0块托架midas计算书.docx
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0块托架midas计算书
应用MIDASCivil结构分析计算0号块托架受力
一、设计资料
1.托架结构类型及主要参数
0号块结构形式：
箱型结构，高6.5m，顶板宽12.5m，底板宽7m，腹板厚：
0.8m。
顶板厚：
0.6m，底板厚1.0m。
隔墙与立柱对应布置，厚1.1m。
根据设计施工图要求，混凝土浇注采用连续浇注方式。
当强度达到设计要求后进行预应力张拉，然后在0号块上安装挂篮。
托架梁结构形式：
在两个薄壁柱上预留方孔，将托架梁2根40号工字钢组成的箱型梁插入孔内固定（桥墩两侧各一根），中间托架梁采用32号工字钢，横桥向2m。
在托架梁横桥向安装32号工字钢（分配梁），并与托架梁焊接。
在分配梁上安装12.6号槽钢，横桥间距0.6m，12.6号槽钢上安装8x6cm小方木，间距顺桥方向0.3m。
小方木上安装2cm厚竹模板。
具体布置详见《0号块施工布置图》。
2.设计技术标准
1、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
5、《桥涵》上下册交通部第一公路工程局1995年8月
6、《竹编胶合板》GB13123-91
7、《木结构设计规范》GB50005-2003
二、空间模型建立
结构分析计算采用MIDASCivil2006大型桥梁空间分析软件。
1.节点与单元
粱单元由两个节点组成一个单元，板单元由四个节点组成一个单元。
结构力学模型完全模拟0号块实际浇注工作状况。
全桥共建立1218个节点，1668个梁单元，884个板单元。
材料选择：
型钢Q235
方木东北落叶松
2.约束
1）托架梁搁置在立柱上
2）分配梁与托架梁采用刚性连接，释放转角约束。
3.截面特征值均由软件自动生成。
立柱外侧两根托架梁采用2根32号工字钢组成箱型截面，采用截面特征值系数调整。
4.模型图
托架梁与分配梁图
模板支撑图
模板图
三、荷载
1.支架结构自重考虑各连接材料等因素，自重分项系数取1.05，并由软件自动计算。
木结构6KN/m3
钢结构78.5KN/m3
竹模板10KN/m3
2.新浇混凝土重量
腹板（厚0.8m处）假定顶底板处倒角均作用在腹板处：
（6.5x0.8+0.33x0.2/2+0.25x0.25/2）x25/0.8=164.5KN/m2
顶底板
（0.6+1）x25=40KN/m2
悬挑（按根部0.5m变化至0.8m处）
（0.5+0.8）x25/2=16.3KN/m2
悬挑（按根部0.2m变化至0.5m处）
（0.2+0.5）x25/2=8.8KN/m2
3.模板及支架自重
底模采用竹模板，其他采用钢模板1.1KN/m2
支架自重由软件自动计算
4.施工人员及施工材料、机具等荷载《公路桥涵施工规范》JTJ041-2000附录D2.5KN/m2
5.振捣产生的荷载2KN/m2
四、内力组合
内力组合按照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000，分项系数按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004：
荷载组合
自重
混凝土湿重
模板自重
施工荷载
振捣荷载
11
计算强度
1.2
1.2
1.2
1.4
1.4
22
计算刚度
1
1
1
控制内力：
1、32号工字钢
控制应力弯应力215MPa
剪应力125MPa
一根工字钢截面特征值
I=11080cm4
Wx=692.5cm3
Sx=400.5cm3
tx=9.5mm
一根工字钢控制内力：
弯矩M=692500x215/1000000=148.9KM-M
剪力Q=125x110800000x9.5/400500/1000=328.5KN
2、40号工字钢（两根组成，上下各加焊一块宽200x10mm厚钢板）
控制应力弯应力215MPa
剪应力125MPa
一根工字钢截面特征值
I=21714x2+20x1x2X20.5x20.5=60238cm4
Wx=2868.5cm3
Sx=631.2x2+410=1672.4cm3
tx=10.5mm
两根40号工字钢组成的箱型截面控制内力：
弯矩M=2868500x215/1000000=616.7KM-M
剪力Q=2x125x602380000x10.5/1672400/1000=945KN
3、12.6号槽钢
控制应力弯应力215MPa
剪应力125MPa
一根槽钢截面特征值
I=388.5cm4
Wx=61.7cm3
Sx=36.4cm3
tx=5.5mm
截面控制内力：
弯矩M=61700x215/1000000=13.3KM-M
剪力Q=125x3885000x5.5/36400/1000=73.4KN
4、竹夹板控制内力《竹编胶合板》GB13123-91
控制应力80.6MPa
结构计算采用板单元，截面特征采用1m宽计算
板厚20mm
J=1000X203/12=666667mm4
W=66667mm4
控制内力M=66667X80.6/1000000=5.4KN-M
五、计算结果
1、托架梁（2根40号工字钢）内力及位移包络图
最大弯矩图
最大剪力图
最大位移图
最大弯矩587KN-M<616.7KN-M（满足要求）
最大剪力693KN<945KN（满足要求）
最大位移（跨中）3.0mm<3900/400=9.75mm（满足要求）
最大位移（悬臂）6.3mm<1750/200=8.75mm（满足要求）
（《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000第9.2.4条）
2、托架梁（32号工字钢）内力及位移包络图
最大弯矩图
剪力图
位移图
弯矩130KN-M剪力174KN<328.5KN（满足要求）
位移（悬臂）12.3mm<3250/200=16.25mm（满足要求）（《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000第9.2.4条）
3、12.6号工字钢计算内力及位移
最大弯矩12KN-M<13.3MPa（满足要求）
最大剪力58.3KN<73.4MPa（满足要求）
位移4mm<3900/400=9.75mm（满足要求）（《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000第9.2.4条）
4、竹模板计算内力
最大弯矩1.07KN-M<5.4KN-M（满足要求）
位移采用反算，将弯矩换算为均布荷载计算如下:
跨度0.3m，弹性模量7600MPa
q=1.07x8/0.3/0.3=95.1KN/m2
位移f=5x3004x0.0951/384/7600/666667=0.04mm<1.5mm（满足要求）（《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000第9.2.4条）
六、结论
通过结构分析与计算，托架施工图是安全可靠的，托架承载能力及变形均在规范控制范围内，强度计算值均满足规范要求。
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