5-11墩6x32m单层贝雷梁检算书.doc

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1、.附件：道岔连续梁支架检算书(南平北站特大桥5-11#墩单层贝雷架结构)一、方案说明南平北站特大桥6x32m道岔连续梁7-8#墩采用单层贝雷梁有中支墩钢管立柱结构形式。墩旁5根单排630mm螺旋钢管支撑于承台表面，中支墩双排钢管立柱支撑于混凝土扩大基础上，中支墩钢管顶铺设2I45a纵向垫梁，纵向垫梁和边墩立柱上安装30cm高沙箱、横向2I45a垫梁、单层贝雷片，贝雷片上铺设14槽钢横向分配梁、10x10cm方木、15mm厚竹胶板(底模)。布置图见下图： 墩旁支架横桥向布置图中支墩支架横桥向布置图顺桥向布置图二、材料参数1.钢管支柱采用63010mm螺旋钢管，计算高度取27m，横纵桥向间距按照上

2、图布置，横斜撑每隔6m设置一组，钢管与墩柱每隔12m进行附着连接； 2.贝雷梁采用国产321型贝雷桁架，单片长3m、高1.5m、重270kg,共布置15排单层贝雷片；3.分配梁采用I12.6工字钢，布置间距为75cm；4.方木截面尺寸为10cm10cm，底板下布置间距为30cm，腹板下布置间距25cm；5.垫梁采用两拼I45a工字钢组焊；6.钢管间横撑采用14a槽钢，斜撑采用L10010mm角钢，连接材料层高6m；7.材料：贝雷桁架采用16Mn钢，钢管支架及分配梁采用A3钢；8.钢管贝雷梁支架计算净跨度取13.5m。三、受力检算检算依据：A3钢组合应力设计值为215MPa，剪应力设计值为125

3、MPa，16Mn钢组合应力设计值为273 MPa，方木抗弯强度设计值为13MPa，抗剪强度设计值为2.7MPa；梁许用挠度为L/400；单排单层贝雷梁许用弯矩为788.2 kNm，许用剪力为245.2kN。1、荷载取值(1)箱梁混凝土的容重取26kN/m3, 根据下图中箱梁各部位的截面尺寸计算所需部位的荷载。箱梁截面面积单位为，长度单位为mm。(2)模板荷载模板荷载取2KN/。(3)人员、机具施工荷载人员、机具施工荷载取2kN/m2；12宽道岔连续梁各不同截面如下图所示（未示墩顶截面）。箱梁计算截面图2、方木计算(1)荷载取值腹板下混凝土重为：3.62/1.594x26=59.05KN/底板下

4、混凝土重为：4.22/3.512x26=31.24KN/每平方米荷载为腹板下：q1=(59.05+2)1.2+21.4=76.06kN/底板下：q2=(31.24+2)1.2+21.4=42.69kN/方木每延米荷载为：腹板下：q11=76.060.25=19.02kN/m底板下：q21=42.690.3=12.81kN/m(2)方木验算分配梁间距为75cm，以简支梁计算方木如下：支点反力腹板下：F=19.020.75/2=7.13kN底板下：F=12.810.75/2=4.80kN最大剪应力腹板下：fmax=7.13/0.01/1000=0.71MPa底板下：fmax=4.80/0.01/1

5、000=0.48MPa均小于木材的抗剪强度2.7MPa，符合要求。最大弯曲应力10x10cm方木的惯性矩：腹板下：最大弯矩：Mmax=19.02x0.75x0.75/8=1.34KNm应力：max=1.34x106/(166.7x103)=8.04MPa13MPa即：最大弯曲应力小于木材抗弯强度设计值，满足要求。底板下：最大弯矩：Mmax=12.81x0.75x0.75/8=0.90KNm应力max=0.9x106/(166.7x103)=5.40MPa13MPa即：最大弯曲应力小于木材抗弯强度设计值，满足要求。3、贝雷梁数量确定32.7m梁支架最大跨度为28.5m，计算宽度按25.5m计，由

6、横断面面积可得贝雷梁各点位荷载如下表：总算12宽梁纵向均布受力情况截面编号1-12-23-32-21-1距起点长度0-0.44.48.4-20.124.128.1-28.5混凝土KN/m360.62 281.58 235.30 281.58 360.62 模板KN/m24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 人机KN/m24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 I16工字钢3.26 3.26 3.26 3.26 3.26 恒载x1.2465.46 370.61 315.08 370.61 465.46 活载X1.433.60 33.60 33.60 33.6

7、0 33.60 合计KN/m499.06 404.21 348.68404.21 499.06 中支墩设在跨中贝雷梁节点处，建立模型如下：弯矩图如下：最大弯矩为6323.4KN m剪力图如下：最大剪力为2639.4KN单排单层贝雷梁允许弯矩为788.2KNm，允许剪力为245.2KN，故，所需贝雷梁列数为：N6323.4/788.2=8.02N2639.4/245.2=10.8贝雷梁数量不少于11片，考虑到贝雷梁受力并非绝对平均，底板和腹板下受力较大，左右翼板处2片受力一般较小，施工时采用15列贝雷梁。即：取 N=15片4、贝雷梁间距布置以I12.6工字钢为横向分配梁，梁体横截面和贝雷梁横向布

8、置如下图所示，翼板下贝雷梁间距为90cm，靠近腹板处为60cm；腹板下间距45cm，底板下间距90cm，共15列贝雷片。按翼板边缘1.05m荷载主要通过外模桁架传递至分配梁，跨中分配梁荷载横向分布情况为：12宽梁跨中每根分配梁横向均布荷载情况项目单位翼板腹板底板备注横截面积1.182.132.43分配梁由软件自动计算横向宽度m1.60 1.45 3.80 模板荷载KN/2.00 2.00 2.00 人机KN/2.00 2.00 2.00 分配梁间距m0.75 0.75 0.75 恒载x1.2KN/m20.24 36.17 16.76 活载X1.4KN/m2.10 2.10 2.10 合计KN/

9、mKN/m22.34 38.27 18.86 建立单根I12.6分配梁模型如下：I12.6工字钢分配梁各支点（贝雷梁处）反力如下：即:最大反力为18.65KN，最小反力为16.00KN，各支点反力较为均衡，符合布置原则。5、贝雷梁验算(1)贝雷梁荷载计算根据如下所示的梁体各截面的面积，计算各分配梁横向荷载分布情。1-1截面2-2截面3-3截面贝雷梁与箱梁各截面的纵向布置关系如下：I12.6横向分配梁按75cm布置，均布置在贝雷梁各节点部位，各部位贝雷梁横向荷载分布计算结果如下表。各分配梁横向荷载分布情况统计表序号分配梁纵向位置(m)翼板(1.05-2.65m)腹板(2.65-4.1m)底板(4

10、.1-7.9m)备注1022.34 62.32 32.23 单位KN,分配梁由软件自动计算。已考虑恒载x1.2活载x1.420.7522.34 61.19 31.27 31.522.34 58.77 29.23 42.2522.34 56.35 27.19 5322.34 53.93 25.14 63.7522.34 51.51 23.10 74.522.34 49.41 21.33 85.2522.34 47.04 20.80 9622.34 44.95 20.34 106.7522.34 42.87 19.88 117.522.34 40.78 19.42 128.2522.34 38.6

11、9 18.96 13-279-19.522.34 38.27 18.86 2820.2522.34 38.69 18.96 292122.34 40.78 19.42 3021.7522.34 42.87 19.88 3122.522.34 44.95 20.34 3223.2522.34 47.04 20.80 332422.34 49.41 21.33 3424.7522.34 51.51 23.10 3525.522.34 53.93 25.14 3626.2522.34 56.35 27.19 372722.34 58.77 29.23 3827.7522.34 61.19 31.27

12、 3928.522.34 62.32 32.23 (2)贝雷梁验算建立贝雷梁模型如下：贝雷梁组合应力计算：最大组合应力max=259.18MPa，小于贝雷梁允许应力273MPa，符合要求。贝雷梁剪力验算：最大剪应力fmax=85.16MPa，小于贝雷梁允许剪应力208MPa，符合要求。挠度计算：最大变形为11.9mm，小于12000/400=30mm，符合要求6、分配梁验算I12.6分配梁最大剪应力计算：最大剪应力fmax=37.22MPa125MPa，位于墩旁第一根，符合要求。I12.6分配梁组合应力计算：最大组合应力max=73.83MPa215MPa，符合要求。变形计算:最大变形为12.

13、504mm，扣除贝雷梁变形11.9mm后为0.604mm，小于450/400=1.125mm，符合要求。7、2I45a垫梁验算每根垫梁下按2m、3m、2m间距布置630钢管立柱如下图所示：垫梁剪应力如下：最大剪应力为52.45MPa125MPa，符合要求。组合应力计算如下：最大组合应力为84.84MPa215MPa，符合要求。变形计算如下：最大变形为2.87mm2000/400=5mm，符合要求。7、2I45a纵梁验算中支墩纵梁剪应力如下：最大剪力为4.09MPa，小于125MPa，符合要求。中支墩纵梁组合应力如下：最大组合应力为23.88MPa，小于215MPa，符合要求。9、630mm钢管验算钢管各支点反力如下：最大反力为866.14KN，最小反力为720.37KN，中支墩受力为6013.9KN。钢管组合应力如下：最大组合应力为59.19MPa215MPa，符合要求。变形计算如下：最大变形为5.29mm。通过钢管的屈曲分析进行稳定性验算如下：钢管的临界荷载系数（稳定系数）为K=12.483，符合要求。10、地基承载力计算中支墩混凝土受力6013.9KN，当采用4x1x10mC25混凝土基础时，所需地基承载力为：(6013.9+4x1x10x26)/4/10=176KPa。- 17 - 中铁十七局京福铁路客专闽赣标一分部