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1、连续梁托架计算书一、 概况、托架构造与布置主桥上部结构为65m+5120m+65m共7跨预应力混凝土连续刚构，由单箱单室箱形断面组成，箱梁根部梁高7.5m，跨中梁高3.0m，其间梁高按1.8次抛物线变化。箱梁顶板宽12.0m，底板宽7.0m，顶板厚0.3m，底板厚由跨中0.3m按1.8次抛物线变化至根部0.8m，腹板厚跨中段为0.5m，根部变为0.65m，渐变段长4.5m。桥墩墩顶范围内箱梁顶板厚为0.5m，底板厚度从1.0m和1.5m，腹板厚度为0.9m。1）0#块、1#块托架采用I56作为支撑，浇筑主墩墩身时，预埋20mm钢板，作为I56焊接预埋件。墩身施工时按要求在墩身上部相应位置预留纵
2、横主桁架工字钢贯通穿越孔，预留孔下方相应位置四周预先埋设斜支撑底钢板，在预埋钢板上焊接设置斜支撑40b工字钢支托纵横向主桁架工字钢上，纵横向主桁架工字钢间距布置按照空心薄壁墩断面尺寸和悬臂箱梁悬长宽及箱梁分布荷载计算确定，I56在加工场下料加工，现场焊接。卸荷块采用16双拼以方式焊接，主分配纵梁采用I40，顶部分配梁为槽16。再在上方铺设底模板，墩顶底模采用竹胶板。翼缘部分采用下横梁上支立脚手钢管。脚手架架规格为483.5mm，脚手架横杆和立杆之间采用扣件连接。纵横向主桁架工字钢采用40b(验算按40a计算)，刚度需要经过严格的受力计算。托架在现场加工，加工精度符合设计要求。主桁件上设置槽钢分
3、配梁，在分配梁上铺设底模，底模卸落利用槽钢盒或木楔进行。2）托架设计参数 、砼单位体积重量：26.5kN/、倾倒砼产生的荷载：4.0kN/、振捣砼产生的荷载：2.0kN/、模板及支架产生的荷载：2.0kN/、施工人员及施工机具运输或堆放荷载：2.5 kN/荷载系数：、钢筋砼自重：1.2；、模板及支架自重：1.2；、施工人员及施工机具运输或堆放荷载：1.4；、倾倒砼产生的竖向荷载：1.4；、振捣砼产生的竖向荷载：1.4；、倾倒砼产生的水平荷载：1.4；、振捣砼产生的水平荷载：1.4；二、0号块支架设计计算2.1 竹胶板计算竹胶板厚度均为15mm，l为方木间距：底板为30cm，腹板为15cm，b为
4、单为长度，h15mm为竹胶板厚度，混凝土容重：26kN/m3。腹板抗弯计算：最大应力： =10.3MPafm=11MPa 满足要求腹板抗剪计算：最大剪应力： 满足要求底板板抗弯计算：最大应力： =5.9MPafm=11MPa 满足要求底板抗剪计算：最大剪应力： 满足要求2.2 方木计算底板方木为1010纵向间距为30cm；腹板方木为1010纵向间距为15cm；对应位置最大跨度为45 cm腹板对应位置一根方木承受的荷载(方木和竹胶板自重不计)为：弯矩： 弯应力： 剪力： 剪应力： 底板对应位置一根方木承受的荷载(方木和竹胶板自重不计)为：弯矩： 弯应力： 剪力： 剪应力： 按“木规”，木方弯曲设
5、计强度fm=11MPa，抗剪设计强度fv=1.3MPa（以上指标均按最低一级木材树种TB11取）。结构满足要求。2.3 16计算分配梁16延纵桥向布置，横向间距为45cm，按连续梁对其分别进行计算。考虑混凝土荷载，施工荷载，模板荷载，腹板对应位置荷载：底板对应位置荷载：取进行计算，计算过程如下：（1）组合应力弯矩：最大弯应力：26Mpa=170Mpa 满足要求（2）剪应力剪力：最大应力值：28.6Mpa=110Mpa 满足要求2.4 主分配梁I40计算主分配梁I40延横桥向布置，纵桥向间距为80cm，按连续梁对其进行计算。考虑混凝土荷载，施工荷载，模板荷载，翼缘荷载：翼缘荷载由6根I40共同分
6、担，每根I40承受的力:腹板荷载：底板荷载：2.4.1 底腹板位置计算荷载分布如图所示：按均布荷载对主分配梁进行验算，结果如下：（1）组合应力最大弯矩：弯应力： 最大应力值：55.59Mpa=170Mpa。满足要求（2）剪应力剪力：剪应力：最大应力值：43.42Mpa=110Mpa。满足要求2.4.2 在翼缘板位置计算在翼缘板位置对I40主分配梁进行验算：（1）组合应力弯矩：弯应力：最大应力值：71.7Mpa=170Mpa。（2）剪应力剪力：剪应力：最大应力值：13.42Mpa=110Mpa。（3）挠度满足要求。2.5 翼缘板纵向分配梁I25计算主要计算横向分配梁I40间距最大的两根，为4.7
7、m。由3根I25分配梁承受翼缘板荷载，每根I25承受的荷载为：（1）弯应力弯矩：弯应力：最大应力值：60.72Mpa=170Mpa。（2）剪应力剪力：剪应力：最大应力值：12.02Mpa=110Mpa。（3）挠度满足要求。2.6 支撑桁架计算桁架支撑由I56及I25组成，经计算结果如下：牛腿主要承受的是2.5m长渐变段的现浇砼方量重量，即承受的砼重量为44.66x26=1161kN。托架（含模板）的自重按2kN/m2计，施工活荷载按2 kN/m2计，则渐变段牛腿承受的恒活载总量为2.5x12.2x（2+2）=122kN。渐变段共设有4个牛腿，则每个牛腿平均分担的荷载为：P=（1161+122）
8、/4=320.75kN。2.6.1牛腿主纵梁56计算简化为跨度2.9m，跨中承受320.75kN集中荷载（偏安全）的简支梁。则控制弯矩：M=PL/4=320.75x2.9/4=232.54kNm。I56截面系数W=2342857mm3，弯曲应力：=M/W=232.54kNm /2342857mm3=99.25MPa=170Mpa剪力:V=P/2=320.75/2=160.375KN,剪应力：=110Mpa牛腿主纵梁I56受力满足要求。2.6.2 牛腿斜撑56计算简化为受压桁杆，倾角45度，斜撑顶部承受竖向作用力：P/2=320.75/2=160.37kN。则斜撑轴压力为：N=160.37/si
9、n45=226.79kN。斜撑I56截面积A=135cm2，轴应力：=N/A=226.79kN/135cm2=16.8MPa=170Mpa2.6.3 牛腿斜撑56稳定性计算斜撑计算长度取L0=4.95m，I56弱轴回转半径i=3.18cm。长细比：=L0/i=4.95m/3.18cm=156=120，稳定系数=0.288。稳定应力：斜撑I56稳定性满足要求。因长细比=156已超出120的构造要求，故在两个牛腿斜撑I56中部增加彼此连接杆件，以减小长细比的值。2.6.4 牛腿预埋件计算假定预埋件规格为t20钢板加1225锚筋，即钢板规格t20，Q235材质；锚筋HRB335直径25，共12根，布
10、置满足构造要求。对比主纵梁和斜腿的具体结构，以主纵梁处预埋件受力较为不利，取其为计算研究对象。I56主纵梁处预埋件为弯剪型，剪力（及弯矩）设计值取：V=N=1.2x160.37=192.44kN。M=Va=192.44103310=59.65106Nmm预埋件的计算按预埋件设计手册，公式如下：实配锚筋1225锚筋：As=123.142524=5887.51816.6I56主纵梁预埋件受力满足要求。三、1号块支架设计计算3.1 竹胶板计算竹胶板厚度均为15mm，l为方木间距：底板为30cm，腹板为15cm，b为单为长度，h15mm为竹胶板厚度，混凝土容重：26kN/m3。腹板抗弯计算：最大应力：
11、 =9.54MPafm=11MPa 满足要求腹板抗剪计算：最大剪应力： 满足要求底板板抗弯计算：最大应力： =9.13MPafm=11MPa 满足要求底板抗剪计算：最大剪应力： 满足要求3.2 方木计算底板方木为1010纵向间距为30cm；腹板方木为1010纵向间距为15cm；对应位置最大跨度为45 cm腹板对应位置一根方木承受的荷载(方木和竹胶板自重不计)为：弯矩： 弯应力： 剪力： 剪应力： 底板对应位置一根方木承受的荷载(方木和竹胶板自重不计)为：弯矩： 弯应力： 剪力： 剪应力： 按“木规”，木方弯曲设计强度fm=11MPa，抗剪设计强度fv=1.3MPa（以上指标均按最低一级木材树种
12、TB11取）。结构满足要求。3.3 16计算分配梁16延纵桥向布置，横向间距为45cm，按连续梁对其分别进行计算。考虑混凝土荷载，施工荷载，模板荷载，腹板对应位置荷载：底板对应位置荷载：取进行计算，计算过程如下：1）组合应力，按三连跨连续梁计算，I40间距0.9m，弯矩：最大弯应力：35Mpa=170Mpa 满足要求2）剪应力剪力：最大应力值：29.88Mpa=110Mpa 满足要求3.4 主分配梁I40计算主分配梁I40延横桥向布置，纵桥向间距为90cm，按连续梁对其进行计算。考虑混凝土荷载，施工荷载，模板荷载，翼缘荷载：单侧1#块翼缘荷载由3根I40共同分担，每根I40承受的力:腹板荷载：
13、底板荷载：3.4.1 底腹板位置计算荷载分布如图所示：按均布荷载对主分配梁进行验算，结果如下：（1）组合应力最大弯矩：弯应力： 最大应力值：58.03Mpa=170Mpa。满足要求（2）剪应力剪力：剪应力：最大应力值：45.32Mpa=110Mpa。满足要求3.4.2 在翼缘板位置计算在翼缘板位置对I40主分配梁进行验算：（1）组合应力弯矩：弯应力：最大应力值：55.83Mpa=170Mpa。（2）剪应力剪力：剪应力：最大应力值：9.95Mpa=110Mpa。满足要求。（3）挠度满足要求。2.5 支撑桁架计算桁架支撑由I56及I25组成，经计算结果如下：牛腿主要承受的是3m长渐变段的现浇砼方量
14、重量，即承受的砼重量为46x26=1196kN。托架（含模板）的自重按2kN/m2计，施工活荷载按2 kN/m2计，则渐变段牛腿承受的恒活载总量为3x12.2x（2+2）=146.4kN。渐变段共设有4个牛腿，则每个牛腿平均分担的荷载为：P=（1196+146.4）/4=335.6kN。3.6.1牛腿主纵梁56计算简化为两等跨度2m连续梁，跨中承受335.6kN集中荷载（偏安全）的简支梁。则控制弯矩：I56截面系数W=2342857mm3，弯曲应力：=M/W=136.25kNm /2342857mm3=58.16MPa=170Mpa剪力:V=P/2=335.6/2=167.8KN,剪应力：=1
15、10Mpa牛腿主纵梁I56受力满足要求。3.6.2 牛腿斜撑56计算简化为受压桁杆，倾角45度，每根斜撑顶部承受竖向作用力：P/2=335.6/2=167.8kN。则斜撑轴压力为：N=167.8/sin45=237.34kN。斜撑I56截面积A=135cm2，轴应力：=N/A=237.34 kN/135cm2=17.58MPa=170Mpa3.6.3 牛腿斜撑56稳定性计算斜撑计算长度取最长的L0=8.55m，I56弱轴回转半径i=3.18cm。长细比：=L0/i=8.55m/3.18cm=269=120，稳定系数=0.123。稳定应力：斜撑I56稳定性满足要求。因长细比=269已超出120的
16、构造要求，故在两个牛腿斜撑I56中部增加彼此至少设两根连接杆件，以减小长细比的值。3.6.4 牛腿预埋件计算假定预埋件规格为t20钢板加1225锚筋，即钢板规格t20，Q235材质；锚筋HRB335直径25，共12根，布置满足构造要求。对比主纵梁和斜腿的具体结构，以主纵梁处预埋件受力较为不利，取其为计算研究对象。此时，I56主纵梁处预埋件为受拉型，拉力设计值取：V=P=335.6kN。预埋件的计算按预埋件设计手册，公式如下：I56斜撑梁处预埋件为受剪型，剪力设计值取：实配锚筋1225锚筋：因为为C35混凝土，锚筋长度至少为30d=75cm。As=123.142524=5887.51748I56主纵梁,斜撑预埋件受力满足要求。3.6.5 卸荷块稳定性计算卸荷块采用16，双拼以结构焊接，卸荷块长度最长取L0=1.07m，16弱轴回转半径i=1.83cm。长细比：=L0/2i=1.07m/21.83cm=29=120，稳定系数=0.939。1#块荷载由12个卸荷块平均分摊，稳定应力：卸荷块稳定性满足要求。
