(40+64+40)现浇段施工方案检算
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1 宝山特大桥(40+64+40)m预应力砼连续梁边跨现浇段
施工方案检算
宝山特大桥中的35-38#为(40+64+40)m的预应力砼连续梁结构型式,套用《通桥(2005)2368-III》通用图,边跨15#块采用支架进行现 浇,其余块段采用挂篮悬臂施工。现浇段梁长7.75m,梁高3.05m,设计砼89.572cm3,共重232.866t,现对此部位的模板和支架进行详细的设计和检算,参考施工设计图纸具体过程叙述如下。 截面面积,计算出对应截面线荷载为:
I-I截面线荷截:mkNq/337.2672621411.51
II-II截面线荷截:mkNq/118.3362624638.62
2 模板及支架体系和其它荷载取面荷载为2.5kPa,转化为线荷载为:
mkNq/30125.23
边跨合龙段需借助现浇段支架吊模完成,故检算时在贝雷纵梁悬臂端考虑合龙段一半的荷载,合龙段重69.108t,截面无变化,支架端点承担荷载为:
kNq34.275210068.554
根据计算出的线荷载,结合支架设计施工图,得出顺桥向贝雷梁荷载分布图:
二、纵向贝雷梁受力检算
1、贝雷片检算
根据施工方案设计图,对纵向贝雷梁和上弦杆进行检算,查得标准100型贝雷片的材料特性为:
4250497cmIx,35445cmW,mkNM7.1143,kNQ2.245
抗弯刚度EI:22.3156262697.2504210mkNEI
抗拉强度EA:kNEA6420960641274210
简化力学模型为L=5.4m的有多余约束的几何不变体系,根据顺桥向贝雷梁荷载分布图,画出相应的受力图,得出剪力图和弯矩图,采用桥梁结构计算软件SM
Solver计算,则建立模型及计算图如下: 3 275.34366.118342.045342.045301.922301.922297.337297.337297.337297.3373012345678( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )0.841.400.161.441.400.660.50 结构模型图
x12345678( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )-126.34-126.34-55.47-8.40-55.47-16.58-16.58-9.2664.15-9.26-260.13-8.12-260.13-3.75-3.75 弯矩图
x12345678( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )-297.43280.69-170.09267.11219.17219.17-209.0028.94-387.33486.58290.3415.00 剪力图
由弯矩图可得出最大弯矩为:mkNM13.260max
由剪力图可得出最大剪力为:kNQ57.486max
抗弯检算为:
kNMM7.1143355.43613.2606max
抗剪切检算为:
kNQkNQ2.245095.81657.4866max
挠度检算为:
mmLmmf9.24001160400004.0max
故顺桥向采用6排标准100型贝雷片能够满足设计和施工要求。
三、竖向贝雷片受力检算
由第二步检算中剪力图可知:
kNR91.87333.38758.486max
由于总共由6排贝雷梁承受,因此分配到每片上的力量进行检算即可,竖向采 4 用6排贝雷片支撑,从《装配式公路钢桥使用手册》上查得标准型贝雷桁架的主弦杆竖向承载能力为500kN,则竖向承载能力检算为:
kNRkNR50065.145691.873
故竖向采用6排贝雷片能够满足设计和施工要求。
四、横向工字钢检算
选取横向工字钢分配梁在贝雷片之间部分为最不利荷载对象进行检算,其中最大荷载发生在支架靠近墩柱侧,顶、底板的加厚段位置,参考现浇段施工方案,测得最不利截面对应位置砼面积,算出线荷载,如图1:
q1=3.05×0.4×26=31.72kN/m 图1
q2=(0.87+0.91)×0.4×26=18.51 kN/m
q3=(0.61+0.57)×0.4×26=12.27 kN/m
简化力学模型,按简支梁保守计算,
荷载分布如图2,根据顺桥向贝雷梁荷
载分布图,画出相应的受力图,得出剪
力图和弯矩图,采用桥梁结构计算软件
SM Solver计算,则建立模型及计算图如下:
查得20a工字钢几何特性为:
42369cmIx,25.35cmA
抗拉强度EA:kNEA7455003550210
抗弯刚度EI:29.497469.23210mkNEI 5
图2
31.7218.5112.2712.271234( 1 )( 2 )( 3 )0.110.901.64 结构模型图
x1234( 1 )( 2 )( 3 )2.092.0910.9510.9511.40 弯矩图
x1234( 1 )( 2 )( 3 )20.7317.2417.243.393.39-16.74 剪力图
由弯矩图可得出最大弯矩为:mkNM4.11max
由剪力图可得出最大剪力为:kNQ73.20max
则弯曲应力检算为:
MPaMPaWM1451.4810237104.1136max
剪应力检算为:
MPaMPabISQ8502.1717471073.203max 6 挠度检算为:
mmLmmf6.640026504002.0max
所以,横向40cm一道工字钢分配梁能够满足施工要求。
五、地基承载力检算
条形砼基础高1米,检算时按浅埋基础考虑,双片贝雷垛子中心与基础中心重合,故不考虑基底偏心距影响,贝雷片立杆传递的竖向荷栽按照3步中的最大荷载选取,保守计算:
N=8R=145.65×8=1165.2 kN
A=5.34×1=5.34m2
基底最大应力为σ=KPaAN2.21834.52.1165
施工中,条形基础以下换填不少于1m的砾石土,分层夯实,使之承载力不小于260KPa