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1、铁路大桥主墩0#块托架计算书目 录一、设计依据1二、计算数据1三、计算荷载1四、底模桁架计算3五、横梁计算6六、三角托架计算11七、牛腿计算1313八、结论主墩0#块托架计算书一、设计依据i、钢结构设计手册第三版2、铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范J462-20053、钢结构设计规范(GB 50017-2003)二、计算数据1、钢筋混凝土容重：p =26.5kN/m2、钢模板(外模、底模)：Qi=1.4kN/m2X418m2=585.2kN3、外侧模总重量：Q2=253.86kN4、箱梁内模总重量：Q3=335.72KN5、翼缘板区混凝土总重量：Q4=245.79KN6、顶板混凝土
2、总重量：Q5=660.38KN7、人群荷载及各种施工荷载：Q6=2kN/m2三、计算荷载托架荷载设计值0号块平面布置示意图如下1、底板区（单边）1-1截面（底板区0米处）Wi = p X-5.1 药）2.147+Q6><5-1.1 X2）+ p X 0.3 X 0.3=26.5 9-1.1 与&147+ 2 （5-1.1 2）+26.5 0.3 0.3=167.29kN/m2-2截面（底板区2.5米处）W2=p X-5.1 2 X.3+Q6X5-1.1 X2）+ P X 0.3 X 0.3 =26.5）（5-1.1 与汉.3+2）（5-1.1 2）+26.5 03 0.3
3、=104.45kN/m3-3截面（底板区3.0米处）W3=p X 01 药 X.29+Q6X（5-1.1 X2）+ p X 0.3 X 0.3 =26.5）（5-1.1 与汉.29+2 2-1.1 2）+26.5 %3 0.3 =103.70kN/m2、翼板区W4= q2+q4=235.86+245.79=499.65 kN3、腹板区（单边单侧）1-1截面（腹板区0米处）W5=P X 11 X 1.16+Q.1=26.5 11 >1.1+2 1.1=322.85kN/m2-2截面（腹板区2.5米处）W6 =p X 10.653 X0.65+1Q =26.5 10.653 0.6+2 X.
4、1 =312.73kN/m3-3截面（腹板区3.0米处）W7 =p X 10.583.1>+Q6X1.1 =26.5 10.583 1.1+2 X.1 =310.69kN/m4、顶板区（单边）1-1截面（顶板区0米段）W8 =p X-5.1 X2） X 0.96+ p X 1.2 X 0.4 =26.5 2-1.1 2）处.96+26.5 1X2 8.4 =83.95kN/m2-2截面（顶板区2.5米段）W9 = p X-5.1 X2) X 0.46+ p X 1.2 X 0.4=26.5 2-1.1 2)处.46+26.5 位 8.4=46.85kN/m3-3截面(顶板区3.0米段)W
5、 10 = p X 何 X 2) X 0.46+ p X 1.2 X 0.4=26.5 (5-1.1 2) )0.46+26.5 班 0.4=46.85kN/m四、托架上层反力架计算托架承载能力采用空间有限元程序MIDAS进行计算。底模桁架计算(0#块腹板段)1、荷载0颜单边单侧月S板段布置3片反力架，故腹板段1-1、2-2、3-3截面处的荷 载分别按下计算：q1= (W5 +W41.2 2)与=340.69 KN/m 3=113.56kN/mq2= (W6+W4勺4受)与二330.57KN/m4=110.19kN/mq3= (W7+W41.2 2) 3=328.53 KN/m -3=109.
6、51kN/m2、计算模型根据布载情况，建立单片反力架模型对结构进行计算，计算模型如下：图1底模桁架受力计算模型3、计算结果STs上鼻度R*MU I t4 hw : ia三0】二事&工昆R- 五必kNA»l 口划：LJi'aOO* M Z"U»0. 1Z: GjMU图2应力结果图2皿31=r上置MAM I N1HEI : UH冲1二由1s1夫BI- 9-IZl H Ml£2£iiNZ图3位移等值线由计算可知，计算最大应力为52.3MPa,最大竖向挠度为-0.23mm,支点最大反力为122.09kN,最小反力为32.24kN。计算考
7、虑超载系数1.05,浇注混凝土时的动力系数1.2。最大应力仃 max=52.3 1.05 1.2=65.90 N/mm2<200 N/mm2,满足要求；最大竖向挠度fmax=0.23 1.05 1.2=0.29mm,挠跨 比=0.29/2720=1/9379V2.72/400,满足要求（二）上层反力架计算（0#块底板段）1、荷载0颗单边底板段布置5片底模桁架，故腹板段1-1、2-2、3-3截面处的荷载分别按下计算：q=(W1+W8+(Q1-Q2+Q3)-23) -5=(167.29+83.95+(585.2-253.86+335.72) 23) -5=72.48kN/mq2 =(W2+W
8、9+(Qi-Q2+Q3)-23) -5=(104.45+46.85+(585.2-253.86+335.72) 23) -5 =52.50kN/mq3 =(W3+Wio+(Qi-Q2+Q3)-23) -5=(103.7+46.85+(585.2-253.86+335.72) 23) -5=52.35kN/m2、计算模型0颜底板段布置5片反力架。建立单片模型对结构进行计算，计算模型如下:3、计算结果图4底板下纵梁受载计算模型图5应力结果图15MU 2l WH i S 立修二工内ruiEZ 0EHl心餐 山HS-方宣Mi CMS -E图6位移等值线图由计算可知，计算最大应力为24.85MPa,最大
9、竖向挠度为-0.11mm,支点最 大反力为60.0kN,最小反力为20.03kN。计算考虑超载系数1.05,浇注混凝土时 的动力系数1.2。最大应力仃max=24.85 1.05 1.2=31.31 N/mm2<200 N/mm；满足要求；最大竖向挠度 fmax=0.11 1.05 1.2=0.14mm,挠跨比=0.14/2720=1/19428V 2.72/400,满足要求五、横梁A计算内侧横梁A计算1、荷载根据纵梁反力计算结果，得到 Q1=122.09KN,Q2=60.0 kN2、计算模型根据分配梁受力情况，建立模型进行分析：图7内侧横梁A计算模型3、计算结果OuOMMva4K“7辜
10、* "»!.H斗学 MX I,丁，du K R kH-bi/if 13 * /FrL<W图8内侧横梁A弯矩图ssizr.DomOjEXXXMJ曾才 I<THta»i iyiLW KT-3 联07A4Lin«-L "idi.'MfcTcai. -UJEULa-*COli：j-MMfi>Da2±. Ma-J*O hM口Hi LUL1J33D-l 中611rlJW 4aJ1图9内侧横梁A剪力图图10内侧横梁A支点反力图图11内侧横梁A位移图由计算得 fmax=7.48mm, Mmax=144.57KN m, Qma
11、x=164.18kN, R=408.18kN。计算考虑超载系数1.05,浇注混凝土时的动力系数1.2。最大弯矩 Mmax=144.57 1.05 1.2=182.16kN m最大剪力 Qmax=164.18 1.05 1.2=206.87kN而二=200 N/mm2, fv=115 N/mm2,则 W_Mmx =怒86加% /200.2C/n3m2. 160MPa一 一一 3=910.8cm用2145b组合工字钢，其抗弯截面系数 =2X1500.4m3=3000.8cm3> 910.8cm3,A=188.14cm2,故满足要求；剪应力:t=Q =225M8a kN25Wa14 cm2=1
12、09.96 N/mm2 <115 N/mm2,满足要求;最大竖向挠度fmax=7.48 X.05 1.2=9.42mm,挠跨比=9.42/12000=1/1273V 12/400,满足要求由计算知，内侧横梁A能满足实用要求（二）外侧横梁A梁计算1、荷载由计算结果，知 Q1=32.24kN,Q2=20.06kN。2、计算模型如下图图12外侧横梁A计算模型图13外侧横梁A弯矩图11m出口.MUN rZlAJMAH Al Rllii-tCT3 口 JUVUtCCO UQ-rW -I 134-iC«-«H> I.JTiHU i ?，r»，n44, kh 日妻&
13、amp; «.« 3 E r4Lp图14外侧横梁A剪力图-MDUiM nMT FBiKISRflAEitfTl£A PDKX.乐 JtKrajr> H*干/!&*«HU . "W，、T*： H«£ATtP *i S 目魔】uhe3艇卓才用 q<eaTrUXOz. ajna图15外侧横梁A支点反力图f 3TM 24773111-005.曜r n n l耳mapaic图16外侧横梁A位移图由计算得 fmax=1.39mm, Mmax=38.2kN m, Qmax=41.95kN, R=106.43kN计算考虑
14、超载系数1.05,浇注混凝土时的动力系数1.2。最大弯矩 Mmax=38.2 1.05 1.2=48.13kNm最大剪力 Qmax=41.95 1.05 1.2=52.86kN而二=200 N/mm2, fv=115 N/mm2,贝M 137.7KN *m3 23Wmax =48.13 kN m =860.1Cm3m =240.65 cm. 160MPa用2145b组合工字钢，其抗弯截面系数=2X1500.4cm3=3000.8cm3>240.65cm3, A=188.14cm2剪应力:=Q =5246PN 1MPa cm2= 28.9 N/mm2<115 N/mm2最大竖向挠度
15、fmax=1.39 X.05 1.2=1.75mm,挠跨比=1.75/12000< 12/400,满足要求。由计算知，外侧分配梁满足实用要求。六、三角托架计算根据纵向三角托架受力情况，对其进行建模分析1、荷载qi=408.18kN, q2=106.43kN2、计算模型图17纵向三角托架计算模型3、计算结果物:- _ l l 二二 4»¥ljrr 一 L L i-L l L.»j 副 1m lt2«-<3-KIM' »a 3一 3i urns 404 :LEgEI44M EJO7 mgi -s-wnta-wi -u2wMta-
16、4U LUUKfl.HXl-L S3? JCta-*nWJE -NLU l«rri I 十士鼻-M汁虹H#:占 HlF吊*111/年50曲+士n-苴EMM 2TrCLEJ?Il QJ»图18纵向三角托架弯矩图HD.峪.4 MPOgT-fRftO-EaLrt.力7t5L3Hv«WL 4.rM4>l-<X>L D WJWMi-WJ£7B31 qXSKhh 必 1 -LraSTLB*W2 QI4MMi 的了 -N WPQL -XaEKm-HMl -M135S1*W2P's SfELiw. ! SI 13H> rtKTrlh*e-
17、Hm!H*方宣图19纵向三角托架轴力图UEjya rm-木球达也Q-wnrwwuCT-5-2PW*<WJ -t.4NXuO3 -V71IJPr«-*W*-I-aWOfi-HW*ZiU£4«-M»4FTt 3THELMM i iMh i LHi-早Ct jfl际F dm iL'jajR rfl F 工TrM37图20纵向三角托架应力图"A51tl HRj5T-AR.iCEIi3lMJMZrOCW FOT.CE_£星力FX!啊 3CE-WNDMdWJt*DnjPJi E.l«叫皿？FKYZ: 5.2H£-
18、*4G2 I.P*T4 l 2工肝二十无9" +*bkN口 k jnbyK 山T:SJ37 ML皿图21 纵向三角托架支点反力图由计算得 Mmax=1.957kN m, Ni=407.23kN, N2=95.15kN,仃 max=31.13kN,_一 2Ri=514.61kN,而Q=200N/mm ,但当计算时考虑超载系数1.05,浇注混凝土时的动力系数1.2。最大弯矩 Mmax=1.957 1.05 1.2=2.47KN m最大轴力 Nimax=407.23 1.05 1.2=513.11kN最大轴力 N2max=143.47 1.05 1.2=180.77kN支座最大水平力 H1
19、max=96.29 1.05 1.2=121.33kN支座最大竖向反力 R1max=514.61 1.05 1.2=648.41kN则 w 之 Mmax=23473<N Nn，200m20r8m2=6爸m5cm3一 L- .1 16MP a .三角托架的竖杆由225b号工字钢组焊组成，A=79.81 cm2容许最小截面积为Amin=(513.11 1 婷)/(200 t06)=25.66 cm2<A=79.81 cm2满足要求。三角托架的斜杆由225b号工字钢组焊组成，A=79.81 cm2,容许最小截面积为Amin=(180.77 休3)/(200 t06)=9.04cm2<A=79.81 cm2满足要求。由计算知，纵向三角托架满足实用要求。七、牛腿计算纵向牛腿2145b单工字钢组焊形成，实际截面积为 94.07*2=188.14cm2。预 埋件主要承受竖向剪力，产生剪切破坏。其容许的最小截面积Amin= (905.54 >03)/(200 t06)=45.35cm2< A=73.52cm2,因此预埋件满足抗剪强度要求。八、结论1、底模桁架能够满足实用要求；2、横梁能满足实用要求；3、三角型托架能够满足实用要求；4、牛腿预埋件能够满足实用要求。