武汉三环线V标上部结构架设复核报告4-19分析
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中铁大桥局股份有限公司武汉三环线东段V标上部结构架梁计算复核报告武汉市三环线东段V标起止点桩号为K6+014~K7+874,全线均为桥梁,全长1860m。
全桥共62跨,分15联。
上部结构主梁采用30m跨简支预应力混凝土小箱梁,混凝土标号C50,每跨共4片。
箱梁中心距3.3m,梁高1.7m,主梁高跨比为1/17.65。
预制箱梁边梁顶宽2.8m,中梁顶宽2.5m,底宽1.15m,腹板水平厚18~28cm,底板厚18~27cm,顶板厚18cm。
主梁在墩顶和跨中设横隔梁连接,横隔梁厚20~25cm,预制梁单片吊装重量为:边梁104.6t,中梁99.9t。
梁体内布设纵向预应力,纵向预应力筋采用5-φs15.2高强度低松弛钢绞线。
为了增强横向整体性,在箱梁安装就位后,接头桥面板后浇带部分均采用现浇。
采用现场预制,架桥机架设。
1运梁台车运梁工况1.1总体设计小箱梁运输采用轨道运梁台车运输,运梁台车左右轨道中心距离为2.1m,左右轨道分别布置在单幅桥的两片中梁上,由于工期较紧,运输过程中待架设跨前几跨小箱梁湿接缝未浇注,考虑裸梁运梁,两片中梁、两片边梁在未浇注湿接缝前采用焊接端、中横隔板主钢筋,并焊接部分箱梁顶板连接钢筋,同时采用在两片中梁湿接缝区域填塞钢凳和或撑杆等措施以加强两片中梁的横向整体稳定。
本计算中偏安全计算不考虑两片梁横向连接作用,单片梁独立受力。
运梁台车运梁工况将运梁台车整体作为特载作用于已架设梁体验算。
运梁台车纵桥向行走示意图见图1.1-1,运梁台车横桥向布置图见图1.1-2。
图1.1-1 运梁台车纵桥向行走示意图图1.1-2 运梁台车横桥向布置图1.2荷载1、主梁自重根据设计文件中梁预制重量为1000kN,边梁预制重量为1050kN,计算中取边梁控制设计。
2、运梁台车单台运梁台车6kN。
3、相关系数梁增重系数:1.1不均匀系数:1.2冲击系数:1.24、单片梁荷载合计F=1050/4*1.1*1.2*1.2+6/2=418.8kN1.3计算成果1.3.1单位约定1.3.2原始截面信息1.3.3应力计算成果主截面应力表正应力包络图主应力包络图1.3.4承载能力极限状态正截面强度验算单元号节点号内力属性Mj 极限抗力受力类型是否满足2 2 最大弯矩-2.75 -4.91E+03 上拉受弯是最小弯矩-160 -4.91E+03 上拉受弯是3 3 最大弯矩531 6.02E+03 下拉受弯是最小弯矩125 6.02E+03 下拉受弯是4 4 最大弯矩 1.33E+03 6.59E+03 下拉受弯是最小弯矩549 6.59E+03 下拉受弯是5 5 最大弯矩 2.75E+03 1.03E+04 下拉受弯是最小弯矩 1.30E+03 1.03E+04 下拉受弯是6 6 最大弯矩 3.93E+03 1.12E+04 下拉受弯是最小弯矩 1.94E+03 1.12E+04 下拉受弯是7 7 最大弯矩 4.88E+03 1.20E+04 下拉受弯是最小弯矩 2.45E+03 1.20E+04 下拉受弯是8 8 最大弯矩 5.61E+03 1.26E+04 下拉受弯是单元号节点号内力属性Mj 极限抗力受力类型是否满足最小弯矩 2.83E+03 1.26E+04 下拉受弯是9 9 最大弯矩 6.09E+03 1.28E+04 下拉受弯是最小弯矩 3.10E+03 1.28E+04 下拉受弯是10 10 最大弯矩 6.34E+03 1.28E+04 下拉受弯是最小弯矩 3.24E+03 1.28E+04 下拉受弯是11 11 最大弯矩 6.38E+03 1.28E+04 下拉受弯是最小弯矩 3.27E+03 1.28E+04 下拉受弯是12 12 最大弯矩 6.36E+03 1.28E+04 下拉受弯是最小弯矩 3.25E+03 1.28E+04 下拉受弯是13 13 最大弯矩 6.12E+03 1.28E+04 下拉受弯是最小弯矩 3.13E+03 1.28E+04 下拉受弯是14 14 最大弯矩 5.64E+03 1.26E+04 下拉受弯是最小弯矩 2.89E+03 1.26E+04 下拉受弯是15 15 最大弯矩 4.92E+03 1.20E+04 下拉受弯是最小弯矩 2.52E+03 1.20E+04 下拉受弯是16 16 最大弯矩 3.96E+03 8.42E+03 下拉受弯是最小弯矩 2.03E+03 8.42E+03 下拉受弯是17 17 最大弯矩 2.77E+03 7.51E+03 下拉受弯是最小弯矩 1.42E+03 7.51E+03 下拉受弯是18 18 最大弯矩 1.34E+03 6.59E+03 下拉受弯是最小弯矩689 6.59E+03 下拉受弯是19 19 最大弯矩534 6.02E+03 下拉受弯是最小弯矩275 6.02E+03 下拉受弯是最大(小)抗力及抗力对应内力图1.3.5支反力成果设计采用一端采用2套承载力848kN支座,承载力合计2*848=1696kN>921kN(支反力),满足要求。
1.4计算成果通过以上计算,运梁台车运梁工况满足要求。
2前、中支腿走行横梁计算复核2.1总体设计前、中支腿走行横梁主要验算两幅间运梁时走行横梁承载力和架设边梁时走行横梁承载力。
架桥机走行横梁架设工况示意图。
2.2架桥机支腿反力计算1.架桥机架梁就位工况计算简图如下:其中:主梁组件:第一节79.53kN/单节、后四节均为89.12kN/单节。
各2组。
天车:100 kN/组,2组。
前支组件:98kN/组,1组中支组件:150kN/组,1组后支组件:80kN/组,1组配电组件:12.5 kN/组,2组。
2.架桥机架梁工况计算简图如下:主梁预制重量为1050kN。
2.支腿反力项目架桥机架梁就位工况(kN)架桥机架梁工况(kN)箱梁荷载分配值(kN)前支腿390 912 522 中支腿781 1340 559 后支腿346 315 -31 合计1517 2567 1050 2.3前支腿走行横梁计算复核2.3.1前支腿截面图2.3.2架桥机提梁横移工况(计算复核道路中心线处横梁)架桥机提梁横移工况要求箱梁位于架桥机横向中心线位置,考虑施工中控制偏差,复核箱梁偏离中心线0.5m工况。
结构计算简图:主截面应力见下表:主截面应力表单元号节点号应力上缘正应力下缘正应力最大最小最大最小1 1 应力值0.00 0.00 0.00 0.00容许值145.00 -145.00 145.00 -145.00是否满足要求是是是是2 2 应力值-0.04 -34.20 34.20 0.04容许值145.00 -145.00 145.00 -145.00道路中心线处横梁截面(15号截面)满足规范要求。
2.3.3边梁架设工况架桥机架设边梁工况,架桥机横向一侧支腿位于走行横梁端部,该侧支腿端部行走轮距离走行横梁超垫点0.9m,超垫点紧靠帽梁挡块,超垫点顶面高于帽梁挡块顶面,避免挡块受力。
此时起吊箱梁中心线与架桥机支腿中心距离为1.1m。
结构计算简图:主截面应力见下表:主截面应力表经计算,道路中心线处横梁截面(13、17号截面)应力值超过规范要求,因此架桥机提梁横移时要求起吊箱梁中线与架桥机中心线重合,起吊箱梁中线与架桥机中心线偏差控制在0.5m以内。
前支腿走行横梁两侧边梁处悬臂控制截面(3、27号截面)应力值满足规范要求,实际施工中应采用有效措施保证走行横梁抄垫与计算吻合,并根据实际施工情况及时调整复核计算。
2.4中支腿走行横梁计算复核2.4.1中支腿截面图2.4.2架桥机提梁横移工况(计算复核道路中心线处横梁)架桥机提梁横移工况要求箱梁位于架桥机横向中心线位置,考虑施工中控制偏差,复核箱梁偏离中心线0.5m工况。
结构计算简图:主截面应力见下表:主截面应力表单元号节点号应力上缘正应力下缘正应力最大最小最大最小1 1 应力值0 0 0 0容许值145 -145 145 -145是否满足要求是是是是2 2 应力值-3.13E-03 -6.41 6.41 3.13E-03容许值145 -145 145 -145是否满足要求是是是是3 3 应力值-0.2 -63.6 63.6 0.2容许值145 -145 145 -145经计算,满足规范要求。
2.4.3边梁架设工况架桥机架设边梁工况,架桥机横向一侧支腿位于走行横梁端部,该侧支腿端部行走轮距离走行横梁超垫点0.8m,超垫点计算位置同边梁外侧支座中心线。
此时起吊箱梁中心线与架桥机支腿中心距离为1.1m。
结构计算简图:主截面应力见下表:主截面应力表经计算,满足规范要求。
2.5提梁60吨龙门吊基础设计计算复核2.5.1 60t 龙门吊轨道基础设计取1米单元计算,龙门吊试吊验收时,荷载最大,取KN KN F 75025.110601=⨯⨯=,地基承载力查阅地质勘探报告取400KPa 。
龙门吊自重取90×10KN=900KN ,则KN G F F 4134/)(1=+= 基底面积206.14004260.526413HA m f fr F A ==⨯+⋅⋅+≥=砼 则取60t 龙门吊轨道基础底面宽度为1.20米。
2.5.2 60t 龙门吊轨道基础配筋设计 基底净反力:取1米为计算单元, a j b F P KP 7.101612.1KN12201==⨯⨯=选基础高度mm 800,上台阶高mm 300,下台阶高mm 500,mm h 4200=、a 底板厚度验算:m f b P h cj 305.0103.1407.030.0101607.0310=⨯⨯⨯=≥、b 抗冲切验算: 最大剪力KN 30530.017.10161=⨯⨯==Lb P V j允许抗剪强度42.01103.1407.007.030⨯⨯⨯⨯=lh f c =KN 305KN 42.420>=、c 配筋计算m Lb P M j ⋅⨯⨯⨯==KN 75.453.017.10162121221max =则:mm A s 3904203109.01075.456=⨯⨯⨯=2 选配5φ16,,21004mm A s =大于390mm 2,则φ16间距为200mm,分布筋选φ8@200,上台阶选φ16作构造配筋,6φ16,箍筋为φ8@200。
3结论小箱梁运输采用轨道运梁台车运输,通过采用加强小箱梁横向连接措施,小箱梁在运梁台车运梁工况主梁满足规范要求。
可保证箱梁架设运输安全。
架桥机前、中走行横梁在架桥机提梁横移时起吊箱梁中线与架桥机中心线重合,控制起吊箱梁中线与架桥机中心线偏差控制在0.5m 以内,在架桥机实际施工操作中将此条作为控制列入操作规程,并安排专业技术人员检查复核,经专业技术人员检查复核签字后方可提梁横移。