宝兰客专马营中桥32m现浇简支梁单跨贝雷梁支架设计阳及检算.doc.doc
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1、宝兰客专马营中桥32m现浇简支梁单跨贝雷梁支架设计及检算 摘要:大吨位预应力混凝土简支梁,采用大跨度单跨贝雷梁梁柱式施工体系,具有操作简便、地基处理难度小、受地势制约小、不限制桥下净空等优点。文章就宝兰客专大吨位预制简支梁体的施工进行探讨,并对所采用的32m大跨度梁柱式结构支架进行检算。 关键词:32m现浇简支梁;单跨贝雷梁支架;设计;检算;桥梁 文献标识码:A 中图分类号:U445 文章编号:1009-2374(2015)03-0100-04 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0241 1 工程概况 马营中桥位于通渭县马营镇东牛谷河支沟上,桥中心里程为DK889+
2、744.00,全长111.4m。设计为332m简支梁结构,共有32m标准跨径预应力混凝土简支箱梁3跨。32m跨箱梁截面为等宽度、等高度简支箱梁,截面形式为单箱单室斜腹板截面。 箱梁砼设计标号C50,设计混凝土方量:278m3。 本桥所处地层主要为第四系全新统冲积砂质黄土,底部为上第三系泥岩。设计采用挤密桩、三七灰土垫层及C20砼对桥梁底部进行全幅的支架地基处理及硬化。 2 钢管贝雷梁支架设计 第一,支架总体设计见图1和图2,单位mm。 第二,底模下方横向分配梁间距为40cm,单根长度12500mm,材质I18a。 第三,横向分配梁下方为贝雷纵梁,按简支梁形式布置,跨度2728m(受贝雷节点影响
3、跨度不统一);贝雷梁采用双层布置,上下弦均设加强弦杆,高度3200mm;横桥向布置22片,每两片通过45cm支撑架进确保锁定,顺桥向每隔35m采用20槽钢对所有上下弦进行横向连接,增强其整体受力能力。 第四,贝雷梁下方为3I45a组合工钢横梁,单根长度12500mm。 第五,组合钢横梁下方为75cm95cm的三槽式矩形砂箱,对支架高程做0150mm的微调,在砂箱下面垫11根I18工字钢并焊的支撑托梁,便于底模高程微调和卸落。 第六,砂箱下方为60010mm钢管支墩,桥墩单侧设双排,桥台位置设单排,与承台顶预埋件有效锁定;桥台台身需预埋钢制附着件,对单排钢管支墩进行有效约束,减少其自由长度的同时
4、防止向跨中变形。 第七,支墩基础为承台和桩基础,需通过表面预埋构件与支墩连接。由于0#、3#桥台承台宽度仅为9.2m,需要对基础进行加宽各1.2m。 3 受力检算 3.1 底模下横向分配梁 3.1.1 计算简图如图3所示: 3.1.2 荷载计算及组合:箱梁为等宽等高斜腹板变截面设计,横梁顺桥向间距50cm,取梁端截面1.3m最厚部分进行计算,以确保施工安全。 第一,翼板线位置荷载: 翼板位置混凝土线荷载0.480.526/1.629=3.83kN/m 临时荷载(人员机具2kPa,混凝土倾倒4kPa,振捣2kPa):(2+4+2)0.5=4kN/m 模板荷载(按钢模配桁架计算,150kg/m2)
5、:0.51.5=0.75kN/m 荷载组合(3.83+0.75)1.2+41.4=11.10kN/m 第二,腹板线位置荷载: 腹板位置混凝土线荷载4.230.526/2.971 =18.51kN/m 临时荷载(人员机具2kPa,混凝土倾倒4kPa,振捣2kPa):(2+4+2)0.5=4kN/m 模板荷载(按钢模配桁架计算,150kg/m2):(2.95+1.65+1.14)0.51.5/2.971=1.45kN/m(外侧模、内侧模、底模) 荷载组合(18.51+1.45)1.2+41.4=29.55kN/m 第三,底板位置线荷载: 底板、顶板位置混凝土线荷载(1.8+1.61)0.526/3
6、.000=12.56kN/m 临时荷载(人员机具2kPa,混凝土倾倒4kPa,振捣2kPa):(2+4+2)0.5=4kN/m 模板荷载(按钢模配桁架计算,150kg/m2):0.51.52=1.5kN/m(顶板底模、下底模) 箱内支架:5kN/m 荷载组合(12.56+1.5+5)1.2+41.4=28.47kN/m 3.1.3 计算结果:共有23跨。 梁材性Q235,截面为普工20a。截面Ix=2.37e+007mm4,截面Wx=237000mm3,面积矩Sx=134977mm3,腹板总厚7mm,整体稳定系数b=1。最大壁厚11.4mm得:截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=215MPa,截面抗
7、剪强度设计值fv=125MPa。 考虑自重,自重放大系数为1.2。 因第4跨至第9跨为最不利受力截面,第15跨至第20跨成几何对称,故仅以第4跨为例进行检算。 第4跨计算结果: 跨度为0.45m 剪力范围为-5.57731-7.8711kN 弯矩范围为-0.125081-0.911438kN?m 最大挠度为0.0004mm(挠跨比为1/1145612) 由VmaxSx/(IxTw)计算得最大剪应力为6.40MPa,满足! 由Mx/(xWx)计算得强度应力为3.66MPa, 满足! 3.2 纵向贝雷梁 3.2.1 受力简图如图4所示: 3.2.2 荷载计算: 第一,翼板线位置荷载: 翼板位置混凝
8、土线荷载0.4826=12.48kN/m 临时荷载(人员机具2kPa,混凝土倾倒4kPa,振捣2kPa):(2+4+2)1.629=13.03kN/m 模板荷载(按钢模配桁架计算,150kg/m2):1.6291.5=2.44kN/m 上横梁荷载(I20a):21.62927.951.2 10/1000=1.09kN/m 荷载组合(12.48+2.44+1.09)1.2+13.031.4=37.46kN/m 第二,腹板线位置荷载: 腹板位置混凝土线荷载(4.231.3+3.462.3+2.8129)26/32.6=75.73kN/m 临时荷载(人员机具2kPa,混凝土倾倒4kPa,振捣2kPa
9、):(2+4+2)2.971=23.77kN/m 模板荷载(按钢模配桁架计算,150kg/m2):(2.95+1.65+1.14)1.5=8.61kN/m(外侧模、内侧模、底模) 上横梁荷载(I20a):22.97127.951.210/1000=1.99kN/m 荷载组合(75.73+8.61+1.99)1.2+23.771.4=136.87kN/m 第三,底板位置线荷载: 底板、顶板位置混凝土线荷载(1.8+1.61)1.3+(1.27+1.19)2.3+(0.86+0.84)29 26/32.6=47.37kN/m 临时荷载(人员机具2kPa,混凝土倾倒4kPa,振捣2kPa):(2+4
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