《高架桥主桥挂蓝设计计算书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高架桥主桥挂蓝设计计算书.doc（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高架桥主桥挂蓝设计计算书一、挂篮设计总则1 设计依据（1）钢结构设计规范（GBJ17-88）（2）公路桥梁钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）（3）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）（4）某高架桥主桥设计图纸及变更图纸2 结构参数（1） 悬臂浇筑砼箱梁共68段，分段长度为：左幅2#-10#段4.113m，合拢段2.006m；右幅2#-9#段3.987m，合拢段1.994m。（2） 箱梁底板宽8m，顶板宽16.25m。（3） 箱梁高度变化范围：左幅4.8m2.4m，右幅4.5m2.2m，中间按半立方抛物线变化。3 设计荷载：（1） 悬臂浇筑砼结构最大重量154.3t(左幅2#
2、块)（2） 挂篮总重51t(包括箱梁模板)（3） 人群及机具荷载取2.5KPa。（4） 风荷载取800Pa。（5）荷载组合： 砼重+挂篮自重+人群机具+动力附加系数 (强度、刚度)挂篮自重+冲击附加系数+风荷载 (行走稳定)（6）荷载参数：钢筋砼比重取值为2.6t/m3；超载系数取1.05；新浇砼动力系数取1.2；挂篮行走时的冲击系数取1.1；抗倾覆稳定系数不小于1.5；16Mn钢容许轴向应力取1.2=1.2200=240MPa。A3钢容许弯曲应力取1.3w=1.3145=188.5MPa。钢材其他容许应力按公路桥梁钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）表1.2.5规定值取。4荷载传递路
3、径：内顶板荷载 内滑梁 前横梁 翼板荷载 内、外纵梁 后横梁 主桁架腹板荷载 加强型纵梁 前托梁底板荷载 普通纵梁 后托梁 底篮后锚本计算书根据各自的荷载情况对内滑梁、纵梁、前、后托梁、前横梁 等各杆件的强度和刚度进行计算， 并校核主桁架刚度、前端的下挠度和销接的强度进行了计算。 5挂篮结构材料挂篮主桁架和前后横梁采用16Mn钢，销子采用45号钢，纵梁、托梁、分配梁等采用组合型钢（A3）。二、纵梁计算1、普通纵梁（箱梁两腹板中间段）受力分析项目 块件号左幅2#块（411.3cm）1底模面板自重Kg/m278.52纵梁自重Kg/m43.43底板砼理论重量Kg/m20.5302600=13784底
4、板砼理论重量动载系数1.2超载系数1.05Kg/m217365施工荷载Kg/m22506荷载取值q(纵梁间距为0.645米)Kg/m(78.5+1736+250)0.645+43.4=13752、普通纵梁（箱梁两腹板中间段）强度计算（图1示）RA=qcb/L RB=qca/LMmax=qcbd+cb/(2L)/L=1375010-341132556.5887+41132556.5/(25500)/5500=4.84107N.mm纵梁选用I28a工字钢,其截面特性为:Wx=5.08105mm3Ix=7.114107mm4= Mmax/ Wx=95.3MPa188.5MPa3、普通纵梁刚度计算当x
5、=d+cbL=2798.8时(弯矩最大处)，挠度最大。fmax=qcb(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)/(24EI)=10.3mmL400=13.75mm刚度满足要求。4、加强型纵梁(箱梁腹板下方)受力分析：项目 块件号左幅2#块（411.3cm）1底模面板自重kgm278.52纵梁自重kgm523底板砼理论重量kgm20.53026001.21.05=1736.34单侧腹板重量kgm2（4.185-0.530）2600=95035(4)项动载系数1.2超载系数1.05kgm211973.86人群、机具荷载kgm22507荷载取值q(腹板下侧布置3条纵梁，间
6、距0.268m)kgmq=52+(78.5+1736.3+11973.8+250)0.268=38145、加强型纵梁(箱梁腹板正下方)强度计算加强型纵梁采用I32a工字钢两侧加焊10mm厚钢板，其组合截面特性:Wx=6.922105+2103202/6=10.335105mm3Ix=1.1108+2103203/12=1.65108mm4其受力示意图如图2示：Mmax=qcbd+cb(2L)L=3814010-341132556.5887+41132556.5/（25500）/5500=13.4107 N.mm= Mmax/ Wx=129.7 MPa188.5MPa满足要求6、加强型纵梁（腹板
7、下方）刚度计算钢材弹性模量E=2.1105MPa当x=d+cbL=2798.8mm时(弯矩最大处)fmax=qcb(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)/(24EI)=12.3mmL/400=13.75mm满足要求。三、前托梁计算1、前托梁受力分析项目 块件号左幅2#块（411.3cm）1普通纵梁传给前托梁的荷载kgRAI=qcb/L=13754.1132.5565/5.5=2628.72将1项化为作用于前托梁的均布荷载（纵梁间距为0.645m）kgm2628.7/0.645=4075.53前托梁自重kgm1204作用于前托梁的均布荷载qkgm4075.5+120
8、=4195.55腹板下方加强型纵梁传至前托梁的支座反力kgRA2= qcb/L=38144.1132.556/5.5=7290.26将5项化成集中荷载P(假设纵梁连成一体)kgP=7290.23=218712、 前托梁强度的计算对前托梁进行受力分析时,不考虑工作梁带来的荷载(很小),则前托梁受力示意图如图3所示。2.1悬臂端最大弯距发生在支座A处截面，其值为：MA=qa2/2+pb=4195.50.77752/2+218710.4775=11711.5kg.m最大剪力发生在支座A处截面,其值为: Qmax=p+qa=21871+4195.5 0.7775=25133kg跨中最大弯矩值:M=ql
9、21-4(0.7775/6.445)2/8-Pa=4195.56.44521-40.7775/6.445)2/8-218710.7775=3511.3kg.m2.2前托梁的截面特性前托梁的断面要素如图4所示，槽钢25b的截面特性：A1=3991mm2Wx1=2.82105mm3 Ix1=3.53107mm4组合截面特性：A=23991+280102=13582mm2Ix =2 Ix1+(280103/12+130228010)2=1.65108 mm4Wx=2IX/h=1.65108135=1.22106mm32.3强度校核最大弯应力：=MmaxWx=11711.5104(1.22106)=9
10、6.0MPa188.5MPa3、前托梁刚度校核前托梁悬臂端的挠度：f1=pb2L（3+2b/c)(6EI)+qaL3-1+6(a/c)2+3(a/c)3(24EI)=218710477.526445(3+2477.5/6445)/(62.11051.65108)+41.955777.564453-1+6(777.5/6445)2+3(777.5/6445)3 /(242.11051.65108)=4.87-9.53=-4.66mm(向上)前托梁跨中的挠度:f2=qL45-24(a/c)2(384EI)-pbL2/(8EL)=41.95564454(5-24777.52/64452)/(3842
11、.11051.65108)-218710477.564452/(82.11051.65108)=25.3-15.6=9.7mmL/400=16.1mm。满足要求四、后托梁计算1、 后托梁受力分析项目 块件号左幅2#块（411.3cm）1普通纵梁传给后托梁的荷载kgRb1=qca/L=13754.1132.9435/5.5=3026.72将1项化为作用于后托梁的均布荷载（纵梁间距为0.645m）kgm3026.7/0.645=4692.53后托梁自重kgm1204作用于后托梁的均布荷载qkgm4692.5+120=4812.55腹板下方加强型纵梁传至后托梁的支座反力kgRb2= qca/L=38
12、144.1132.9435/5.5=8395.46将5项化成集中荷载P(假设4条纵梁连成一体)kgP=8395.43=25186.22、后托梁强度校核后托梁两端的吊点主要用于空载移篮。在浇筑砼时，两端所受的力比较小，其荷载由底篮后锚所承受，所以对后托梁计算时，可按图5的受力示意图进行分析。2.1悬臂端最大弯矩：Ml=qm122+pm2=4812.50.922+25186.20.6=17060.8kg.m跨中最大弯矩值：MA= ql21-4(0.9/6.2)2/8-Pm=4812.56.221-4(0.9/6.2)2/8-25186.20.6=6063.3kg.m2.2后托梁的断面特性：后托梁选
13、用与前托梁相同的断面，参见前托梁的断面特性。2.3强度校核由上可知：Mmax=17060.8kg.m最大弯曲应力：=Mmax/Wx=17060.8104(1.22106)=139.8MPa188.5MPa 2.4后托梁刚度校核后托梁在图5示工况下悬臂端的挠度f1=Pb2L(3+2b/c)(6E1)+qaL3-l+6（a/c）2+3（a/c）3(24EI)=25186260026200(3+2600/6200)/(62.11051.65108) +48.12590062003(-1+69002/62002+39003/62003)/(242.11051.65108)=8.6-10.7=-2.1mm(向上)后托梁跨中的挠度f2=qL45-24(a/c)2(384EI)-pbL2/(8EI)=48.12562004(5-249002/62002)/(3842.11051.65
