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V型刚构桥施工支架计算书

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一、工程概况：
##尤溪洲闽江大桥主桥为（80+120+80)m预应力钢筋混凝土空腹式刚架拱桥。承台底标高+0.02，拱座顶标高+6。42。内、外斜腿轴线与水平线夹角分别为38.37°、34。42°.斜腿为单箱单室箱梁，其截面高为：2.5～5。8m，宽7。0m,顶、底板厚0.4～0.6m，腹板厚0。4～0。6m。水平梁为变截面宽翼缘单箱单室三向预应力结构,空腹段中间梁高2.5m，箱梁底宽7。0m，顶宽14。75m， 斜腿砼自重约680t,水平梁砼重1070t,0＃块砼重763t,水平梁合拢段砼重87t。

二、V型刚构施工方法
本桥施工水位为+5。5.在主墩钻孔桩施工的同时，施工临时支墩,临时支墩下部采用φ1.5m的钻孔桩，上部采用φ1。2m钢管混凝土立柱，承载力按设计要求为：14400KN（未计施工荷载)。斜腿支架、平衡支架及水平梁支架均由万能杆件岸上拼装而成，每个主墩两侧承台间分别拼装一台塔吊，并安装斜腿支架、平衡支架及斜拉带。先在斜腿支架上分两次施工斜腿，然后在平衡支架上施工12-1#块段及在斜腿支架上施工0＃块，继续拼装水平支架，并完成所有12#块施工，设置合拢段钢支撑并张拉合拢段临时预应力筋,安装吊架，施工合拢段13#块，将斜腿下部临时铰固结，张拉完水平梁预应力索，再张拉斜腿预应力索，完成V型刚构施工。

三、支架安装立面图
（如图1）
四、计算说明
此计算模型将临时支墩、Z斜腿支架、平衡支架及水平梁支架作为一整体。计算时支架各杆件之间、支架及桩顶之间、拱座及斜腿支架之间假定为铰接，平衡支架与拱座预埋件之间为固接，计算模型如图2。

五、荷载计算
1、支架自重:
2m桁高时，上弦杆每个节点作用力为1。2t.
4m桁高时，上弦杆每个节点作用力为2。4t。
2、模板及分配梁作用于支架的荷载：
箱梁底模自重按0。15t/㎡，则作用于每个节点的力为；0。15×4=0。6t。
箱梁内模及内模支架自重按每个节点的力为0。6t。
3、施工荷载：
总重为15t,在混凝土灌注范围的每个支架节点均布。
4、V型刚构各部分混凝土自重：
斜腿、水平梁及0＃块荷载分解截面图如下：
a、水平梁荷载分解截面图中第Ⅴ片桁受力最大（图3)
b、0＃块荷载分解截面图中第Ⅳ片桁受力最大(图4）
c、斜腿荷载分解截面图中第Ⅳ片桁受力最大（图5)
d、分别求出水平梁、0#块、斜腿对应的受力最大的桁片每个节点上承受混凝土的作用力如（图6）:

六、工 况
根据三角形刚架拱施工步骤,支架计算可分为以下工况
工况一：施工斜腿第一节段(图7)
工况二:施工斜腿第二节段(图8）
工况三：施工水平梁12-1＃块（图9）
工况四：施工0＃块（图10）
工况五：施工水平梁12—2#块、13＃块合拢段（图11）

七、各工况主要杆件内力汇总表（单位：吨)
杆件编号
工况一
工况二
工况三
工况四
工况五
最大轴力
K1
-3.1
-15.8
-15.7
-123。7
-124.6
-124。6
K2
-5。4
-28。2
-27.9
—102.1
-102.7
-102.7
K3
—0。2
—1。1
—1。1
-52.1
-52。5
—52.5
K4
—0。3
-1.5
-1.5
-70.5
-70.5
—70。5
K5
81。1
109。5
105.1
121。5
118。1
121。5
K6
80.4
108.8
104。4
120。8
121.2
120.8
K7
—123.7
-143。9
—142.8
—150.2
-150.7
-150。7
K8
-127。6
-149.3
-148。1
-156.1
-156。0
—156。1
K9
—26.2
-35。3
-61.3
-66.6
-100.4
—100.4
K10
-22。6
-30。6
—56。9
—61。5
-87.4
-87。4
K11
53。6
72.3
77。1
87。9
98.9
98。9
K12
52。7
71。3
76。1
86.8
98。7
98.7
K13
-34。9
—48.0
-86。1
—93.4
-114.5
—114。5
K14
-34.0
—45.2
—83.2
-89。9
—119.4
-119。4
K15
-31。2
-42.2
-77.2
—83.5
—106.5
-106。5

八、工况主要变形汇总表

九、斜腿支架与平衡支架连接强度计算
1、活动铰及其连接强度检算
活动铰J1均采用16Mn钢板，δ=20mm厚钢板，销孔处各贴δ=10mm厚钢板，H1为2［30c销孔处贴一块δ=20mm厚钢板（16Mn钢），采用φ130mm销子（45#钢）φ1305mm销孔。
a、容许应力取值
A3钢：轴向应力140Mpa,剪应力85Mpa，节点销子的孔壁承压应力210Mpa；
16Mn钢:轴向应力200Mpa,剪应力120Mpa,节点销子的孔壁承压应力300Mpa；
45#钢：轴向应力为210Mpa，剪应力125Mpa。
b、销子抗剪强度检算：
φ130mm销子的截面积：

c、活动铰J1销孔壁承压强度检算:
承压面：

d、H1销孔孔壁承压检算：

e、活动铰J1销孔撕裂强度检算：
撕裂面面积：

fH1销孔处撕裂能力检算

g、H1与贴板之间焊缝连接强度检算：
根据步骤d中计算可知，每块贴板孔壁承压力为156/2=78t，该力通过H1与贴板间的焊缝传递至H1。

3、拉带及其连接强度检算
拉带由16Mn钢板制成有效宽度200mm,采用φ130mm销子（45＃钢）销孔为φ130。5mm。
a、拉带抗拉承载力

b、拉带销孔孔壁承压力计算：

c、拉带销孔处撕裂能力检算：
4、斜腿支架与拉带连接的节点板G3连接强度检算:
节点板G3由16Mn钢板制成（δ=20mm），销孔处的两侧各贴一块16Mn钢板(δ=10mm）.
a、节点板销孔孔壁承压力计算：

b、节点板贴板处(δ=40mm）撕裂能力计算：

c、节点板（δ=20mm）处撕裂能力计算：

d、a3与贴板间焊缝强度检算：

5、平衡支架与拉带连接的节点板Q9连接强度计算:
节点板Q9由16Mn钢板制成（(δ=20mm),销孔处的两侧各一块16Mn钢板,16Mn钢板（δ=10mm）厚。
a、节点板销孔壁承压力计算：

b、节点板贴板处（δ=40mm）撕裂能力计算:

c、节点板（δ=20mm）处撕裂能力计算：

d、Q9与贴板间焊缝强度经计算满足要求。
2、H1与万能杆件连接强度检算。
a、万能杆件N6′与节点板G2传递荷载

b、H1侧螺栓连接强度检算：
①、螺栓抗剪强度检算:

②、孔壁承压强度检算：
槽钢孔壁承压：

N6′孔壁承压：

连接强度满足要求。
万能杆件侧螺检察院连接强度检算：
① 、螺栓抗剪强度检算:

②、孔壁承压强度检算：
万能杆件N1孔壁承压:

N6′孔壁承压：

连接强度满足要求。
6、节点板G8强度检算
节点板G8采用δ=20mm厚的16Mn钢板制成，H13为2[28c槽钢螺栓孔处各贴一块δ=10mm钢板.
a、节点板G8与杆件H13连接强度检算：
① 、螺栓抗剪强度检算：

② 、杆件H13螺栓孔孔壁承压强度检算:

③ 、节点板G8螺栓孔孔壁压强度检算:

④ 、节点板G8抗撕强度：

⑤ 、杆件H13与贴板之间焊缝强度检算：

7、节点板G12强度检算：
节点板G12采用δ=20mm厚的16Mn钢板制成，H13为4 120×120×10槽钢螺栓孔处各贴一块δ=10mm钢板。
a、节点板G12与杆件H13连接强度检算：
① 、螺栓抗剪强度检算：

② 、杆件H13螺栓孔孔壁承压强度检算:

③ 、节点板G12螺栓孔孔壁承压强度检算：

④ 、杆件H13与贴板之间焊缝强度检算：

b、节点板G12与杆件H13′连接强度检算
① 、螺栓抗剪强度检算:

② 、杆件H13′螺栓孔孔壁承压强度检算：

③ 、节点板G12螺栓孔孔壁承压强度检算:

④ 、杆件H13′与贴板之间焊缝强度检算:

节点板Q10、Q11与杆件P16的连接强度
节点板Q10、Q11采用δ=10mm厚的18Mn钢板制成,连接杆件P16的螺栓孔处贴δ=10mm厚16Mn钢板。
a、螺栓抗剪强度检算：

b、节点板Q10、Q11螺栓孔孔壁承压强度检算：

c、杆件P16螺栓孔孔壁承压强度检算:

d、节点板Q10、Q11的抗撕强度检算：

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