三线道岔梁支架现浇方案结构检算书.docx
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三线道岔梁支架现浇方案结构检算书
三线道岔梁支架现浇方案
结构检算书
目录
1前言
2施工方案
3结构基本数据
4结构检算项目
5荷载确定
6结构检算
6.1军用梁结构检算
6.2柱顶横梁结构检算
6.3钢管柱结构检算
7结论
施工方案
现浇梁方案拟采用中支墩贝雷架方案。
在跨中设临时支墩，临时支墩由13m长PC型50cm预应力管桩，桩帽混凝土基础和钢管柱组成。
两端支墩利用桥墩承台，在承台上支立钢管柱。
钢管柱柱顶横向放置支撑横梁，横梁上沿桥纵向铺设贝雷架梁，于贝雷架顶、箱梁底板范围内横向铺设I20工字钢分布梁，在分布梁顶铺设钢模板作为底模；侧模采用钢模板，内模采用简易钢模板。
中支墩贝雷架方案效果图
1结构基本数据
XX大桥桥墩为直坡圆端实心墩，墩身380×760cm。
单孔梁体长32.7m，贝雷架梁跨度为28m（12m＋4m＋12m），钢管柱为∅351×10钢焊管。
3.1贝雷架跨度
和横向布置
跨度L＝28m
横向榀数N＝21榀。
贝雷架跨度图
3.2钢管柱
数量n＝7根，代表长度S＝12m。
3.3柱顶横梁
采用两根32b工字钢。
3.4箱梁混凝土重量
新坡道岔梁箱梁单孔混凝土
体积V＝569.1m3，贝雷架横向布置图
重量G＝569.1×2.6＝1479.5T
3.5贝雷架重量
一跨26榀贝雷架重量
G＝26×10片×300kg/片
～80T箱梁跨中截面（mm）
3.6模板重量
侧模、底模、内模重量90T
模板和支架荷载合计＝80T＋90T＝170T
人员和施工机具Gr＝15T；震动等荷载不考虑。
4结构检算项目
－贝雷架变形和抗弯能力；
－柱顶横梁变形和应力；
－钢管柱强度和稳定性。
5荷载确定
根据以上各部分荷载，确定荷载组合，见下表
荷载组合
序号
荷载
重量（KN）
分配系数
最终重量（KN）
（1）
模板及其支架自重
1700
1.1
1870
（2）
砼自重
14795
1.1
16274.5
（3）
人员、材料、机具振捣
150
1.4
210
（4）
风荷载
18354.5
（5）
其它荷载
合计
18354.5
折合线荷载q＝18354.5/32.7=561.3KN/m。
6结构检算
a）贝雷架梁结构检算
贝雷架为21榀，按照梁进行计算。
其检算结果见图。
贝雷架梁结构模型
贝雷架梁荷载图
贝雷架梁结构变形图
贝雷架梁弯矩图
贝雷架梁结构变形8.3mm，最大弯矩M＝33.3T.m<78.8T.m，最大剪力Q＝234/21=11.1T<24.5T，安全系数2.2，挠跨比8.3/12000＝1/1445。
结构变形和杆件内力满足要求。
b）柱顶横梁结构检算
钢管柱顶横向支撑梁，采用两根40b工字钢。
贝雷架梁横向分布宽度为12m，钢管柱两侧中心间距为16m，为简化计算，荷载横向分布宽度按照16m范围匀布考虑。
柱顶横向支撑梁最大荷载在中间横梁，单个横梁总荷载为449T，折算均布荷载为520/16＝28T/m，柱顶横梁计算模型见图。
钢管柱布置图（mm）
单根40b工字钢截面参数，截面面积A=9407mm2，Ix=227810000mm4，截面模量Wx=1139050mm3。
检算结果见图。
柱顶横梁结构模型
柱顶横梁荷载图
柱顶横梁变形图
柱顶横梁应力图
柱顶横梁最大变形0.8mm，最大应力76.8MPa<215MPa。
安全系数2.8，结构变形和应力符合设计和规范要求
c）钢管柱结构检算
根据压杆稳定公式：
N/∅A钢管柱单端荷载449T，实际采用7根，总承载力＝254.6×7＝1782T>449T，安全系数3.97，可以满足要求。
钢管柱允许承载力计算表
钢管
外径
壁厚
内径
截面积
惯性矩
截面
模量
自由长度
回转半径
长细比
稳定系数
承载力
mm
mm
mm
m2
m4
m3
mm
mm
t
∅519×8
519
8
503
12843
419294344
1615778
6000
180.7
33.2
0.922
254.6
519
8
503
12843
419294344
1615778
3000
180.7
16.6
0.978
270.0
6.4PC预应力混凝土管桩
单根直径50cm长13m预应力混凝土管桩，其承载力为
90T，7根管桩总承载力为630T>449T，安全系数1.4。
7结论
通过计算，说明支架方案结构可行，结构变形和杆件内力、应力满足设计和规范要求。
附：
工字钢方案
检算荷载基本相同，取q＝65T/m，跨度布置采用3×9.3m形式。
工字钢为简支梁，40b工字钢45榀。
最大弯矩M＝65×9.32/8=702.73T.m
单根40b工字钢截面参数，截面面积A=9407mm2，Ix=227810000mm4，截面模量Wx=1139050mm3。
最大应力＝M/W＝702.73e4/（45*1139050e-9）
=1.37e8Pa=137MPa<215MPa
最大变形＝5qL4/（384EI）（取q＝65T/m）
＝5×65e4×9.34/（45×384×2.06e11×227810000e-12）
=3.0e-2=30mm
挠垮比＝30/9300=1/310（略大）
如果采用45b工字钢40根，A=11140mm2，Ix=337590000mm4，截面模量Wx=1500400mm3。
最大应力＝M/W＝702.73e4/（40*1500400e-9）
=1.17e8Pa=117MPa<215MPa
最大变形＝5qL4/（384EI）（取q＝65T/m）
＝5×65e4×9.34/（40×384×2.06e11×337590000e-12）
=2.27e-2=23mm
挠垮比＝28/9300=1/413<1/400
因此，40根45b工字钢，3×9.3m跨度布置是可行的。
40根45b工字钢重量＝3×12×40×87.449
＝960×87.449＝84T
45根40b工字钢重量＝3×12×45×73.845
＝1620×73.845＝120T
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