泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁-新样式.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,泾河特大桥主桥悬臂,现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,杨仲仕,甘肃西长凤高速公路XCF8项目经理部,技术交流会资料,目 录,第一章主桥上部工程简介,第二章施工方案简述,第三章托架设计,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第一章主桥上部工程简介,泾河特大桥主桥上部为（87+1625+87）m变截面预应力,混凝土刚构连续箱梁，桥宽24.0m。主桥箱梁采用直腹板,型式单箱单室结构。箱梁根部梁高9.5m，跨中梁高3.6m。,箱梁顶板宽12m，底板宽6.5m，翼缘板悬臂长为2.75m。箱,梁高度按18次抛物线变化，除墩顶0块梁段和边跨端部设,置横隔板外，其余均不舍横隔板。箱梁顶板设横坡，箱梁,底板水平，桥梁采用纵向和竖向的双向预应力体系。主桥,连续箱梁采用挂篮悬臂浇注施工。各单“T”箱梁0-1号总,长14.0m，其中0号块长9.0m，1号块为22.5m,其它梁为,32.5m+43m+33.5+44m+64.5m。边中跨合龙段,长度均为2.0m，边垮现浇段长度为4.52m。0-1号快段和边,跨现浇段均在墩旁托架上现浇。,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第二章施工方案简述,0号块段长度为9米，高度为9.5米，0号块段混凝土体积371.03m3，考虑只浇0块段不能满足挂篮的安装，因此；将0号和1号块段一并浇注以满足挂篮组装。1号块段混凝土体积62.248m3，0号和1号块段施工采用预埋牛腿安装托架，在托架上搭设支架和铺设底模、绑扎钢筋、安装侧，模浇筑混凝土。,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第三章托架设计,第一节设计依据,1、泾河特大桥两阶段,施工设计图第二册一、二、五分册,2、路桥施工计算手册,3、钢结构设计规范,4、混凝土结构设计规范,5、实用土木工程手册,6、材料力学,7、结构力学,8、公路桥涵施工技术规范,9、公路桥涵钢结构及,木结构设计规范,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第二节泾河特大桥6#、11#边墩T构托架设计,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,支架所用材料特性表,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第五节设计荷载单位标准值,施工荷载:250Kg/m,2,振捣砼产生的荷载,：,200Kg/m,2,混凝土与对钢筋之间的粘结力取2.5MPa,钢模板110Kg/m,2,工钢I40a；单位重量67.598kg/m；F=86.112cm,2,；,槽钢25c；单位重量35.26 kg/m；F=44.917cm,2,；,36c单位重量59.118kg/m；F=75.31cm,2,；,30c单位重量43.883kg/m；F=55.902cm,2,；,槽钢16；单位重量19.752Kg/m；F=15.162cm,2,；,第四节托架设计荷载,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第六节6、11#托架设计荷载,1、托架所承受的现浇混凝土荷载P,1,=322.64T；,翼板P,翼板混凝土,=23.4T；,腹板P,腹板混凝土,=156.276T；,顶底板P,顶底混凝土,=142.964T；,2、模板荷载P,2,=28.058T；,底模板：3.218T,侧模板：8.613T,翼板底与侧模：3.01T,内模板：13.217T,3、施工荷载P,3,=21.6T,4、分配梁P,4,=4.06T,1,1,2,1 2 3,4 5 6 7,8 9 10,横桥向支架编号,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第七节6、11#托架验算,1、托架验算荷载,按两种工况方式进行分分配验算荷载：选择不利状态分析结构稳定性,托架承担的总荷载：,工况一：,总荷载由10片托架共同承担，则：,工况二：,腹板重量由2、3、4、7、8、9号支架承担，,顶板、底板由5、6号支架承担，,翼板由1、10号支架承担，则有：,2、3、4、7、8、9号支架均布荷载为：,5、6号支架所承担的总荷载为：,1、10号支架承担的总荷载为：,则：,取,q,均布3,作为验算荷载,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,2、I40a工钢分配梁验算荷载,3、结构验算,（1）I40a工字钢分配梁验算受力计算图，单位cm,利用迈达斯软件计算,a,c,b,d,e,f,g,h,6、11T构分配梁刚度、强度验算受力图,q,1,=89.62KN/m,q,2,=12.68KN/m,220,220,65,52.6,101.4,108.3,105.4,108.3,101.4,r,52.6,65,q,2,=12.68KN/m,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,弯矩图,弯矩最大值：最大正弯矩为3.6 KNm，最大负弯矩为：-30.7KNm。,弯曲应力,：,剪力图,最大剪力为49.4 KN,满足施工要求,最大扰度出现在悬臂端：,满足施工要求,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,（2）三角支架验算,支架受力分析：,验算荷载组合=均布荷载+自重荷载,支架验算荷载：185.04KN/m+4.11KN/m=189.15KN/m,利用迈达斯软件计算,加载后弯矩图,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,支架刚度：,由,支架加载,后位移图,得最大位移量,为1.771mm，,则：,强度：,36c槽钢横梁最大弯曲应力：,36c槽钢横梁最大剪应力：,1号杆件：,10号杆件：,加载后剪力图,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,斜腿30c槽钢最大压应力产生在30号杆件：,托架内玄杆16槽钢最大轴向抗拉应力产生在6号杆件：,（3）受压杆件稳定性验算,30c槽钢斜腿稳定性：,I,X,=13900cm,4,；I,Y,=2502.268cm,4,X-X轴回旋半径,Y-Y回旋半径,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,验算弱轴：,16槽钢垂直支撑稳定性：,则组合后的X轴和Y轴的截面惯性矩为：,I,X,=1870cm,4,；I,Y,=876.481cm,4,X-X轴回旋半径：,Y-Y轴回旋半径：,验算弱轴：承压杆件验算公式，A3钢的容许压应力 ；满足施工要求,（4）预埋牛腿验算,托架横梁36c槽钢与墩身通过A预埋件连接，斜支腿与墩,身预埋件B连接，连接方式为焊接，牛腿钢板厚度20mm，,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,用角焊方式与预埋钢板焊成整体，锚固钢筋六层三排，第二、第四为32精扎螺纹，在预埋钢板上打眼用将竖向支腿和牛腿锚固。第一、三、五、六层锚固筋和预埋钢板焊接，具体见A、B预埋件示意图，牛腿和预埋钢板之间焊缝厚度,初步按下式计算拟定：,取,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,焊缝截面抵抗,以最不利状态计算支点最大反力：则,由支点反力产生的弯曲应力为：,由N,A,产生的竖向剪应力:则：,满足施工要求，牛腿焊接时：按 控制焊缝厚度和宽度。,牛腿锚固钢筋计算：,可以满足要求，并且两根32的精轧螺纹辅助锚固，但没参与验算。,（5）横梁和牛腿、竖腿之间的水平焊缝验算,计算简图如下,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,计算简图,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,计算见图,竖腿25c槽钢肋板抗剪验算:,假定横梁AB的轴向力由插入横梁的25c的腹板承担，则产 生的剪应力为：,竖腿和横梁之间焊缝验算：,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,焊缝验算简图,由示意图计算焊缝长度：,焊缝宽度：,则焊缝面积：,焊缝剪切应力：满足施工要求,（6）支架底部预埋件B（80mm钢棒抗剪）验算,预埋件B中承压钢板与平衡钢板角焊，焊缝宽度和厚度按0.7he控制，降低支腿对钢棒的剪切应力和弯曲应力，平衡钢板与80mm钢棒焊接，支腿支撑于平衡钢板上，提高平衡稳定作用，安装时支腿与平衡钢板焊接。预埋件B示意图，单位cm,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,预埋件B计算简图,30号杆件和50号杆件的合力为：,通过对6、11#托架系统验算，结构是安全的,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,第八节7-10#T构托架验算,7-10#T托架横向布置图,1、外托架验算荷载：验算荷载的,组合方法与6、11#T构托架相同,（1）,托架顶I40a分配梁均布荷载,（2）,通过荷载施加组合分析得知：,外托架取 作验算荷载,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,2、内支架验算荷载：,通过荷载组合分析得：,内支架牛腿验算荷载取,支架40a横梁验算均布荷载取顶底板部位：,支架顶20a型工字钢分配梁验算荷载：,3、内外支架验算,（1）外支架,40a工字钢分配梁验算简图,a,c,b,d,e,f,g,f,972,97.33,972,q,1,=62.735KN/m,q,2,=11.325KN/m,q,2,=11.325KN/m,260,260,7-10T构外分配梁刚度、强度验算受力图,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,40a弯矩图,最大负弯矩-38.28KNm；,剪力图：,最大剪力为52.54KN，则：,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,最大扰度：,三角托架验算,：,横梁为36c槽钢，斜支腿为30c槽钢，竖向支腿为25c槽钢，验算荷载=均布荷载+三角支架自重：,外支架受力图：,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,强度验算,为抵抗三角支架倾覆，A点节点处支架用两根32精轧螺纹对拉锚固，并且横梁与牛腿钢板焊接，因此横梁受力计算图可简化成以下模型：,A点负弯矩：,BA段正弯矩：,A点和跨中弯拉应力均满足施工要求。,2.5m,1m,A,B,q=130.588KN/m,q,1,=1.18KN/m,横梁简化后受力计算简图,X,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,抗剪验算,均布荷载q对横梁A、B点产生的剪力：,A点最大剪力：,B点最大剪力：,均布荷载均布荷载q1对横梁A、B点产生的剪力：,最大剪力产生在A点，剪力组合：,A点剪应力为,：,刚度验算：,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,（2）内支架体系验算：内支架布置示意图如下,单位m,内支架上I20a工字钢分配梁验算,a,c,b,d,e,f,g,f,0.972,0.9733,0.972,7-10T构内分配梁刚度、强度验算受力图，单位m,q,2,=117.416KN/m,q,1,=66.193KN/m,q,1,=66.193KN/m,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,内支架20a分配梁弯矩图,剪力图,弯曲应力：,剪切应力：,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,内支架分配梁刚度验算：,内支架验算,最大正弯矩：,最大负弯矩：,正弯矩弯曲应力：,负弯矩弯曲应力：,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,支架预压（施加预应力）,施加预应力预压示意图,钢绞线,千斤顶,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,支架预压（千斤顶反支点法）,泾河特大桥主桥悬臂现浇箱梁0-1,#,梁段托架设计,支架预压（悬挂等荷载配重法）,请各位领导和代表多提意见,谢谢！,