主橋拱肋拼裝支架檢算書終稿

PAGEPAGE20xx高速公路連接線xx橋主橋鋼管混凝土系桿拱橋拱肋拼裝支架檢算書中鐵xx有限公司2012年11月目錄HYPERLINK\l"_Toc341519350"一、計算依據(jù)2HYPERLINK\l"_Toc341519351"二、跨河段支架情況簡述2HYPERLINK\l"_Toc341519352"三、支架檢算3HYPERLINK\l"_Toc341519353"1、荷載確定3HYPERLINK\l"_Toc341519354"2、支點(diǎn)反力計算4HYPERLINK\l"_Toc341519355"2.1風(fēng)荷載作用下4HYPERLINK\l"_Toc341519356"2.2自重作用下4HYPERLINK\l"_Toc341519357"3、支架受力計算7HYPERLINK\l"_Toc341519358"4、邁達(dá)斯復(fù)核結(jié)果8HYPERLINK\l"_Toc341519359"4.1拱肋受力計算8HYPERLINK\l"_Toc341519360"4.2支架受力計算12HYPERLINK\l"_Toc341519361"四、施工注意事項15xx橋主橋鋼管混凝土系桿拱橋拱肋拼裝支架檢算書一、計算依據(jù)（1）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中華人民共和國交通運(yùn)輸部；（2）《路橋施工計算手冊》周水興等；（3）《公路施工手冊.橋涵》中交一公局；（4）《建筑施工計算手冊》江正榮著；（5）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)等規(guī)范；（6）《湖州申蘇浙皖至申嘉湖高速公路連接線及配套工程第2合同段兩階段施工圖設(shè)計》；二、跨河段支架情況簡述拱肋左右-3段和中段在場地上拼接成一大段，同時在兩岸邊距拱腳0點(diǎn)9.5m處和25.4m處設(shè)置臨時支撐，作為拱肋吊裝就位時的支撐，拱肋左右-2及中間大段采用一臺150噸船吊逐段拱吊裝。各吊裝段重量、尺寸見表4.4.1-1示：表4.4.1-1吊裝段重量尺寸情況表序號吊裝段名稱單件外形尺寸（m）單件重量(t))數(shù)量1左（右）-17.7×2.6658段2左（右）-218.201××2.6198段3左（右）-3、中中51.292××2.652.24段4風(fēng)撐1×22726件每個支架采用4根φ377×8的鋼管組成，鋼管間采用[16槽鋼連接成整體框架鋼管端I50工字鋼連接作為拱肋拼裝時的支撐，并用[0號槽鋼接拱肋調(diào)整支架，所有材料均采用A3鋼。鋼管柱底預(yù)埋鋼板厚δ=16mm，鋼板下焊直徑m螺紋鋼地腳。如圖2.1示：圖2.1拱肋拼裝支架圖三、支架檢算1、荷載確定（1）拱肋及支架自重拱肋拼裝階段，支架主要承受拱肋節(jié)段的重量。施工時拱肋節(jié)段通過船吊逐段吊放到支架上，吊裝時拱肋節(jié)段可能會對支架產(chǎn)生沖擊，所以計算時拱肋自重系數(shù)取1.5。（2）風(fēng)荷載根據(jù)《路橋施工計算手冊》P174頁，橫橋向風(fēng)荷載=橫向風(fēng)壓×迎風(fēng)面積，風(fēng)壓可取0.5～1.0kPa，支架高于20m或處沿海、海島、峽谷口地區(qū)時，取大值，其它情況可取中值或小值；當(dāng)支架高度小于6m，可不計風(fēng)荷載。由于本工程處在航道上支架較高，風(fēng)壓取0.9kPa。計算時將風(fēng)壓轉(zhuǎn)換成線荷載分別作用在拱肋和支架上，拱肋上轉(zhuǎn)換后的風(fēng)荷載為0.9×2.6=2.34kN/m，支架上風(fēng)荷載為0.9×0.377=0.3393kN/m。2、支點(diǎn)反力計算拱肋拼裝時分別在左（右）-2與左（右）-1、左（右）-3連接處設(shè)置支架（支點(diǎn)1和支點(diǎn)2）。如圖3.1示圖3.1拱肋支點(diǎn)示意圖2.1風(fēng)荷載作用下左（右）-2拱段長18.201m，風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的反力為：PY=0.5×18.201×2.34=21.30KN左（右）-3、中拱段長51.292m，風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的反力為：PY=0.5×51.292×2.34=60.01KN2.2自重作用下拱肋節(jié)段在計算過程中可近似的看作是一段斜梁。計算模型如圖3.2示：圖3.2斜梁計算模型根據(jù)上圖斜梁各內(nèi)力計算公式如下：NAB=P1×sinαP1α=P1×cosα圖3.3P1α作用下A、B點(diǎn)X、Y支點(diǎn)反力根據(jù)上圖P1α作用下A、B點(diǎn)X、Y支點(diǎn)反力分別為PAα=PBα=0.5P1α=0.5P1×cosαPA1=PB1=0.5P1×cos2αPAX1=PBX1=0.5P1×cosα×sinα圖3.4NAB作用下A、B點(diǎn)X、Y支點(diǎn)反力根據(jù)上圖NAB作用下A、B點(diǎn)X、Y支點(diǎn)反力分別為PA2=NABsinα=P1×sin2αPAX2=NABcosα=P1×sinα×cosα根據(jù)上圖P1α、NAB共同作用下A、B點(diǎn)X、Y支點(diǎn)反力分別為PA=PA1+PA2=0.5P1×cos2α+P1×sin2α=0.5P1×(1+sin2α)PAX=PAX1+PAX2=0.5P1×cosα×sinα+P1×sinα×cosα=1.5P1×cosα×sinαPB=PBα×cosα=0.5P1×cos2αPBX=PBX1=0.5P1×cosα×sinα（1）左（右）-2拱段自重荷載作用下產(chǎn)生的反力為：α=270，P1=1.5×190=285KN，A、B點(diǎn)X、Y支點(diǎn)反力分別為：PA=0.5P1×(1+sin2α)=171.87KNPAX=1.5P1×cosα×sinα=172.93KNPB=0.5P1×cos2α=113.13KNPBX=0.5P1×cosα×sinα=57.64KN（2）左（右）-3、中拱段自重荷載作用下產(chǎn)生的反力為：α=00，P1=1.5×522=783KN，A、B點(diǎn)X、Y支點(diǎn)反力分別為：PA=0.5P1×(1+sin2α)=391.5KNPAX=1.5P1×cosα×sinα=0KNPB=0.5P1×cos2α=391.53KNPBX=0.5P1×cosα×sinα=0KN（3）安裝拱段左（右）-2時支點(diǎn)反力為：支點(diǎn)1：PY=21.30KNPA=171.87KNPAX=172.93KN支點(diǎn)2：PB=113.13KNPBX=57.64KN（4）安裝左（右）-3、中拱段支點(diǎn)反力為：支點(diǎn)1：PY=21.30KNPA=171.87KN支點(diǎn)2：PY=21.30+660.011=81..31KNNPB=113.133+3911.53==504..66KNN3、支架受力計算算每個支架采用44根φ377××8的鋼管組組成，鋼管管間采用[16槽鋼連接接成整體框框架鋼管端I50工字鋼連連接作為拱拱肋拼裝時時的支撐，并并用[0號槽鋼接拱肋調(diào)調(diào)整支架，所所有材料均均采用A3鋼。鋼橫間管柱底底梁蘭接系系埋板預(yù)埋鋼鋼板厚δ=16mmm，鋼板下下焊直徑m螺紋鋼地腳。由以上計算知支支架豎向最最大受力為為504..66KNN，橫向風(fēng)風(fēng)荷載及沿沿橋縱向的的水平分力力利用風(fēng)纜纜來平衡，所所支架計算算按軸心受受壓構(gòu)件進(jìn)進(jìn)行考慮，支支架高度按按14m考慮，下下部固結(jié)，上上部鉸接，每每根鋼管受受力為126..17KNN。（1）構(gòu)件參數(shù) 螺旋焊鋼管:Ф377..0x8..00 毛截面面積:A=992.744cm2 凈截面系數(shù):0.990 凈截面面積:An=883.477cm2 容許長細(xì)比:[]=1000.00兩主軸平面內(nèi)約約束信息::x平面內(nèi)Y平面內(nèi)構(gòu)件長度l=14.000m頂端約束鉸接鉸接底端約束固接固接示意圖計算長度系數(shù)ux=0.700uy=0.700計算長度l0x=9..80ml0y=9..80m回轉(zhuǎn)半徑ix=13..05cmmiy=13..05cmm（2）強(qiáng)度驗算EQ=\F(N,Ann)EQ=\F(126.00×103,83..47×1102)=15.110N/mmm2<2115N//mm2強(qiáng)度滿足（3）整體穩(wěn)定xEQ=\F(l0x,iix)EQ=\F(9.80×102,13..05)=775.100yEQ=\F(l0y,iiy)EQ=\F(9.80×102,13..05)=775.100雙軸對稱截面對于x軸,屬于a類截面面,查附錄C,得穩(wěn)定系系數(shù)x為0.8112,對于y軸,屬于a類截面面,查附錄C,得穩(wěn)定系系數(shù)y為0.8112,=min((x,y)=0.8112兩個主軸方向的的最大長細(xì)細(xì)比為755.10,,不大于設(shè)設(shè)定的長細(xì)細(xì)比1000.000EQ\F(N,A)=EQ\F(126.00×103,,0.8812××92..74××1022)==16..73N//mm2<2155N/mmm2整體穩(wěn)定滿足4、邁達(dá)斯復(fù)核結(jié)結(jié)果4.1拱肋受力力計算由于拱肋分五段段進(jìn)行拼裝裝，從拱腳腳兩側(cè)對稱稱往中心進(jìn)進(jìn)行拼裝，計計算時考慮慮分工況：：（1）自重+橫向風(fēng)荷荷載；（2）自重。（1）模型建立采用邁達(dá)斯軟件件建立計算算模型，按按拼裝順序序分三個施施工階段進(jìn)進(jìn)行計算。建建立受力模模型如下：：第一施工階段：：拱腳段安安裝第二施工階段：：左（右）-2段安裝第三施工階段：：中間大段段安裝（2）支點(diǎn)反力計算算根據(jù)建立的模型型分三個施施工階段進(jìn)進(jìn)行計算，則則支點(diǎn)反力力分別為：：第一施工階段支支點(diǎn)反力：：自重+橫向風(fēng)荷載作用用下支點(diǎn)反反力圖自重作用用下支點(diǎn)反反力圖表2.1第一一施工階段段支點(diǎn)反力力匯總表（自自重+橫向風(fēng)荷荷載）節(jié)點(diǎn)荷載階段步驟FX(kN))FY(kN))FZ(kN))MX(kN**m)MY(kN**m)MZ(kN**m)1恒荷載拱段一002(最后))2.575688-17.09332108.8222125.303778-188.766-30.4577855恒荷載拱段一002(最后))-2.575668-10.3544663.30999700059恒荷載拱段一002(最后))-2.575668-17.09332108.8222125.303778188.7600430.45788365恒荷載拱段一002(最后))2.575688-10.3544663.309997000表2.2第一一施工階段段支點(diǎn)反力力匯總表（自自重）節(jié)點(diǎn)荷載階段步驟FX(kN))FY(kN))FZ(kN))MX(kN**m)MY(kN**m)MZ(kN**m)1恒荷載拱段一002(最后))2.5756880108.822210-188.766055恒荷載拱段一002(最后))-2.575668063.30999700059恒荷載拱段一002(最后))-2.5756680108.822210188.76004065恒荷載拱段一002(最后))2.575688063.309997000第二施工階段支支點(diǎn)反力：：自重+橫向風(fēng)荷載作用用下支點(diǎn)反反力圖自重作用用下支點(diǎn)反反力圖表2.2第二二施工階段段支點(diǎn)反力力匯總表（自自重+橫向風(fēng)荷荷載）節(jié)點(diǎn)荷載階段步驟FX(kN))FY(kN))FZ(kN))MX(kN**m)MY(kN**m)MZ(kN**m)1恒荷載拱段二002(最后))100.40002-17.03558176.5755235.579663-160.1779-23.0488855恒荷載拱段二002(最后))0-31.35551181.878800058恒荷載拱段二002(最后))-100.4-21.0755977.19033700059恒荷載拱段二002(最后))-100.4-17.03558176.5755235.579663160.1788623.04877565恒荷載拱段二002(最后))0-31.35551181.878800074恒荷載拱段二002(最后))100.40002-21.0755977.190337000表2.2第二二施工階段段支點(diǎn)反力力匯總表（自自重）節(jié)點(diǎn)荷載階段步驟FX(kN))FY(kN))FZ(kN))MX(kN**m)MY(kN**m)MZ(kN**m)1恒荷載拱段二002(最后))100.400020176.575520-160.1779055恒荷載拱段二002(最后))00181.878800058恒荷載拱段二002(最后))-100.4077.19033700059恒荷載拱段二002(最后))-100.40176.575520160.17886065恒荷載拱段二002(最后))00181.878800074恒荷載拱段二002(最后))100.40002077.190337000第三施工階段支支點(diǎn)反力：：自重+橫向風(fēng)荷載作用用下支點(diǎn)反反力圖自重作用用下支點(diǎn)反反力圖表2.3第三施施工階段支支點(diǎn)反力匯匯總表（自自重+橫向風(fēng)荷荷載）節(jié)點(diǎn)荷載階段步驟FX(kN))FY(kN))FZ(kN))MX(kN**m)MY(kN**m)MZ(kN**m)1恒荷載拱段三002(最后))826.15553-16.11994679.23118199.6988751.86855195.28400855恒荷載拱段三002(最后))0-30.0555657.09355600058恒荷載拱段三002(最后))0-82.3133869.46066800059恒荷載拱段三002(最后))-826.1555-16.11994679.23118199.69887-51.86885-95.2844165恒荷載拱段三002(最后))0-30.0555657.09355600074恒荷載拱段三002(最后))0-82.3133869.460668000表2.3第三施施工階段支支點(diǎn)反力匯匯總表（自自重）節(jié)點(diǎn)荷載階段步驟FX(kN))FY(kN))FZ(kN))MX(kN**m)MY(kN**m)MZ(kN**m)1恒荷載拱段三002(最后))826.155530679.23118051.868551055恒荷載拱段三002(最后))0057.09355600058恒荷載拱段三002(最后))0069.46066800059恒荷載拱段三002(最后))-826.15550679.231180-51.86885065恒荷載拱段三002(最后))0057.09355600074恒荷載拱段三002(最后))0069.4606680004.2支架受力力計算每個支架采用44根φ377××8的鋼管組組成，鋼管管間采用[16槽鋼連接接成整體框框架鋼管端I50工字鋼連連接作為拱拱肋拼裝時時的支撐，并并用[0號槽鋼接拱肋調(diào)調(diào)整支架，所所有材料均均采用A3鋼。鋼橫間管柱底底梁蘭接系系埋板預(yù)埋鋼鋼板厚δ=16mmm，鋼板下下焊直徑m螺紋鋼地腳。（1）支架模型建立立支架計算根據(jù)拱拱肋拼裝階階段產(chǎn)生的的支點(diǎn)反力力情況，同同樣分三個個施工階段段進(jìn)行計算算。荷載采采用以上部部分計算的的支點(diǎn)反力力+橫向風(fēng)荷荷載和不考考慮橫向風(fēng)風(fēng)荷載作用用兩種情況況分別進(jìn)行行計算。建建立受力模模型如下：：（2）支架強(qiáng)度檢算算支架強(qiáng)度分別如如下：第一施工階段：：拱腳段安安裝考慮風(fēng)荷載作用用（最大應(yīng)應(yīng)力27.44MPa）不考考慮風(fēng)荷載載作用（最最大應(yīng)力9.7MMPa）第二施工階段：：左（右）-2段安裝考慮風(fēng)風(fēng)荷載作用用（最大應(yīng)應(yīng)力1044.0MPPa）不考慮慮風(fēng)荷載作作用（最大大應(yīng)力90.66MPa）第三施工階段：：中間大段段安裝考慮風(fēng)荷載作用用（最大應(yīng)應(yīng)力1955.1MPPa）不考慮慮風(fēng)荷載作作用（最大大應(yīng)力10.88MPa）（3）位移檢算第一施工階段：：拱腳段安安裝考慮風(fēng)荷載作用用（最大位移DY=11.81mmm）不考慮慮風(fēng)荷載作作用（最大位移DZ=00.21mmm）第二施工階段：：左（右）-2段安裝考慮風(fēng)荷載作用用（最大位移DY=338.6mmm）不考慮慮風(fēng)荷載作作用（最大位移DX=229.6mmm）第三施工階段：：中間大段段安裝考慮風(fēng)荷載作用用（最大位移DY=1124.33mm）