ItwaslastrevisedonJanuary2,2021钢管柱贝雷梁支架计算第二
方案
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**大桥钢管柱贝雷梁支架计算单目录TOC\o"1-3"\h\z\u**大桥箱梁钢管贝雷梁柱式支架计算1、编制依据：1、中华人民共和国行业
标准
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.铁路桥涵设计基本规范（TB），北京：人民交通出版社，20052、中华人民共和国交通部部标准.公路桥涵钢结构及木结构
设计规范
民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计
（JTJ025-86），北京：人民交通出版社，19863、黄绍金，刘陌生编着.装配式公路钢桥多用途使用
手册
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.北京：人民交通出版社，4、周水兴，何兆益，邹毅松编着.路桥施工计算手册.北京：人民交通出版社，5、中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基基础设计规范（JTGD63-2007）北京：人民交通出版社，20076、中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2011）北京：人民交通出版社，20117、中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）北京：人民交通出版社，20048、中华人民共和国行业标准.钢结构设计规范（GB50017-2003）2、工程概况**段分左右两幅，各包含一座桥梁，桥梁跨越**，现场地形呈“U“形分布,桥梁全长281m，采用预应力混凝土箱梁。左幅桥梁起点桩号K4+520，终点桩号K4+801，桥梁全长281米，右幅桥梁起点桩号K4+519，终点桩号K4+，全长282米。全桥分两联，第一联跨径布置为37+40+37m，第二联跨径布置为4QUOTE40米。单幅箱梁全宽米，采用单箱三室，梁高米，两侧翼缘悬挑米，箱梁腹板厚度米，顶底板厚度米，端横梁宽2米，中横梁宽米。箱梁在纵向采用预应力。第一联第一、二跨和第二联第四跨采用满堂支架法现浇施工；第一联第三跨和第二联第一、二、三跨采用钢管贝雷梁柱式支架现浇法施工。3设计说明对于地势陡峭，墩身高达40m的现浇预应力混凝土箱梁而言，采用满堂支架施工不仅地基处理难度较大，安全性降低，而且材料、人员投入也较大，贝雷梁柱式支架是现浇箱梁施工中的常有的一种支架形式，尤其在重荷载、高墩柱、跨度大的情况下，则是较为经济安全的一种支架形式。因此，在本桥施工中对于高墩柱部位采用钢管贝雷梁柱式支架现浇施工的方案。贝雷梁柱式支架结构主要由混凝土基础、钢管立柱、墩身牛腿、桩帽、工字钢横梁、贝雷片纵梁、钢管脚手架组成。支架结构传力途径为：模板-纵向方木-横向方木-顶托-钢管脚手架-工字钢横梁-贝雷梁纵片-工字钢横梁-钢管立柱-混凝土基础-地基。钢管柱采用型号为Φ1020×12和Φ720×10，连接系：第二联第一跨和第二跨用[]25a、第三跨用[]36a,另外第一联第三跨参考第二联第三跨。。4荷载贝雷梁桥几何特性及桁架容许内力弹性模量E=+5MPa名称WX（cm3）IX（cm4）EI(Kn/m2)单排单层不加强加强桥型容许内力不加强桥梁单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩剪力（KN）桥型容许内力加强桥梁单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩33756750剪力（KN）（黄绍金，刘陌生编着.装配式公路钢桥多用途使用手册.北京：人民交通出版社，表3-5、3-6）、荷载分析（1）箱梁自重荷载g1（计算时考虑安全系数K＝）新浇筑混凝土密度取2600kg/m3（2）模板自重a外模板自重gw=1kN/m2一侧外模长度，共2侧，×2=外模板线荷载q1=×1=kN/mb内模板及支架自重gw=kN/m2一个内腔周长，共3个内腔×3=内模板q2=×=25kN/mc底模板及支架自重gw=kN/m2底模板长度，底模板及支架线荷载q3=13×=kN/m模板总线荷载g2=q1+q2+q3=+25+=kN/m（3）贝雷片自重单片贝雷片自重gb=kN(包含支撑架、销轴）单片贝雷片线荷载g3=3=kN/m（4）施工人员，机具及堆放物品竖向荷载《路桥施工常用施工手册》gs=m2（5）振倒及倾倒混凝土产生的竖向荷载g5=m2（6）风荷载（《公路桥涵设计通用规范JTGD6—横桥向风压计算Fwh=K0K1K3WdAwhV=s风速度其中：（设计风速重现期换算系数，按施工架设期间取值）（桁架风载阻力系数）；（箱梁风载阻力系数）（按最不利地形地理条件选取）；（按A类地表，离地面或水面20m高度计）；（按A类取阵风风速系数）；求得:单片贝雷片及桥面板迎风面积：；箱梁迎风面积：贝雷梁所受风载为：箱梁所受风载为：设计风速作用下时，贝雷梁风载水平力为：；箱梁风载水平力为：。5第二联第一跨支架计算采用第二联第一跨作为受力模型进行分析，立面布置图如下箱梁自重a实心段梁体断面图b变截面段箱梁断面图c跨中段箱梁断面图各断面数据如下表名称横截面面积长度容重箱梁重量总重每延米重(m2)(m)(kN/m3)(kN)(kN）(kN）实心段22615873423跨中段26变截面段826（注：实心段作用于贝雷梁部分长度为，为安全取2m进行验算）荷载组合线荷载:q=(g1+g2+g3)+(g4+g5)、模板计算底模拟采用15厚竹胶模板面层，80×100方木小肋结构，取板带进行计算竹编胶合板厚度分为薄型（2mm～6mm）及厚型（≥7mm)两类。用作混凝土模板的竹胶合板厚度通常为12mm～18mm，常用的有12mm和15mm两种。拟采用15mm厚I类，一等品竹编胶合板力学性能:静弯曲强度[σ]=90MPa,弹性模量E=6000MPab=1cm,h=I=bh3/12=W=bh2/6=荷载组合1(强度)《路桥施工计算手册》底板P底强=×（×26/）+×（2+1）=kN/m2腹板P腹强=×（×26/）+×（2+1）=kN/m2荷载组合2(刚度)底板P底钢=×（×26/）=kN/m2腹板P腹钢=×（×26/）=kN/m2底板处木方间距采用300mm；腹板处采用150mm的间距。采用3跨连续梁模型进行计算：（1）底板验算小肋间距L=300mmq底强=P底强b=×=mq底钢=P底钢b=×=mM=q底强L2/10=×10=mQ=q底强L/2=×2=kNσ=M/W=×103=τ=A=×（1×）×10==q底钢L4/150EI=
φ[σ]=××140=Mp故弯矩增大系数满足稳定性要求跨中处钢管柱格构式结构稳定性验算跨中处立柱横桥向间距按设置，纵桥向间距按设置，支架斜缀条按“之”字形布置，此处按平行斜缀条计算（不利状态）。平行斜缀条双肢缀条柱的换算长细比
公式
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如下：其中，整个双肢柱的横截面面积；一个节间斜缀条面积；一个节间横缀条的面积；A、横桥向横桥向立柱间距，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数ψ=（）×=，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m，2[25b斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数ψ=，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！B、纵桥向纵桥向立柱间距，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数ψ=，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，需要验算分肢稳定性。查表，分肢稳定系数ψ=（）×=，因此，分肢应力：，因此分肢稳定性满足要求！对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m，[]25a斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数ψ=，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！自由长度按L=45m，压力N=2543t，偏心弯矩M=Ne=2543×=509tm截面特性：A=16×22300=356800mm2Ix=16××10-3+22300×10-6××8+22300×10-6××4+22300×10-6××2+22300×10-6××2=Wx=EQ\F(Ix,hy)==Iy=16××10-3+22300×10-6××8+22300×10-6××8=Wy=EQ\F(Ix,hy)==回转半径ix===5130mm=iy===12302mm=长细比λx=EQ\F(L,i)=45/=<30，查表得φ1=λy=EQ\F(L,i)=45/=<30，查表得φ1=换算长细比λe=α·EQ\F(L,h)·EQ\F(ry,rx)=×45/5×=>30，查表可得φ2=EQ\F(N,A)=2543×104/356800=>φ1[δ]=××140=故弯矩增大系数稳定性验算满足要求整体屈曲验算复核利用迈达斯2011建立模型进行复核：（4）整体稳定系数>5计算结构均符合受力要求。、钢管柱底预埋件计算考虑到风荷载的影响，柱底会同时产生剪力和弯矩，因此预埋件要按弯剪压受力模型进行计算预埋件计算V=59kNM=N=1876kN锚板厚度取t=20mm，锚筋采用Ⅱ级钢筋，Φ=25mm，布置形式详见“预埋件基础及预埋件结构图”根据《预埋件设计手册》采用压弯剪受力模型进行分析：说明弯剪力较小，可以忽略柱底弯剪的影响，只采用构造性的预埋件。、基础计算地基地质情况根据岩土工程勘察报告中工程地质1-1’剖面图，桩基础位置，填土层(Q4el+dl)厚度较小，计算时可不考虑此土对桩的影响，填土层下为砂岩（J2s）或泥岩（J2x）。根据设计资料，各土层参数见表1-1。表1-1岩土设计参数建议取值表项目岩土名称天然重度(kN/m3)岩石单轴抗压强度(MPa)地基承载力基本容许值〔fao〕(kPa)基底摩擦系数临时边坡坡率值永久边坡坡率值天然饱和素填土*---1：*1：*粉质粘土--1801：*1：*强风化泥岩*--300*1：*1：*强风化页岩*--300*1：1：强风化砂岩*--350*1：*1：*J2x中风化页岩9001：*1：*J2x中风化泥岩9001：*1：*J2s中风化泥岩7001：*1：*J2s中风化砂岩15001：*1：*备注：带“*”号的数值为经验值，未来路基填土应达到压实填土的要求，其地基承载力基本容许值〔fao〕应通过现场试验确定。基础类型基础的选用类型根据现场挖土情况而定，当岩层的覆盖图层深度小于等于3米时，基础采用扩大基础，但嵌岩深度不得小于米；当岩层的覆盖土层大于3米是，基础采用单桩基础。扩大基础的尺寸××；单桩基础根据上部钢管柱的型号分别采用Φ或Φ的挖孔桩，扩大基础和挖孔桩均采用C30混凝土。桩基础计算桩基计算详见第二跨第二联桩基计算（第二跨第二联中间钢管柱受力最大）扩大基础承载力验算取中间Φ1020x12钢管柱下基础经行验算(1)抗冲切计算参照2002版《建筑地基基础设计规范》，交界面C30砼可承受的冲切力：基础顶面满足抗冲切要求！（2）基底抗弯计算基底的压应力为，将基础倒置，计算模型简化为悬臂梁，如下图：计算悬臂端根部的最大应力为：C30素砼的抗拉强度设计值为，因此基础素砼即满足抗弯要求！考虑到基础砼性能可能较差，存在离析，厚度不够等情况，要求基础底板构造性双向配筋，钢筋型号根据工地现场废旧材料确定，暂且按φ20@15cm配筋。遇软硬不均地基时，为防止基础裂断，要求基础底板及顶板双向构造性配筋。承台局部承压验算钢管立柱底基础混凝土局部承压混凝土承压强度的提高系数φ1020×12立柱：。C30混凝土中心受压容许值，则局部受压容许值为：。扣除孔洞后的混凝土局部受压面积：对于φ1020立柱：。混凝土局部压应力分别如下：满足局部承压6、第二联第二跨支架计算采用第二联第二跨作为受力模型进行分析，立面布置图如下箱梁自重a实心段梁体断面图b变截面段箱梁断面图c跨中段箱梁断面图各断面数据如下表名称横截面面积长度容重箱梁重量总重每延米重(m2)(m)(kN/m3)(kN)(kN）(kN）实心段226431跨中段26变截面段826（注：实心段作用于贝雷梁部分长度为，为安全取2m进行验算）荷载组合线荷载:q强=(g1+g2+g3)+(g4+g5)=678kN/mq钢=(g1+g2+g3))=600kN/m贝雷梁顶分配梁（大肋）计算分配梁采用工16a，间距为75cm。工16a截面特性如下：规格面积矩截面积惯性矩腹板厚度截面矩（mm)S(cm3)A(cm2)I(cm4)tw(mm)W(cm3)工16a11306141作用在分配梁上的均布荷载为q强=678×=mq钢=600×=m受力模型如下图：弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）I6a，[M]=170×141/1000=mMmax=<[M]=m（σ=<170MP)I6a，[Q]=100×1130×6/100=kNQmax=<[Q]=（σ=<100MP）以简支梁检验挠度，f=（5/384）QUOTE[（ql4）/（EI）]=（5/384）QUOTE[（QUOTE）/（QUOTE105QUOTE1130）]103=L/400=2150/400=需要架设牛腿进行处理、钢管柱计算Φ720x10钢管柱稳定性验算采用Φ720x10的钢管桩，每排布置4根，取最大受力处进行验算钢管柱单肢稳定分析钢管柱标准节段长为6m，自由长度按L=12m计算，钢桩轴力Nmax=1832KN,按偏心进行稳定性检算,则偏心弯矩M=1832×=kNmI=，W=cm3A=223cm2回转半径i===长细比λ=L/i=12/=换算长细比λe=α·EQ\F(L,h)·=××=30查表可得φ2=φ1=因为N/A=1832/223×10=>φ[σ]=××140=Mp故弯矩增大系数满足稳定性要求Φ1020x12钢管柱稳定性验算采用Φ1020x12的钢管桩，每排布置4根，钢管桩所受反力如图取最大受力处进行验算钢管柱单肢稳定分析钢管柱标准节段长为6m，自由长度按L=12m计算，钢桩轴力Nmax=3018KN,按偏心进行稳定性检算,则偏心弯矩M=3018×=kNmI=，W=cm3，A=380cm2回转半径i==长细比λ=L/i=12/=换算长细比λe=α·EQ\F(L,h)·=××=<30查表可得φ2=φ1=因为N/A=3018×10/380=Mpa>φ[σ]=××140=Mpa故弯矩增大系数满足稳定性要求跨中处钢管柱格构式结构稳定性验算跨中处立柱横桥向间距按设置，纵桥向间距按设置，支架斜缀条按“之”字形布置，此处按平行斜缀条计算（不利状态）。平行斜缀条双肢缀条柱的换算长细比公式如下：其中，整个双肢柱的横截面面积；一个节间斜缀条面积；一个节间横缀条的面积；A、横桥向横桥向立柱间距，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角°双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数ψ=（）×=，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m，2[25a斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数ψ=，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！B、纵桥向纵桥向立柱间距6m，平联节间距8m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角°双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数ψ=（）×=，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为m，2[25b斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数ψ=，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！自由长度按L=46m，压力N=2542t，偏心弯矩M=Ne=2542×=508tm截面特性：A=4×38000+12×22300=419600mm2Ix=4××10-3+12××10-3+38000×10-6××2+38000×10-6××2+22300×10-6××6+22300×10-6××4=Wx=EQ\F(Ix,hy)==Iy=4××10-3+12××10-3+22300×10-6××4+38000×10-6××4+22300×10-6××4+22300×10-6××4=Wy=EQ\F(Ix,hy)==回转半径ix===4680mm=iy===11553mm=长细比λx=EQ\F(L,i)=46/=<30，查表得φ1=λy=EQ\F(L,i)=46/=<30，查表得φ1=换算长细比λe=α·EQ\F(L,h)·EQ\F(ry,rx)=×46/5×=41，查表可得φ2=φ1=EQ\F(N,A)=2542×104/419600=>φ1[δ]=××140=故弯矩增大系数满足稳定性要求整体屈曲验算复核采用迈达斯软件进行整体屈曲复核稳定系数为>5,满足要求、桩基计算地基地质情况根据岩土工程勘察报告中工程地质1-1’剖面图，桩基础位置，填土层(Q4el+dl)厚度较小，计算时可不考虑此土对桩的影响，填土层下为砂岩（J2s）或泥岩（J2x）。根据设计资料，各土层参数见表1-1。表1-1岩土设计参数建议取值表项目岩土名称天然重度(kN/m3)岩石单轴抗压强度(MPa)地基承载力基本容许值〔fao〕(kPa)基底摩擦系数临时边坡坡率值永久边坡坡率值天然饱和素填土*---1：*1：*粉质粘土--1801：*1：*强风化泥岩*--300*1：*1：*强风化页岩*--300*1：1：强风化砂岩*--350*1：*1：*J2x中风化页岩9001：*1：*J2x中风化泥岩9001：*1：*J2s中风化泥岩7001：*1：*J2s中风化砂岩15001：*1：*备注：带“*”号的数值为经验值，未来路基填土应达到压实填土的要求，其地基承载力基本容许值〔fao〕应通过现场试验确定。基础形式基础的选用类型根据现场挖土情况而定，当岩层的覆盖图层深度小于等于3米时，基础采用扩大基础，但嵌岩深度不得小于米；当岩层的覆盖土层大于3米是，基础采用单桩基础。扩大基础的尺寸××；单桩基础根据上部钢管柱的型号分别采用Φ或Φ的挖孔桩，扩大基础和挖孔桩均采用C30混凝土。桩径Φ=2m桩基础计算桩基布置图下图所示。①桩长验算该地基覆盖土层厚度为3米，其余的嵌入岩层中，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩轴向受压承载力容许值的经验公式进行计算。设该灌注桩的桩长为8m，则：式中：[N]——单根桩受到的竖直荷载(kN)。其中N1表示上部钢桩传来的竖直荷载,N2表示挖孔桩的自重。,计算时取以下数据。桩的设计直径为，采用挖孔桩施工，桩身周长，，，，。故：取，即地面线下桩长为8m。由上式验算，可知桩的轴向承载力能满足要求。②桩的内力计算（m法）（1）桩的计算宽度（2）桩的变形系数α桩基础位于岩层中，查表可得受弯构件：故。计算桩顶处外力的根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004），恒载荷载安全系数为，活载为，则桩顶外力为：地面以下深度处桩身截面上的弯矩与剪力桩身弯矩式中，无量纲系数可根据和由有关表格查取，计算见表格1-1所示。桩身弯矩计算（单位：）表1-10桩身剪力式中无量纲系数同理可由相关表格查得，计算见表1-2。桩身剪力计算（单位：kN）表1-2010桩身弯矩图桩身剪力图桩顶水平位移此时，同理可得无量纲系数，即桩身最大弯矩根据桩身最大弯矩位置为，查表得，再查表可得，故有：⑸桩侧土最大横向压力桩侧土的最大横向应力位置为，查表得，再查表可得，故有：满足桩侧土压力的要求。eq\o\ac(○,3)配筋计算桩身最大弯矩处，该处截面处桩的内力为：桩身混凝土强度等级为C30，取，，钢筋为HRB335，，选用2425钢筋：。由于桩底支承于岩石土中，且，，，，取，则由圆形偏压构件基本计算公式：经反复验算得时，查《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）可得A=，B=，C=，D=，则桩身材料强度满足要求。扩大基础承载力验算取中间Φ1020x12钢管柱下基础经行验算(1)抗冲切计算参照2002版《建筑地基基础设计规范》，交界面C30砼可承受的冲切力：基础顶面满足抗冲切要求！（2）基底抗弯计算基底的压应力为，将基础倒置，计算模型简化为悬臂梁，如下图：计算悬臂端根部的最大应力为：C30素砼的抗拉强度设计值为，因此基础素砼即满足抗弯要求！考虑到基础砼性能可能较差，存在离析，厚度不够等情况，要求基础底板构造性双向配筋，钢筋型号根据工地现场废旧材料确定，暂且按φ20@15cm配筋。遇软硬不均地基时，为防止基础裂断，要求基础底板及顶板双向构造性配筋。承台局部承压验算钢管立柱底承台混凝土局部承压混凝土承压强度的提高系数φ1020立柱：。C30混凝土中心受压容许值，则局部受压容许值为：。扣除孔洞后的混凝土局部受压面积：对于φ1020立柱：。混凝土局部压应力分别如下：满足局部承压7第二联第三跨支架计算贝雷梁验算线荷载:q强=(g1+g2+g3)+(g4+g5)=（423++×25）+（+37）=671kN/m线荷载:q钢=(g1+g2+g3)=594kN/m（1）、受力模型弯矩图（注：本方案计算采用迈达斯2010）剪力图（注：本方案计算采用迈达斯2010）纵向共设25片贝雷梁，贝雷片整体能承受最大弯矩[M]=×25=19705kNm,能承受最大最大剪力[Q]==6130kNMmax=9895<[M]=19705kNmQmax=4788<[Q]=6130kN以简支梁检验挠度，f=（5/384）QUOTE[（ql4）/（EI）]=（5/384）QUOTE[（594QUOTE124）/（QUOTE105QUOTEQUOTE25）]QUOTE108=φ[σ]=××140=Mp故弯矩增大系数满足稳定性要求中间Φ1020x12钢管柱稳定性验算中间钢管柱采用Φ1020x12钢管桩，每排布置4根，钢管桩所受反力如图钢管柱单肢稳定分析钢管柱标准节段长为6m，自由长度按L=12m计算，钢桩轴力Nmax=2259KN,按偏心进行稳定性检算,则偏心弯矩M=2259×=kNmI=，W=cm3回转半径i==长细比λ=L/i=12/=换算长细比λe=α·EQ\F(L,h)·=××=<30查表可得φ2=φ1=因为N/A=2259/380=59Mp>φ[σ]=××140=Mp故弯矩增大系数满足稳定性要求自由长度按L=45m，压力N=2509t，偏心弯矩M=Ne=2509×=502tm截面特性：A=8×38000+8×22305=482440mm2Ix=8××10-3+22305×10-6××4+22305×10-6××4+8××10-3+38000×10-6××4+38000×10-6××4=Wx=EQ\F(Ix,hy)==Iy=8××10-3+22305×10-6××4+22305×10-6××4+8××10-3+38000×10-6××4+38000×10-6××4=Wy=EQ\F(Ix,hy)==回转半径ix===5025mm=iy===11532mm=长细比λx=EQ\F(L,i)=45/=<30，查表得φ1=λy=EQ\F(L,i)=45/=<30，查表得φ1=换算长细比λe=α·EQ\F(L,h)·EQ\F(ry,rx)=×45/5×=>30，查表可得φ2=EQ\F(N,A)=2509×104/482440=52MPa>φ1[δ]=××140=故弯矩增大系数稳定性验算满足要求跨中处钢管柱格构式结构稳定性验算跨中处立柱横桥向间距按设置，纵桥向间距按设置，支架斜缀条按“之”字形布置，此处按平行斜缀条计算（不利状态）。平行斜缀条双肢缀条柱的换算长细比公式如下：其中，整个双肢柱的横截面面积；一个节间斜缀条面积；一个节间横缀条的面积；A、横桥向横桥向立柱间距，平联节间距10m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数ψ=，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为，[]36a斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数ψ=，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！B、纵桥向纵桥向立柱间距12m，平联节间距10m，则斜缀条与分肢轴线间的夹角双肢柱整体对虚轴的长细比：因此，平行斜缀条双肢柱按实轴公式对虚轴换算后的长细比：考虑到双肢柱缀条的焊接质量可能存在问题，这里按C类截面考虑，整体稳定系数ψ=（）×=，因此，考虑双肢柱整体稳定性时，其应力，双肢缀条柱整体稳定性满足要求！对于分肢，为防止分肢先于整体失稳，需验算分肢的稳定性。缀条柱分肢稳定只需验算中部节间，按下式进行验算：缀条柱分肢长细比，因此，根据规范，不需要验算分肢稳定性。对于缀条，主要承受分肢在压缩变形后产生的水平剪力及风作用产生的水平力，为使计算保守增加结构的可靠性，缀条的计算按桁架式结构来考虑，即缀条与分肢之间按铰接模型进行考虑，此种状态下横缀条为零杆，水平力全部由斜缀条来承担，根据规范，分肢在重力作用下压缩后产生的水平剪力：，将水平剪力分解到斜缀条方向的压力为：斜缀条长度为，2[36b斜缀条绕弱轴的长细比为：按b类截面考虑弱轴的稳定系数ψ=，考虑斜缀条受压整体稳定性时，在不考虑斜缀条自重时，斜缀条受轴向压力，其弱轴的应力为：，斜缀条在不考虑自重条件下的稳定性满足要求！整体屈曲验算复核利用迈达斯2011建立模型进行复核：稳定系数>5,满足要求、桩基计算Φ=桩基础计算桩基布置图下图所示。①桩长验算该地基覆盖土层厚度为3米，其余的嵌入岩层中，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩轴向受压承载力容许值的经验公式进行计算。设该灌注桩的桩长为8m，则：式中：[N]——单根桩受到的竖直荷载(kN)。其中N1表示上部钢桩传来的竖直荷载,N2表示挖孔桩的自重。（为偏于安全计算，取为1500KN），,计算时取以下数据。桩的设计直径为，采用挖孔桩施工，桩身周长，，，，。故：取，即地面线下桩长为8m。由上式验算，可知桩的轴向承载力能满足要求。②桩的内力计算（m法）（1）桩的计算宽度（2）桩的变形系数α桩基础位于岩层中，查表可得受弯构件：故。计算桩顶处外力的根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004），恒载荷载安全系数为，活载为，则桩顶外力为：地面以下深度处桩身截面上的弯矩与剪力桩身弯矩式中，无量纲系数可根据和由有关表格查取，计算见表格1-1所示。桩身弯矩计算（单位：）表1-1011桩身剪力式中无量纲系数同理可由相关表格查得，计算见表1-2。桩身剪力计算（单位：kN）表1-2010桩身弯矩图桩身剪力图桩顶水平位移此时，同理可得无量纲系数，即桩身最大弯矩根据桩身最大弯矩位置为，查表得，再查表可得，故有：⑸桩侧土最大横向压力桩侧土的最大横向应力位置为，查表得，再查表可得，故有：满足桩侧土压力的要求。eq\o\ac(○,3)配筋计算桩身最大弯矩处，该处截面处桩的内力为：桩身混凝土强度等级为C30，取，，钢筋为HRB335，，选用2425钢筋：。由于桩底支承于岩石土中，且，，，，取，则由圆形偏压构件基本计算公式：经反复验算得时，查《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）可得A=，B=，C=，D=，则桩身材料强度满足要求。混凝土局部承压计算钢管立柱底基础混凝土局部承压混凝土承压强度的提高系数φ720×10立柱：。C30混凝土中心受压容许值，则局部受压容许值为：。扣除孔洞后的混凝土局部受压面积：对于φ1020立柱：。混凝土局部压应力分别如下：满足局部承压
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