0号块三角托架检算

⽬录

第⼀章⼯程简介 (1)1.1 ⼯程概述 (1)1.2 现浇⽀架⽅案 (1)第⼆章各相关参数确定 (3)2.1 检算内容 (3)2.2 参考资料 (3)2.3 参数取值 (3)2.3.1 材料参数 (3)2.3.2 构件参数 (3)

第三章结构的受⼒计算及验算 (4)3.1 检算荷载 (4)

3.2 横梁双层I32a⼯字钢验算 (6)3.2.1 荷载计算 (6)3.2.2 建模验算 (6)

3.3 三⾓托架2I32a⼯字钢验算 (8)3.4三⾓托架整体稳定性验算 (10)3.5剪⼑撑验算 (12)

3.6三⾓托架上节点对拉钢筋验算 (12)3.7三⾓托架下节点2I32a⼯字钢验算 (12)第四章结论 (15)第⼀章⼯程简介1.1 ⼯程概述

某特⼤桥 40+64+40m连续梁悬臂浇筑 0号块三⾓托架⾃上⽽下的结构为：底模下横向铺设两层 I32a⼯字钢（横向布置），布置间为 40cm；三⾓托架纵梁采⽤ I32a⼯字钢，斜撑采⽤ I32a⼯字钢；剪⼑撑采⽤[22a槽钢。1.2 现浇⽀架⽅案

结合⼯程概述，0#块现浇段⽀架具体布置如图1.1~1.2所⽰。

图1.2 横断⾯布置图第⼆章各相关参数确定2.1 检算内容

某特⼤桥40+64+40m连续梁悬臂浇筑0号块三⾓托架检算。2.2 参考资料

1、《⾼速铁路桥涵⼯程施⼯质量验收标准》（TB10752-2010）；2、《铁路预应⼒混凝⼟连续梁（刚构）悬臂浇筑施⼯技术指南》（TZ324-2010）；

3、《⾼速铁路桥涵⼯程施⼯技术规程》(Q/CR9603-2015)；4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；5、《钢结构设计⼿册》（第⼆版）；6、《路桥施⼯计算⼿册》（2001.5）；7、现场提供的资料：施⼯图纸等资料。2.3 参数取值2.3.1 材料参数

A3钢(Q235)：（1）弹性模量E=210GPa；（2）抗拉、抗压和抗弯强度设计值[]f=215MPa；（3）抗剪强度设计值[]v f=125MPa；

PSB830直径25mm精轧螺纹的抗拉强度设计值按530MPa。2.3.2 构件参数

三⾓托架纵梁双I32a⼯字钢：材料为Q235级型钢，截⾯2I32a（H=320mm，B1=260mm，t f1=19mm，tw=15mm，r1=11.5mm，）；

三⾓托架斜撑I32a⼯字钢：材料为Q235级型钢，截⾯I32a（H=320mm，B1=130mm，t f1=9.5mm，tw=15mm，r1=11.5mm，）；

剪⼑撑[22a槽钢：材料为Q235级型钢，截⾯[22a（H=220mm，B1=77mm，t f1=11.5mm，t w=7mm，B2=77mm，tf2=11.5mm，r1=11.5mm，r2=5.75mm）;

双层⼯字钢横梁为I32a：材料为Q235级型钢，单个截⾯I32a（H=320mm，B1=130mm，t f1=9.5mm，tw=15mm，r1=11.5mm，）；。

第三章 结构的受⼒计算及验算

建模计算采⽤有限元程序 MIDAS/Civil ，对某特⼤桥 40+64+40m 连续梁悬臂浇筑 0 号块⽀架的各构件、材料、约束与荷载进⾏模拟，最后达到计算检验的⽬的。3.1 检算荷载

恒荷载：梁体、模板、⽀架⾃重等。

活荷载：倾倒混凝⼟拌合物时产⽣的冲击荷载，振捣混凝⼟时产⽣的荷载。 施⼯⼈员、机具、材料和其他临时荷载。荷载组合：采⽤荷载基本组合。

恒荷载分项系数1.2，活荷载分项系数1.4。

梁体恒荷载按该桥现浇段横断⾯图进⾏⾯积计算，分别采⽤端部截⾯、根部截⾯进⾏计算。荷载简化时将箱梁荷载分为翼缘板区、腹板区和顶底板区三部分。混凝⼟容重按26kN/m 3计算。（1）端部截⾯恒载计算

图3.1 端部截⾯简图（单位：cm ）S1部分恒载

2

1 1.16 2.92610.4/g kN m =÷?=S2部分恒载2

2 5.42 1.9772671.28/g kN m =÷?=S3部分恒载2

3 2.87 2.4462630.51/g kN m =÷?=S4部分恒载2

4 5.42 1.9772671.28/g kN m =÷?=S5部分恒载25 1.1

6 2.92610.4/g kN m =÷?=（2）根部截⾯恒载计算

图3.2 根部截⾯简图（单位：cm ）S1部分恒载2

1 1.16 2.92610.4/g kN m =÷?=S2部分恒载2

27.31 2.1952686.59/g kN m =÷?=S3部分恒载23 3.

4 2.012643.98/g kN m =÷?=S4部分恒载2

47.31 2.1952686.59/g kN m =÷?=S5部分恒载25 1.1

6 2.92610.4/g kN m =÷?=（3）模板恒载模板荷载：取2

3.0/kN m （4）活载计算

施⼯⼈员、材料及施⼯机具荷载：取22.5/kN m ；振捣混凝⼟时产⽣的荷载：取22.0/kN m ；浇筑砼产⽣的冲击荷载：取22.0/kN m 。3.2 横梁双层I32a ⼯字钢验算3.2.1 荷载计算端部截⾯：

翼缘区

y 8.95/q kN m =腹板区38.17 /f q kN m =顶底板区d 18.60 /q kN m =根部截⾯：翼缘区

y 8.95/q kN m =腹板区45.52 /f q kN m =顶底板区d 20.07 /q kN m=3.2.2 建模验算

（a ）计算模型

（b）组合应⼒图

（c）剪切应⼒图

（d）变形图

图3.3 双层I32a ⼯字钢计算结果通过计算可知：

双层I32a ⼯字钢最⼤组合应⼒：[]max 55.04MPa =215MPa f σ=<，双层I32a ⼯字钢最⼤剪应⼒：[]max 13.9MPa =125MPa vf τ=<，

双层I32a ⼯字钢最⼤变形：[]max 40007.27mm 10mm 400400

l f f =<===；双层I32a ⼯字钢最⼤变形量=总变形量-横梁变形量=8.13-0.86=7.27mm 。结论：横梁双层I32a ⼯字钢在最不利荷载作⽤下的组合应⼒、剪应⼒以及变形均满⾜规范要求。3.3 三⾓托架2I32a ⼯字钢验算

（a ）计算模型

（b）组合应⼒图

（c）剪应⼒图

（d）变形图

（e ）反⼒图

图3.4 三⾓托架计算结果通过计算可知：

2I32a ⼯字钢最⼤组合应⼒：[]max 88.0MPa =215MPa f σ=<，2I32a ⼯字钢最⼤剪应⼒：[]max 52.0MPa =125MPa v f τ=<，2I32a ⼯字钢最⼤变形：[]max 16500.8mm 4.125mm 400400

l f f =<===；结论：纵梁2I32a ⼯字钢在最不利荷载作⽤下的组合应⼒、剪应⼒以及变形均满⾜规范要求。3.4三⾓托架整体稳定性验算

图3.5稳定性分析模型

图3.6 ⼀阶模态

图3.7 ⼀阶模态⼀阶模态系数：4.4⼆阶模态系数：4.7

⼀阶模态系数最⼩，计算可得该模型钢管柱的屈曲承载⼒为施加压⼒的4.4倍。表明此⽀架整体稳定性安全系数较⾼。3.5 剪⼑撑验算

图3.8 剪⼑撑组合应⼒通过计算可知：

剪⼑撑最⼤组合应⼒：[]max 16.1MPa =215MPa f σ=<，

结论：剪⼑撑[22a 槽钢在最不利荷载作⽤下的轴向应⼒满⾜规范要求。3.6三⾓托架上节点对拉钢筋验算

本结构三⾓托架上节点通过PSB830直径25mm 精轧螺纹钢筋进⾏对拉。上节点拉⼒F=115kN 。钢筋产⽣的拉应⼒[]max 1154234MPa =530MPa 2525 3.14σ?===

3.7三⾓托架下节点2I32a ⼯字钢验算

本结构三⾓托架下节点⽀撑在预埋墩⾝内的2I32a ⼯字钢上，悬臂长度为0.45m 。

（a ）计算模型

（b）组合应⼒图

（c）剪应⼒图

（d ）变形图

图3.9 下节点⽀撑构件计算结果通过计算可知：

2I32a ⼯字钢最⼤组合应⼒：[]max 87MPa =215MPa σ=2I32a ⼯字钢最⼤剪应⼒：[]max 101MPa =125MPa τ=2I32a ⼯字钢最⼤变形：[]max 4500.45mm 1.125mm 400400

=<===l f f ； 结论：纵梁2I32a ⼯字钢在最不利荷载作⽤下的组合应⼒、剪应⼒以及变形均满⾜规范要求。第四章结论

1.横梁双层I32a⼯字钢在最不利荷载作⽤下的组合应⼒、剪应⼒以及变形均满⾜规范要求。2.纵梁2I32a⼯字钢在最不利荷载作⽤下的组合应⼒、剪应⼒以及变形均满⾜规范要求。3.剪⼑撑[22a槽钢在最不利荷载作⽤下的组合应⼒满⾜规范要求。4.三⾓托架的强度和稳定性满⾜规范要求。5.对拉钢筋强度满⾜规范要求。

6.下节点纵梁2I32a⼯字钢在最不利荷载作⽤下的组合应⼒、剪应⼒以及变形均满⾜规范要求。7.施⼯中请严格核对⽀架材料及参数，如有变动，请与检算单位联系。