阿蓬江特大桥_边跨现浇段施工托架及边跨、中跨合拢吊架计算书

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1、阿蓬江特大桥边跨现浇段施工托架及边跨、中跨合拢吊架计算书1.概述阿蓬江特大桥边跨现浇段采用墩顶两边对称托架施工。现浇段23号块共计57.13m3，悬出墩顶帽梁部分长1.97m，体积V=23.5m3，悬出部分重量G=23.5*2.6=61吨（根据《桥涵设计规范-2000》查得钢筋砼容重γ=26）。帽梁上现浇段长0.85m，体积V=57.13-23.5=33.6m3。重量G=33.6*2.6=87.36吨。边跨现浇段总重为G总=57.13*2.6=148.5吨。其受力按砼分布情况分二部分考虑，悬出部分重量由托架承担，墩顶部分由帽梁承担。图1.1现浇段立面图图1.2箱梁现浇段与墩顶部分3D图

2、边跨与中跨吊架采用挂篮配件，因其重量35.4m3，较其他节段轻，计算不与介绍。图1.3箱梁合拢段3D图2.计算参数确定荷载组合：砼自重＋模板钢管型材支撑重量＋人群荷载和机具设备重。2.1砼自重产生的荷载2.2模板钢管型材产生的荷载模板与脚手架钢管荷载计算原则：箱梁翼板混凝土通过钢模板、钢管脚手架对托架横梁产生均布荷载，腹板外侧模对托架横梁产生集中荷载，腹板混凝土对托架横梁产生均布荷载，箱梁混凝土底板、底模及内模对托架横梁产生均布荷载，钢模板及背楞800N/m2。托架横梁2根，荷载计算均除以2。为简化计算，箱梁翼板混凝土通过外模板、钢管脚手架对托架横梁产生的集中荷载简化为均布荷载，箱梁顶

3、板混凝土通过内模板、钢管脚手架对托架横梁产生的集中荷载简化为均布荷载。箱梁单边翼板钢模板面积S翼=3.2*1.7=5.44m2，箱梁单边翼板钢管脚手架G=2100N,均布线荷载P2翼=(5.44*800+2100)/3/2=1075N/m；箱梁单边腹板外钢模板面积S腹=2.4*1.7=4.08m2;集中荷载P2腹=4.08*800=3264N；箱梁腹板内钢模板面积S内=10.5*1.7=17.85m2，箱梁内模钢管脚手架G=3200N,均布线荷载P2内=(17.85*800+3200)/5.6/2=1561N/m；箱梁底板钢模板面积S腹=6.5*1.7=11.05m2;箱梁底模和型材在

4、6.5米箱梁底均布线荷载P2底=(10350+11.05*800)/6.5/2=1476N/m；2.3人群和机具设备重产生的荷载P3=20000/12.5/2=800N/m。3.托架横梁计算结果托架横梁由2根[28a组成。单元4组合应力最大16.8Mpa，根据JTJ025-86《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》，钢材弹性模量E=210E+03Mpa，许用弯应力[σ]w=145Mpa，计算理论选用第四强度理论，最大拉应力σ=118.6Mpa<[σ]w=145Mpa，满足规范要求。横梁最远端垂直位移7.5mm。图3.1托架横梁弯距图（单位：N.m）图3.2托架横梁剪力图（单位：N）图3.3

5、托架横梁组合应力（单位：Pa）图3.4托架横梁位移（单位：m）图3.5托架横梁反力（单位：N）4.托架计算4.1荷载系数①砼超载系数：k1=1.05②浇筑砼时的动力系数k3=1.24.2集中荷载托架由2根[20a槽钢对焊为口型，按图3.5计算结果，托架集中荷载P=13.41t。图4.1托架力学模型图4.3计算结果图4.2托架弯距图（单位：N.mm）图4.3托架剪力图（单位：N）图4.4托架组合应力图（单位：MPa）图4.5托架位移图（单位：mm）托架最大组合应力仅56Mpa,最大垂直位移1.026mm。满足JTJ025-86《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》要求。4.4ABAQUS整体

6、稳定性验算用ABAQUS进行整体线性屈曲计算，第一阶线性稳定特征值为7.32，失稳模态为下余弦杆面外弯曲失稳。第二阶线性稳定特征值为7.48，失稳模态为下余弦杆面外弯曲失稳，见图4.7所示。图4.6ABAQUS整体模型图4.7ABAQUS屈曲模态模型结论：经计算满足规范要求。