主桥牛腿设计方案m.docx

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主桥牛腿设计方案m

南平樟湖库区大桥及接线工程

主桥牛腿设计方案

编制：

复核：

审核：

审批：

中铁一局集团有限公司

南平樟湖库区大桥及接线工程项目经理部

2013年4月

目录

1、工程概况1

1.1、工程概述1

1.2、结构设计概况1

1.3、施工条件1

2、设计说明1

3、设计验算2

3.1、计算参数2

3.2、计算依据2

3.3、计算3

4、施工使用说明7

1、工程概况

1.1、工程概述

南平樟湖库区大桥路线全长0.877公里，路线起点K2+590接北岸接线工程，终点与樟湖镇内即有道路衔接通往316国道，实施的主要内容为樟湖库区大桥及南岸桥头接线。

0#块总高度为7.5m共计378方砼，梁体采用60混凝土，纵向预应筋均采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径15.2mm,公称面积139mm2，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=1.95×105MPa，1000h后应力松弛率不大于2.5%，其技术性能符合中华人民共和国国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定；纵向预应筋锚固体系采用自锚式拉丝体系，管道形成采用塑料波纹管成孔，；竖向预应筋采用JZ32精轧螺纹钢筋,型号为PSB785，锚固体系采用JLM-32型锚具，张拉体系采用YC60A型千斤顶。

1.2、结构设计概况

0号块施工支架搭设立面图

0号块施工支架搭设平面图

1.3、施工条件

主桥1-4#墩位处常水位时水深达25-41m，河床面无覆盖层，为深水裸岩条件下施工。

5#墩处常水位时水深达28m，表面有10m左右的覆盖层。

桩基全断面入岩深度为20-32m不等。

2、设计说明

0#块三角托架采用I32a工字钢或贝雷梁加工成桁架。

墩身大小里程侧各设5片，最外一榀托架距离墩边350mm，托架排间距为1900mm，采用精轧钢对拉固定。

3、设计验算

3.1、计算参数

3.1.1、活载分项系数1.4，恒载分项系数1.2

3.1.2、钢材弹性模量取：

2.1×105MPa，

3.1.3、钢材设计强度：

f=215MPa

3.1.4、设计荷载

1）、1＃块悬臂段（2.1米）自重81.483

⑴底板P1=13.89×26=361.1KN

⑵单侧腹板P2=（5.97×0.5+（5.97+11.2）/2×1.5）×26=412.4KN

⑶单侧翼缘板P3=2.541×26=66.1KN

⑷悬臂处顶板P4=1.16×4.9×26=147.8KN

⑸封顶处顶板P5=2.65×6.5×26=447.9KN

⑹封顶处底板P6=5.88×6.5×26=993.7KN

小计：

1＃块悬臂段（2.1米）自重P=1465.9KN

2）、分配梁和模板自重

一侧模板：

90KN

3）、人员、施工机具：

20KN

3.2、计算依据

3.2.1.《樟湖库区大桥二阶段施工图》和水中基础施工方案

3.2.2.《公路桥涵设计通用规范》

3.2.3.《公路桥涵钢结构设计规范》

3.2.4.《桥梁施工工程师手册》

3.2.5.《路桥施工计算手册》

3.2.6、《钢结构设计规范》

3.3、计算

1、悬臂处主梁受力检算

1）、主梁共2组2拼贝雷梁，间距180cm（见附图N3）

以下为受力简图，单位以米计：

50→模板重及内模屋架

20→人员、机械荷载

q1=（361.1+50+20）×1.2/（2×4.2）=61.6KN/m

q2=（412.4+50+20）×1.2/（2×（1.5+0.8）/2）=251.7KN/m

用计算软件求出最大Mmax=12.7KN.m；最大支座反力为：

144.7KN

σmax=Mmax/W=23.6KN.m/692.5cm3=34.1MPa<[δ]=145MPa；满足要求

2、贝雷梁支架受力检算，荷载组合如下图：

2组2拼贝雷梁，由上计算得出最大支座反力为144.7/2=72.35KN，

2.1弯矩图：

求出上弦杆Mmax=13.9KN.m；最大剪力F=155.9KN，中弦杆Mmax=7.1KN.m

上弦杆由双拼[10组成，W=39660×2=79320mm3；

σmax=Mmax/W=13.9KN.m/79.32cm3=175.2MPa<[δ]=145×1.3=188.5MPa

中弦杆由I8组成，

σmax=Mmax/W=7.1KN.m/67.11cm3=105.8MPa<[δ]=145MPa满足要求

2.2钢板计算

由图可看出，最大上口最大拉力为273.9KN；最大剪力为155.9KN。

钢板计算：

A=273900/145=1889mm2；现场采用30mm钢板尺寸为120mm×30mm×2=7200mm2，满足要求。

3、墩身封顶处主梁受力检算

1）、主梁共4组双拼贝雷梁，间距140cm（见附图N3）

以下为受力简图，单位以米计：

50→模板重及内模屋架

20→人员、机械荷载

q1=（993.7+50+20）×1.2/（4×6.5）=49.1KN/m

q2=（66.1+50+20）×1.2/（4×2）=20.4KN

此处布置4组双拼贝雷梁，容许弯矩为M容=788.2×2=1576.4KN.m，容许剪力V剪=490.5KN。

用软件求出Mmax=43.4KN.m；最大剪力Vmax=65.4KN；最大支座反力：

F=118.2KN

fmax=0.2㎜＜2000/250=8㎜满足要求

3.1、墩身封顶处牛腿受力检算，荷载组合如下图：

由以上的支座反力可求出F=118.2/2=59.1KN

3.2弯矩图：

求出最大弯矩Mmax=26.4KN.m；最大剪力F=92.5KN。

3.3支座反力图：

求出最大拉力Fmax=192.4KN.m；最大剪力F=136KN。

牛腿主杆件采用2I32工字钢，查表得出：

W=692500×2=1385000mm3；

σmax=Mmax/W=26.4KN.m/1385cm3=19.1MPa<[δ]=145MPa

fmax=1㎜＜2250/400=5.6㎜满足要求

4、施工使用说明

南平樟湖库区大桥0#块总高度为7.5m共计378方砼，分两次灌注，第一次灌注3.15m高共计125方砼，根据实际需要可进行浮箱压载，确保牛腿的安全使用。