1、根据竹编胶合板国家标准(GB/T13123-2003),现场采用15mm厚光面竹胶板为类一等品,静弯曲强度50MPa,弹性模量E5103MPa;密度取。3.2. 木 材100100mm的方木为针叶材,A-2类,方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范中的A-2类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:w=13*0.9=11.7 MPaE=101030.9=9103MPa=1.40.91.26MPa3.3. 型钢Q235,钢容许应力:轴向应力=135MPa,弯曲应力w=140MPa,剪应力=80MPa,弹性模量E=2.0105N/mm2。3.4. 贝雷梁几何特性结构构造Wx(cm3)I
2、x(cm4)EI(KN.m2)单排单层不加强3578.5250497.2526044.12加强7699.1577434.41212612.24双排单层7157.1500994.41052088.2415398.31154868.82425224.48三排单层10735.6751491.61578132.3623097.41732303.23637836.72双排双层14817.92148588.84512036.4830641.74596255.29652135.92三排双层22226.83222883.26768054.7245962.6689439014478219桁架容许内力表 桥型容许
3、内力不加强桥梁弯矩(KN.m)788.21576.42246.43265.44653.2剪力(KN)245.2490.5698.9加强桥梁1687.533754809.467509618.84. 强度验算4.1. 翼板分析4.1.1. 底模板计算:4.1.1.1. 竹胶板技术指标以及力学性能: 由于翼板处方木按中心间距25cm横向布设,实际计算考虑方木实体宽度5cm,即模板计算跨径取:; 又模板单位宽(1m)面板截面参数:惯性矩:截面抵抗矩:4.1.1.1.1. 荷载计算:a.钢筋砼自重取26KN/m3,即砼产生的面荷载: q1=(0.2+0.55)/2*2+0.2*0.50*26/2.5*1
4、.210.608KN/m2;b.竹胶板自重产生的荷载:q2=0.01510=0.15 KN/m2;c.施工人活载:q3=2.5 KN/m2;d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载:q4=2.0 KN/m2;则取1m宽分析线荷载为:q强=10.608+0.15+2.5+2.015.258KN/mq刚=10.608+0.1510.758KN/m4.1.1.1.2. 受力分析:按三跨0.20m连续梁建模计算模板强度及刚度:强度分析:,满足要求刚度分析:翼板处模板强度、刚度均满足要求。4.1.1.2. 翼板处底模下方木检算:4.1.1.2.1. 方木技术指标以及力学性能:底模下统一采用50100mm的方木。依三
5、跨0.6m连续梁计算方木强度、剪力及挠度:50又方木的截面参数: 截面抵抗矩:4.1.1.2.2. 荷载计算:由上一节模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小,故不予计算):q强=10.608+0.15+2.5+2.015.258KN/m2q刚=10.608+0.1510.758KN/m2又方木的中心间距为:0.6m,故线荷载为:q强=15.2580.6=9.155KN/mq刚=10.7580.6=6.455KN/m4.1.1.2.3. 受力分析:由于方木下面分配梁按0.6m间距布置,故方木建模按三跨0.60m连续梁分析如下:方木的强度、刚度均满足要求。4.1.2. 箱梁腹段
6、计算(按最大荷载截面高度3.1m计算)根据连续箱梁设计图选出截面为最不利截面。选取荷载最大的边腹板下位置按一次浇注荷载进行模板、方木计算分析;4.1.2.1. 底模计算:4.1.2.1.1. 竹胶板技术指标以及力学性能:静弯曲强度50MPa,弹性模量E5密度:由于外底模方木按中心间距为25cm横向布设,考虑其本身的10cm实体尺寸,即模板计算跨径取:又模板单位宽(0.5m)面板截面参数:4.1.2.1.2. 荷载计算:对于箱梁底部的模板荷载分析,按实腹板处的模板下方木间距均为0.25m,按最不利情况分析,取实腹板处底模板进行分析;荷载分析如下:(腹板截面为500mm)q1=1.2*3.1*26
7、*0.548.36KN/m;q2=0.015*10*0.5=0.075 KN/m;q3=2.5*0.51.25 KN/m;q4=2.0*0.51KN/m;则q强=48.36+0.075+1.25+150.685KN/m q刚=48.36+0.07548.435KN/m4.1.2.1.3. 受力分析:腹板底板按三跨0.15m连续梁建模计算模板强度及刚度:实腹板处模板强度、刚度均满足要求。4.1.2.2. 底模下方木检算:4.1.2.2.1. 方木技术指标以及力学性能:底模下统一采用100100mm的方木,按支架间距三跨0.6m连续梁计算;4.1.2.2.2. 荷载计算:底模板分析可知转递到方木的
8、面荷载如下(由于方木自身重相对较小,故不予计算):腹板处:q强=48.36+0.075+1.25+150.685KN/m又因方木在支架的中心间距为:q强=50.6850.6=30.411KN/mq刚=48.4350.6=29.061KN/m4.1.2.2.3. 受力分析:同样根据前面荷载分析情况分如下两种情况:实腹板处:按纵向方木在支架下的受力点按0.6m间距布置,故方木建模按三跨0.60m连续梁分析如下:故实腹板处的方木的强度、刚度均满足要求。4.1.3. 空心段箱梁截面计算分析4.1.3.1. 底模计算:4.1.3.1.1. 竹胶板技术指标以及力学性能:由于除翼板外底模方木按中心间距为25
9、cm横向布设,考虑其本身的5cm实体尺寸,即模板计算跨径取:又模板单位宽(1m)面板截面参数:4.1.3.1.2. 荷载计算:对于箱梁底部的模板荷载分析,空腹板的模板下方木间距均为0.25m,荷载分析如下:钢筋混凝土荷载设计值q1=1.2(分项系数)170.66/7.79(截面底宽)=26.29KN/m;钢筋砼自重取26KN/m3,(分项系数)1.2即砼产生的面荷载: q1=0.22*2*26*1.213.728KN/m2;q强=13.728+0.15+2.5+2.018.378KN/mq刚=13.728+0.1513.878KN/m、受力分析:空腹板处模板强度、刚度均满足要求。4.1.3.2
10、. 底模下方木检算:4.1.3.2.1. 方木技术指标以及力学性能:按三跨0.6m连续梁计算。 又方木的截面参数: 惯性矩:4.1.3.2.2. 荷载计算:方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小,故不予计算):空腔腹板处:q强=13.728+0.15+2.5+2.018.378KN/m2q刚=13.728+0.1513.878KN/m2又此时方木的中心间距为:q强=18.3780.6=11.03KN/mq刚=13.8780.6=8.327KN/m按方木下面分配梁按0.6m间距布置,故方木建模按三跨0.6m连续梁分析如下:故空腔腹板处的方木的强度、刚度均满足要求。4.1.4. 实心端箱梁截面计
11、算分析选取荷载最大的实心端箱梁截面4m高度的位置按一次浇注荷载进行模板、方木、计算分析;4.1.4.1. 底模计算:4.1.4.1.1. 竹胶板技术指标以及力学性能:4.1.4.1.2. 荷载计算:对于箱梁底部的模板荷载分析,按模板下方木间距均为0.25m,按最不利情况分析,取实心端部箱梁4m截面的底模板进行分析;q1=1.2*4*26124.8KN/m2;q2=0.015*100.15 KN/m2;q4=2.0KN/m2;则q强=124.8+0.15+2.5+2129.45KN/m q刚=124.8+0.15124.95KN/m4.1.4.1.3. 受力分析:箱梁实心端处模板强度、刚度均满足
12、要求。4.1.4.2. 底模下方木检算:4.1.4.2.1. 方木技术指标以及力学性能:100mm的方木,按支架间距三跨0.5m连续梁计算;4.1.4.2.2. 荷载计算:0.5m,故线荷载为:q强=129.450.5=64.725KN/mq刚=124.950.5=62.475.KN/m4.1.4.2.3. 受力分析:按纵向方木在支架下的受力点按0.5m间距布置,故方木建模按三跨0.50m连续梁分析如下:故实心端的方木的强度、刚度均满足要求4.1.5. 48*3mm钢管支架检算:(按截面高度3.1m计算)4.1.5.1. 小横杆计算箱梁腹板立杆立杆纵向间距为600mm,横向间距为300mm,步
13、距为1200mm。在顺桥向腹板下的混凝土重量为:钢筋砼自重取26KN/m3,即砼产生的面荷载: g1=3.1*26*0.5*0.6*1.229.016KN/m;g2=0.015*10*0.5*0.6=0.045 KN/m;g3=2.5*0.5*0.60.75KN/m;g4=2.0*0.5*0.60.6KN/m;则g=29.016+0.045+0.75+0.630.411KN/m弯曲强度:抗弯刚度:4.1.5.2. 大横杆计算立柱纵向间距为0.6m,即l2=0.6m,按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递有集中力F30.411*0.39.123KN;最大弯距: 不能满足要求,在腹板位置时采用双横杆加
14、固。挠度:4.1.5.3. 立杆计算: 立杆承受由大横杆传递的荷载,因此N9.123KN,大横杆步距为1.2m,长细比l/i=1200/15.95=75,查附录三,得0.75。因NN,满足要求、扣件抗滑力计算 因R9.123KNRC8.5KN,不能满足抗滑要求,所以在腹板位置时采用双扣件加固。4.2. 贝雷梁验算(1)、16.5m跨度的贝雷片验算选取16.5m的贝雷片跨度进行验算。竖向荷载取上述支架所得最大反力18KN,并按照支架实际位置进行加载。贝雷片横向间距取0.50m(16m/32),共布设贝雷片33个。作用于贝雷片的集中荷载取支架支座反力一半。取单片贝雷片进行计算,计算模型取单跨简支梁
15、结构,所受荷载为均布荷载。 本计算按最不利因素考虑,取第四跨进行验算。受力简图 验算强度贝雷片力学性能为:I= 250500cm4W= 3578.5 cm3M= 788.2KNmQ= 245.2KN箱梁梁体顺线路方向每延米钢筋砼自重为:9.8126(C40钢筋混凝土自重)=254.8KN。顺线路方向每延米宽跨中最大弯矩计算公式如下:其中, M-贝雷梁计算最大弯距(N.mm); l-计算跨度: l=16500mm; q-作用在贝雷梁上的压力线荷载,它包括:254.8=305.76KN/m;倾倒混凝土荷载设计值q2=1.42.001=2.8KN/m;振捣混凝土荷载设计值q3=1.4施工活荷载设计值
16、q4=1.42.51=3.5KN/m;模板及支架(含内模)荷载设计值q5=1.25.51=6.6KN/m20#槽钢自重荷载q625.777182810-310/16.57.87KN/m贝雷梁自重荷载q7=3003310/16.5=33KN/mq=q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7=305.76+2.8+2.8+3.5+6.6+7.87+33=362.33KN/m;、纵梁最大弯距单片贝雷片最大承受弯矩: Mmax=12330.54/33=373.65KN.MM= 788.2KN.M满足要求。、纵梁最大剪力 1支点:Qmax=362.3316.5/2=2989.22KN 1、2支点相同。单片
17、贝雷片容许剪力:1支点:Q=2989.22/33=90.58KNQ= 245.2KN、挠度验算、AB跨16.5m贝雷纵梁最大挠度f=L/400=1650/400=4.125cmfmaxf满足规范要求(2)单片贝雷片最不利荷载计算根据桥的横断面图,在第四跨(P3-P4)跨的侧腹板下第三组贝雷片承受正上方的混凝土面积最大,荷载最大,处在最不利荷载位置。此贝雷梁由三片贝雷片组合而成,如下图所示:此贝雷梁由三片贝雷片组合而成,现对此三片贝雷片进行验算。贝雷梁上部腹板宽0.5m,按最大受力处2.45m,计算。2.45m处混凝土荷载为q1=2.450.52.610=31.85KN0.5=1.4KN/m;0
18、.5=1.75KN/m;0.5=3.3KN/m10/16.52.18KN/m310/16.5=3KN/m2.45m处总荷载 q=1.2q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7=1.2*31.85+1.4+1.4+1.75+3.3+2.18+3=51.25KN/m;计算模型如下通过结构力学求解器计算结果如下:杆端位移值 ( 乘子 = 1)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 u -水平位移 v -竖直位移 _-转角 u -水平位移 v -竖直位移 _-转角 1 0.00000000 0.00000000 -0.00552982 0.00000000 0.00000000 0.00552982内
19、力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 1 0.00000000 422.80000 0.00000000 0.00000000 -422.80000 0.00000000计算剪力结果图如下:计算弯矩结果图如下: Mmax=1744.1/3=581.37KN.mM= 788.2KN.m A支点:Qmax= 51.25*16.5/2=422.81KN 1、2支点相同。A支点:Q=422.81/3=140.94KNQ= 245.2KN3、中跨2*13.5m贝雷梁检算P4-P5跨箱梁跨度为30m,普通贝雷架的挠度不能满足要求,所以在P4-P5跨中设置钢管桩一排。钢管桩采用609(=14mm)长度为25m。根据以上数据,钢管桩平台主
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