斜支撑计算---双肢

龙烟铁路DK87+545.2跨威乌高速特大桥（48+80+48）m连续梁25#托架检算书济南大学二○一四年七月2目录1.工程概况……………………………………………………………12.计算依据……………………………………………………………13.托架设计形式………………………………………………………14.模板、方木检算……………………………………………………25.托架体系验算………………………………………………………2计算：复核：125#主跨连续梁0#、1#段托架设计计算书一、工程概况跨威乌高速特大桥施工范围：里程DK86+679.6～DK88+067.435，全桥长1387.835m。其中DK87+456.52～DK87+634.32段横跨荣乌高速公路，以48m+80m+48m三跨连续梁通过，主跨80m位于荣乌高速公路正上方，与高速公路成55°夹角。荣乌高速公路此位置里程为K181+750，路面宽度为30.546m。荣乌高速公路车流量较大，车速限高要求5.50m，施工期间净高不小于5m。连续梁悬臂浇注段采用挂篮悬灌浇筑，每副挂篮设计重量约为45.6t，采用菱形挂篮设计形式。挂篮由承重系统、底模系统、侧模系统、走行系统，后锚固系统组成。挂篮在投入使用前，测试挂篮的弹性变形和非弹性变形值，验证实际参数和承载能力，确保挂篮的使用安全。二、支架布置形式(48+80+40)m连续梁25#墩中跨直线段施工采用斜支撑托架施工。木模板腹板横向设置15cm×15cm方木；在腹板处设置横向15cm×15cm方木间距为0.1m。模板采用18mm厚的木胶合板。斜支撑托架如下图：三、计算依据2（1）48m+80m+48m三跨连续梁施工方案图；（2）《混凝土设计规范》；（3）《路桥施工手册》；（4）《铁路桥涵设计基本规范》。四、模板、方木设计检算参照26#墩。五、斜支撑托架体系检算1、荷载统计倾倒混凝土:：2kPa×7m×1.2=16.8kN/m模板自重：0.5kN/m2×7m×1.2=4.2kN/m振捣荷载：2kPa×7m×1.4=19.6kN/m施工人员及小型机具自重荷载：2.5kPa×7m×1.4=24.5kN/m每延米总活荷载：Q=16.8kN/m+4.2kN/m+19.6kN/m+24.5kN/m=65.1kN/m将0#、1#块的重量按线路方向换算成均布荷载，即0#块的均布荷载为：Q0=300.42×10/6×1.2=600.8kN/m；Q1=104.17×10/3×1.2=416.68kN/m故知，总荷载为梁体自重和活荷载之和，即：Q0=600.8+65.1=665kN/m；Q1=416.68+65.1=kN/m=482kN/m。2、纵向I25钢检算I25钢的参数：E=2.10×105Mpa,[σ]=210Mpa，w=402cm3，I=5020cm4。A、腹板下纵向2×I25钢强度计算：该截面荷载去腹板下的荷载q=219.6/0.8×0.4=109.8kN/m（按26#墩荷载分析取值）；Mmax=-0.1qL2=-0.1×109.8×2.72=-80kNm，σ=Mmax/w=80×106N.mm/804×103mm3=99.5Mpa[σ]=215MPa，满足要求；刚度：3fmax=4410089109.810002.70.6770.677100100401021010qlEI=1.87mm400L=2700400=6.75mm，满足要求。B、底板下纵向I25钢强度计算：底板下荷载为：129.3/2.4×0.4=21.6kN/m（按26#墩荷载分析取值）；Mmax=-0.1qL2=-0.1×21.6×2.72=-19.68kNm，σ=Mmax/w=19.68×106N.mm/402×103mm3=48.96Mpa[σ]=215MPa，满足要求；刚度：fmax=4410081021.610002.70.6770.6771005020102110qlEI=0.7mm400L=2700400=6.75mm，满足要求。3、I40钢检算I40钢参数：E=2.10×105Mpa,[σ]=210Mpa，w=1140cm3，I=22780cm4。1）横向I40钢检算根据荷载分析得图如下：482.1KN/m665KN/m1#块3m0#块部分1.5mF1I25工字钢I40工字钢I40工字钢方向的均布荷载图I40工字钢I40工字钢F2F30.770.32.660.77通过计算发现F1=76.89kN，F2=1196kN，F3=961kN，即F2最大，将其转换成横向均布荷载为Q=299kN/m。4Mmax=-0.1qL2=-0.1×299×1.82=-96.87kNm，σ=Mmax/w=96.87×106N.mm/2280×103mm3=42.5Mpa[σ]=215MPa，满足要求；刚度：fmax=4410081029910001.80.6770.67710045560102110qlEI=0.22mm400L=1800400=4.5mm，满足要求。2）纵向支撑2×I40钢检算通过计算的F2对纵向的I40钢产生较大的集中荷载为：F=598kN。对该段产生的弯矩为Mmax=448.5kN.m。此处为双肢I40b：σ=Mmax/w=448.5×106N.mm/2280×103mm3=196Mpa[σ]=215MPa，满足要求；刚度：fmax=4.5400L=4000400=10mm，满足要求。F撑支斜I40b肢双2）斜向支撑I40钢检算斜向支撑承受竖向荷载：有结构图示知：该结构的受力点为支撑结点，存在两个竖向荷载Fb、Fd。5FbFd撑支斜并假定纵向I40钢不受力，求得：Fd=629kN。斜支撑受分向力：F=629×cos40=481kN。斜支撑40工字钢截面面积：A=94.1cm2；抗压强度设计值：f=215N/mm2；截面惯性矩：I=bh3/12=22780cm4；计算长度系数为1.0。截面的回转半径：ix=15.6cm；iy=2.71cm；长细比：λx=lx/ix=40150,；λy=ly/iy=112150，故结构稳定。由附表得φx=0.941；φy=0.548；N/(φA)=481/(94.1×0.548)=93N/mm2f=215N/mm2。经验算截面后可知，此支撑满足整体稳定和刚度要求。