防護(hù)塔架計算書.docx

防護(hù)塔架計算書編制：_校對：_審核：_2013-7-251.計算依據(jù)11.1主要規(guī)范11.2 主要材料及材料性能12.工程概況23.防護(hù)塔架設(shè)計34. 建立模型54.1塔架受力分析54.2水平風(fēng)荷載計算54.3沖擊荷載計算65.模型分析65.1結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗算95.2穩(wěn)定性驗算106. 基礎(chǔ)驗算107.錨碇驗算118.其他加固措施111.計算依據(jù)1.1主要規(guī)范 1)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004） 2)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004） 3)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003） 4)公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則（JTG/T B02-01-2008） 5)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTG D63-2007） 6)城市橋梁設(shè)計規(guī)范（CJJ11-2011）7）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范1.2 主要材料及材料性能 工字鋼A(mm 2)Asy(mm 2)Asz(mm 2)z(+)(mm)z(-)(mm)1740.000912.500686.00070.00070.000Ixx(mm 4)Iyy(mm 4)Izz(mm 4)y(+)(mm)y(-)(mm)25727.4105720000.000419000.00036.50036.500角鋼A(mm 2)Asy(mm 2)Asz(mm 2)z(+)(mm)z(-)(mm)741.200312.500312.50020.60354.397Ixx(mm 4)Iyy(mm 4)Izz(mm 4)y(+)(mm)y(-)(mm)6041.666399600.000399600.00054.39720.6032.工程概況滬昆客專某特大橋位于云南省曲靖市馬龍縣境內(nèi)，起訖里程為D1K1064+436.587D1K1065+335.15，全橋長898.563m，中心里程為D1K1065+029，主墩16#墩17#墩，孔跨結(jié)構(gòu)為（60+100+60）m連續(xù)懸澆梁，以40角斜跨貴昆既有線， 采用沿既有線兩側(cè)進(jìn)行懸臂澆筑施工，平行轉(zhuǎn)體40合攏施工。16#墩高14.5m，17#墩高13.5m， 連續(xù)梁塊中支點處梁高7.85m。為減少懸臂施工隊既有線造成影響，根據(jù)設(shè)計要求對靠既有線一側(cè)進(jìn)行全封閉防護(hù)。單側(cè)防護(hù)長度110米，高度27米。50米設(shè)置一道沉降縫，相關(guān)位置關(guān)系如圖1：3.防護(hù)塔架設(shè)計原設(shè)計只要求對既有線進(jìn)行全封閉防護(hù)，并作出了防護(hù)塔架的示意圖，為增加塔架抗傾覆剛度，將塔架基礎(chǔ)修改為井字形基礎(chǔ)，并增加了抗傾覆風(fēng)纜，對于基礎(chǔ)中受拉一側(cè)的基礎(chǔ)進(jìn)行錨桿注漿加固處理。具體做法見下圖2、圖3。圖2圖3防護(hù)塔架主要采用140mm工字鋼作為豎向受力桿件，縱距5米，所有橫向、剪刀撐采用L75角鋼進(jìn)行連接。塔架采取階梯塔狀結(jié)構(gòu)形式，最高一節(jié)掛密目網(wǎng)，塔架橫向間距0.9m，防傾覆風(fēng)纜每隔10m設(shè)置一道，基礎(chǔ)類型如圖4：4. 建立模型采用midas Civil進(jìn)行建模分析，豎向桿件140mm工字鋼采用梁單元建立模型，中間支撐角鋼采用桁架單元建立。截取塔架10米為分析對象，邊界條件主要考慮下部限制全部六個自由度，模擬懸臂桿件，荷載主要考慮風(fēng)荷載、自重、沖擊荷載。4.1塔架受力分析 垂直方向主要為塔架自身重力 水平方向主要有風(fēng)力荷載及考慮密目網(wǎng)最大貫穿力5kg在1m高度產(chǎn)生的水平?jīng)_擊力。4.2水平風(fēng)荷載計算根據(jù)建筑施工腳手架構(gòu)造與計算手冊查表得知，基本風(fēng)壓取昆明地區(qū)50年一遇標(biāo)準(zhǔn)值0.3KN/m2,風(fēng)壓高度變化系數(shù)取1.42，密目式安全立網(wǎng)擋風(fēng)系數(shù)，根據(jù)建筑施工腳手架構(gòu)造與計算手冊查表1-30，2300網(wǎng)目密度擋風(fēng)系數(shù)0.841。風(fēng)荷載體型系數(shù)，（縱距、步距按照角鋼1.8*1.8m搭設(shè)計算）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：。4.3沖擊荷載計算 水平?jīng)_擊荷載取，荷載作用位置模擬最不利荷載位置，考慮最頂端受力。5.模型分析圖5 模型圖圖 6 反力圖圖 7 位移圖圖 8 梁單元內(nèi)力圖圖 9 桁架單元內(nèi)力圖圖 10 桁架單元應(yīng)力圖圖11梁單元應(yīng)力圖5.1結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗算根據(jù)分析結(jié)果顯示，最大位移為頂部弦桿交叉257號節(jié)點位置，屬于571號單元，主要是在自重作用下產(chǎn)生的豎向位移，0.386mmL/400=5/400=12.5mm，Y方向也就是順風(fēng)向不產(chǎn)生位移。梁單元最大應(yīng)力為-6.7Mpaw=145MPa，桁架單元僅受軸向力作用，的最大應(yīng)力為-5.4MPa=140MPa， 5.2穩(wěn)定性驗算考慮5種模態(tài)，在自重、風(fēng)荷載、沖擊荷載的共同作用下，屈曲分析如下圖：圖12 整體結(jié)構(gòu)屈曲分析圖根據(jù)計算結(jié)果顯示，臨界荷載系數(shù)為1.084E+013遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范要求的4的系數(shù)。6. 基礎(chǔ)驗算根據(jù)模型分析結(jié)果，最大反力出現(xiàn)在中間豎向工字鋼底部，及153號節(jié)點位置，最大反力為13.521KN，工字鋼底部焊接0.3*0.3m的鋼板墊腳，截面面積為0.09，基底應(yīng)力為p=13.521/0.09=150kpaH即可。8.其他加固措施（1）連續(xù)梁懸臂澆筑施工期間，已經(jīng)完成的節(jié)段在頂部與防護(hù)塔架用50鋼管進(jìn)行焊接，每隔3-5米設(shè)置一道。（2）工字鋼豎向連接采用法蘭螺栓連接。增強(qiáng)工字鋼之間的連接