1、 xxx橋梁工程xx橋0#塊托架計(jì)算書 二一六年八月目錄一、工程概述1二、計(jì)算依據(jù)及容許應(yīng)力12.1計(jì)算依據(jù)12.2材料及容許應(yīng)力1三、荷載與工況組合23.1 荷載計(jì)算23.2 工況組合2四、計(jì)算模型2五、計(jì)算結(jié)果35.1 托架35.2 36a工字鋼分配梁計(jì)算55.3 預(yù)埋件計(jì)算6六、結(jié)論10一、 工程概述xx橋設(shè)計(jì)接線起點(diǎn)位于澮河南岸，起點(diǎn)樁號(hào)為K0+000，終點(diǎn)位于澮河北岸，終點(diǎn)樁號(hào)K1+344.344，設(shè)計(jì)路線全長(zhǎng)1.344KM,其中橋梁全長(zhǎng)466m,橋梁中心樁號(hào)K0+666.065。跨徑布置采用5*30m小箱梁+（42.5+75+42.5）m懸澆連續(xù)梁+5*30m小箱梁。主橋上部結(jié)構(gòu)采

2、用單箱單室斷面，箱梁頂板寬14m,頂板厚28cm，底板寬8m,底板厚度按二次拋物線由30cm變化到60cm，腹板跨中厚度為60cm,中支點(diǎn)處厚度70cm，箱梁高度由跨中的2.3m按二次拋物線變化至支點(diǎn)處的4.5m,橋面2%的橫坡由箱梁頂板彎折形成。主墩采用雙柱式墩下接承臺(tái)樁基礎(chǔ)，墩身為2.4*2.4m帶圓倒角方形截面。0#塊采用托架現(xiàn)澆施工，托架采用墩身內(nèi)設(shè)置預(yù)埋件錨固，托架頂設(shè)橫向分配梁，單根分配梁的計(jì)算長(zhǎng)度為10.4m，實(shí)際采用12m，橫向分配梁頂搭設(shè)10槽鋼組焊件。托架采用4片分別用雙拼36a型鋼焊接而成的三角桁架，橫橋向間距距中心1.4m+2.1m+2.1m+1.4m,墩身兩側(cè)對(duì)稱布置

3、，橫向分配梁分別采用I36a，由墩身外壁向外距離分別為0.2+60.6m。托架立面布置見圖1-1。圖1-1 0#塊托架立面布置圖二、 計(jì)算依據(jù)及容許應(yīng)力2.1計(jì)算依據(jù)（1）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017-2003）；（2）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）；（3）路橋施工計(jì)算手冊(cè)周水興何兆益鄒毅松（人民交通出版社）；（4）xx橋兩階段施工設(shè)計(jì)圖紙。2.2材料及容許應(yīng)力以下各章結(jié)構(gòu)計(jì)算均采用容許應(yīng)力法，材料容許應(yīng)力取值見下表：表2.1-1材料容許應(yīng)力表（單位：MPa）材料種類軸向應(yīng)力剪應(yīng)力端部承壓Q235鋼鋼120三、 荷載與工況組合3.1 荷載計(jì)算1、

4、梁體重量（G1）：梁體混凝土容重取26KN/m3(系數(shù)1.2) 2、 組合鋼模板及連接件（G2）：取0.75kN/m(系數(shù)1.2)；3、施工人員、材料運(yùn)輸堆放（G3）：取2.5 kN/m(系數(shù)1.4)；4、傾倒砼沖擊荷載（G4）：取2.0 kN/m(系數(shù)1.4)；5、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載（G5）：取2.0 kN/m(系數(shù)1.4)。3.2 工況組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度荷載組合:荷載G1+荷載G2+荷載G3+荷載G4+荷載G5。3.3 各截面荷載計(jì)算1、 1-1截面 腹板寬度2m(雙側(cè))面積：（43719+43719）cm2 頂、底板寬度6m面積：（70712+42857）cm2 翼板寬度6m(雙側(cè)

5、)面積：（13599+13599）cm2 3-3截面 腹板寬度1.4m(雙側(cè))面積：（30940+30940）cm2 頂、底板寬度6.6m面積：（39863+26126）cm2 翼板寬度6m(雙側(cè))面積：（13500+13500）cm2 4-4截面 腹板寬度1.4m(雙側(cè))面積：（28938+28938）cm2 頂、底板寬度6.6m面積：（37195+25997）cm2 翼板寬度6m(雙側(cè))面積：（13495+13495）cm22、各截面荷載計(jì)算（其中根據(jù)掛籃模板設(shè)計(jì)，翼緣板荷載作用在分配梁處受力寬度為1.2m，下述計(jì)算按1.2m計(jì)算） 1-1截面荷載 翼緣板45.359KN/m2,寬度2.4

6、m 腹板 146.405KN/m2 寬度2.0m 頂、底板 69.056KN/m2 寬度6.0m 3-3截面荷載 翼緣板45.10KN/m2,寬度2.4m 腹板 147.709KN/m2 寬度1.4m 頂、底板 41.195KN/m2 寬度6.6m 4-4截面荷載 翼緣板45.088KN/m2,寬度2.4m 腹板 138.982KN/m2 寬度1.4m 頂、底板 39.873KN/m2 寬度6.6m3、線荷載換算（1#分配梁按0.4m,其它均按0.6m計(jì)算） 1#分配梁 翼緣板18.144KN/m 腹板 58.562KN/m 頂、底板 27.623KN/m 2#分配梁 翼緣板27.060KN/

7、m 腹板 88.742KN/m 頂、底板 24.717KN/m 3#分配梁 翼緣板27.053KN/m 腹板 83.389KN/m 頂、底板 23.924KN/m 其它分配梁因箱梁截面于4-4截面相同均按3分配梁荷載計(jì)算四、 計(jì)算依據(jù)利用有限元軟件Midas建立0#塊托架計(jì)算模型，所有單元均采用梁?jiǎn)卧牧暇捎肣235型鋼，三角桁架采用方形截面模擬雙拼36a工字鋼截面特性,偏于安全，分配梁采用I36a截面特性。 五、 計(jì)算結(jié)果5.1 分配梁強(qiáng)度及剛度驗(yàn)算5.1.1 1#分配梁支點(diǎn)反力如下：1#分配梁剪應(yīng)力驗(yàn)算如下：1#分配梁最大組合應(yīng)力驗(yàn)算如下：1#分配梁最大剪應(yīng)力為18.5Mpa,最大組合

8、應(yīng)力為36.4Mpa,均小于允許應(yīng)力，驗(yàn)算通過。1#分配梁最大位移量為1.62mm<1700mm/400=4.25mm,剛度符合要求，驗(yàn)算通過。5.1.2 2#分配梁支點(diǎn)反力如下：2#分配梁剪應(yīng)力驗(yàn)算如下：2#分配梁最大組合應(yīng)力驗(yàn)算如下：2#分配梁最大剪應(yīng)力為24.5Mpa,最大組合應(yīng)力為53.3Mpa,均小于允許應(yīng)力，驗(yàn)算通過。2#分配梁最大位移量為2.33mm<1700mm/400=4.25mm,剛度符合要求，驗(yàn)算通過。5.1.3 3#分配梁支點(diǎn)反力如下： 3#分配梁剪應(yīng)力驗(yàn)算如下：3#分配梁最大組合應(yīng)力驗(yàn)算如下：3#分配梁最大剪應(yīng)力為23.7Mpa,最大組合應(yīng)力為52.6Mp

9、a,均小于允許應(yīng)力，驗(yàn)算通過。3#分配梁最大位移量為2.449mm<1700mm/400=4.25mm,剛度符合要求，驗(yàn)算通過。4-7#分配梁與3#分配梁受力相同不再驗(yàn)算。5.2 三角托架主梁計(jì)算 由分配梁支點(diǎn)反力分析，四片三角托架中外側(cè)兩片三角托架受力最大且受力相同，僅對(duì)外側(cè)三角托架受力進(jìn)行驗(yàn)算。5.2.1 1#三角托架支點(diǎn)反力5.2.2 1#三角托架剪應(yīng)力5.2.3 1#三角托架最大組合應(yīng)力計(jì)算1#三角托架最大剪應(yīng)力28.2MPa，最大組合應(yīng)力25.7MPa，均大于允許應(yīng)力，驗(yàn)算通過。5.2.4 1#三角托架剛度托架最大豎向位移為0.198mm<1900/400=4.75mm，

10、滿足要求。5.2.5 穩(wěn)定性1#三角托架底斜桿支點(diǎn)為286.3KN,軸向力為286.3KN/cos45=404.8KN計(jì)算長(zhǎng)度為5374mm,回轉(zhuǎn)半徑i=0.289(bH3-ah3)/(bH-ah)=132mm=5374/132=40<100,符合要求。查路橋計(jì)算手冊(cè)，縱向彎曲系數(shù)1為0.877 軸心受壓N/A=404.8KN/11181.6mm2=36Mpa<0.877*170=149Mpa 滿足要求，驗(yàn)算通過。5.3 預(yù)埋件計(jì)算5.3.1預(yù)埋件均為壓彎剪預(yù)埋件，預(yù)埋件1承受的彎矩My為55.94KN.m，承受的剪力為176KN,預(yù)埋件尺寸為寬0.5m,高0.6m,上下雙排預(yù)埋筋

11、，距邊沿大于錨筋3d且不小于75mm,每根錨筋間距不小于錨筋3d，上下各5根。預(yù)埋件1計(jì)算結(jié)果 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范9.7.1條的規(guī)定，錨板厚度宜大于錨筋直徑的0.6倍滿足要求。路橋計(jì)算手冊(cè)8.2.7承受彎剪荷載的預(yù)埋件計(jì)算：預(yù)埋鋼板尺寸:b= 500 mmh =600mm,h0=450mm,h0/h=0.75<0.85 滿足要求。8-122公式:K1Vj=1.55*176KN=272.8KN<1.5AS1fsti+AS2fst2=1.5*2454mm2*300Mpa+2454mm2*300Mpa=1840KNK2M=1.5*55.94KN.m=83.91KN.m<0.85

12、h0AS1fsti=0.85*0.450*2454mm2*300Mpa=281.59KN.m 預(yù)埋件安全，滿足要求。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范9.7.4條的規(guī)定，受壓和受剪直錨筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于15d。即最小取值，la =15×25=375mm，實(shí)際取值la =500mm。 5.3.2 頂層預(yù)埋件采用預(yù)緊張拉計(jì)算 為安全期間對(duì)三角托架頂層預(yù)埋件采用國(guó)標(biāo)75/100級(jí)高強(qiáng)精扎螺紋粗鋼筋（D=32）,f pk=930Mpa，設(shè)計(jì)控制應(yīng)力為0.85f pk,采用YGM32錨具錨固。預(yù)張拉力采用200KN,砼應(yīng)力擴(kuò)散角采用450，作用面積10*10cm。砼壓力 200000N/(100*100mm)=20Mpa<40Mpa滿足要求。5.3.3 焊縫剪應(yīng)力驗(yàn)算焊縫剪應(yīng)力按下式計(jì)算：P節(jié)點(diǎn)板焊縫所受力；K焊縫高度mm，最小板材厚度為36a的腹板厚度10mm，則K=0.7x10=7mma一般取0.7K，為4.9l焊縫長(zhǎng)度