中鐵十三局集團(tuán)沈丹客專TJ-2標(biāo)二工區(qū)PAGE第24頁共23頁連續(xù)剛構(gòu)托架方方案設(shè)計(jì)及及計(jì)算書工程概況新建沈丹客運(yùn)專專專線跨沈沈丹高高速公路3#特大橋起起訖訖里程DK999++4611.669～DK10000+7008..46，橋長(zhǎng)12466..77延米，共共計(jì)30個(gè)墩臺(tái)身身，29孔梁。本橋在3#墩至至至8#墩處設(shè)一一聯(lián)44+33**88++444m剛構(gòu)連續(xù)續(xù)梁梁以25°112′00″交角上跨跨沈沈丹高速速公路路。本連連續(xù)梁梁共分97段，其中2個(gè)邊墩托托架架現(xiàn)澆段段、2個(gè)0#現(xiàn)澆段、2個(gè)0a#現(xiàn)澆段，其其其余為掛掛籃懸懸澆節(jié)段段。中中墩墩頂0#和0a#節(jié)段長(zhǎng)均均為10m，懸澆節(jié)節(jié)段段長(zhǎng)3m～4m，邊墩托托架架現(xiàn)澆段段長(zhǎng)3.0m，中跨及及次次邊跨合合攏段段長(zhǎng)均為2.0m。其中5#、6#墩0#段及4#墩0a#段采用托托架架現(xiàn)澆，7#墩0a#采取鋼管管支支架現(xiàn)澆澆。2.0號(hào)段托架架架構(gòu)造0號(hào)段分二次澆澆澆筑，第一一次次澆筑到到倒角角頂處，第第二二次澆筑筑至梁梁頂。0號(hào)段托架僅承承承受第一次次澆澆筑時(shí)的的混凝凝土、模模板、施施工荷載載及翼翼緣板混混凝土土荷載，第第二二次澆筑筑的混混凝土及及施工工荷載由由第一一次澆筑筑的混混凝土承承受。故0號(hào)段托架架的荷載僅僅考慮第一一次澆筑時(shí)時(shí)產(chǎn)生的荷荷載。圖1.0號(hào)段段段托架方案案設(shè)設(shè)計(jì)圖0號(hào)段托架由底底底模外桁架架、底底模內(nèi)桁桁架、邊邊縱梁、橫橫梁梁、三角角托架架、上下下預(yù)埋埋件及對(duì)對(duì)拉精精軋鋼筋筋組成成。底模內(nèi)外桁架直直直接支撐撐底模模板，桁桁架內(nèi)內(nèi)弦桿采采用2[14槽鋼；外外弦弦桿采用2[10槽鋼；豎豎桿桿、斜桿桿均采采用[8槽鋼。邊縱梁采用I3332b，支撐外外側(cè)側(cè)模。橫梁A采用雙[[8槽槽鋼格構(gòu)式式式結(jié)構(gòu),橫梁B采用雙I32b，與桁架架、邊邊縱梁焊焊接后后提供施施工平平臺(tái)。承承受混混凝土荷荷載，底底模桁架架、邊邊縱梁、模模板板自重及及施工工荷載，并并將將荷載傳傳遞給給三角托托架前前節(jié)點(diǎn)和和上預(yù)預(yù)埋件。三角托架桿件采采采用2[25b格構(gòu)式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)采用用銷接，僅僅承承受軸力力；并并將荷載載傳遞遞給預(yù)埋埋件。上預(yù)埋件均采用用用2[36b格構(gòu)式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，下預(yù)預(yù)埋件件采用2[32b格構(gòu)式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，下預(yù)預(yù)埋件件預(yù)埋0.9m。上預(yù)埋埋件件承受橫橫梁的的豎向力力及水水平桿的的水平平拉力；；下預(yù)預(yù)埋件承承受斜斜桿軸向向力。3.0號(hào)段托托托架設(shè)計(jì)計(jì)3.1.設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范《客運(yùn)專線鐵路路路橋涵工工程技技術(shù)指南南》(TZ21133—20055))《鐵路橋涵鋼筋筋筋混凝土土和預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（TB1000002..3--20005）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)規(guī)范》(GB500007-220003)《建筑結(jié)構(gòu)荷載載載規(guī)范》(GB5000009—20011))《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺螺螺栓連接接的設(shè)設(shè)計(jì)、施施工、及及驗(yàn)收規(guī)規(guī)程》(JGJ8822-911)《鋼結(jié)構(gòu)工程施施施工質(zhì)量量驗(yàn)收收規(guī)范》(GB5002205--20001)3.2.材料鋼材：Q23335B連接材料：4555號(hào)鋼：用用于于銷軸E43XX焊焊焊條Er49-1CO2氣體保護(hù)護(hù)焊焊絲3.3.計(jì)算荷荷荷載3.3.1.混混混凝土容容重:2266KN//m33。3.3.2.混混混凝土超超載系系數(shù):11..05。3.3.3.鋼鋼鋼材容重:7788.5KKN//m33.3.4.施施施工人員員、材材料、機(jī)機(jī)具荷荷載:11..0KNN/mm2,按梁段頂頂面面積計(jì)算算。3.3.5.風(fēng)風(fēng)風(fēng)荷載：50年一遇基基本本風(fēng)壓為0.555KKN/mm23.3.6.混混混凝土灌灌注狀狀態(tài)動(dòng)力力系數(shù)數(shù)取1.1。4.結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1.總體計(jì)計(jì)計(jì)算圖式式采用大型結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)計(jì)算軟件件進(jìn)行行整體空空間內(nèi)內(nèi)力分析析。按按允許應(yīng)應(yīng)力法法進(jìn)行檢檢算。計(jì)計(jì)算模型型全部部采用梁梁?jiǎn)卧?。為使使模型型?jiǎn)潔，便便于于計(jì)算結(jié)結(jié)果分分析，箱箱梁翼翼緣板混混凝土土重量及及其上上的施工工人員員、材料料、機(jī)機(jī)具荷載載轉(zhuǎn)換換為集中中荷載載施加在在邊縱縱梁上。圖2.總體計(jì)算算圖式式圖3.總體計(jì)算算圖式式三維效效果5.計(jì)算結(jié)果5.1.總體變變變形圖4.總變形圖圖計(jì)算可知，此零零零號(hào)段托托架最最大變形形位于于內(nèi)側(cè)邊邊縱梁梁的端頭頭處，最最大綜合合變形形為6.8mmm。5.2.底模桁桁桁架變形形、內(nèi)內(nèi)力圖5.桁架變形形圖圖6.桁架軸力力圖圖7.桁架應(yīng)力力圖外側(cè)桁架最大變變變形為3mm；最大軸軸力力位于內(nèi)內(nèi)弦桿桿上，為150..44KN；最大應(yīng)應(yīng)力力值為92.99MMpa<[σ]=17700Mpa，表明外外桁桁架強(qiáng)度度滿足足規(guī)范要要求。內(nèi)側(cè)桁架最大變變變形為1.1mmm；最大軸軸力力位于內(nèi)內(nèi)弦桿桿上，為157..77KN；最大應(yīng)應(yīng)力力值為98.00MMpa<[σ]=17700Mpa，表明外外桁桁架強(qiáng)度度滿足足規(guī)范要要求。5.3.橫梁強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)度、剛剛度圖8.橫梁應(yīng)力力圖橫梁最大應(yīng)力值值值為32.55MMpa，小于允允許許應(yīng)力[σ]=17700Mpa。圖9.橫梁變變變形圖橫梁最大變形222.6mmm，相對(duì)撓撓度度為0.2//111000<[[f/ll]==1/44000。表明橫橫梁梁強(qiáng)度、剛剛度度滿足規(guī)規(guī)范要要求。5.4.邊縱梁梁梁強(qiáng)度、剛剛度度圖10.邊縱梁梁梁應(yīng)力圖邊縱梁最大剪力力力值為25.22MMpa，小于允允許許應(yīng)力[σ]=17700Mpa。圖11.邊縱縱縱梁變形圖圖最大變形5.111mm，相對(duì)撓撓度度為0.6//226300<[[f/ll]==1/44000。表明邊邊縱縱梁強(qiáng)度度、剛剛度滿足足規(guī)范范要求。5.5三角角角托架桿桿件強(qiáng)強(qiáng)度、穩(wěn)穩(wěn)定性性圖12.三角縱縱縱托架軸力力圖圖5.5.1拉桿桿桿水平桿軸力N===1400.99KNa．桿件截面面面面積；b.銷孔處凈截截面面面積；銷銷孔應(yīng)力力集中中系數(shù)取1.4c.銷孔孔壁承承壓壓力擠壓許用應(yīng)力σσσbs為軸向壓壓縮縮許用應(yīng)應(yīng)力σ的1.5倍，σbs=1..55×1770==2555MPPa5.5.2壓桿桿桿斜桿軸力力力為207..66KNNa．桿件截面面面面積；b．壓桿穩(wěn)定斜桿軸力N=22207..6KN；計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度度l=342200斜桿X軸長(zhǎng)細(xì)比比：斜桿Y軸長(zhǎng)細(xì)比比：查詢《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范》可可得：斜桿最大壓桿的的的應(yīng)力值值為：：，穩(wěn)定性符合要要要求6、托架預(yù)埋件件件檢算6.1托架架架支座反反力圖13.支座反反反力圖托架上預(yù)埋件處處處支座反反力為為Fx=11440.99KNN;Fzz=4496..2KKN托架下預(yù)埋件處處處支座反反力為為Fx=11440.99KNN;Fzz=1152..5KKN內(nèi)側(cè)預(yù)埋件處支支支座反力力為FFz=55666.8KKN6.2.托架預(yù)預(yù)預(yù)埋件強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)計(jì)算上預(yù)埋件受力情情情況如下下圖所所示圖14.上預(yù)埋埋埋件受力工工況況（單位位：KN）圖15.上預(yù)埋埋埋件應(yīng)力圖圖在此工況作用下下下牛腿的的最大大應(yīng)力б=1077..6MPPa<<[б]=17700MPa，牛腿強(qiáng)強(qiáng)度度符合要要求。下預(yù)埋件受力情情情況如下下圖所所示圖16.下預(yù)埋埋埋件受力工工況況（單位位：KN）圖17.下預(yù)埋埋埋件應(yīng)力圖圖在此工況作用下下下牛腿的的最大大應(yīng)力б=42..88MPaa<[[б]=17700MPa，牛腿強(qiáng)強(qiáng)度度符合要要求。6.3下預(yù)埋件件件處混凝凝土局局部承壓壓驗(yàn)算算下預(yù)埋件承受斜斜斜桿傳遞遞的豎豎向剪力力V==1522.55KN預(yù)埋件受壓處側(cè)側(cè)側(cè)翼緣的的基礎(chǔ)礎(chǔ)混凝土土的受受壓應(yīng)力力，應(yīng)應(yīng)滿足下下式要要求：式中：可算出：混凝土C40局局局部允許許應(yīng)力力,混凝土局部受受受壓符合要要求求；7．結(jié)論經(jīng)計(jì)算，該托架架架系統(tǒng)強(qiáng)強(qiáng)度、剛剛度、穩(wěn)穩(wěn)定均均滿足相相關(guān)規(guī)規(guī)范要求求。0a號(hào)段鋼管支支架架計(jì)算書（7#）鋼管支架結(jié)構(gòu)本支架法采用ФФФ600**110鋼管，橫橫梁梁采用雙36槽鋼的組組合合，縱梁梁采用用35H型鋼，柱柱間間采用Ф102**5鋼管系梁梁焊焊接(具體布置置如如圖1、2)。鋼管支柱的加工工工按每節(jié)6米預(yù)先制制作作完成，（如如圖3）頂節(jié)根據(jù)據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加加工成調(diào)整節(jié)節(jié)，每根鋼管管的下料長(zhǎng)度度必須進(jìn)行編編號(hào)并于技術(shù)術(shù)員指定的施施工長(zhǎng)度一致致，下料長(zhǎng)度度須專人操作作并專人檢查查，法蘭盤的的切割及其螺螺栓孔位必須須保證其準(zhǔn)確確性.鋼管支柱的的加工要保證證下料的準(zhǔn)確確性并依照?qǐng)D圖紙做出相應(yīng)應(yīng)的模板。鋼鋼管支柱安裝裝，采用分階階段制作，逐逐節(jié)吊裝，法法蘭連接的組組拼方案，為為保證連接的的準(zhǔn)確性，及及鋼管的垂直直度以每?jī)晒?jié)節(jié)在地面進(jìn)行行試組裝，（同同時(shí)在鋼管的的側(cè)面焊接踏踏腳鋼筋）組組裝完成后采采用50T汽車吊吊裝裝。每根鋼管管頂、底部設(shè)設(shè)法蘭盤，法法蘭盤間采用用螺栓連接，底底節(jié)鋼管柱的的法蘭盤與臨臨時(shí)基礎(chǔ)預(yù)埋埋δ=20mm鋼板焊接，鋼鋼管與鋼管與與法蘭盤之間間的焊接要求求焊縫厚度不不小于6mm，焊縫應(yīng)飽飽滿無蜂眼，杜杜絕發(fā)生漏焊焊缺焊等現(xiàn)象象的發(fā)生，若若發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即即補(bǔ)焊直至合合格。拼裝完完成后測(cè)量四四根鋼管長(zhǎng)度度及垂直度。在鋼管柱頂焊接接接兩根雙36槽鋼組合合做做橫梁，橫橫梁梁上縱向向布置置15根35H型鋼其間間距距為90cmm++60ccm（翼緣板板）+2*6600cm（腹板）+80ccm（倒角）+4*8800cmm+（底板）+80ccm（倒角）+2*6600cm（腹板）+90ccm+660ccm（翼緣板板）。圖1、鋼管支架架側(cè)側(cè)立面布置置置圖2、鋼管支架架平平面布置圖圖圖設(shè)計(jì)計(jì)算荷載計(jì)算44m＋3*8888m＋44m連續(xù)箱梁梁0#段梁高6.88m。梁體自重重模模型可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化如如圖5。圖5荷載分分分布圖梁體最大荷載為為為：16997700N//mm2。支架、模板荷載載載：35000NN/m2。配重等其它荷載載載：1000NN//m2。最不利荷載合計(jì)計(jì)計(jì)：17442200N//mm2。荷載安全系數(shù)取取取1.2。則計(jì)算荷載為1117422000×1.2＝20900440N/mm2。支架立柱計(jì)算立柱強(qiáng)度驗(yàn)算最大荷載情況下下下，受力面積為為3.4494×2.52222＝8.81122m2。則每根立柱受力力力為20990040×8.81122＝184220060..5NN立柱采用的是ФФФ600×10型鋼管管，查得截面積A＝185..3354ccm2；慣性矩I＝8067755.3113ccm4；慣性半徑i＝20.88662cm。σ＝N/A=11884206660.55/(185..3354**100-4))＝99.3388Mpa<<[σ]=1255Mpaa立柱穩(wěn)定性驗(yàn)算算算λ＝L/i＝115550/20.88662＝74.33，查查《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范》附附錄C得：Ф＝0.6166。σ＝N/ФA==184200660.5/（0.6166×185..3354**100-4）＝＝161..33Mppaa<[σ]=21155Mpaa(立桿抗彎彎設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度)因此，立柱的強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定性性均滿足足要求求。立柱頂橫梁驗(yàn)算算算橫梁采用雙3666cm槽鋼，36槽鋼截面面面面積A為60.99cm2、截面抵抵抗抗距W為660ccm3，組合槽槽鋼鋼截面面面積A=80000.388cmm2、截面面抵抵抗距W=2IIxx/h==2**4600011.677/336=225555.665cm3，橫梁受到的的最最大剪力Q及最大彎距M由力學(xué)求求解解器求得得，具具體如下下：橫梁計(jì)算模型：：：結(jié)構(gòu)單元剪力圖圖圖：結(jié)構(gòu)單元彎矩圖圖圖：可知橫梁受到的的的最大剪剪力Q=1500..64KKN，及最大彎彎距M=46..552KNN.mm橫梁的剪應(yīng)力計(jì)計(jì)計(jì)算τ＝Q/A＝11550.6444/（60.99**10--4))＝24.7744Mpa<<[τ]=1255Mpaa橫梁的拉彎應(yīng)力力力計(jì)算σ＝M/W＝4466.52///（660**110-66)==70.4488Mpa<<[σ]=2155Mpaa立柱頂橫梁復(fù)合合合要求。梁底縱梁驗(yàn)算采用36cmHHH型鋼做梁底底縱縱梁，36H型鋼截面面面面積A為61.4466cmm2、截面抵抵抗抗距W為749..991cmm3，取腹板板下下承受力力最大大的部位位受到到的最大大剪力力Q及最大彎距M由力學(xué)求求解解器求得得，具具體如下下：計(jì)算模型：結(jié)構(gòu)單元剪力圖圖圖：結(jié)構(gòu)單元彎矩圖圖圖：第25頁共23可知腹板下區(qū)域域域受到的最最大大剪力Q=2944..62KKN，及最大彎彎距M=49..335KNN.mm縱梁的剪應(yīng)力計(jì)計(jì)計(jì)算τ＝Q/A＝22994.6