高铁干板沟特大桥连续梁桥碗扣支架计算书

'西安至银川高铁DK110+217~DK138+151.98干板沟特大桥（40+64+40）m连续梁桥现浇支架计算书中铁十二局集团有限公司陕西通宇公路研究所有限公司二零一七年四月 第一部分概述一、编制依据1、现行铁路工程施工技术指南、规程、验收标准及工程建设的相关文件；2、施工单位提供的有关资料。二、计算及参考依据计算及参考的依据主要有：1、铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）2、铁路桥涵施工规范（TB10203-2002）3、建筑结构荷载规范（GB50009-2012）4、钢结构设计规范（GB50017-2014）5、铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）6、铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）三、工程概况西安至银川高铁DK110+217~DK138+151.98干板沟特大桥（40+64+40）m连续梁桥，采用支架现浇法施工，箱梁为变截面箱梁。本桥采用双线矩形空心桥台基础，圆端形实体桥墩、圆端形空心桥墩，桩基共有φ150、φ125两种形式，全桥均采用钻孔灌注桩基础。第二部分现浇支架计算一、支架布置干板沟特大桥支架体系自上而下依次为6mm定制钢模，I20工字钢分配梁，Φ48×3.5碗口脚手架，立杆底托安置在厚30cmC20混凝土硬化层上，采用15cm×10cm木垫板支垫，纵桥向立杆间距为60cm，横桥向立杆间距60cm，立杆步距 60cm，12#，11#桥墩两侧梁体腹板区横、纵桥向立杆间距加密为30cm，10#、13#现浇直线段横桥向立杆间距加密为30cm。支架在桥纵向每360cm间距设置剪力撑，剪力杆与地面成45度，剪力撑按构造要求布置。支架布置示意图如下所示。图1纵桥向支架布置图（单位：cm） 图2中跨现浇支架布置示意图（单位：cm）二、荷载分析施工期间需要考虑的荷载有：混凝土自重、模板及其它支撑体系自重、支架自重、施工荷载、混凝土振捣荷载等。各项荷载按照《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB10110-2011）取用。根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：（1）q1——箱梁自重荷载。（2）q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑、分配梁荷载。（3）q3——施工人员、施工材料和机具荷载。（4）q4——振捣混凝土产生的荷载。（5）q5——新浇混凝土对冲击压力。（6）q6——风荷载其中：q1混凝土容重按26kN/m3计。q2箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑，分配梁荷载分别为1.2KN/m2、2.2KN/m2、1.3KN/m2、2.35KN/m2。q3施工人员和机具等荷载为1.0KN/m2；q4混凝土振捣荷载按2.0KN/m2取值；q5浇筑混凝土时的冲击荷载按2.0KN/m2取值；q6风荷载按公式计算强度荷载组合采用1.2倍的（1）+（2）恒载与1.4倍的（3）+（4）+（5）活载。刚度荷载组合采用（1）+（2）恒载。稳定性计算荷载组合采用1.2倍的（1）+（2）恒载与1.4×0.9倍的（3）+（4）+（5）+（6）。因为10号与13号墩周围支架布置形式以及支架上方梁体结构相同，且13号墩身高度大于10号墩，按照最不利条件验算，验算13号周围支架结构。同理，比较12号墩与11号墩，验算12号墩周围支架结构。13号墩上的梁块为9#梁块，12号墩上的梁块为1号梁块。 图313号墩上的9#梁块图412号墩上的1#梁块三、底模板检算模板面板为5mm的q235钢板，面板下为10#槽钢横向分布肋，间距为0.19m、0.39m竖向肋板为5mm钢板，间距为0.3m、0.2m。所有连接孔用M20螺栓。 模板材料的力学特性1、模板面板、纵肋均采用q235钢板厚5mm钢板（取0.3m宽计算）弹性模量：E＝2×105MPa截面惯性矩：I＝(b×h3)/12=300×53/12=3125mm4截面抗矩：W＝(b×h2)/6=300×52/6=1250mm3容许弯应力：δ容＝145MPa容许剪应力：τ容＝85MPa截面积：S＝300×5＝1500mm22、10#槽钢竖向肋（横向分布肋）弹性模量：E＝2×105MPa截面惯性矩：I＝198.3cm4截面抗矩：W＝39.4cm3容许弯应力：δ容＝145MPa容许剪应力：τ容＝85MPa截面积：S＝12.74cm2因为在9#梁块腹板下的钢模板处在最不利条件下，验算取本块模板进行计算。9#梁块腹板下的钢模板验算（1）面板选用梁体腹板下0.39m×0.2m板格进行计算，板格所受面载为q=1.2×6.05×26+7.05+1.4×6.5=206.32kN/m2本块模板属于空间受力板单元结构，其边界条件可简化为2面简支2面固定，在MidasFEA中建立模型 其应力云图结果如下在模板中心的上顶面出现最大应力-148.3MPa<[215MPa]满足强度要求其变形结果如下图所示 最大纵向变形为0.644mm<[L/400=0.975mm]变形满足要求。四、底模下横向工字钢检算9#梁块底模下的横向工字钢验算横向分布梁采用I20工字钢，钢材抗弯强度设计值215MPa，弹性模量206GPa。腹板下工字梁承受的荷载为：强度荷载组合：1.2×(3.05×26+7.05)×0.6+1.4×5.5×0.6=66.792kN/m刚度荷载组合：(3.05×26+7.05)×0.6=51.81kN/m底板下的纵向方木承受的荷载为：强度荷载组合：1.2×(1.8×26+7.05)×0.6+1.4×5.5×0.6=43.392kN/m刚度荷载组合：(1.8×26+7.05)×0.6=32.31kN/m计算时采用腹板下的荷载数值。1、应力验算荷载q=66.792kN/m，按连续梁验算。截面抵抗矩W=141.3cm3截面抗弯强度σ=ql210W=66.792×0.32×10610×237×103=2.536MPa<215.0MPa，抗弯强度满足要求。截面抗剪强度 τ=1.5VA=1.50.6qlA=1.5×0.6×66.792×103×0.335.5×102=3.39MPa<125MPa抗剪强度满足要求。2、变形验算E=2.06×105MPa;I=2370cm4截面最大挠度ω=0.677ql4100EI=0.677×51810×6004100×2.06×105×2370×10000=0.6mm