匝道现浇箱梁支架计算书.docx

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1、瓦道现浇箱梁支架计算书目录第1章工程概况11.1 工程概况1L2自然及工程地质条件11.3 现浇支架概况2第2章主要规范与技术标准52.1 主要规范52.2 技术标准5第3章结构静力计算63.1 计算模型与作用63.1.1 结构离散与计算模型63.1.2 材料特性63.1.3 永久作用73.1.4 可变作用73.1.5 作用组合83.2 支架结构验算83.2.1 盘扣支架立杆验算83.2.2 横向分配梁103.2.3 贝雷梁103.3 下部结构验算113.3.1 双拼156大横梁113.3.2 桥墩钢管H3.3.3 基础承载力验算123.4 模板验算133.4.1 方木133.4.2 竹胶板验

2、算133.5 其他验算143.5.1 支架刚度143.5.2 整体稳定143.5.3 双工20梁长细比14第4章小结15第1章工程概况 17.5m,桥梁上部结构采用钢筋混凝土现浇箱梁。247.112CXO141712-4742幻为7OOu242wHlOWn 0OHt2WI*”珈粤4飞瀛八!CKOfOTWg0+MJ7 29728 0X3.67290,7W+f57.M:1.1 工程概况大庙互通CK0+098.242C匝道桥位于重庆市合川区草街街道境内，桥梁轴线走向方位角设计桥孔和跨径为1 16.858+6为90,略成曲线形展布，桥梁中心桩号为CKO+098.242,图1.1.1大庙互通C匝道桥型布

3、置图本设计为现浇箱梁的施工支架，主要承担混凝土浇筑时结构自重、混凝土浇筑模板、临时施工荷载等。1.2 自然及工程地质条件(1)地理位置及地形地貌桥位区属山间冲沟地貌，地形起伏不大，桥位区范围内中线地面高程258.0m-260.20m,最大相对高差2.20m。桥位区有乡村公路通过，交通条件一般。(2)区域地质构造桥位区上覆第四系填土及全新统(Q4M+P)黏土，下伏基岩为三叠系下统飞仙关组(If)灰岩。根据本次钻探结果，结合地面地质调查，桥位区分布的地层由新至老描述如下：第四系(Q)1、黏土(Q科+N)褐黄色，软塑，含少量角砾，表层0.3m为种植土；该层仅局部分布，层厚0.9m-1.6m0承载力特

4、征值fao=8OkPa,摩阻力标准值qik=30kPa2、黏土（Q4a,P,）褐黄色，可塑，含少量砾石，表层0.3m为种植土；该层主要分布于冲沟地段，层厚L2m-7.0m0承载力特征值fa=13OkPa,摩阻力标准值qik=40kPa0三叠系下统飞仙关组（TIf）3、中风化灰岩（Tlf）92：灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，岩芯多呈短柱状、柱状，节长一般7cm-30cm,最长达45cm,少量呈碎块状、块状，块径一般3cm-8cm,岩质硬，岩体较完整。该层桥位区广泛分布，钻孔最大揭露厚度18.0m,承载力特征值fa=15OOkPa,摩阻力标准值qik=300kPa0根据本次勘察结果

5、，结合初勘资料综合分析，桥位区处于沥鼻峡背斜北翼，下伏基岩为三叠系下统飞仙关组（Tlf）灰岩，岩层产状为,346oZ16o,共发育两组节理裂隙，其产状分别为JL225oN70、J2：340oN80,总体呈单斜构造。（3）气象拟建项目位于四川盆地东南部，属亚热带季风湿润气候。其主要气候特征为：春早气温不稳定，冬季温暖少雪，云雾多，夏长酷热多伏旱，秋凉绵绵阴雨天，日照少，秋季阴雨绵绵。拟建线路主要经过重庆市北陪至合川区，区内年平均气温为18.218.3C,年平均降雨量1124.l1164.lmm,春季降水量占全年25%,夏季（68月）降水量占46%,秋季降水量占23%,冬季降水量占全年6%,平均降

6、雨天数152.4天，以夜雨为多，夜雨量百分比为63%,年平均相对湿度8084%；区内风力微弱，全年平均风速0.9L3ms,7、8月平均风速1.5ms左右，但在夏季雷阵雨天气时，常常伴有大风，风速可达1027ms（4）地震条件根据中国地震动参数区划图（GB183062015）划分，本区基本地震动峰值加速度值为0.05g,对应的地震基本烈度为VI度，基本地震动反应谱特征周期为0.35s。1.3 现浇支架概况整个支架系统由盘扣钢管支架、贝雷梁桁架、下部结构组成。盘扣钢管支架钢管采用。48X3.2钢管，在混凝土箱梁实心处纵向间距为60cm,空心处间距为120cm。横向也同样实心处为60Cnb空心处为9

7、0Cnl和120cmo钢管材质和尺寸应符合建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ/T231-2021）相关规定。3E姿M 喊据支第寓 WWHEH图142现浇支架平面图贝雷桁架横向标准间距为90cm,根据与桥墩冲突情况适当调整。贝雷片长度有2.Om和3.Om两种均为加强型，在纵向通过上、下弦杆端部的销孔连接拼接成节段。下弦杆与双工56型钢交叉处，均增设加强杆件。下部结构采用钢管立柱，横桥向布置3根，顺桥向布置每跨两端。钢管柱子采用Q235609X16钢管，钢管顶部和中间设置水平撑和横向连接系，杆件均采用Q235双工20a。大横梁采用Q235双I56o图143现浇支架断面图第2章主要规范

8、与技术标准2.1 主要规范(1)公路工程技术标准(JTGBOl-2014)(2)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)(3)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG362-2018)(4)公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64-2015)(5)公路桥涵地基与基础设计规范QTG33632019)(6)公路与工桥涵设计规范(JTGD612005)(7)钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499.2-2007/XG1-2018)(8)钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB1499.1-2008/XG1-2017)(9)公路桥涵施工技术规范(JTGT3650-2020)(10)公路工程质量检验评定标

9、准(JTGF80/1-2017)(11)钢结构设计标准(GB50017-2017)(12)建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术标准(JGJ/T231-2021)(13)装配式公路钢桥使用手册一98(14)公路桥涵设计图装配式公路钢桥(JT/QS0012-65)2.2 技术标准(1)设计速度：40kVho(2)桥梁设计荷载：公路一I级。(3)桥梁宽度：9m。(4)设计洪水频率：大中桥1/100。(5)地震动峰值加速度：0.05go(6)环境类别：I-B类。(7)设计安全等级：1.0。(8)设计荷载等级：箱梁自重、混凝土浇筑模板重量、其他临时施工荷载。(9)设计基本风速：25ms第3章结构静力计算

10、3.1 计算模型与作用3.1.1 结构离散与计算模型现浇支架验算采用计算软件midasCivil建立有限元模型，并为了提高计算效率盘扣支架及贝雷梁支架、钢管立柱分开建模，并考虑高度最高6#7#跨径支架。贝雷梁验算时将上部盘扣支架自重及现浇箱梁自重荷载以点荷载的形式施加在116分配梁。盘扣支架有限元模型共计4182个单元，1525个节点，其中盘扣支架立杆、水平杆、腹杆采用梁单元，模板采用板单元进行模拟,混凝土浇筑荷载按照面压力荷载形式进行施加。贝雷梁有限元模型共计2677个单元，1561个节点，全部采用两单元。图3.1.1盘扣支架有限元模型图3.1.2贝雷梁支架有限元模型3.1.2 材料特性钢材

11、弹性模量为2.06xl()5MPa,线膨胀系数为0.000012；容重取78.5KN?,材料设计值如表3.1.2o表3.1.2.1钢材的强度设计值(MPa)钢材抗拉、抗压和抗弯fd抗剪fvd牌号厚度(mm)Q235钢1619011016-4018010540-100170100Q345钢1627516016-4027015540-6326015063-80250145表3.1.2.2模板的强度设计值(MPa)抗弯fd抗剪fvd方木11.01.4竹胶板40.01.480100245140地基容许承载力250kPa。3.1.3 永久作用(1)恒载支架结构的自重，按材料特性由程序自动计算。现浇箱梁湿

12、重荷载根据箱梁实心段和空心段分开考虑，大小分别为39.0kNr112和12.0kNm20模板荷载为0.36kN/n?。(3)温度作用支架为临时结构，未设支座，在整体升降温作用下，靠结构间的滑移和桩身变形适应温度作用；不考虑温度梯度作用。3.1.4 可变作用(1)流水压力支架位置地势高不考虑流水作用。(2)风荷载根据现浇混凝土桥梁梁柱式模板支撑架安全技术规范：风荷载可仅考虑其水平作用，水平风荷载标准值应按下式计算：式中：Wk风荷载标准值(kN/m2)；Wo基本风压值(kN/m2),取0.3kNr112;Uz风压高度变化系数，应按本规范附录A的规定采用；钢管取2.18,贝雷梁取2.23；Us风荷载

13、体型系数，应根据风荷载计算的具体部位，圆形管截面杆件应取12非圆形管截面杆件应取1.3；桁架挡风系数=AnAo=O.29,桁架体型系数Ust=Us=0.291.3=0.377N褊平行桁架的体形系数：Ustw=0.377(1-0.6631)/(1-0.66)=1.1钢管立柱风荷载=2.181.20.30.82=0.64kNm贝雷梁弦杆风荷载=2.23l.l0.30.1=0.07kNm贝雷梁腹杆风荷载=2.231.10.30.05=0.035kNm(3)泵送混凝土、倾倒混凝土附加水平荷载按竖向永久荷载标准值的2%取值。(4)施工人员及设备荷载按2.5kNm2取值。3.1.5作用组合恒载组合系数：1

14、.2,施工人群荷载1.4,施工震动荷载1.4,风荷载系数1.4。3.2 支架结构验算3.2.1 盘扣支架立杆验算(1)盘扣支架强度验算有限元验算盘扣支架立杆强度按建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准(JGJ231-2021)第531条进行验算。验算结果如下图所示，最大应力为198.1MPa,小于规范规定值275MPa,满足要求。图3.2.1.1盘扣支架立杆验算(MPa)MlUAb/OYllPOST-PROCESSOR手动验算立杆验算结果如表3.3.1.1所示，立杆应力为74.8MPa,小于规范规定值275MPa,满足要求。表331.1立柱验算结果表立杆纵向间距(m)立杆横向间距(m)立杆面积(mm2)混凝土荷载(kNm2)组合轴力(kN)应力(MPa)0.61.2450.439.033.774.8(2)盘扣支架稳定验算立柱稳定按建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准(JGJ231-2021)第5.3.3条进行验算。稳定参数如表321.1所示，计算长度为1.65m。稳定系数计算结果如表321.2所示，稳定折减系数为0.438。立柱稳定验算结果如表321.3所示，考虑稳定折减后钢管应力为230.5MPa,小于规