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1、跨彭高河立交桥双层贝雷梁计算书中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室二0一七年七月二十日目录1.1. 计算依据1.2. 搭设方案、贝雷梁设计验算2.1. 荷载计算42.2. 贝雷梁验算4方木42.2.2. 方木下工字钢 验算52.2.3. 翼缘下部贝雷梁 验算622A腹板、底板下贝雷梁 72.3. 迈达斯建模验算 82.4. 贝雷梁下部型钢验算92.5. 钢管立柱验算 10一、贝雷梁设计方案1.1. 计算依据(1)设计图纸及相关详勘报告；(2)贝雷梁设计参数；(3)装配式公路钢桥多用途使用手册；(4)钢结构设计规范(GB50017-2003 ；(5)铁路桥涵设计规范；1.2. 搭设方案图1.1
2、箱梁截面(单位mm图1.2贝雷梁横向布置图(单位项表1.1贝雷梁参数容许应力 桥型不加强单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩(kN -m)788.21576.42246.43265.44653.2剪力(kN)245.2490.5698.9490.5698.9容许应力 桥型加强单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩(kN-m)1687.533764809.46750.09618.8剪力(kN)245.2490.5698.9490.5698.9几何特性 桥型不加强单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层250497.2500994.4751491.62148588.83222883.
3、23578.57157.110735.614817.922226.8几何特性 桥型加强单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层577434.41154868.81732303.24596255.24596255.27699.115398.323097.430641.745962.6表1.2工程数量表序 号材料名称型号规格数量1贝雷片321型5722方木木材283工字钢I12284双拼工字钢1400b25钢管立柱 630X 1014跨彭高河桥截面现浇箱梁，箱梁截面如图 1.1。主梁由两层叠合在一起的贝雷梁组成,每套贝雷支架总长32.3m由26排标准3.0m双层贝雷片组成，分7组，排列形式为：3
4、排+4排+4排+4排+4排+4排+3排，钢管立柱的间距，中间5根钢管立柱的间距为1.65m, 最外侧的1根为2.1m,立柱总宽为4*1.65+2*2.1=10.8m ,贝雷梁上方布置横向的12号 工字钢，间距为1.2m,工字钢上布置10cmx 10cm的方木，腹板、中横梁、端横梁处方 木中心间距200mm翼缘板及底板下方木中心间距 300mm支架横向布置如图1.2。贝雷 梁参数如表1.1。工程数量如表1.2。、贝雷梁设计验算2.1. 荷载计算依据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010中的规定：1、新浇筑混凝土自重标准值，对普通梁钢筋混凝土自重可采用26.5kN/m3,对
5、普通板钢筋混凝土自重可采用25.1kN/m3,支架荷载取1.5kN/m2。2、计算模板支架及脚手架构件承载力（抗弯、抗剪、稳定性）时的荷载设计值，应取 其标准值乘以荷载的分项系数，分项系数应符合下列规定：1）永久荷载的分项系数，取1.2;计算结构抗倾覆稳定且对结构有利时，取 0.9;2）可变荷载的分项系数，取1.4。3、计算模板支架及脚手架构件变形（挠度）时的荷载设计值，应取其标准值乘以荷载 的分项系数，各类荷载分项系数均取1.0。因而有：a、腹板钢筋及碎自重取：26.5kN/m3 乂 1.8m=47.7kN/m2;b、底板处钢筋及碎自重取：26.5kN/m3 X 0.22+0.25）m=12
6、.45 5kN/m2;c、翼缘板处钢筋及碎自重取：26.5kN/m3X0.2+0.45）/2 m=8.6125kN/m2;d、施工人员及设备荷载取：4.5kN/m2。2.2. 结构计算混凝土总重其中翼缘自重G2 =142.11t模板及支架自重G3 -61.875t2.2.1. 方木验算（一）、腹板处、中横梁、端横梁处布置100X 100mm方，中心间距200mm跨度为1200mm按照三跨连续简支梁计算, 受力形式为均布荷载进行验算。计算荷载 q =(47.7 1.5) 1.2 4.5 1.4 0.2 = 13.068kN/m最大弯矩 强度验算:最大弯应力Cmax挠度验算：最大挠度Mmax 18
7、81792W - 166670= 11.29MPa fm=13MPa 满足要求分项系数取1.00.667ql4二 max 二100EI0.667 10.74 12004100 9000 8300000, 1200=1.99mm L】=3mm 满足要求400（二）、底板处布置100X 100mm+：方，中心间距300mm跨度为1200mm按照三跨连续简支梁计算, 受力形式为均布荷载进行验算。计算荷载 q =(12.455 +1.5)父1.2 + 4.5 父 1.4父 0.3 = 6.9138kN/m ； 最大弯矩强度验算：最大弯应力仃max = Mm = 995587.2 = 5.97MPa f
8、m = 13MPa 满足要求W 166670挠度验算：最大挠度分项系数取1.0max 4 40.667ql0.667 5.5365 1200, ”. i 1200=1.02mm J = 3mm ?两足要求100EI100 9000 83000004002.2.2. 方木下工字钢验算（一）、腹板、中横梁、端横梁处计算荷载 q =（47.7 1.5） 1.2 4.5 1.4 1.2 = 78.408kN/m最大弯矩强度验算：最大弯应力仃max =Mmx =1587762 =20.48MPa fm =210MPa 满足要求W 77500挠度验算：最大挠度分项系数取1.0满足要求（二）、底板处计算荷载
9、 q =（12.455 1.5） 1.2 4.5 1.4 1.2 = 27.655kN/m最大弯矩强度验算：最大弯应力 amax =Mmx 560013.8 =7.23MPa fm=210MPa 满足要求W 77500挠度验算：最大挠度分项系数取1.0满足要求（三）翼缘板处因为翼缘板处与底板处布置一样，且承受的荷载比底板处的小，因此由前面可知，翼 缘板处也满足要求。2.2.3. 翼缘下部贝雷梁验算（一）、支架结构特性三排双层不加强型贝雷梁，惯性矩I = 3222883.2cm4 ,截面抵抗弯矩 W = 22226.8cm3,最大弯矩M =4653.2kN_m ,最大剪力T =698.9kN。（
10、二）、荷载计算模板及支架自重G =12.375t混凝土自重G =71.055t贝雷梁自重0.9kN/m每米荷载重量 q - 710.55 123.75 / 33 0.9 6 1.2 =36.82kN/m贝雷梁看作简支梁，图示如下最大弯矩产生在跨中：最大剪力最大挠度分项系数取1.0满足要求2.2.4. 腹板、底板下贝雷梁验算（一）、模型结构特性采用22排双层不加强型贝雷梁，按均布荷载考虑，惯性矩 I = 23634476.8cm4,截面抵抗弯矩 W =162996.9cm3,最大弯矩 M =35919.4kN_m ,最大剪力 T = 5395.5kN。（二）、荷载计算模板及支架自重 G =61.
11、875-12.375 2=37.123t混凝土自重 G = 685.48-142.11=543.37t贝雷梁自重0.9kN/m每米荷载重量 q - | ：5433.7 371.23 /33 0.9 44 1.2 4.5 6.8 1.4 = 301.45kN / m贝雷梁看作简支梁，图示如下最大弯矩产生在跨中：最大剪力最大挠度分项系数取1.0满足要求2.3. 迈达斯建模验算（一）、迈达斯模型（二）、迈达斯建模结果由迈达斯建模结果可知，贝雷梁最大挠度为 66.11mm 1 / 400= 76.75mm。满足要求。2.4. 贝雷梁下型钢验算（一）、荷载计算翼缘下部贝雷梁支点反力腹板和底板下的支点反力
12、（二）、力学图示型钢横梁可看作是6跨连续简支梁。力学和计算结果如下图所示经计算最大弯曲应力61.64Mpa为压应力；最大剪切应力为82.04Mpa；横向分配梁两端 挠度为0.262mm型钢的容许弯曲应力 b】=210Mpa,容许剪应力k=210Mpa,支架容许挠度是跨径的1/400mm可知型钢处于安全状态。在施工过程中，两侧外部贝雷梁应尽量放在钢管支 撑上。2.5. 钢管立柱验算（一）、荷载计算钢管立柱承受上部型钢传下的荷载，大小为工字钢支点反力。取压力（支点反力）最大的验算，即 R=837.7kN（二）、稳定验算取最高墩钢管5.92m检算。钢管回转半径 r =、.6302 ,6102/4 = 219.2mm长细比 =1 /i =5920/219.2 =24查轴心受压稳定系数表，=0.900钢管容许承载力 Nl= Ak一容 0.900 3.14 6302 -6102 /4 145=2540kN钢管受到最大压力为837.7kN IN =2540kN钢管处于稳定状态。考虑施工安全系数1.1 ,弯矩满足要求。