支架设计复核计算书

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1、安徽泾县青弋江大桥改建工程斜拉桥主梁支架现浇验算报告浙江大学土木工程测试中心二○一○年六月安徽泾县青弋江大桥改建工程斜拉桥主梁支架设计复核计算书1、工程概况青弋江大桥位于泾县县城西北侧，连接大桥南路与大桥北路，跨越青弋江。桥梁范围为：KO+390.000—K0+610.000，全长220米。桥梁结构采用主引桥布置，其中引桥为1×37m简支预应力组合箱梁，主桥为独塔双索面双边箱断面预应力砼箱梁矮塔斜拉桥。跨径组合为（37+2×70+37）m，总长220m。桥梁主塔位于主梁两侧，拉索则位于主梁两侧的悬臂处。主梁采用双边箱断面预应力混凝土箱梁，中心梁高2.5m，为跨度的1/

2、28。箱梁顶板厚25~28cm，底板厚55cm，边腹板厚20~40cm，中腹板厚30~50cm。顶板与腹板、顶板与悬臂段交界处设置1×0.2m的倒角。全桥共有4种横梁，其中端横梁厚1.5m，中横梁厚2米，标准横梁厚0.3m，在近塔的无索区设置3道0.5m米厚的横梁以改善主梁过塔段的力学性能。2、支架体系介绍斜拉桥主梁采用支架现浇。箱梁底模、侧模和内模均采用竹胶板，竹胶板底纵桥向每0.3m(在腹板和端中横隔梁下为20cm)设置10cmX15cm方木一道，详细布置参见支架横断面布置图所示，最大间距为90cm；贝雷梁上钢管支架采用Φ48X3.5mm规格，即为材料壁厚3.5m

3、m，内径48mm，材质为A3钢。立杆纵、横向间距为0.9m（横向20cm工钢同步）；在腹板、端、中横隔梁下横向16#槽钢加密为0.6m。翼缘侧竖向钢管设置斜向支撑钢管。支架体系组合为：支架基础（混凝土承台）→直径60cm钢管桩→6.3#槽钢（6根/桩）→3根36a工字钢→贝雷梁→16a槽钢→钢管支架Φ48X3.5mm或者之间纵横向枕木(腹板处)。全桥支架体系的纵断面及平面布置情况如图2-1～图2-2所示。图2-1支架横断面布置图（a）（b）图2-2支架平面布置图为了评估本桥梁施工支架体系的安全性，按各支架体系的结构及受力特点，采用杆系有限元方法进行评估。3、计算依据本

4、方案分析计算时，主要依据下列标准和技术文件。1)《安徽泾县青弋江大桥改建工程桥梁施工图（08Q012）》，2009.7；2)《泾县青弋江大桥现浇梁专项施工方案》，2010；3)《路桥施工计算手册》人民交通出版社，2001；4)《钢结构设计规范》（GB50010-2002)；5)《装配式公路钢桥多用途使用手册》，人民交通出版社，2001；6）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）4、支架方案复核模型4.1有限元模型采用MIDAS软件对贝雷梁支架体系进行计算，计算模型如图4-1、图4-2和图4-3所示。模型主要采用了梁单元，模型共有节点共计46227个，单元共

5、计67272个。根据支架体系的实际设计，边界条件设置时，钢管柱底部约束Dx、Dy、Dz；旧石墩约束Dx、Dy、Dz及Rx、Ry、Rz；在与墩接触地方的单元约束Dz，贝雷梁与下面承重工字钢、重工字钢与下面槽钢、贝雷梁与上面分配梁槽钢、方木与下面钢管支架之间联系用铰接弹性连接进行模拟。图4-1支架体系MIDAS计算模型图图4-2支架体系MIDAS计算模型局部放大图1图4-3支架体系MIDAS计算模型局部放大图2图4-4支架体系MIDAS计算模钢管柱边界约束图4.2构件截面及材料性能本支架体系各主要构件的截面形式如表4-1所列；所用材料的容许应力如表4-2所示。本计算分析中

6、，钢材的弹性模量取2.1e+11Pa。表4-1支架体系各主要构件截面类型序号构件名称截面形式备注1贝雷架上、下加强弦杆10#槽钢双拼2贝雷架竖杆、斜杆8#工字钢3贝雷架加强竖杆8#工字钢4贝雷片间联系8#角钢5槽钢-16a［16a型钢钢管柱间联系；贝雷梁上分配梁6槽钢-1［6.3型钢位于钢管柱上方7工字钢-1I36a型钢位于钢管柱上方8方木100mm*150mm9脚手架φ48*3.5mm10钢管φ600*10mm表4-2钢材的容许应力应力种类钢号应力种类钢号16MnA3轴向应力[σ]（Mpa）200弯曲应力[σ]（Mpa）158弯曲应力[σw]（Mpa）210剪切应力

7、[τ]（Mpa）98剪应力[τ]（Mpa）120挤压应力[σ]（Mpa）2404.3计算荷载及工况4.3.1计算荷载自重：按实际重量计算,同时考虑到施工人员与堆料、混凝土振捣及模板系统等施工临时荷载，以混凝土自重乘以1.2的系数进行考虑；风荷载：基本风压取0.25kN/m2。支架体系所承受的荷载如表4-3。表4-3方木所承受上部结构传来荷载一览表（单位：ton/m）荷载类型荷载值中央顶板0.72088竖向腹板1.44711（中）/0.69586（边）斜腹板1.701315翼缘1.12460腹板变厚处补偿0.25168底部齿块0.316875顶部齿块0