连续梁边跨现浇段计算书.docx
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连续梁边跨现浇段计算书
连续梁边跨现浇段计算书
一、工程概况
跨大广高速特大桥82-85#为悬灌连续梁，共4孔，长221.75m。
孔跨布置为：
（60+100+60）m，基础为直径125、180cm钻孔桩、承台，上部为整体悬灌连续梁，砼均采用C50。
边跨现浇段9.75m模板边跨现浇段外侧模、内腔顶模采用0#块模板改装、内腔侧模均采用18mm厚竹胶板，横肋用15×15cm方木，内侧模竖肋采用[10槽钢，钢管支架对撑。
内外侧上下设3道通长Ф25mm精轧螺纹钢对拉螺杆。
布置14片贝雷梁用于支撑H型钢，贝雷梁下部的H400*400*13*21直接放在529的螺旋钢管上。
（支架正面图）
支架正面图
二、编制依据
1、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；
2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）；
3、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》
4、《铁路混凝土工程施工技术指南》
5、《杭长客专施图（桥）-HCJXⅦ-5》跨大广高速特大桥施工图
6、《无渣轨道双线预应力混凝土连续梁（悬灌施工）》
7、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）
三、模板与支架计算
1、荷载取值
静载：
静载主要为梁段混凝土和钢筋自重，以及模板支架重量。
活载：
施工荷载
将截面分成如所示
根据规范要求，在箱梁自重上添加荷载
⑴砼单位体积重量26.5KN/m3
⑵倾倒砼产生的荷载：
4.0kN/m2
⑶振捣砼产生的荷载：
2.0kN/m2
⑷模板及支架产生的荷载：
1.0kN/m2
⑸施工人员及施工机具运输或堆放荷载：
2.5kN/m2。
⑹方木自重荷载：
7.5KN/m3
荷载系数：
⑴钢筋砼自重：
1.2；
⑵模板及支架自重：
1.2；
⑶施工人员及施工机具运输或堆放荷载：
1.4；
⑷倾倒砼产生的竖向荷载：
1.4；
⑸振捣砼产生的竖向荷载：
1.4；
⑹倾倒砼产生的水平荷载：
1.4；
⑺振捣砼产生的水平荷载：
1.4；
⑻浇筑砼时对侧面模板的压力：
1.2。
计算截面区域划分
2、底板模板强度承载力验算
底板模板（即A2与A3）下拟摆纵向方木间轴距腹板底为0.2m，底板底为0.3m，方木为10×10cm，木材的弹性模量取9.5×103Mpa，底模宽度取1m计算，作用在底模板上每m宽的均布荷载为：
Q2=1.2×131.567/1.4+（4+2+2.5+1）×1.4=125.67KN/m
Q3=1.2×150.324/3.891+（4+2+2.5+1）×1.4=59.66KN/m
1）腹板底模板验算，按三等跨连续梁计算：
竹胶板力学参数：
b=1mh=0.018mI=bh3/12=1×0.0183/12=4.86×10-7m4
A=bh=1×0.018=0.018m2
E=9.5×103MpaW=bh2/6=1×0.0182/6=5.4×10-5m3
EA=9.5×103×106×0.018=171000000
EI=9.5×103×106×4.86×10-7=4617
Q2=Q2=1.2×131.567/1.4+（4+2+2.5+1）×1.4=125.67KN/m
建立力学模型（单位N）：
结构弯矩图（单位N•m）：
Mmax=0.503kN·m
弯矩正应力σ=M/W=0.503×103/（5.4×10-3）=9.3MPa＜[σw]=15MPa
结构位移图：
fmax=0.00029m<0.2/400=0.0005m
实际施工中间距不大于20cm。
故满足要求！
2）底板底模板验算，按三等跨连续梁计算：
竹胶板力学参数：
b=1mh=0.018mI=bh3/12=1×0.0183/12=4.86×10-7m4
A=bh=1×0.018=0.018m2
E=9.5×103MpaW=bh2/6=1×0.0182/6=5.4×10-5m3
EA=9.5×103×106×0.018=171000000
EI=9.5×103×106×4.86×10-7=4617
Q3=1.2×150.324/3.891+（4+2+2.5+1）×1.4=59.66KN/m
建立力学模型（单位N）：
结构弯矩图（单位N•m）：
Mmax=0.537kN·m
弯矩正应力σ=M/W=0.537×103/（5.4×10-3）=9.94MPa＜[σw]=15MPa
结构位移图：
fmax=0.00071m<0.3/400=0.00075m
实际施工中间距不大于30cm。
故满足要求！
3、底纵梁验算
1）腹板处底纵梁验算
腹板（即A2）下摆I28b工字钢轴距0.40m，下H型钢间距2.3m：
工字钢力学参数：
Ix=7480cm4Wx=534cm3A=61cm2d=10mmE=2.1×105MpaS=312.3cm3
Q2=1.2×131.567/1.4+（4+2+2.5+1）×1.4=125.67KN/m
建立力学模型（单位N）：
结构弯矩图（单位N•m）：
Mmax=67.987kN·m
弯矩正应力σ=M/W=67.987×103/（534×10-6）=127.3MPa＜[σw]=145MPa
结构剪力图（单位N）：
Qmax=16.971KN
剪应力τ=Q×S/（I×d）=16.971×103×312.3×10-6/（7480×10-8×0.01）=7.09MPa<[τ]=85Mpa
结构位移图：
fmax=0.00121m<2.3/400=0.00575m
故满足要求！
2）底板处底纵梁验算
底板（即A3）下摆I28b工字钢轴距0.40m，下H型钢间距2.3m：
工字钢力学参数：
Ix=7480cm4Wx=534cm3A=61cm2d=10mmE=2.1×105MpaS=312.3cm3
Q3=1.2×150.324/3.891+（4+2+2.5+1）×1.4=59.66KN/m
建立力学模型（单位N）：
结构弯矩图（单位N•m）：
Mmax=32.276kN·m
弯矩正应力σ=M/W=32.276×103/（534×10-6）=60.4MPa＜[σw]=145MPa
结构剪力图（单位N）：
Qmax=80.57KN
剪应力τ=Q×S/（I×d）=80.57×103×312.3×10-6/（7480×10-8×0.01）=33.6MPa<[τ]=85Mpa
结构位移图：
fmax=0.00058m<2.3/400=0.00575m
故满足要求！
4、贝雷梁顶H400*400*13*21验算
考虑0#块完成后有H400*400*13*21，故用在贝雷梁顶部，间距2.3m。
H400*400*13*21的力学参数：
A0=219.5cm2Ix0=66900cm4S0=508.8cm3Wx0=3340cm3
翼板荷载（考虑临边防护0.7m）：
Q1=1.150×26.5/2.65×2.3×1.2+（4+2.5+2.0+1）×2.3×1.4=62.33KN/m;
腹板荷载：
Q2=4.965×26.5/1.405×2.3×1.2+（4+2.5+2.0+1）×2.3×1.4=289.05KN/m;
底板荷载：
Q3=5.673×26.5/3.891×2.3×1.2+（4+2.5+2.0+1）×2.3×1.4=137.23KN/m;
受力分析：
结构受力图（单位：
N，N/M）:
结构弯矩图（单位：
N••M）：
Mmax=45.03kN·m
弯矩正应力σ=M/W=45.03×103/（3340×10-6）=13.5MPa＜[σw]=145MPa
结构剪力图（单位：
N）
Qmax=197.06KN
剪应力τ=Q×S/（I×d）=197.06×103×508.8×10-6/（66900×10-8×0.013）=11.5MPa<[τ]=85Mpa
结构位移图（单位：
m）
位移验算:
Fmax=0.0008588m<0.946/400=0.002365m
故，此处满足！
7、贝雷梁验算
⑴底板底贝雷梁验算
计算荷载为腹板加底板的混凝土自重以及人员机具、振捣、支架荷载，全部作用在底板和腹板正下方的10片贝雷梁上。
则：
q2+q3=1.2×（4.9648×2+5.6726）×26.5+1.4×（4+2.5+2+1）×6.7=585.26kN/m
贝雷梁（单排单层）的力学参数：
A=25.48cm2I=250497.2cm4W=3578.5cm4[M]=788.2KN•ME=2.1×105Mpa[Q]=245.2kN
结构受力图：
（N）
结构弯矩图：
（N•m）
结构剪力图：
（N）
内力计算
Mmax=1975.070kN•m<[M]×10=788.2×10=7882kN•m
Qmax=1905.964KN<[t]×10=245.2×10=2452KN
挠度计算：
fmax=0.01330m<6.05/400=0.015125m
支座反力R1-1=2220.119/10=222.01KNR1-2=3047.22/10=304.72KN
⑵腹板底贝雷梁检算
计算荷载为腹板的混凝土自重以及人员机具、振捣、支架荷载，全部作用在腹板正下方的3片贝雷梁上。
则：
q2=1.2×4.9648×26.5+1.4×（4+2.5+2+1）×1.405=176.567kN/m
贝雷梁（单排单层）的力学参数：
A=25.48cm2I=250497.2cm4W=3578.5cm4[M]=788.2KN•ME=2.1×105Mpa[Q]=245.2kN
结构受力图：
（N/m）
结构弯矩图：
（N•m）
结构剪力图：
（N）
内力计算
Mmax=595.858kN•m<[M]×3=788.2×3=2364.6kN•m
Qmax=575.01KN<[t]×3=245.2×6=735.6KN
挠度计算：
fmax=0.00401m<6.05/400=0.015125m
支座反力R2-1=669.787/3=223.262KNR2-2=919.316/3=306.439KN（由于两两并排，故支反力按三个计算）
⑶翼板底贝雷梁检算
计算荷载为翼板的混凝土自重以及人员机具、振捣、支架荷载，全部作用在底板和腹板正下方的2片贝雷梁上。
则：
q3=1.2×1.1504×26.5+1.4×（4+2.5+2+1）×2.65=71.828kN/m
贝雷梁（单排单层）的力学参数：
A=25.48cm2I=250497.2cm4W=3578.5cm4[M]=788.2KN•ME=2.1×105Mpa[Q]=245.2kN
结构受力图：
（N）
结构弯矩图：
（N•m）
结构剪力图：
（N）
内力计算
Mmax=242.397kN•m<[M]×2=788.2×2=1576.4kN•m
Qmax=233.916KN<[t]×2=245.2×2=490.4KN
挠度计算：
fmax=0.00163m<6.05/400=0.015125m
支座反力R3-1=272.472/2=136.236KNR3-2=373.980/2=186.99KN
8、贝雷梁底H400*400*13*21验算
①靠近墩身附近的贝雷梁底H型钢检算
贝雷梁底布置H400*400*13*21，底部为螺旋钢管。
H型钢承受贝雷梁传递的力。
H400*400*13*21的力学参数：
A0=219.5cm2Ix0=66900cm4G＝1684.1N/mS0=508.8cm3Wx0=3340cm3
受力分析：
结构受力图：
（单位:
N）
1684.11362361684.12232621684.12220101684.12220101684.12232621684.11362361684.1
结构弯矩图：
（单位:
N•M）
剪力图（N）：
Mmax=67.766KN•M
弯矩正应力σ=M/W=67.766×103/（3340×10-6）=20.3MPa＜[σw]=145MPa
Qmax=233.688KN
剪应力τ=Q×S/（I×d）=233.688×103×508.8×10-6/（66900×10-8×0.013）=13.67MPa<[τ]=85Mpa
结构变形极小，软件计算不显示数值。
故，此处验算满足要求。
②远离墩身的贝雷梁底H型钢检算
贝雷梁底布置H400*400*13*21，底部为螺旋钢管。
H型钢承受贝雷梁传递的力。
H400*400*13*21的力学参数：
A0=219.5cm2Ix0=66900cm4G＝1684.1N/mS0=508.8cm3Wx0=3340cm3
受力分析：
结构受力图：
（单位:
N）
1684.11869901684.13064391684.13047201684.13047201684.13064391684.11869901684.1
结构弯矩图：
（单位:
N•M）
剪力图（N）：
内力计算
Mmax=92.749KN•M
弯矩正应力σ=M/W=92.749×103/（3340×10-6）=27.77MPa＜[σw]=145MPa
Qmax=320.12KN
剪应力τ=Q×S/（I×d）=320.12×103×508.8×10-6/（66900×10-8×0.013）=18.73MPa<[τ]=85Mpa
结构变形极小，软件计算不显示数值。
故，此处验算满足要求。
9、螺旋钢管验算
①靠近墩身的螺旋钢管检算
螺旋钢管，采用Φ529mm，其所承受的力为H型钢所传递下来的集中力。
即H型钢的支座反力。
Φ529mm壁厚10mmD=529mmd=510mm
E=210000000000paA=
=16304.9mm2
H型钢的的支座反力最大值457.297KN
L=12.6mP=456.96KN=457.297N，
mm
由长细比λ查得φ=0.739
σ=
=37.95Mpa
[σ]=145Mpa
故满足！
②远离墩身的螺旋钢管检算
螺旋钢管，采用Φ529mm，其所承受的力为H型钢所传递下来的集中力。
即H型钢的支座反力。
Φ529mm壁厚10mmD=529mmd=509mm
E=210000000000paA=
=16304.9mm2
H型钢的的支座反力最大值626.43967KN
L=12.6mP=626.43967KN=626439.67N，
mm
由长细比λ查得φ=0.739
σ=
=51.99Mpa
[σ]=145Mpa
故满足！
10、地基承载力验算
靠近墩身附近的螺旋钢管作用在边墩承台上，而远离墩身的螺旋钢管则作用在1.5×14.4×1.2的条形基础上。
因为作用在条形基础上的荷载为对称的，故可以考虑为一个竖直向下的集中合力。
螺旋钢管承载的压力
作用在承台上的压力为：
N=3045.36KN
作用在基底上的压力为：
P=N+G=3045.36+1.4×1.5×14.4×1.2×26.5=4006.992KN
地基检算：
力学布置图：
按照45°向下传递，换填60cm砂夹碎石。
则基底面积为：
A=（2×0.6+1.5）×（2×0.6+14.4）=42.12m2
σ=4006.992/42.12=95.1KPa
即，基底地基承载力达到95.1Kpa！
防水措施：
为防止条形基础浸水，对承台与条形基础之间土体压实并用C20砼硬化，硬化面厚度10cm，宽15m，并根据地形设置排水坡和汇水沟。
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