-277
-107
+216
+226
—
杆件S3S4
+172
-267
-323
-192
+161
+174
+172
—
杆件S4S5
+87
-267
-209
+83
+88
+87
+87
—
杆件S5S6
+21
-158
+18
+21
+21
+21
+21
—
杆件U1U2
-292
+163
+305
+330
+195
-77
-290
—
杆件U2U3
-167
+192
+264
+208
-7
-168
-167
—
杆件U3U4
-143
+308
+314
+78
-144
-143
-143
—
杆件U4U5
-50
+222
+106
-48
-50
-50
-50
—
杆件U5U6
-6
+84
-5
-6
-6
-6
-6
—
杆件S2U1
-219
-88
+15
+119
+225
+366
-212
—
杆件S2U2
+169
+53
-41
-134
-228
-358
+165
—
杆件S3U2
-159
-21
+81
+185
+284
-156
-159
—
杆件S3U3
+39
+120
+64
-96
-346
+34
+39
—
杆件S4U3
-16
-126
-51
+155
-15
-16
-16
—
杆件S4U4
+98
-65
-174
-294
93
+98
+97
—
杆件S5U4
-65
+80
+177
-63
-65
-64
-65
—
杆件S5U5
+50
-110
-216
+47
+50
+50
+50
—
杆件S6U5
-29
+131
-27
-29
-29
-29
-29
—
杆件S6U6
+12
-137
+11
+13
+12
+12
+12
—
注明：
（1）、表中D1为导梁拖拉至3#临时墩，前端未支撑；
表中D2为导梁拖拉至3#临时墩，前端支撑；
表中D3为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；
表中D4为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；
表中D5为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；
表中D6为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；
表中D7为导梁拖拉前行12m，支撑转换至后一节点；
表中D8为导梁前行至设计位置，拆除导梁；
（2）、表中数据“+”为拉力，“-”为压力，其单位为t。
3.1.3.2计算结果
（1）杆件S1S2计算
导梁杆件最大压力为350t，最大拉力为372t，杆件S1S2为变截面杆件，按最小截面计算杆件稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计要求；，满足设计要求。
局部稳定计算：
顶底板，腹板，局部稳定满足设计要求。
（2）杆件S2S3计算
导梁杆件最大压力为267t，最大拉力为228t，杆件S2S3最大受力为压力，仅计算杆件稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计要求。
局部稳定计算：
顶底板，腹板，局部稳定满足设计要求。
（3）杆件S3S4计算
导梁杆件最大压力为300t，最大拉力为176t，杆件S3S4最大受力为压力，仅计算杆件稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计要求。
局部稳定计算：
顶底板，
腹板，局部稳定满足设计要求。
（4）杆件S4S5计算
导梁杆件最大压力为253t，最大拉力为91t，杆件S4S5最大受力为压力，仅计算杆件稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计要求。
局部稳定计算：
顶底板，
腹板，局部稳定满足设计要求。
（5）杆件S5S6计算
导梁杆件最大压力为150t，最大拉力为24t，杆件S5S6最大受力为压力，仅计算杆件稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计要求。
局部稳定计算：
顶底板，
腹板，局部稳定满足设计要求。
（7）杆件U1U2计算
导梁杆件最大压力为293t，最大拉力为307t，杆件U1U2为变截面杆件，按最小截面计算杆件稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计要求；，满足设计要求。
局部稳定计算：
顶底板，腹板，局部稳定满足设计要求。
（8）杆件U2U3计算
导梁杆件最大压力为171t，最大拉力为245t，计算杆件U2U3稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计要求。
局部稳定计算：
顶底板，
腹板，局部稳定满足设计要求。
（9）杆件U3U4计算
导梁杆件最大压力为151t，最大拉力为298t，计算杆件U2U3稳定。
则：
查表得：
。
，满足设计
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