64m连续梁0号块三角托架检算资料.docx

新建北京至沈阳铁路客运专线JSJJSG-5标滦河3号特大桥(40÷64+40)m及(40+64+64+40)m连续梁0#块三角托架检算书兰州交通商校土木工程学院二0一五年九月1 .工程概况11.1 设计概况11.2 三角托架结构22 .托架检算41 .1检算依据42 .2检算工况43 .3工况一检算（O号块浇筑）44 .4工况二检算（1号块浇筑）103 .施工留意事项174 .附图18度为311u(40÷64+40)m连续梁0号块悬出墩部分混凝土方量为54.5m',1#块混凝土方量为52m:,。(40+64+64+40)In连续梁0号块悬出墩部分混凝土方量为51.6m1#块混凝土方量为50.74m两联连续梁外形尺寸基本一样，三角托架结构形式相同，因此托架计算时，采纳数值大者作为计算对象，即采纳(40+64+40)m连续梁数据作为计算对象。1.2三角托架结构连续梁墩柱均为高墩，连续梁。号块采纳墩旁三角桁架型托架支掠，作为连续梁0号块梁段模板施工支架。由于0#块长度仅为9m,为满意挂篮拼装须要，1#块也在三角托架上现浇施工。三角托架由三角桁架、贝雷桁梁、水平桁架三部分组成。其基本结构布置如图1所示。三角桁架I每个0号块梁段共布置4肢三角托架，每侧2肢，对称于墩身两侧，间距为6.0m。三角桁架上桁水平拉杆采纳240c槽钢，腹板加焊厚度为30mm、高度为36Omm的加劲板，槽钢与钢板材质均为Q345钢，=295Mpa,=170MPa,E=210GPa:斜撑杆采纲直彳仝6325,t-1Omm的无缝钢管，材质为Q235钢，=215MPa,=125MPa,E=210GPa;销轴采纳Q420号钢钢棒，直径为80mm,长度为43Omm的销轴，=325Mpa,=185Mpa1,托架墩身较接预埋件：由2根40C槽钢通长预埋在墩身内，腹板加焊30mm、高度为360mm的加劲板，槽钢与钢板材质均为Q345钢。在浇注墩柱时距墩顶以下172Cm和812cm处埋置在墩柱内，预埋件端部设置轴销孔，便于装拆，与三角桁架的水平拉杆及斜撑杆销接。桁架杆件均采纳热轧型钢组拼而成，杆件采纳J506焊条焊接。水平桁架：三角桁架两肢上桁水平拉杆之间设置水平稳定桁架。水平稳定桁架采纳22a槽钢栓接，均采纳Q235钢材。贝雷桁梁：每侧托架顶部横向布置13排贝雷架梁，贝雷梁间距为45cm,采纳标准连接件进行连接，作为模板底部支架的横向分布梁。三角托架结构图如图1所示：2.托架检算2.1检算依据新建北京至沈阳铁路客运专线工程通用设计图(无昨轨道现浇预应力混凝土连续梁，跨度40+64+64+40m,图号：京沈桥通-42)：铁路工程建设通用参考图(无昨轨道现浇预应力混凝土连续梁，跨度40+64+40m,图号:通桥(2015)2368ATn-1)：高速铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10752-2010)；铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南(TZ324-2010)；高速铁路桥涵工程施工技术规程(Q/CR9603-2015);(6)钢结构设计规范(GB50017-2003)。2.2检算工况工况一I0#块浇筑时，三角托架担当的混凝土自重及支架、贝雷梁、模板等施工荷载：工况二I1#块浇筑时，三角托架担当的混凝土自重及支架、贝雷梁、模板等施工荷载。2.3工况一检算(0号块浇筑)2. 3.1荷载计算0号块梁段重量0号块梁段悬出墩外长度2.9m,混凝土体积为54.5m',钢筋混凝土容重P=26.5KNm3,则箱梁自重均布荷载为:P-V26.5x54.5仆。门“q.=-=498KNm1.2.9施工荷载支架、贝雷梁、模板等施工荷载按梁自重的0.3倍计算：q2=O.3q=1妁.4KNIm计算荷载考虑三角托架是施工临时结构，承受一次性、短期施工荷载，荷载平安系数取：K=I.2。施工总荷载为(延梁长方向)：q=K(jl+gi)=.2×(498+149.4)=776.88KN/m2.3.2三角托架检算本工程设计的三角托架为每墩侧两肢，每个托架结构所受静载通过贝雷梁传递至托架上，其计算模型如图2所示：三角桁架上桁水平拉杆检算上桁水平拉杆采纳240c+2块高36Omm、厚30Inm补强板，是受弯构件和受拉构件。240c+2块板槽钢组合梁的截面特性：/,=62748cm4M=398cm2J=396cm采纳结构力学求解器建立如下模型：161(XKH6100016100016100016MKKH6】OoOl61000弯矩图如下图所示:最大弯曲应力：u=令"=271MPa最大轴力：F=246.5KAr,最大拉应力：,=f-=6.2MPa水平拉杆最大应力：=w+.=271+6.2=277.2MPa<=295MPa水平拉杆变形如卜.图所示:最大挠度：fl.=1nun<=14nrt水平拉杆单根孔壁所受最大合力为：N=理交耍至=436KN水平拉杆40C腹板厚度为14.5mm,加焊30mm厚钢板，材质为Q345,单根孔壁最大承载力为：F=14.5X80×295+30×80X295=1050KN>N1,孔壁承压满意施工要求。结论，水平拉杆满意施工要求.斜撑杆一钢管检算斜支撑为6325X1Omm的钢管，主要为受压构件，其截面特性为:r=I2286.5CMA=98.96cm2./=784.84ctmJj=11.142cm最大轴力：N=246,52+29O-=380.6KN长细比：2=-=70.4查表得：=0.837最大压应力：=-=,C3叱=45<l=210MPaA0.837×98.9611斜撑杆两端较接板与水平座板焊缝检算焊缝长度为574mm,双板，双直角焊缝，受水平力F=2565K°依据自:角焊缝强度公式：r='一<%=hf>rf=IAmmhtl1.rj'hk2×1600.574×10=7wj较板焊脚宽度为Iomln,焊缝高度为2。满意要求。2.3.3销轴检算销轴为小8Omm钢棒，长度为43Omm,材质为Q420钢，其设计抗剪强度值为r=85MR,抗拉强度设计值为b=325MP4。依据托架设计结构，水平拉杆销轴受力最大，分别受水平力F=246.5KN和竖向力=837KN作用，其他2个销轴只受水平水，最大水平力为F=246.5KN,竖向力由水平支撑板担当。销轴抗剪检算轴销为双面受剪，最大剪力为：Q=436KN最大剪应力：fa=*=115.7.W<r=185V/3血IJ销轴抗弯检算最大弯矩：.W=<2=436×0.0l15=5KNm最大弯曲应力：,.=，=岩浮=995MP.<=325P2.3.4托架墩身较接预埋件240b检算上对拉杆预埋件检算上对拉杆悬容长度为：I=31.17cm,其截面特性：/,=62748m=398t7M最大剪力为837KN,水平分力为246.5K1.最大翦力：Q=837KN最大剪应力：r=2=2IMPrt170MPaA最大弯矩：Mz=N=36KM最大弯曲应力：u.=im.7MPa水平分力：F=2465KN,最大拉应力：,=-=6.2P;=w+f.=1(X).7+6.2=1()6.9MPa<=295MPa计算结果满意要求。下对拉杆预埋件检算下对拉杆悬壁长度：=39.6km,截面系数与上对拉杆一样，最大剪力为290KN,水平分力为246.5Kt最大弯矩：z="=4.9KN,“最大弯曲应力：/=*产=36SMPa水平分力：厂=246.5KN,最大拉应力：6=6.2MP<=w+t.=36.6+6.2=42.SMPa<=295MPa计算结果满意要求。结论：墩身预埋件满意施工要求。2.3.5横向安排梁（贝雷梁）检算设计计算总荷载为2252.95KN,则每排贝雷梁担当的荷载为32I,85KN,依据面积荷载安排翼缘板、顶底板及腹板位置，则贝雷梁荷载如卜图所示：采纳结构力学求解器，建立如卜模型进行计算:74SO952IMfn21WO<J4XK>5XM)745<)Iuilllliurilllllllfnuuillllliuilllll'STS三-，f>77弯矩图如卜图所示：剪力图如下图所示:则贝雷梁跨中最大弯矩为63.7KNm,小于贝雷梁容许弯矩788.2KN-nio贝宙梁最大剪力为161KN,小于贝雷梁容许剪力245.2KN。结论：贝雷梁满意施工要求。2.4工况二检算（1号块浇筑）2.4.1荷载计算”）1号块梁段重量I号块梁段长度3m,混凝土体积为5211A钢筋混凝土容重P=26.5KNm3,则箱梁自重均布荷载为：Qi=%出=459KNmh'1.3施工荷载支架、贝雷梁、模板等施工荷载按梁自重的0.3倍计第：%=O.3Xql=yiJKN!m计算荷载考虑三角托架是施工临时结构，承受一次性、短期施工荷载，荷载平安系数取：K=I.2。施工总荷载为(延梁长方向)：q=K(qi+%)=1.2X(459+137.7)=716KNIm2.4.2三角托架检算本工程设计的三角托架为每墩侧两肢，每个托架结构所受静载通过贝雷梁传递至托架上，其计算模型如图3所示：图3工况二检算模型三角桁架上桁水平拉杆检算上桁水平拉杆采纳240c+2块高36Omm、厚30mm补强板，是受弯构件和受拉构件。240c+2块板槽钢组合梁的截面特性：1, =62748c,A=398<11=396cm采纳结构力学求解器建立如下模型:1534XKH53(M)()I53<XXH5：UM)Ol53000153(KN)1530(X1IIIIS50弯矩图如下图所示:最大弯矩：Mg=798KV加最大弯曲应力：=$=254WPa最大轴力：F=6809侬,最大拉应力：,=-=17.1PA水平拉杆最大应力：=w+t.=254+17.1=271.1.W¼<=295MPa水平拉杆变形如下图所示:最大挠度：ft.=10n<=14nz400水平拉杆单根孔壁所受最大合力为：N=Y80S680F=5256KN水平拉杆40C腹板厚度为14.5mm,加焊30mm厚钢板，材质为Q345,单根孔壁最大承载力为：F=14.5×80×295+30×80×295=1050KN>N0孔壁承压满意施工要求。结论I水平拉杆满意施工要求.斜撑杆一钢管检算斜支撑为6325X1Omm的钢管，主要为受压构件，其截面特性为:/,=I2286.5cm4,A=98.96cm2,/=784.84CWKj=I1.142cm最大轴力：N=i8O12+680.92=105IKV长细比：=-=70.4查表得：=0.837最大压应力：=，-侬,=1269”&<(=210WPu-A0.837x98.9611斜撑杆两端较接板与水平座板焊缝检算焊缝长度为574mm,双板，双直角焊缝，受水平力F=680.9K。依据直角焊缝强度公式：心上比+=您9=3.7e"t2x160x0.574×10=7三j较板焊脚宽度为IOmnI,焊健高度为2满意要求。2, 4.3销轴检算销轴为<b80mm钢棒，长度为43OmIn,材质为Q420钢，其设计抗剪强度值为r=85MP”,抗拉强度设计值为<=325MP4°依据托架设计结构，水平拉杆销轴受力最大，分别受水平力F=680.9KN和竖向力N=270KN作用，其他2个销轴只受水平水，最大水平力为F=6809KN,竖向力由水平支撑板担当。销轴抗剪检算轴销为双面受剪，最大剪力为：Q=525.6KN最大剪应力：rz=*=139.5MZ<k=185MZ3ml1销轴抗弯检算最大弯矩：M=Qa=27OxO.O115=3lKN加最大弯曲应力：,.=32-3l,-=6JMPa<325MPaW0.082.4.4托架墩身被接预埋件240b检算上对拉杆预埋件检算上对拉杆悬传长度为：=3Z77<w,其截面特性：/,=62748mJ.A=398cm',最大剪力为270KN,水平分力为680.9K1最大剪力：Q=270KN最大剪应力：r=2=678MP170MPaA最大弯矩：Mz=N=IO2KNm最大弯曲应力：=勺i=32.5MPa水平分力：F=680.9K/V,最大拉应力：,=-=17Ptr;A=w+t=32.5+17=49.5.WA/<=295MPa计尊结果满意要求.下对拉杆预埋件检算下对拉杆悬壁长度：=396km,截面系数与上对拉杆一样，最大剪力为801KN,水平分力为680.9Kt最大弯矩：MZ=""=37KM”？最大弯曲应力：J="空=IOIMPa水平分力：F=680.9K/V,最大拉应力：f'=MMPa=w+f=1()1+17=1187<=295MPa计算结果满意要求。结论：墩身预埋件满意施工要求。2.4.5横向安排梁(贝雷梁)检算设计计算总荷载为2148KN,则每排贝雷梁担当的荷载为3O7KN,依据面积荷载安排翼缘板、顶底板及腹板位置，则贝雷梁荷载如卜图所示：采纳结构力学求解器，建立如卜模型进行计算:1£1湍弯矩图如下图所示：3786.13n,IU6O836l25剪力图如下图所示：toll45.<X)-52725.00则贝雷梁川中最大弯矩为60,8KN-n,788.2KN-m。P盘77V786.3弋725.00TT522HOO101145.00小于贝雷梁容许弯矩贝雷梁最大剪力为153KN,小于贝雷梁容许剪力245.2KN。结论：贝宙梁满意施工要求.3.施工留意事项托架加工时要保证焊缝质量，严格依据施工设计图纸中规定的焊缝尺寸施焊，并实行合理的施焊依次，限制焊接变形，焊缝尺寸要饱满，避开虚焊等现象。在托架起吊安装前，对重要部位的焊缝按设计和施工规范要求进行探伤。对目视检察不合格、探伤检查不合格的焊缝应进行补焊，以保证施工平安。对焊接变形过大处的节点板应进行矫形。确保托架墩身较接预埋件轴销孔安装在同一水平线上。托架安装时，要确保托架安装位置的精确性，留意杆件位置及托架在竖平面内位置的精确。同时留意其水平面上的高程限制，保证明际受力状态和设计受力状态相符合。托架上的销轴孔和螺栓孔必需采纳机械成孔,严禁用乙快或电焊切割成孔。托架加工完成后，先进行托架的试拼，以保证每个杆件均能顺当安装。墩身一侧的2肢托架安装完成后，马上安装水平桁架。水平桁架安装完成后方能安装安排梁（贝雷梁）,以确保托架的稳定性。安排梁（贝雷梁）和托架节点采纳U型螺栓进行连结，以防止外侧悬臂端发生倾覆事务.贝雷梁吊装时每2片组成一组，采纳桁架连接。保证贝雷梁的稳定性。支架预压重量为箱梁H重（悬出墩部分箱梁混凝土）的1.2倍。在支架预压施工中，应亲密观测结构的变形数据，发觉异样变形应马上停止施工，查明缘由、平安处理后方可接续施工。在托架拆除时，必需依据与安装相反的依次由上向下逐层拆除。QD严格按计算工况进行施工。即先进行。号块现浇施工，施工完毕后拆除。号块支架底模板，使底模板与混凝土底板完全脱空后，再进行1号块现浇施工。严禁在O号块底模板未脱空的状况下进行1号块施工。施工时严格依据计算要求选用材料，留意材料的型号及力学参数，并对材料的几何特性进行复核，确保无误后方可施工。4.附图