青戈江挂蓝结构计算节力求解器.docx
- 文档编号:29141152
- 上传时间:2023-07-20
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:275.90KB
青戈江挂蓝结构计算节力求解器.docx
《青戈江挂蓝结构计算节力求解器.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《青戈江挂蓝结构计算节力求解器.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
青戈江挂蓝结构计算节力求解器
青戈江大桥菱形挂蓝计算
一、荷载取值
由于悬浇梁段有3m、3.5m和4m三种节段,取每种节段中的最重梁段分别进行计算,即1#块、5#块和13#块。
1、粱重分配原则
假定箱梁腹板的重量仅由腹板下的底纵梁承受,底板的重量仅由底板下的底纵梁承受,翼缘板的重量仅由翼缘板下的外滑梁承受,顶板的重量仅由箱内顶板下的内滑梁承受。
2、挂篮结构布置
根据本桥梁单箱双室的结构特点,在三道腹板上分别布设三榀主桁架,主桁架位置同15#块的腹板中心线位置对应。
三榀主桁架由前上横梁和上横联横向刚性连接,在主桁架的下方设置轨道,利用原桥精轧螺纹钢和扁担梁做锚固系统;在前上横梁上,采用Φ32mm精轧螺纹钢做吊杆连接前下横梁,外滑梁前端和内滑梁前端;内滑梁后端、外滑梁后端和后下横梁均采用Φ32mm精轧螺纹钢做吊杆分别穿过已浇筑砼块段的顶板和底板预留孔洞和扁担梁进行锚固。
3、挂篮主要构件
主桁架截面为双30#槽钢,前上横梁和上横联截面为双45#工字钢,前下横梁和后下横梁截面为双40#槽钢,外滑梁截面为双22#槽钢,内滑梁截面为双18#槽钢,滑轨截面为双25#工字钢,吊杆采用Φ32mm精轧螺纹钢。
4、设计荷载
4.1、箱梁砼自重:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
26KN/m3,根据每根底纵梁、内外滑梁对应承担的箱梁砼断面高度确定每根承重梁所承受的线荷载大小,同时考虑1.05的超载系数。
1#块:
梁段后端线荷载:
腹板下:
1×6.43×1.05×26×1.2=210.65KN/m
底板下:
1×0.78×1.05×26×1.2=25.55KN/m
梁段前端线荷载:
腹板下:
1×6.07×1.05×26×1.2=198.85KN/m
底板下:
1×0.73×1.05×26×1.2=23.91KN/m
5#块:
梁段后端线荷载:
腹板下:
1×5.1×1.05×26×1.2=167.08KN/m
底板下:
1×0.59×1.05×26×1.2=19.33KN/m
梁段前端线荷载:
腹板下:
1×4.77×1.05×26×1.2=156.27KN/m
底板下:
1×0.55×1.05×26×1.2=18.02KN/m
13#块:
梁段后端线荷载:
腹板下:
1×3.15×1.05×26×1.2=103.19KN/m
底板下:
1×0.32×1.05×26×1.2=10.48KN/m
梁段前端线荷载:
腹板下:
1×3.02×1.05×26×1.2=98.94KN/m
底板下:
1×0.30×1.05×26×1.2=9.83KN/m
4.2、人、材、机堆载荷载:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
2.5KN/m2。
前后端线荷载为1×2.5×1.4=3.5KN/m
4.3、砼浇筑振捣竖向荷载:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
4KN/m。
前后端线荷载为1×4×1.4=5.6KN/m
4.4、底模自重荷载:
底模板按照80kg/m2计算,
前后端线荷载为1×0.8×1.2=0.96KN/m
4.5、侧模自重荷载:
侧模板按照150kg/m2计算,
前后端线荷载为1×1.5×1.2=1.8KN/m
4.6、内模自重荷载:
底模板按照20kg/m2计算,
前后端线荷载为1×0.2×1.2=0.24KN/m
4.7、荷载组合:
1#块前后端线荷载:
后端腹板:
210.65+0.96+3.5+5.6=220.71KN/m
后端底板:
25.55+0.96+3.5+5.6=35.61KN/m
前端腹板:
198.85+0.96+3.5+5.6=208.91KN/m
前端底板:
23.91+0.96+3.5+5.6=33.97KN/m
5#块前后端线荷载:
后端腹板:
167.08+0.96+3.5+5.6=177.14KN/m
后端底板:
19.33+0.96+3.5+5.6=29.39KN/m
前端腹板:
156.27+0.96+3.5+5.6=166.33KN/m
前端底板:
18.02+0.96+3.5+5.6=28.02KN/m
13#块前后端线荷载:
后端腹板:
103.19+0.96+3.5+5.6=113.25KN/m
后端底板:
10.48+0.96+3.5+5.6=20.54KN/m
前端腹板:
98.94+0.96+3.5+5.6=109KN/m
前端底板:
9.83+0.96+3.5+5.6=19.89KN/m
二、底蓝计算
1、由底模线荷载计算简图如下:
(只示意1#块,其它块段未示意)
1#块后端线荷载
1#块前端线荷载
2、梁段作用在底纵梁前后端的线荷载如下表(仅显示1#~11#纵梁,12#~22#纵梁与之对称):
(单位:
N/m)
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1#段
后
端
57730
96345
73438
27512
32324
32073
31702
33415
23295
32460
92162
前
端
54642
91201
69489
26227
30837
30595
30242
31873
22250
30758
87239
5#段
后
端
46330
77346
58873
22649
26682
26469
26167
27570
19313
26154
73980
前
端
43501
72636
55244
21564
25440
25234
24948
26281
18458
24611
69472
13#段
后
端
29613
49491
37491
15708
18657
18495
18293
19250
13682
16940
47322
前
端
28501
47637
36074
15203
18067
17910
17714
18640
13260
16319
45548
1#块1#底纵梁荷载布置示意图:
(其它梁段未示出)
3、底纵梁受力计算结果:
(单位:
N,
)
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1#段
后端反力
107868
178665
136648
52618
61483
61019
60337
63485
44899
61570
170994
前端反力
64850
106814
81903
32151
37419
37143
36739
38607
27579
37418
102267
M
131976
218759
167245
64319
75205
74635
73799
77661
54862
75237
209356
Q
107508
178545
136528
52498
61363
60899
60217
63365
44778
61450
170874
5#段
后端反力
92703
153411
117223
46596
54559
54137
53544
56302
40088
53262
146837
前端反力
68661
113218
86642
34937
40815
40503
40067
42097
30171
39737
108399
M
118977
197115
150519
59766
70053
69508
68744
72300
51402
68239
188661
Q
92583
153290
117103
46476
54439
54017
53424
56182
39968
53142
146717
13#段
后端反力
62881
103727
79061
34376
40455
40121
39705
41675
30219
36854
99269
前端反力
57507
94689
72230
31606
37153
36849
36469
38265
27826
33824
90631
M
83370
137806
104928
45416
53528
53082
52527
55155
39878
48690
131865
Q
62761
103607
78941
34256
40335
40001
39585
41555
30099
36734
99149
由以上计算结果可知,在浇注1#块段时2#和21#底纵梁需要承受的弯矩和剪力最大,分别为:
Mmax=218759
,
Qmax=178545N,
底纵梁所用材料为I32a工字钢,I/S=27.5cm;d=9.5mm;W=692cm3
(不满足要求)
(满足要求)
经反推计算:
4#~10#和13#~19#底纵梁均能满弯曲应力和剪切应力均能满足要求,其余底纵梁弯曲应力不满足要求。
故对1#、2#、3#、11#、12#、20#、21#、22#底纵梁进行补强,在底纵梁两侧加焊2cm厚缀板,截面如下:
(满足要求)
挠度计算:
未进行补强的底纵梁(按照10#底纵梁计算):
(满足要求)
进行补强的底纵梁(按照2#底纵梁计算):
(满足要求)
4、底横梁计算:
由底纵梁反力计算结果可知,底篮后下横梁的最不利受力状态均为浇注1#段混凝土时,底篮前下横梁的最不利受力状态均为浇注5#段混凝土时,故进行验算:
后横梁选用240a工字钢,I=21720×2=43440cm4,W=1090×2=2180cm3,S=631.2×2=1262.4cm3,d=10.5×2=21mm,A=86.1×2=172.2cm2。
后下横梁在1#块浇注混凝土状态时受力简图如下:
浇注状态下后下横梁受力简图
浇注状态下后下横梁剪力图
浇注状态下后下横梁弯矩图
Mmax=536431.6
,
Qmax=475799.0N,
(不满足要求)
(满足要求)
经计算底后横梁剪切应力满足要求,只有弯曲应力不满足要求,故对其进行补强,在构件两边加焊1cm厚缀板,截面如下:
(满足要求)
挠度计算:
进行补强的后下横梁:
(满足要求)
前下横梁的均选用2[40a,I=17580×2=35160cm4,W=879×2=1758cm3,S=524.4×2=1048.8cm3,d=10.5×2=21mm,A=75×2=150cm2。
前下横梁在5#块浇注混凝土状态时受力简图如下:
浇注状态下前下横梁受力简图
浇注状态下前下横梁剪力图
浇注状态下前下横梁弯矩图
Mmax=72109
,
Qmax=212149N,
(满足要求)
(满足要求)
5、内滑梁计算
内模模板荷载按20kg/m2计算,每个箱室内有两根内滑梁承担,作用在一个横梁上的荷载计算如:
箱梁砼自重:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
26KN/m3,根据每根内滑梁对应承担的箱梁顶板砼断面面积确定每根内滑梁所承受的荷载大小,同时考虑1.05的超载系数。
按照浇筑单个梁块最大长度为4m的13#块段时具有的最大顶板荷载计算
5.1砼荷载为:
1×1×1.05×26×1.2=32.76KN/m
5.2、人、材、机堆载荷载:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
2.5KN/m2。
前后端线荷载为2.6×2.5×1.4=9.1KN/m
5.3、砼浇筑振捣竖向荷载:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
4KN/m。
前后端线荷载为2.6×4×1.4=14.56KN/m
5.4、内模自重荷载:
底模板按照20kg/m2计算,
前后端线荷载为2.6×0.2×1.2=0.624KN/m
5.5、荷载组合:
内滑梁承受的荷载:
32.76+9.1+14.56+0.624=57.05KN/m
受力简图如下:
浇注状态下内滑梁受力简图
浇注状态下内滑梁剪力图
浇注状态下内滑梁弯矩图
Mmax=205015
,
Qmax=127352N,
内滑梁采用2[40a,I=17580×2=35160cm-4,W=879×2=1758cm-3,S=524.4×2=1048.8cm-3,d=10.5×2=21mm;
(满足要求)
(满足要求)
6、外滑梁受力计算
外模模板荷载按150kg/m2计算,每侧翼缘板由根外滑梁承担,作用在一个横梁上的荷载计算如:
箱梁砼自重:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
26KN/m3,根据每根外滑梁对应承担的箱梁翼缘板砼断面面积确定每根内滑梁所承受的荷载大小,同时考虑1.05的超载系数。
按照浇筑单个梁块最大长度为4m的13#块段时具有的最大顶板荷载计算
6.1砼荷载为:
1×1.6×1.05×26×1.2=52.42KN/m
6.2、人、材、机堆载荷载:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
2.5KN/m2。
前后端线荷载为2.6×2.5×1.4=9.1KN/m
6.3、砼浇筑振捣竖向荷载:
按照《公路桥涵施工技术规范》附录D中取值为:
4KN/m。
前后端线荷载为2.6×4×1.4=14.56KN/m
6.4、外模自重荷载:
底模板按照150kg/m2计算,
前后端线荷载为2.6×1.5×1.2=4.68KN/m
6.5、荷载组合:
内滑梁承受的荷载:
52.42+9.1+14.56+4.68=80.76KN/m
受力简图如下:
浇注状态下内滑梁受力简图
浇注状态下内滑梁剪力图
浇注状态下内滑梁弯矩图
Mmax=290220
,
Qmax=180279N,
内滑梁采用2[40a,I=17580×2=35160cm-4,W=879×2=1758cm-3,S=524.4×2=1048.8cm-3,d=10.5×2=21mm;
(满足要求)
(满足要求)
6、吊杆计算
前吊杆受力:
翼缘板180279N,腹板332988N,底板198508N,顶板127352N;
中吊杆受力:
底板外749480N,底板中250106N;
内滑梁吊杆受力:
根部100849N,前部127352N;
外滑梁吊杆受力:
根部142761N,前部180279N;
所有吊杆均采用Φ32精轧螺纹钢(JL930),YGM32锚具锚定。
前吊杆应力:
332988/3.14×0.0162=414MPa<1080Mpa,(满足要求);
中吊杆应力:
749480/3.14×0.0162=932MPa<1080Mpa,(满足要求);
内滑梁吊杆受力:
127352/3.14×0.0162=158MPa<1080Mpa,(满足要求);
外滑梁吊杆受力:
180279/3.14×0.0162=224MPa<785Mpa,(满足要求);
7、前上横梁验算
根据上述吊杆验算的反力,确定前上横梁荷载,进行验算:
浇注状态下前上横梁受力简图
浇注状态下前上横梁剪力图
Mmax=414864
,
Qmax=273988N,
前上横梁的均选用双45工字钢,I=32240×2=64480cm4,W=1430×2=2860cm3,S=836.4×2=1672.8cm3,d=11.5×2=23mm。
(满足要求)
(满足要求)
(满足要求)
11、主桁杆件验算:
选取所受荷载最大的内侧桁架验算:
主桁受力简图
图示12杆为AB杆,13杆为AC杆,23杆为BC杆,24杆为BD杆,34杆为CD杆,
材料均为2[32a,I=7598×2=15196cm4,W=475×2=950cm3,S=276.9×2=553.8cm3,d=8×2=16mm,A=2×48.7=97.4cm2。
1)、杆件轴力验算:
主桁轴力图
最大轴力:
(满足要求)
2)、杆件剪力验算:
主桁剪力图
最大剪力为:
9553N,
(满足要求)
3)、杆件弯矩验算:
最大弯矩为:
38393
,
5)、主桁架挠度验算:
位移计算
杆端位移值(乘子=1)
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码u-水平位移v-竖直位移_-转角u-水平位移v-竖直位移_-转角
-----------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.000000000.000623000.00397089-0.00084926-0.00221223
20.000000000.000000000.00062300-0.002049240.00000000-0.00172513
30.00397089-0.00084926-0.002212230.00615489-0.01946446-0.00449620
40.00397089-0.00084926-0.00221223-0.002049240.00000000-0.00172513
5-0.002049240.00000000-0.001725130.00615489-0.01946446-0.00449620
-----------------------------------------------------------------------------------------------
经计算得杆件4悬臂端处挠度最大为:
19mm 满足要求。 12、主桁架后锚验算: 中间桁架受力简图: 外侧桁架受力简图: 后锚反力为: 2×382+583=1347kN,后锚安全系数取3, 所需的φ32精轧螺纹钢(张拉力630kN)根数为: 取n=7,在实际施工中,后支点位置配12根精轧螺纹筋(竖向预应力筋)作为后锚筋。 则倾覆安全系数为: 综上,青戈江大桥挂篮杆件受力满足施工要求。 (注: 本计算书中受力计算采用结力求解器软件计算)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 青戈江挂蓝 结构 计算 力求