128m临时支墩计算书

(80.6+128+80.6)m连续梁临时支墩设计计算书设计复核审核北京博瑞模板脚手架有限责任公司2010年11月北京80.6+128+80.6m连续梁临时支墩计算书1.设计依据无碴轨道（80.6+128+80.6）预应力混凝土连续梁设计图2.设计规范2.1.《新建时速300—350公里客运专线铁路设计暂行规定》（上、下）（铁建设[2007]47号）2.2.《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）2.3.《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）2.4.《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）2.5.《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）2.6.其它相关规范、规程3.设计荷载荷载1：梁重不均匀，一个悬臂自重增大5%，另一个悬臂自重减少5%；荷载2：挂篮、及施工机具重量偏差系数，一端采用1.2，另一端采用0.8；荷载3：梁体上堆放工具材料，一侧悬臂作用有5KN/m均布荷载，并在端头有150KN集中力，另一侧悬臂空载；荷载4：挂篮向20号段移动时不同步，一端移到20号段位置，另一端相差2.0m；荷载5：20号梁段混凝土灌注不同步，一端灌注完成，另一端灌注一半；荷载6：在灌注20号段时，一端挂篮连同混凝土坠落，梁体、挂篮、机具及其它荷载动力系数1.2；荷载7：最大悬臂长度时，一端悬臂承受100%的风载。另一端悬臂承受竖向50%的风载。按《铁路桥涵设计基本规范》，风荷载强度按下式计算W=K1K2K3W0其中基本风压W0=600Pa风载体系数K1=1.3风压高度变化系数K2=1.13地形、地理条件系数K3=1.0则风荷载强度W=1.3X1.13X1.0X600=881.4Pa4.临时支座反力计算4.1.组合1：荷载1+荷载2+荷载3+荷载5+荷载7计算图式荷载1：A侧悬臂自重系数调整为1.05，B侧悬臂自重系数调整为0.95。荷载2：挂篮及施工机具重520KN，A侧梁端施加集中荷载：aF2=520KN×1.2=624KNB侧梁端施加集中荷载：bF2=520KN×0.8=416KN荷载3：A侧悬臂施加均布荷载:aq3=5KN/mA侧梁端施加集中荷载：aF3=150KN荷载5：20号段重1467KN，A侧梁端施加集中荷载：aF5=1467KNB侧梁端施加集中荷载：bF5=733.5KN荷载7：梁宽12.0m，故A侧悬臂施加均布风荷载：aq7=881.4×12.0=10.58KN/mB侧悬臂施加均布风荷载：bq7=881.4×12.0×0.5=5.29KN/m如图所示，荷载组合1在A侧加载荷载：mKNqqqaaa/58.1573KNFFFFaaaa2241532B侧加载荷载：mKNqqbb/29.57KNFFFbbb5.114952荷载组合1在荷载组合1情况，临时支座反力f1=85329KNf1’=-10479.7KN4.2.组合2：荷载1+荷载2+荷载3+荷载4+荷载7计算图式荷载4：A侧梁端施加集中荷载：aF4=624KNB侧距梁端2m处施加集中荷载：bF4=416KN如图所示，荷载组合2在A侧加载荷载：mKNqqqaaa/58.1573KNFFFaaa77443B侧加载荷载：mKNqqbb/29.57KNFFbb4164荷载组合2在荷载组合2情况，临时支座反力f2=71964.2KNf2’=684.5KN4.3.组合3：荷载1+荷载2+荷载3+荷载6计算图式荷载6：B侧20号段坠落最不利，节段重1467KN，A侧梁端施加集中荷载：aF6=1467KN如图所示，荷载组合3在A侧加载荷载：mKNqqaa/62.13KNFFFFaaaa2.26892.1)(632B侧加载荷载：0bq0bF荷载组合3在荷载组合3情况，临时支座反力f3=129787.2KNf3’=-57845.1KN4.4.组合4：荷载1+荷载2+荷载3+荷载8。此项组合用以检算临时支座抵抗横向风荷载的承载力。计算图式荷载1：A侧悬臂自重系数调整为1.05，B侧悬臂自重系数调整为0.95。荷载2：挂篮及施工机具重560KN，A侧梁端施加集中荷载：aF2=520KN×1.2=624KNB侧梁端施加集中荷载：bF2=520KN×0.8=416KN荷载3：A侧悬臂施加均布荷载:aq3=5KN/mA侧梁端施加集中荷载：aF3=150KN荷载8：取每段平均梁高h，两侧悬臂施加相反方向的均布风荷载：aq8=bq8=600h则荷载组合4在A侧加载荷载：mKNqqaa/53aq8=600hKNFFFaaa77432B侧加载荷载：bq8=0.5×600hKNFb416在荷载组合4下，计算结果如图：临时支座反力图在荷载组合4情况，临时支座反力f4=68402.2KNF4’=3246.7KN不考虑挂篮坠落工况时：单个临时支座所受压力最大值Fmax=f1/2=42664.6KN所受拉力最大值Fmax=f1’/2=-5239.85KN考虑单侧挂篮坠落工况时：单个临时支座所受压力最大值Fmax=f3/2=64893.6KN所受拉力最大值Fmax=f3’/2=-28922.6KN按设计图给定的最大不平衡弯矩和最大压力计算：单个临时支座所受压力最大值Fmax=f0/2=36216KN所受压力最小值Fmax=f0’/2=3784KN4.5结论对于以上四种工况，临时支座方案均不能满足箱梁抗倾覆的要求。应采用临时支墩方案。5.临时支墩反力计算5.1．组合1：荷载1+荷载2+荷载3+荷载5+荷载7计算图式荷载1：A侧悬臂自重系数调整为1.05，B侧悬臂自重系数调整为0.95。荷载2：挂篮及施工机具重520KN，A侧梁端施加集中荷载：aF2=520KN×1.2=624KNB侧梁端施加集中荷载：bF2=520KN×0.8=416KN荷载3：A侧悬臂施加均布荷载:aq3=5KN/mA侧梁端施加集中荷载：aF3=150KN荷载5：20号段重1467KN，A侧梁端施加集中荷载：aF5=1467KNB侧梁端施加集中荷载：bF5=733.5KN荷载7：梁宽12.0m，故A侧悬臂施加均布风荷载：aq7=881.4×12.0=10.58KN/mB侧悬臂施加均布风荷载：bq7=881.4×12.0×0.5=5.29KN/m如图所示，荷载组合1在A侧加载荷载：mKNqqqaaa/58.1573KNFFFFaaaa2241532B侧加载荷载：mKNqqbb/29.57KNFFFbbb5.114952荷载组合1在荷载组合1情况，临时支墩反力f1=28037.1KNf1’=10332.4KN5.2.组合2：荷载1+荷载2+荷载3+荷载4+荷载7计算图式荷载4：A侧梁端施加集中荷载：aF4=624KNB侧距梁端2m处施加集中荷载：bF4=416KN如图所示，荷载组合2在A侧加载荷载：mKNqqqaaa/58.1573KNFFFaaa77443B侧加载荷载：mKNqqbb/29.57KNFFbb4164荷载组合2在荷载组合2情况，临时支墩反力f2=25264.3KNf2’=12004.9KN5.3.组合3：荷载1+荷载2+荷载3+荷载6计算图式荷载6：B侧20号段坠落最不利，节段重1467KN，A侧梁端施加集中荷载：aF6=1467KN如图所示，荷载组合3在A侧加载荷载：mKNqqaa/62.13KNFFFFaaaa2.26892.1)(632B侧加载荷载：0bq0bF荷载组合3在荷载组合3情况，临时支墩反力f3=35554.7KNf3’=1361.2KN5.4.组合4：荷载1+荷载2+荷载3+荷载8。此项组合用以检算临时支墩抵抗横向风荷载的承载力。计算图式荷载1：A侧悬臂自重系数调整为1.05，B侧悬臂自重系数调整为0.95。荷载2：挂篮及施工机具重560KN，A侧梁端施加集中荷载：aF2=520KN×1.2=624KNB侧梁端施加集中荷载：bF2=520KN×0.8=416KN荷载3：A侧悬臂施加均布荷载:aq3=5KN/mA侧梁端施加集中荷载：aF3=150KN荷载8：取每段平均梁高h，两侧悬臂施加相反方向的均布风荷载：aq8=bq8=600h则荷载组合4在A侧加载荷载：mKNqqaa/53aq8=600hKNFFFaaa77432B侧加载荷载：bq8=0.5×600hKNFb416在荷载组合4下，计算结果如图：临时支墩反力图在荷载组合4情况，临时支墩反力f4=26399.5KNF4’=12586.3KN临时支墩轴力图临时支墩应力图在横向风荷载作用下，临时支墩最大应力值为160MPa。满足要求。不考虑挂篮坠落工况时：单个临时支墩所受压力最大值Fmax=f1=28037.1KN考虑单侧挂篮坠落工况时：单个临时支墩所受压力最大值Fmax=f3=35554.7KN5.5.临时支墩设计计算临时支墩采用φ1220X12的钢管混凝土柱。钢管内填充C40混凝土。钢管混凝土材料性能(根据规程DL/T5085-1999)混凝土C40钢材Q235混凝土强度标准值fck26.8Mpa混凝土强度设计值fc19.1Mpa钢材屈服强度fy235Mpa钢材抗压强度设计值f215Mpa钢管外径D1220mm钢管壁厚t12mm组合截面面积Asc1168986.625mm2核心混凝土横截面积Ac1123446.098mm2钢管横截面积As45540.52705mm2截面约束效应系数标准值KCk0.355450296截面约束效应系数设计值KC00.498747013系数B11.1499系数C1-0.108192组合轴压强度标准值fscy43.06928269MPa组合轴压强度设计值fsc33.58919474比例极限fscp29.28711223Mpa比例极限对应的应变epxlscp0.00076375组合轴压弹性模量Esc38346.46446Mpa组合容重2.7025E-05N/M3轴压承载力设计值39265.3194KN弹性失稳界限长细比LMDp113.6774337弹塑性失稳界限长细比LMDo12.65885542计算长度L15000MM长细比LMD49.18032787系数e131871523.9系数d7500系数c0.993410657系数b0.001041065系数a-4.112E-05轴压稳定系数FI0.945153387轴压稳定承载力设计值37111.74962KN以上计算可得，单根钢管混凝土柱承载力设计值为37111.75KN。大于单根临时支墩所受最大压力。经计算，横向联接系杆件强度、稳定满足规范要求。承台采用C35等级混凝土，临时支墩采用φ1220X12的钢管混凝土柱。混凝土局部承压允许应力提高系数5.217.136.7cAA混凝土局部承压容许应力MPaAAc5.248.9不考虑挂篮坠落工况时，临时墩下混凝土局部承压应力MPaMPaAFc5.2496.231017.1101.280376341考虑挂篮坠落工况时，由于挂篮坠落工况发生的概率较低，在计算该工况时，混凝土局部承压允许应力提高系数为3.0。临时墩下混凝土局部承压应力MPaMPaAFc4.298.90.34.301017.1107.355546332根据有关规定，在工程中，实际最大应力可超过允许应力的5%，故满足要求。