道岔连续梁支架检算书.doc

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1、 （32+432.7+32）m单渡线道岔连续梁支架检算1、工程概况（32+432.7+32）m单渡线道岔连续梁，全桥共2联，墩号分别为902#-908#、933#-939#，梁高为2.6m，梁体为单箱单室、等高度、变截面箱梁，每联全长196m，箱梁顶板宽11.4m，箱底宽5.8m。全桥顶板厚40-60cm；底板厚32-70cm；腹板底厚45-74cm；腹板顶厚65-95cm；按折线变化。梁体在支座处设横隔板，全梁共设7道横隔板，横隔板中板设有孔洞，以利检查人员通过。梁体砼强度等级为C55，每联方量为2147.71m3、钢筋464.64t，设置纵向预应力。砼采用支架现浇，全断面一次性整体浇注。2

2、、支架设计2.1 满堂支架设计施工采用搭设满堂支架进行现浇，具体搭设图如图2-1、图2-2所示。支架采用碗扣式杆件，支架上横向放置10cm10cm方木，纵向放置1010cm方木。立杆横向间距布置为40.6+30.3+80.6+30.3+40.6，腹板投影下立杆纵向间距为0.6m，箱室投影下及翼缘板投影下立杆纵向间距为1.2m，横杆上下间距为1.2m，纵向剪刀撑每隔5空设置一道，横向剪刀撑每隔3空设置一道，剪刀撑设置角度度为50o，剪刀撑采用搭接连接，连接长度不得少于1m，至少采用3个扣件连接。图2-1 支架搭设正面图图2-2 支架搭设平面图底板、腹板、翼板外模均采用12mm厚竹胶板 ，内模顶板

3、采用12mm厚竹胶板，内模腹板采用竹胶板。翼板、底板支撑架均采用碗扣件组拼，内模支撑架采用48*3.5mm钢管组拼，外模肋带为1010cm方木，内模内带为双钢管。3、荷载计算3.1 满堂支架截面荷载连续梁模板及膺架搭设计算时取梁高最大处截面（箱梁实心段），即为A-A截面，连续梁梁高为3.49m，底板0.6m厚，顶板0.43m，腹板厚度0.7m，面积12.5m2，其荷载分布如图3-1示。图3-1 A-A截面荷载示意图3.2 门洞截面荷载 门洞计算取门洞跨越段梁高最大处，即B-B截面，梁高2.96m，顶板厚度0.43m，底板厚度0.33m，腹板厚度0.4m，面积9.8m2，其荷载分布如图3-2示。

4、图3-2 B-B截面荷载示意图3.3 计算荷载组成 混凝土自重：根据不同部位分别计算，荷载分项系数取1.2； 模板重量：根据不同部位分别计算，荷载分项系数取1.2； 施工荷载：取2.5KPa/m2，荷载分项系数1.4； 振动荷载：取2.5KPa/m2，荷载分项系数1.4； 混凝土倾倒产生的冲击荷载：输送泵取2KPa/m2，荷载分项系数取1.4，（当混凝土厚度大于1m时不考虑该荷载）；则计算时取荷载值为：计算强度：q=或q=计算刚度：q=4、底模、侧模设计与检算模板均采用1.8cm厚竹胶板，竹胶板计算宽度取1m，计算跨度均取3跨。竹胶模板的有关力学性能指标按竹编胶合板（GB13123）规定的类一

5、等品的下限值取：=90 MPa， E=6103 MPa，则竹胶板的相关参数如下：面板的贯性矩I=bh3/12=10.0183/12=4.8610-7面板的截面系数W= bh2/6=10.0182/6=5.410-54.1 翼缘板底模计算（1）强度检算：q=+=15.6*1.2+0.3*1.2+2.5*1.4+2.5*1.4+2*1.4=28.9KN/m 近似按三等跨连续梁计算，方木间距=0.35m，如图4-1所示。图4-1 翼缘板处底模计算图Mmax0.1q2=0.128.90.352=0.35KN.m=M/W=(0.35103)/(5.410-5)=6.5MPa=90MPa，满足要求。 （2

6、）刚度检算：q=+=15.6*1.2+0.3*1.2=19.1KN/mf=q4/128EI=19.11030.354/（12861094.8610-7）=0.77/400=0.35m/400=0.875mm，满足要求。4.2 腹板底模计算（1）强度检算：q+=90.7*1.2+0.3*1.2+2.5*1.4+2.5*1.4=116.2KN/m近似按三等跨连续梁计算，=0.2m，如图4-2所示。图4-2 腹板板处底模计算图Mmax0.1q2=0.1116.20.22=0.46KN.m=M/W=(0.46103)/(5.410-5)=8.5MPa=90MPa，满足要求。 (2)刚度检算：q=+=9

7、0.7*1.2+0.3*1.2=109.2KN/mf=q4/128EI=109.21030.24/（12861094.8610-7）=0.47/400=0.2m/400=0.5mm，满足要求。4.3 底板底模计算（1）强度检算：q=+=26.8*1.2+0.3*1.2+2.5*1.4+2.5*1.4+2 *1.4=42.3KN/m 近似按三等跨连续梁计算，=0.3m如图4-3所示。图4-3 底板处底模计算图Mmax0.1q2=0.142.30.32=0.38KN.m=M/W=(0.38103)/(5.410-5)=7.0MPa=90MPa，满足要求。 （2）刚度检算：q=+=26.8*1.2+

8、0.3*1.2=32.5KN/mf=q4/128EI=32.51030.34/（12861094.8610-7）=0.71/400=0.3m/400=0.75mm，满足要求。4.4 腹板侧模计算腹板倾角为81o55o，因此混凝土侧压力按竖直状态计算。混凝土对侧模的压力Pm=Kh外加剂影响系数K取1.2混凝土容重取26KN/m3混凝土有效压头高度h=0.22+24.9v/T，砼浇筑速度v=0.5m/h，浇筑温度取20，则h=0.22+24.90.5/20=0.84m则混凝土对侧模的侧压力为Pm=1.2260.84=26.2KN/m2，荷载分项系数取1.2；振捣混凝土时产生的水平荷载为4 KN/m

9、2，分项系数取1.4；（1）强度检算：q=26.21.2+41.4=37KN/m2。近似按三等跨连续梁计算，=0.3m，如图4-4所示。图4-4 腹板侧模计算图Mmax0.1q2=0.1370.32=0.33KN.m=M/W=(0.47103)/(5.410-5)=6.2Mpa=90Mpa，满足要求。 （2）刚度检算：q=26.21.2=31.4KN/m2f=q4/128EI=31.41030.34/（12861094.8610-7）=0.68/400=0.3m/400=0.75mm，满足要求。5、模板肋带、横梁计算 5.1 模板肋带计算模板肋带均采用106cm方木，腹板处间距为0.2m，底板

10、处间距为0.3m，翼缘板处间距为0.35m。 106cm方木力学参数如下：方木的弹性模量E=10*109Pa方木的弯曲应力w=13*106Pa方木的贯性矩I=bh3/12=0.060.13/12=510-6方木的截面系数W= bh2/6=0.060.12/6=110-4（1）翼缘板底模肋带计算翼缘板底模肋带纵向间距为0.35m，横向跨度为0.9m，近似的按三等跨连续梁计算 强度计算q=28.9*0.35=10.12KN/m Mmax0.1q2=0.1*10.12*0.92=0.82KN.m=M/W=(0.82*103)/(1*10-4)=8.2Mpa=13Mpa，满足要求。 刚度检算：q=19

11、.1*0.35=6.7KN/mf=0.677*q4/100EI=0.677*6.7*103*0.94/（100*10*109*5*10-6）=0.6/400=0.9/400=2.25mm，满足要求。（2）腹板底模肋带计算腹板底模肋带横向间距为0.2m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算 强度计算q=116.2*0.2=23.2KN/m Mmax0.1q2=0.1*23.2*0.62=0.84KN.m=M/W=(0.84*103)/(1*10-4)=8.4Mpa=13Mpa，满足要求。 刚度检算：q=109.2*0.2=21.8KN/mf=0.677q4/100EI=0.677*21.

12、8*103*0.64/（100*10*109*4*10-6）=0.7/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。（3）底板底模肋带计算底板底模肋带横向间距为0.3m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算 强度计算q=42.3*0.3=12.7KN/m Mmax0.1q2=0.1*12.7*0.62=0.46KN.m=M/W=(0.46*103)/(1*10-4)=4.6Mpa=13Mpa，满足要求。 刚度检算：q=32.5*0.3=9.8KN/m，=0.6mf=0.677q4/100EI=0.677*9.8*103*0.64/（100*10*109*4*10-6）=0.32/40

13、0=0.6m/400=1.5mm，满足要求。（4）腹板侧模肋带计算腹板侧模肋带纵向间距为0.3m，拉杆上下最大间距为0.9m，拉杆纵向间距为1.22m。 强度计算q=37*0.3=11.1KN/m Mmax0.1q2=0.1*11.1*0.92=0.899KN.m=M/W=(11.1*103)/(1*10-4)=8.99Mpa=13Mpa，满足要求。 刚度检算：q=31.4*0.3=9.4KN/m，=0.9mf=0.677q4/100EI=0.677*9.4*103*0.94/（100*10*109*5*10-6）=0.8/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。5.2 横梁计算底模横

14、梁均采用10cm*10cm方木，方木的弹性模量E=10*109Pa方木的弯曲应力w=13*106Pa方木的惯性矩I=a4/12=0.14/12=8.3*10-6方木的截面系数W= a3/6=0.13/6=1.67*10-4方木的面积A= a2=0.12=1*10-2横梁纵向间距与立杆相同为0.6m。（1）翼缘板横梁计算翼缘板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m，横向跨度与立柱相同为0.9m，上铺纵向方木间距为0.35m，本次计算取最不利状态，即如图5-1所示。图5-1 翼缘板底横梁示意图 强度计算方木处集中荷载q=28.9*0.6*0.35=6.1KN，本次计算采用结构力学计算器进行程序计算

15、，弯矩如图5-2所示。图5-2 翼缘板底横担弯矩图=Mmax/W=1777.5/1.67*10-4=10*10613*106Pa 刚度计算方木处集中荷载q=19.1*0.6*0.35=4.0KN/m，本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-3所示。图5-3翼缘板底横担挠度图fmax=1.7mm0.9/400=2.5mm，满足要求。（2）腹板底横梁计算腹板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m，横向跨度与立柱相同为0.6m，上铺纵向方木间距为0.2m，如图5-4所示。图5-4 翼缘板底横梁示意图 强度计算方木处集中荷载q=116.2*0.6*0.2=13.9KN，本次

16、计算采用结构力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-5所示。图5-5 翼缘板底横担弯矩图=Mmax/W=695/1.67*10-4=4.2*10613*106Pa 刚度计算方木处集中荷载q=106.4*0.6*0.2=12.8KN，本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-6所示。图5-6 翼缘板底横担挠度图fmax=0.1mm0.6/400=1.5mm，满足要求。（3）底板底横梁计算底板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m，横向跨度与立柱相同为0.6m，上铺纵向方木间距为0.3m，如图5-7所示。图5-7 底板底横梁示意图 强度计算方木处集中荷载q=42.3*0.6*

17、0.3=7.6KN，本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-8所示。图5-8 底板底横担弯矩图=Mmax/W=1140/1.67*10-4=6.8*10613*106Pa 刚度计算方木处集中荷载q=32.5*0.6*0.3=5.9KN，本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-9所示。图5-9 底板底横担挠度图fmax=0.4mm0.6/400=1.5mm，满足要求。6、腹板加固计算6.1 拉杆计算腹板采用三排拉杆，第一排拉杆设于内模上倒角以下10cm处，第二排拉杆位于第一排拉杆以下90cm，第三排拉杆设于内模下倒角以上5cm处。为了考虑模板周转使用方便，

18、拉杆孔均位于竹胶板中部，因此拉杆纵向间距均为1.22m，拉杆采用20圆钢制作。单根拉杆受力P=37*1.22*0.9=41KN，20圆钢可以承受的拉力F=3.14*0.01*0.01*145=45KN，满足要求，拉杆必须采用双螺帽。6.2 拉杆背带计算 拉杆外背带采用双根背靠背8#槽钢，内背带采用双根48*3.5mm钢管，采用20短钢筋加工蝴蝶卡。拉杆纵向间距为1.22m，近似的按三等跨连续梁计算外背带。 强度计算q=37*0.9=33.3KN/m Mmax0.1q2=0.1*33.3*1.222=4.96KN.m=M/W=(4.96*103)/(2*2.53*10-5)=98Mpa=145M

19、pa，满足要求。 刚度检算：q=37*0.9=33.3KN/mf=0.677*q4/100EI=0.677*33.3*103*1.224/（100*2.1*1011*1.01*10-6）=2.4/400=1.22/400=3.1mm，满足要求。7、膺架检算膺架受力杆件主要是立杆轴向受力，单个立杆可以承受的压力值为35KN，现对各个区域的立杆进行检算。翼缘板区单杆受力P=0.9*0.6*28.9=15.6KN35KN，满足要求。腹板区单杆受力P=0.3*0.6*116.2=20.935KN，满足要求。底板区单杆受力P=0.6*0.6*42.3=15.2KN35KN，满足要求。 为了确保膺架的稳定

20、性，横纵连接杆上下间距按1.2m布置，整个膺架设置足够剪刀撑，剪刀按要求设置。8、预留门洞计算8.1 门洞纵梁计算门洞纵梁采用I40a工字钢，计算跨度取6.2m，以单跨简支梁模型进行计算，工字钢的相关参数如下：工字钢的弹性模量E=2.1*1011Pa工字钢的弯曲应力w=1.45*108Pa（临时结构取1.81*108Pa）工字钢的抗剪应力j=0.85*108Pa工字钢的贯性矩I=2.17*10-4 工字钢的截面系数W=1.09*10-3工字钢上方横向工字钢、碗扣支架等荷载取5KN/m2，分项系数取1.2。（1）腹板底工字钢计算 强度计算 q(116.2+5*1.2)*0.3=36.7KN/mM

21、maxq2/8=36.7*103*6.22/8=176KN.m=M/W=(176*103)/(1.09*10-3)=161Mpa=181Mpa，满足要求。 刚度检算：q=(109.2+5*1.2)*0.3=34.6KN/mf=5*q4/384EI=5*34.6*103*6.24/(384*2.1*1011*2.17*10-4)=14.6mmL/400=6.2/400=15.5mm，满足要求。（2）底板底工字钢计算 强度计算q(42.3+5*1.2)*0.6=29KN/mMmaxq2/8=29*103*6.22/8=139KN.m=M/W=(139*103)/(1.09*10-3)=128Mpa

22、=181Mpa，满足要求。 刚度检算：q=(32.5+5*1.2)*0.6=23KN/mf=5*q4/384EI=5*23*103*6.24/（384*2.1*1011*2.17*10-4）=9.7mmL/400=6.2/400=15.5mm，满足要求。（3）翼缘板底工字钢计算 强度计算q(28.9+5*1.2)*0.9=31.4KN/mMmaxq2/8=31.4*103*6.22/8=151KN.m=M/W=(151*103)/(1.09*10-3)=139Mpa=181Mpa，满足要求。 刚度检算：q=(28.9+5*1.2)*0.6=31.4KN/mf=5*q4/384EI=5*31.4

23、*103*6.24/（384*2.1*1011*2.17*10-4）=13.3mm3016KN，满足要求。（2）边跨基础计算门洞边跨立柱基础采用1.2m宽0.6m高的条形基础。条形基础直接置于街道路面上，施工前，在条形基础范围内植入双排20钢筋，作为条形基础与路面的连接。条形基础混凝自重G1=1.2*15*0.6*26=281KN；支架自重G2=5*15*3.75=281KN；连续梁混凝土自重G3=9.8*26*3.75=956KN；则总荷载为F=(G1+G2+G3)*1.2=1822KN。街道路面承载力=160KPa，则条形基础可以承受的总荷载P=*A=160*1.2*15=2880KN18

24、22KN，满足要求。9.2 膺架基础计算膺架基础为芙蓉路路面，地基承载力=160KPa，本次以受力最大的腹板区立杆为计算对象，单根立杆受力为20.9KN。立杆底托尺寸为0.15m*0.15m，按45角扩散应力近似计算，具体如图9-1所示。腹板底立杆基础的受压范围为A=(0.2+0.2)* (0.2+0.2) =0.16m2,则要求地基承载力=F/A=20.9KN/0.16m2=131KPa160 KPa，满足要求。图9-1 地基基础图 连续梁墩承台基坑回填应加强回填质量，采用A、B组填料分层夯实，顶部浇筑20cm厚混凝土，两侧做好排水。膺架搭设完毕后，必须分段进行预压，并做好数据记录。参考文献路桥工程计算手册（周水兴 何兆益 邹毅松等编著）钢结构（毛德培 主编）（2006年中国铁道出版社出版）第 18 页 共 18 页