万家春路下潭尾大桥箱梁模板支架计算书

'万家春路(西亭路～翔安北路段)工程下潭尾大桥模板支架计算书编制:__________审核:__________批准:__________福建省交建集团工程有限公司万家春路(西亭路～翔安北路段)工程项目部二○一七年五月65 目录一、箱梁模板支架总体施工方案1二、方案设计依据4三、荷载及取用原则43.1设计荷载43.2荷载取值5三、模板、支架计算73.1、使用材料参数73.2、底模计算73.3、底模下部横向10×10cm方木验算93.4、底板下部纵向10×10cm方木验算113.5、侧模计算123.6、内模计算153.7、对拉螺栓计算203.8、箱梁翼板下Ф48mm钢管立杆计算213.9、墩顶横梁下[20a槽钢验算223.10、墩侧加强段下[16a槽钢验算263.11、普通段[16a槽钢验算313.12、墩侧加强段贝雷梁验算373.13、普通段贝雷梁验算：433.14、主横梁验算503.15、钢管立柱验算563.16、砼扩大基础计算603.17、钢管桩弯曲应力复核633.18、附图6465 一、箱梁模板支架总体施工方案根据本桥地质及施工现场实际情况，计划采用钢管桩柱式贝雷梁＋扣件式钢管组合支架，配备两联箱梁支架及模板等周转材料，在桥梁下部桩基承台墩柱施工完以后，分段搭设支架，单幅桥梁混凝土按四个施工区段先后成型，先施工右幅第三联和第四联，再施工右幅第二联和第一联，先施工右幅，再施工左幅。部分地面标高较高，基底坚实的区域，计划采用混凝土条形基础与钢管柱的结构形式。土方开挖后，在原状土上浇筑C25混凝土条形基础，厚度50cm，宽度为3.0m，条形基础顶面应位于地表以下30cm，防止条形基础侧向位移，并在条形基础周边设置排水沟，防止地基受水浸泡，强度降低。墩台处钢管柱设置在桥梁主体承台上，其他位置均采用钢管桩作为下部承载受力结构。钢管桩(柱)采用Φ508×6mm钢管，横向布置间距为2.2至2.5m，墩台处为单排布置，其余各处为双排布置形成一墩，排距1.5m至2.0m不等，各墩间间距为7.5m至11.0m不等，全桥共计82排。依据不同的桥面宽度，单排布置8根至10根不等，钢管桩(柱)横向连接采用对撑2道，斜撑2道的形式，均采用[10槽钢，排与排间连接形式同横向连接，桥墩墩前与墩后两单排钢管柱除设横向连接系外，另外在桥墩两侧采用[10槽钢设将墩前后两排钢管柱连接，与桥墩合抱成整体，以加强钢管桩(柱)整体稳定性。每排钢管桩(柱)上设2I36b工字钢（或合抱[40a槽钢）主横梁，横梁长度依据桥面宽度18至24m不等布置，与钢管柱顶板固定，主横梁上设国产321型贝雷梁纵梁，根据桥面宽度布置18至27排不等，每2排连接成1组，采用贝雷梁横向连接片连接，组与组之间采用φ48.3×65 3.6mm钢管锁紧固定，限制贝雷梁横向位移，以加强贝雷梁联系，防止贝雷梁侧向失稳。在墩顶横梁范围内（0m～1.25m），贝雷梁纵梁上布置[20a槽钢横向分配梁，纵向间距30cm，在腹板加强段范围内（1.25m～6.0m），贝雷梁纵梁上布置[16a槽钢横向分配梁，纵向间距40cm，在普通段范围内（6.0m～跨中），贝雷梁纵梁上布置[16a槽钢横向分配梁，纵向间距60cm，横向长度依据桥面宽度18至24m不等布置。箱梁底部位置区域于槽钢分配梁上布置2层方木，先铺纵向方木，采用10×10cm方木，间距60cm，再铺横向方木采用10×10cm方木，间距30cm，横向方木铺在纵向方木上方，底模铺在横向方木上。桥梁跨中位置因梁底标高变化，采用调整方木层数来调整梁底标高，方木层数最少不得少于两层。箱梁翼缘两侧区域则布置小钢管支架，支架上布置8×6cm定型方钢，布置间距60cm，方钢上设纵向方木，间距30cm，通长布置，后铺底模，翼缘板下小钢管支架横向间距75cm，纵向间距60cm，步距90cm。箱梁内模采用1.5mm厚竹胶板，底部采用开口式设计，不设竹胶板，10×10cm方木做楞，上下层间设3道方木支撑，在内模侧边设Φ12对拉拉杆。详细布置形式如下图所示：65 箱梁模板支架布置示意图65 二、方案设计依据1、《混凝土设计规范》(GB50010-2010)；2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)；3、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJD63-2007)；4、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)；5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JTJ130-2011)；6、《建筑施工模板安全技术规范》(JTJ162-2008)；7、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)；8、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)；9、《关于进一步加强建筑施工模板工程质量安全管理工作的通知》(闽建建[2014]36号)和《关于开展建筑施工模板工程质量安全专项整治工作的通知》(厦建工[2014]113号)10、《厦门市万家春路(西亭路～翔安北路段)道路工程下潭尾大桥施工图设计》工程号：06025011、《路桥施工计算手册》；12、《热轧型钢》(GB/T706-2008)；三、荷载及取用原则3.1设计荷载根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011第5.2.6条。计算模板支架和拱架时，应考虑下列荷载并按表5.2.6进行荷载组合。(1)模板、支架自重；(2)新浇筑混凝土、钢筋、预应力或其他污工结构物的重力；(3)施工人员和施工设备，施工材料等荷载；(4)振捣混凝土时产生的振动荷载；(5)新浇筑混凝土对模板侧面的压力；65 (6)混凝土入模时产生的水平方向的冲击荷载；(7)设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力、流水压力，船只及其他漂浮物的撞击力。(8)其他可能产生的荷载，如风荷载、雪荷载、冬天保温设施荷载等。表3.1-1模板、支架和拱架设计计算的荷载组合模板结构名称荷载组合计算强度用验算刚度用梁、板的底模以及支撑板、支架等(1)+(2)+(3)+(4)+(7)+(8)(1)+(2)+(7)+(8)缘石、人行道、栏杆、柱，梁、板、拱等的侧模板(4)+(5)(5)基础、墩台等厚大建筑的侧模板(5)+(6)(5)3.2荷载取值根据按《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011，普通模板荷载计算按下列原则确定：(1)模板、支架和拱架的容重应按设计计算确定。(2)新浇筑混凝土和钢筋混凝土的容重：普通混凝土24KN/m3，钢筋混凝土的容重可采用26KN/m3(以体积计算的含筋量≤2%时采用25KN/m3，>2%时采用26KN/m3)。(3)施工人员和施工材料、机具行走运输式堆放荷载标准值：①计算模板及直接支撑板的小棱时，均布荷载可取2.5KPa，另外以集中荷载2.5KN进行验算。②计算直接支撑小棱的梁或拱架时，均布荷载可取1.5KPa。③计算支架立柱及支承拱架的其他结构构件时，均布荷载可取1.0KPa。④有实际资料时按实际取值。(4)振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度之内)，对水平模板为2.0KPa；对垂直面模板为4.0KPa。65 (5)新浇筑混凝土对模板侧面的压力:采用内部振捣器，当混凝土的浇筑速度在6m/h时，新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按JTG/TF50-2011实施手册P74页式(5-144)和(5-145)计算：Pmax=0.22rt0K1K2·(5-144)Pmax=r·H(5-145)Pmax新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KPa)H——混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)的厚度(m)——混凝土的浇筑速度(m/h)t0——新浇筑混凝土的初凝时间(h)可按实测确定——混凝土的重度(KN/m3)K1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的外加剂时取1.2K2——混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50~90mm时取1.0；110~150mm时取1.15。(6)倾斜混凝土时冲击产生的水平荷载倾斜混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载按表3.1-2采用。表3.1-2倾斜混凝土时产生的水平荷载向模板中供料方法水平荷载(KPa)用溜槽、串筒式导管输出2.0用容量小于0.2m3的运输器具倾倒2.0用容量大于0.2至0.8m3的运输器具倾倒4.0用容量大于0.8m3的运输器具倾倒6.0(7)其他可能产生的荷载：如雪荷载、冬天保温设施荷载等，按实际情况考虑。65 三、模板、支架计算3.1、使用材料参数(1)钢筋混凝土：=26.0KN/m3(2)竹胶板：竹胶板=9.0KN/m3；fm=90.0MPa;E=7.5×103MPa(优质品)；δ=0.015m；(3)方木：木=6.0KN/m3;fm=12.0MPaE=1.0×104MPa(马尾松)(4)[16a槽钢：q=0.1723KN/m；f=215.0MPa;E=2.06×105MPa；W=16.3cm3(5)[20a槽钢：q=0.2264KN/m；f=215.0MPa;E=2.06×105MPa；W=24.2cm3(5)贝雷梁：q贝=1.0KN/m;f=215MPa;E=2.06×105MPa；I=2.505×10-3m4;(6)Φ508×6mm钢管:f=215MPa;E=2.06×105MPa;Ix=2.995×10-4m4;Wx=1.178×10-3m3；A=9.458×10-3m2(7)工字钢：q工=0.6566KN/m；f=215MPa；E=2.06×105MPa；I=2×16500=33000cm4；Wx=919cm33.2、底模计算3.2.1荷载根据设计图纸可知，本桥底模受力最大的区域在中横梁处(混凝土高度为3.2m)，取该区域横桥向长度1m范围内的底模作为控制验算对象，模板厚度为1.5cm，10×10cm方木布置间距30cm，其净距为20cm，取计算跨度为20cm进行计算。1、模板自重：q1=1.0×0.015×9.0=0.135KN/m65 2、混凝土自重：q2=1.0×3.2×26.0=83.2KN/m3、施工荷载：均布荷载：2.5KN/m2，集中荷载2.5KN(验算荷载)。q3=2.5×1.0=2.5KN/m，P=2.5KN(验算荷载)4、振捣混凝土产生的荷载：q4=2.0×1.0=2.0KN/m3.2.2强度验算计算模式：按五跨等跨连续梁计算(《路桥施工计算手册》P765页)截面特征：A=b×h=1.0×0.015=1.5×10-2m2W=bh2/6=1.0×0.0152/6=3.75×10-5m3I=bh3/12=1.0×0.0153/12=2.81×10-7m4荷载组合：根据JTG/TF50-2011实施手册P74页表5-34荷载分项系数取值规定：永久荷载取1.2系数；可变荷载取1.4系数。组合1：q=1.2(q1+q2)+1.4(q3+q4)=1.2×(0.135+83.2)+1.4×(2.5+2.0)=106.3KN/mP=0KN组合2：q=1.2(q1+q2)+1.4(q3+q4)=1.2×(0.135+83.2)+1.4×(0+2.0)=102.8KN/mP=1.4×2.5=3.5KN强度验算：组合1：M1=0.105ql2+0.158pl=0.105×106.3×0.22+0=0.446KN·m组合2：M2=0.105ql2+0.158pl=0.105×102.8×0.22+0.158×3.5×0.2=0.542KN·m65 取组合2进行验算：σ=M2/W=0.542×103/(3.75×10-5×106)=14.45MPa≤fm=90.0MPa。满足要求！3.2.3刚度验算：荷载组合q=1.2(q1+q2)=1.2×(0.135+83.2)=100.002KN/m刚度验算：f=(0.664ql4+1.097pl3)/(100EI)=(0.664×100.002×103×0.24+0)/(100×7.5×109×2.81×10-7)=0.0005m=0.5mm≤200/400=0.5mm满足要求！3.3、底模下部横向10×10cm方木验算横向方木布置于底模下部，取混凝土高度最大的横梁区域作为控制验算对象，该位置横向方木布置间距为30cm，故每根方木承受纵向30cm箱梁长度的上部荷载，因纵向方木布置间距为60cm，计算跨度取60cm进行计算。其荷载计算如下：3.3.1荷载1、模板及方木自重：q1=0.3×0.015×9.0+0.1×0.1×6.0=0.10KN/m；2、混凝土自重：q2=0.3×3.2×26.0=24.96KN/m；3、施工荷载：均布荷载：2.5KN/m2，集中荷载2.5KN(验算荷载)。q3=2.5×0.3=0.75KN/m，P=2.5KN(验算荷载)4、振捣混凝土产生的荷载：q4=2.0×0.3=0.6KN/m3.3.2强度验算计算模式：按五跨等跨连续梁计算(《路桥施工计算手册》P765页)65 截面特征：A=b×h=0.1×0.1=1.0×10-2m2W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4组合1：q=1.2(q1+q2)+1.4(q3+q4)=1.2×(0.10+24.96)+1.4×(0.75+0.6)=31.962KN/mP=0KN组合2：q=1.2(q1+q2)+1.4(q3+q4)=1.2×(0.10+24.96)+1.4×(0+0.4)=30.632KN/mP=1.4×2.5=3.5KN强度验算：组合1：M1=0.105ql2+0.158pl=0.105×31.962×0.62+0=1.208KN·m组合2：M2=0.105ql2+0.158pl=0.105×30.632×0.62+0.158×3.5×0.6=1.490KN·m取组合2进行验算：σ=M2/W=1.490×103/(1.67×10-4×106)=8.922MPa≤fm=13.0MPa。满足要求！3.3.3刚度验算：荷载组合q=1.2(q1+q2)=1.2×(0.10+24.96)=30.072KN/m刚度验算：f=(0.664ql4+1.097pl3)/(100EI)=(0.664×30.072×103×0.64+0)/(100×1.0×104×106×8.33×10-6)65 =0.311mm≤600/400=1.5mm满足要求！3.4、底板下部纵向10×10cm方木验算3.4.1荷载纵向方木布置于横向方木下部，取混凝土高度最大的横梁区域作为控制验算对象，该位置纵向方木布置间距为60cm，故每根方木承受60cm箱梁宽度的上部荷载，下部槽钢置间距为30~40cm，计算跨度取40cm进行计算。其荷载计算如下：1、单根横向方木及其上部模板自重：P1=0.6×0.1×0.1×6.0+0.6×0.015×0.3×9.0=0.06KN2、混凝土重：P2=0.6×3.2×0.3×26.0=14.976KN3、纵向方木自重：q1=0.1×0.1×6.0=0.06KN/m4、施工荷载：均布荷载：2.5KN/m2，集中荷载2.5KN。q2=2.5×0.6=1.5KN/m，P3=2.5KN5、振捣混凝土产生的荷载：q3=2.0×0.6=1.2KN/m3.4.2强度验算计算模式：按五跨连续梁计算(《路桥施工计算手册》P765页)截面特征：A=b×h=0.1×0.1=0.01m2W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4荷载组合：组合1:65 P=1.2×(P1+P2)=1.2×(0.06+14.976)=18.044KNq=1.2×q1+1.4×(q2+q3)=1.2×0.06+1.4×(1.5+1.2)=3.852KN/m组合2:P=1.2×(P1+P2)+1.4×P3=1.2×(0.06+14.976)+1.4×2.5=21.543KNq=1.2×q1+1.4×q3=1.2×0.06+1.4×1.2=1.752KN/m强度验算组合1：M1=0.078ql2+0.171pl=0.078×3.852×0.42+0.171×18.044×0.4=1.282KN·m组合2：M2=0.078ql2+0.171pl=0.078×1.752×0.42+0.171×21.543×0.4=1.495KN·m取组合2进行验算σ=M2/W=1.495×103/(1.67×10-4×106)=8.952MPa≤fm=13.0MPa满足要求！3.4.3刚度验算荷载组合：P=1.2×(P1+P2)=1.2×(0.06+14.976)=18.044KNq=1.2×q1=1.2×0.06=0.072KN/m刚度验算fmax=(0.664ql4+1.097pl3)/100EI=(0.664×0.072×103×0.44+1.097×18.044×103×0.43)/(100×1.0×104×106×8.33×10-6)=0.14mm≤400/400=1.0mm满足要求！3.5、侧模计算65 箱梁侧模取纵向长度方向1m高度3.2m作为控制验算对象，按连续五跨梁进行计算，分层浇筑，每层30cm，木楞布置间距为30cm。根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册第73页，箱梁的侧模板进行强度计算时考虑振捣混凝土时产生的振动荷载和新浇筑混凝土对侧模板侧面的压力，刚度验算时只考虑新浇筑混凝土对模板侧面的压力。同时，因箱梁侧模与底模夹角为76°，侧模还需承受腹板砼重力沿垂直模板方向的分力，计算强度及刚度时对该分力应予以考虑。振捣混凝土时产生的荷载对垂直面模板为4.0KPa，新浇筑混凝土对侧模板的压力采用内部振捣器，当混凝土的浇筑速度在6m/h以下时，新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算，取两者中的较小值。Pmax=0.22γt0K1K2v1/2Pmax=γH式中：Pmax——新浇筑混凝土对侧模板的最大侧压力(KPa)；H——混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)的厚度(m)；v——混凝土的浇筑速度(m/h)；t0——新浇筑混凝土的初凝时间(h)；γ——混凝土的重度(KN/m3)；K1——外加剂影响修正系数；K2——混凝土坍落度影响修正系数；则：Pmax=0.22×26×3×1.2×1.15×0.11/2=7.48KPa；Pmax=26×0.3=7.8KPa；故取Pmax=7.48KPa3.5.1荷载65 混凝土自重荷载：q1=1.0×0.75×cos(76°)×26=4.73KN/m；振捣荷载：q2=1.0×4.0KN/m；侧压力：q3=1.0×7.48KN/m；3.5.2强度验算计算模式：按连续五跨梁计算(《路桥施工计算手册》P765页)截面特征：A=b×h=1.0×0.015=1.5×10-2m2W=bh2/6=1.0×0.0152/6=3.75×10-5m3I=bh3/12=1.0×0.0153/12=2.81×10-7m4荷载组合：根据JTG/TF50-2011实施手册P74页表5-34荷载分项系数取值规定：永久荷载取1.2系数；可变荷载取1.4系数。q=1.2×(q1+q3)+1.4×q2=1.2×(4.73+7.48)+1.4×4.0=20.252KN/m；强度验算：M1=0.105ql2+0.158pl=0.105×20.252×0.32+0=0.191KN·mσ=M2/W=0.191×103/(2.88×10-5×106)=6.63MPa≤fm=90.0MPa65 满足要求！3.5.3刚度验算荷载组合q=1.2(q1+q3)=1.2×(4.73+7.48)=14.652KN/m刚度验算：f=(0.664ql4+1.097pl3)/(100EI)=(0.664×14.652×103×0.34+0)/(100×7.5×109×2.81×10-7)=0.37mm≤300/400=0.75mm；满足要求！3.6、内模计算根据内模受力情况不同，将内模分成内模侧模与内模顶板进行计算。3.6.1内模侧模模板验算：箱梁内模侧模模板按连续五跨梁进行计算，分层浇筑，每层30cm，木楞采用10×10cm方木，沿桥纵向布置间距为60cm，取横梁部位高度方向1.0m作为验算对象。根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册第73页，箱梁的侧模板进行强度计算时考虑振捣混凝土时产生的振动荷载和新浇筑混凝土对侧模板侧面的压力，刚度验算时只考虑新浇筑混凝土对模板侧面的压力。振捣混凝土时产生的荷载对垂直面模板为4.0KPa，新浇筑混凝土对侧模板的压力采用内部振捣器，当混凝土的浇筑速度在6m/h以下时，新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算，取两者中的较小值。Pmax=0.22γt0K1K2v1/2Pmax=γH式中：Pmax——新浇筑混凝土对侧模板的最大侧压力(KPa)；H——混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)的厚度(m)；v——混凝土的浇筑速度(m/h)；65 t0——新浇筑混凝土的初凝时间(h)；γ——混凝土的重度(KN/m3)；K1——外加剂影响修正系数；K2——混凝土坍落度影响修正系数；则：Pmax=0.22×26×3×1.2×1.15×0.11/2=7.48KPa；Pmax=26×0.3=7.8KPa；故取Pmax=7.48KPa3.6.1.1荷载侧压力：q1=1.58×1.0=7.48KN/m；振捣荷载：q2=4.0×1.0=4.0KN/m；3.6.1.2强度验算计算模式：按连续五跨梁计算(《路桥施工计算手册》P765页)截面特征：A=b×h=1.0×0.015=1.5×10-2m2W=bh2/6=1.0×0.0152/6=3.75×10-5m3I=bh3/12=1.0×0.0153/12=2.81×10-7m4荷载组合：根据JTG/TF50-2011实施手册P74页表5-34荷载分项系数取值规定：永久荷载取1.2系数；可变荷载取1.4系数。q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×7.48+1.4×4.0=14.576KN/m；强度验算：M1=0.105ql2+0.158pl=0.105×14.576×0.62+0=0.551KN·mσ=M1/W=0.551×103/(3.75×10-5×106)=14.69MPa≤fm=90.0MPa65 满足要求！3.6.1.3刚度验算荷载组合q=1.2×q1=1.2×7.48=8.976KN/m刚度验算：f=(0.664ql4+1.097pl3)/(100EI)=(0.664×8.976×103×0.64+0)/(100×7.5×109×2.81×10-7)=3.67mm＞600/250=2.4mm；不满足要求。调整方木布置间距为40cm，进行刚度验算：f=(0.664ql4+1.097pl3)/(100EI)=(0.664×8.976×103×0.44+0)/(100×7.5×109×2.81×10-7)=0.72mm≤400/250=1.6mm；满足要求！即内模方木布置间距需由60cm调整为40cm，可满足要求！3.6.2内模侧模木楞验算：内模木楞采用10×10cm方木，布置间距为40cm，边(中)腹板内模木楞单根长度为160(155)cm，取160cm作为验算对象，因在木楞中点位置设置对拉螺栓，按连续两跨梁计算进行计算，计算跨度80cm。3.6.2.1荷载侧压力：q1=7.48×0.4=2.992KN/m；振捣荷载：q2=4.0×0.4=1.6KN/m；3.6.2.2强度验算计算模式：按连续两跨梁计算(《路桥施工计算手册》P762页)65 截面特征：A=b×h=0.1×0.1=1.0×10-2m2W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4荷载组合：根据JTG/TF50-2011实施手册P74页表5-34荷载分项系数取值规定：永久荷载取1.2系数；可变荷载取1.4系数。q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×2.992+1.4×1.6=5.83KN/m；强度验算：M1=0.125ql2+0.188pl=0.125×5.83×0.82+0=0.467KN·mσ=M1/W=0.467×103/(1.67×10-4×106)=2.80Mpa≤fm=13.0MPa满足要求！3.6.2.3刚度验算荷载组合q=1.2×q1=1.2×2.992=3.590KN/m刚度验算：f=(0.521ql4+0.911pl3)/(100EI)=(0.521×4.488×103×0.804+0)/(100×1.0×1010×1.73×10-6)=0.55mm≤800/250=3.2mm；满足要求！3.6.3内模顶模模板验算：箱梁顶板厚度25cm，内模顶板采用1.5cm厚竹胶板，10×10cm方木布置间距40cm，计算跨度为0.4m，取1m顺桥向长度范围内的顶板作为控制验算对象，计算模式：按连续五跨梁计算(《路桥施工计算手册》P765页)。3.6.3.1荷载：65 1、模板自重：q1=1.0×0.015×9.0=0.135KN/m2、混凝土自重：q2=1.0×0.25×26.0=6.5KN/m3、施工荷载：均布荷载：2.5KN/m2，集中荷载2.5KN(验算荷载)。q3=2.5×1.0=2.5KN/m，P=2.5KN(验算荷载)4、振捣混凝土产生的荷载：q4=2.0×1.0=2.0KN/m3.6.3.2强度验算计算模式：按连续五跨梁计算(《路桥施工计算手册》P765页)截面特征：A=b×h=1.0×0.015=1.5×10-2m2W=bh2/6=1.0×0.0152/6=3.75×10-5m3I=bh3/12=1.0×0.0153/12=2.81×10-7m4荷载组合：根据JTG/TF50-2011实施手册P74页表5-34荷载分项系数取值规定：永久荷载取1.2系数；可变荷载取1.4系数。组合1：q=1.2×(q1+q2)+1.4×(q3+q4)=1.2×(0.135+6.5)+1.4×(2.5+2.0)=14.262KN/mP=0KN组合2：q=1.2×(q1+q2)+1.4×(q3+q4)=1.2×(0.135+6.5)+1.4×(0+2.0)=10.762KN/mP=1.4×2.5=3.5KN强度验算：组合1：M1=0.105ql2+0.158pl=0.105×14.262×0.42+0=0.240KN·m组合2：M2=0.105ql2+0.158pl=0.105×10.73×0.42+0.158×3.5×0.4=0.401KN·m65 取组合2进行验算：σ=M2/W=0.401×103/(3.75×10-5×106)=10.69MPa≤fm=90.0MPa。满足要求！3.6.3.3刚度验算：荷载组合q=1.2×(q1+q2)=1.2×(0.135+6.5)=7.962KN/m刚度验算：f=(0.664ql4+1.097pl3)/(100EI`)=(0.664×7.962×103×0.44+0)/(100×7.5×109×2.81×10-7)=0.62mm≤400/250=1.6mm，满足要求！3.7、对拉螺栓计算计算公式：N≤AnfN——混凝土对模板的侧压力；An——抗拉螺栓的面积；f——抗拉螺栓设计强度；箱梁腹板厚度为75cm，边腹板方木长度1.6m，在腹板中部布置1道φ12mm钢筋对拉螺栓，按梅花形布置，布置间距50cm，故可按每根螺杆承受50cm×40cm范围的侧压力计算。根据3.5侧模计算中可得，混凝土对侧模得最大压力为7.48KpaN=0.5×0.5×7.48=1.87KN；An=3.14×62=113.04mm2；f=215MPa；Anf=113.04×10-6×215×106×10-3=24.30KN；故N≤Anf满足要求！65 3.8、箱梁翼板下Ф48mm钢管立杆计算根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册(JTG/TF50-2011)第75页，垂直荷载一般按两端铰接的轴心受压杆件计算，当支柱间设水平拉杆支撑时，计算长度L0，选被水平支撑分成若干段中的最长一段作为计算长度，本工程取60cm。3.8.1荷载箱梁翼板下的钢管立杆受力，根据钢管的间距情况进行分析，箱梁翼板厚度由15cm渐变为50cm，按翼缘板厚度为50cm进行控制验算，钢管布置间距为75cm×60cm，每根钢管支撑面积是(0.75×0.6)=0.45㎡。1、模板、方木自重：q1=0.75×0.6×0.015×9+0.75×0.1×0.1×6+(0.75/0.3)×0.6×0.1×0.1×6=0.196KN；2、混凝土重：q2=0.75×0.6×0.5×26=5.85KN；3、施工荷载；q3=2.5×0.75×0.6=1.125KN；4、振捣荷载：q4=2.0×0.75×0.6=0.9KN荷载组合：q=1.2(q1+q2)+1.4(q3+q4)=1.2(0.196+5.85)+1.4(1.125+0.9)=10.09KN3.8.2钢管支撑强度验算：=10.09×103/(505.29×10-6×106)=19.97MPa≤[f]=215MPa；满足要求！3.8.3钢管支撑稳定性验算：=10.09×103/(0.994×505.29×10-6×106)=20.09MPa≤f=215MPa满足要求！3.9、墩顶横梁下[20a槽钢验算65 槽钢荷载最大的区域为横梁梁底区域(混凝土高度3.2m)，墩顶箱梁横梁(0～1.25m)范围内，槽钢规格为[20a，间距30cm，故单根槽钢承受30cm纵桥向长度的荷载，故选取桥梁纵向长度30cm作为控制验算对象，槽钢底部贝雷梁布置间距如下图所示，选取箱梁横梁宽度8.4m进行验算。3.9.1荷载(1)模板系统自重：q1=0.3×1.5=0.45KN/m(2)混凝土自重：q2=0.3×3.2×26.0=24.96KN/m(3)槽钢自重：q3=0.2264KN/m。(4)施工荷载：取均布荷载1.5KN/m2，q4=1.5×0.3=0.45KN/m(5)振捣混凝土时产生的荷载：取均布荷载2.0KN/m2，q5=2.0×0.3=0.6KN/m3.9.2强度验算计算模式：贝雷梁布置组与组之间的间距为70～75cm，计算简图如下：截面特征：Wy=2.42×10-5m3;65 荷载组合：q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q4+q5)=1.2×(0.45+24.96+0.2264)+1.4×(0.45+0.6)=32.23KN/m采用结构力学计算器计算结果如下：最大弯矩：Mmax=3.67KN·m；最大剪力：Vmax=21.06KN；最大位移：fmax=1.27mm详细计算资料及附图如下：内力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.0000000014.39372470.000000000.00000000-21.0592752-3.6660527820.0000000015.9249325-3.666052780.00000000-6.63606748-0.4149500130.000000007.96257368-0.414950010.00000000-9.76392632-0.9103219940.000000009.03010898-0.910321990.00000000-8.69639102-0.8185495550.000000009.42490546-0.818549550.00000000-14.7475945-2.8145579560.0000000017.7265000-2.814557950.00000000-17.7265000-2.8145579570.0000000014.7475945-2.814557950.00000000-9.42490546-0.8185495580.000000008.69639102-0.818549550.00000000-9.03010898-0.9103219990.000000009.76392632-0.910321990.00000000-7.96257368-0.41495001100.000000006.63606748-0.414950010.00000000-15.9249325-3.66605278110.0000000021.0592752-3.666052780.00000000-14.39372470.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------反力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座----------------------------------------------------------------------------------结点水平竖直力矩大小角度力矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.0000000014.39372470.0000000014.393724790.00000000.0000000020.0000000036.98420770.0000000036.984207790.00000000.0000000030.0000000014.59864110.0000000014.598641190.00000000.0000000040.0000000018.79403530.0000000018.794035390.00000000.0000000050.0000000018.12129640.0000000018.121296490.00000000.0000000060.0000000032.47409450.0000000032.474094590.00000000.0000000070.0000000032.47409450.0000000032.474094590.00000000.0000000080.0000000018.12129640.0000000018.121296490.00000000.0000000090.0000000018.79403530.0000000018.794035390.00000000.00000000100.0000000014.59864110.0000000014.598641190.00000000.00000000110.0000000036.98420770.0000000036.984207790.00000000.00000000120.0000000014.39372470.0000000014.393724790.00000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------65 反力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN·m)剪力图(单位：KN)位移图65 强度验算：σ=Mmax/Wy=3.67×103/(2.42×10-5×106)=151.65MPa≤[f]=215MPa。满足要求！3.9.3抗剪验算根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册(JTG/TF50-2011)P37页，在主平面内受弯的实腹构件，其抗剪强度应按下式计算：τ=(V×S)/(Itw)≤fv式中：V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积距；I——毛截面惯性矩；tw——腹板厚度；fv——钢材的抗剪强度设计值。根据槽钢内力计算可知，最大剪力V=21.06KN；根据国家标准《热轧型钢》GB/T706-2008，[20a槽钢毛截面惯性矩I=128cm4；腹板厚度tw=7.0mm，Q235钢材抗剪强度设计值fv=125MPa；截面尺寸和中和轴如下图所示：S=1400×(13+7/2)+304×(13/2)=25076mm3；剪应力：τ=(V×S)/(Itw)65 =(21.06×103×25076×10-9)/(128×10-8×7×10-3×106)=58.94MPa≤[fv]=125MPa满足要求！3.9.4刚度验算根据3.9.2中计算结果可得，最大位移fmax=1.37mm≤1100/400=2.75mm满足要求！3.10、墩侧加强段下[16a槽钢验算腹板加厚段(1.25～6.0m)槽钢规格为[16a，布置间距为40cm，故单根槽钢承受40cm纵桥向长度的荷载，腹板高度最高3.2m(靠近桥墩处)，选取该处横桥向宽度8.5m的区域作为控制验算对象,其贝雷梁布置及计算分区示意图如下：由上图可得：第1、5、9区混凝土高度为1.25m，第2、4、6、8区混凝土高度为(1.25+1.65)/2=1.45m，第3、7区混凝土高度为3.2m。3.10.1荷载(1)模板系统自重：q1=0.4×1.5=0.6KN/m(2)混凝土自重：q21=0.4×1.25×26.0=13.0KN/mq22=0.4×1.45×26.0=15.08KN/mq23=0.4×3.2×26.0=33.28KN/m65 q24=0.4×1.45×26.0=15.08KN/mq25=0.4×1.25×26.0=13.0KN/mq26=0.4×1.45×26.0=15.08KN/mq27=0.4×3.2×26.0=33.28KN/mq28=0.4×1.45×26.0=15.08KN/mq29=0.4×1.25×26.0=13.0KN/m(3)槽钢自重：q3=0.1723KN/m。(4)施工荷载：取均布荷载1.5KN/m2，q4=1.5×0.4=0.6KN/m(5)振捣混凝土时产生的荷载：取均布荷载2.0KN/m2，q5=2.0×0.4=0.8KN/m3.10.2强度验算计算模式：按实际受力进行计算荷载组合：q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q4+q5)q1区=1.2×(0.6+13.0+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=18.49KN/mq2区=1.2×(0.6+15.08+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=20.98KN/mq3区=1.2×(0.6+33.28+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=42.82KN/mq4区=1.2×(0.6+15.08+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=20.98KN/mq5区=1.2×(0.6+13.0+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=18.49KN/mq6区=1.2×(0.6+15.08+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=20.98KN/mq7区=1.2×(0.6+33.28+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=42.82KN/mq8区=1.2×(0.6+15.08+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=20.98KN/mq9区=1.2×(0.6+13.0+0.1723)+1.4×(0.6+0.8)=18.49KN/m计算简图如下：采用结构力学计算器计算结果如下：65 最大弯矩：Mmax=2.11KN·m；最大剪力：Vmax=12.52KN；最大位移：fmax=1.27mm详细计算资料及附图如下：内力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.000000008.239599800.000000000.00000000-12.0994002-2.1228902320.000000009.63298075-2.122890230.00000000-4.92856905-0.4358985730.000000005.11388345-0.435898570.00000000-12.1647438-1.1203636040.0000000011.7486176-1.120363600.00000000-7.43481917-0.6984362650.000000006.59346643-0.698436260.00000000-8.76803357-1.6259489360.0000000010.1671325-1.625948930.00000000-10.1718674-1.6285531270.000000008.78354295-1.628553120.00000000-6.57795705-0.6894084180.000000007.34726681-0.689408410.00000000-11.8361699-1.1594895590.0000000012.5192128-1.159489550.00000000-7.75611476-0.50479663100.000000005.04613319-0.504796630.00000000-9.51541661-2.10949338110.0000000012.0872212-2.109493380.00000000-8.251778740.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------反力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座----------------------------------------------------------------------------------结点水平竖直力矩大小角度力矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.000000008.239599800.000000008.2395998090.00000000.0000000020.0000000021.73238090.0000000021.732380990.00000000.0000000030.0000000010.04245250.0000000010.042452590.00000000.0000000040.0000000023.91336140.0000000023.913361490.00000000.0000000050.0000000014.02828560.0000000014.028285690.00000000.0000000060.0000000018.93516610.0000000018.935166190.00000000.0000000070.0000000018.95541030.0000000018.955410390.00000000.0000000080.0000000013.92522380.0000000013.925223890.00000000.0000000090.0000000024.35538280.0000000024.355382890.00000000.00000000100.0000000012.80224790.0000000012.802247990.00000000.00000000110.0000000021.60263780.0000000021.602637890.00000000.00000000120.000000008.251778740.000000008.2517787490.00000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------65 反力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN·m)剪力图(单位：KN)位移图65 强度验算：σ=Mmax/Wy=2.11×103/(1.63×10-5×106)=129.45MPa≤[f]=215MPa。满足要求！3.10.3抗剪验算根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册(JTG/TF50-2011)P37页，在主平面内受弯的实腹构件，其抗剪强度应按下式计算：τ=(V*S)/(Itw)≤fv式中：V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积距；I——毛截面惯性矩；tw——腹板厚度；fv——钢材的抗剪强度设计值。根据槽钢内力计算可知，最大剪力V=12.52KN；根据国家标准《热轧型钢》GB/T706-2008，[16a槽钢毛截面惯性矩I=73.3cm4；腹板厚度tw=6.5mm，Q235钢材抗剪强度设计值fv=125MPa；截面尺寸和中和轴如下图所示：S=1040×(11.5+6.5/2)+273×(11.5/2)=16909.75mm3；剪应力：τ=(V*S)/(Itw)65 =(12.52×103×16909.75×10-9)/(73.3×10-8×6.5×10-3×106)=44.43MPa≤[fv]=125MPa满足要求！3.10.4刚度验算根据3.9.2中计算结果可得，最大位移fmax=1.27mm≤1100/400=2.75mm满足要求！3.11、普通段[16a槽钢验算普通段（6.0m～跨中）及等截面段槽钢规格为[16a，布置间距为60cm，故单根槽钢承受60cm纵桥向长度的荷载,相关贝雷梁布置及计算分区示意图如下：桥宽17.0m箱梁模板支架布置示意图65 桥宽20.5m箱梁模板支架布置示意图桥宽23.0m箱梁模板支架布置示意图因桥宽23.0m的箱梁腹板厚度(70cm)、顶底板厚度(顶板50cm，底板70cm)均大于其他宽度的箱梁，且该段贝雷梁组布置间距更大(组间距110cm)，故选取桥11#台(桥宽23.0m)处1.8m高，横桥向宽度5.5m的腹板作为控制验算对象，其贝雷梁布置及计算分区示意图如下由上图可得：第3区混凝土高度为1.8m，第1、2、4、5、区混凝土高度为1.2m。3.11.1荷载(1)模板系统自重：q1=0.6×1.5=0.9KN/m(2)混凝土自重：q21=0.6×1.2×26.0=18.72KN/mq22=0.6×1.2×26.0=18.72KN/mq23=0.6×1.8×26.0=28.08KN/mq24=0.6×1.2×26.0=18.72KN/m65 q25=0.6×1.2×26.0=18.72KN/m(3)槽钢自重：q3=0.1723KN/m。(4)施工荷载：取均布荷载1.5KN/m2，q4=1.5×0.6=0.9KN/m(5)振捣混凝土时产生的荷载：取均布荷载2.0KN/m2，q5=2.0×0.6=1.2KN/m3.11.2强度验算计算模式：按实际受力进行计算荷载组合：q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q4+q5)q1区=1.2×(0.9+18.72+0.1723)+1.4×(0.9+1.2)=26.69KN/mq2区=1.2×(0.9+18.72+0.1723)+1.4×(0.9+1.2)=26.69KN/mq3区=1.2×(0.9+28.08+0.1723)+1.4×(0.9+1.2)=37.92KN/mq4区=1.2×(0.9+18.72+0.1723)+1.4×(0.9+1.2)=26.69KN/mq5区=1.2×(0.9+18.72+0.1723)+1.4×(0.9+1.2)=26.69KN/m计算简图如下：采用结构力学计算器计算结果如下：最大弯矩：Mmax=2.59KN·m；最大剪力：Vmax=20.86KN；最大位移：fmax=1.85mm详细计算资料及附图如下：65 内力计算杆端内力值(乘子=1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.0000000011.75161840.000000000.00000000-17.6073815-3.2206697420.0000000014.6394078-3.220669740.00000000-14.7195921-3.2647710530.0000000020.8560000-3.264771050.00000000-20.8560000-3.2647710540.0000000014.7195921-3.264771050.00000000-14.6394078-3.2206697450.0000000017.6073815-3.220669740.00000000-11.75161840.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------65 弯矩图(单位：KN·m)剪力图(单位：KN)位移图65 强度验算：σ=Mmax/Wy=2.59×103/(1.63×10-5×106)=158.90MPa≤[f]=215MPa。满足要求！3.11.3抗剪验算根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册(JTG/TF50-2011)P37页，在主平面内受弯的实腹构件，其抗剪强度应按下式计算：τ=(V*S)/(Itw)≤fv式中：V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积距；I——毛截面惯性矩；tw——腹板厚度；fv——钢材的抗剪强度设计值。根据槽钢内力计算可知，最大剪力V=20.86KN；根据国家标准《热轧型钢》GB/T706-2008，[16a槽钢毛截面惯性矩I=73.3cm4；腹板厚度tw=6.5mm，Q235钢材抗剪强度设计值fv=125MPa；截面尺寸和中和轴如下图所示：S=1040×(11.5+6.5/2)+273×(11.5/2)=16909.75mm3；剪应力：τ=(V*S)/(Itw)65 =(20.86×103×16909.75×10-9)/(73.3×10-8×6.5×10-3×106)=74.03MPa≤[fv]=125MPa满足要求！3.11.4刚度验算根据3.10.2中计算结果可得，最大位移fmax=1.85mm≤1100/400=2.75mm满足要求！3.12、墩侧加强段贝雷梁验算因箱梁各联贝雷梁布置形式不一致，故应对各联箱梁贝雷梁分别进行验算，主要分为等截面段和变截面段进行验算：第2联和第3联同为变截面段，选取3#～4#跨（跨度45m）之间的贝雷梁分别进行腹板加强段和普通段贝雷梁验算；第1联和第4联为等截面段，因该段的箱梁高度及贝雷梁跨度均小于普通段，故不进行验算。腹板加强段钢管桩及贝雷梁布置形式如下图所示：65 可选取中腹板处贝雷梁作为控制验算对象，进行贝雷梁验算。根据桥梁主体结构设计图纸，3#～4#跨的半跨箱梁构造如下图所示：65 该段贝雷梁下钢管桩布置形式如下图所示：65 3.12.1荷载1、模板系统自重：q1=1.5×0.55=0.825KN/m2、混凝土自重：q211=1.235×26.0=32.11KN/mq212=1.374×26.0=35.72KN/mq213=1.543×26.0=40.12KN/mq214=1.655×26.0=43.03KN/mq215=1.760×26.0=45.76KN/m3、槽钢自重：q3=0.1723×0.55/0.4=0.24KN/m。4、贝雷梁自重：q4=1KN/m5、施工荷载：取均布荷载1.5KN/m2，q5=1.5×0.55=0.825KN/m6、振捣混凝土时产生的荷载：取均布荷载2.0KN/m2，q6=2.0×0.55=1.10KN/m荷载组合：q=1.2(q1+q2+q3+q4)+1.4(q5+q6)q11=1.2×(0.825+32.11+0.24+1)+1.4×(0.825+1.10)=43.71KN/m；q12=1.2×(0.825+35.72+0.24+1)+1.4×(0.825+1.10)=48.04KN/m；q13=1.2×(0.825+40.12+0.24+1)+1.4×(0.825+1.10)=53.32KN/m；q14=1.2×(0.825+43.03+0.24+1)+1.4×(0.825+1.10)=56.81KN/m；q15=1.2×(0.825+45.76+0.24+1)+1.4×(0.825+1.10)=60.01KN/m；为简化计算，取荷载平均值进行计算：q11-12=0.5×（q11+q12）=0.5×（43.71+48.04）=45.871KN/m；同理可得：q12-13=50.677KN/m；q13-14=55.063KN/m；q14-15=58.447KN/m；3.12.2腹板加强段计算过程如下：计算简图：65 变截面腹板加强段计算示意图采用结构力学计算器计算结果如下：最大弯矩：Mmax=419.09KN·m；最大剪力：Vmax=218.91KN；最大位移：fmax=5.1mm详细计算资料及附图如下：内力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.000000000.000000000.000000000.00000000-17.5341000-2.6301150020.00000000218.912347-2.630115000.00000000-200.533249-6.9379887530.0000000025.2290500-6.937988750.00000000-0.000000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------反力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座----------------------------------------------------------------------------------结点水平竖直力矩大小角度力矩-----------------------------------------------------------------------------------------------20.00000000236.446447-0.00000000236.44644790.0000000-0.0000000030.00000000225.7622990.00000000225.76229990.00000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------65 反力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN·m)剪力图(单位：KN)65 由计算结果及附图可得：弯矩：Mmax=419.09KN/m≤[M]=788.2KN/m；剪力：Qmax=218.91KN≤[Q]=245.2KN;3.12.3强度验算：在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度应按下式计算：≤[f]根据国标《钢结构设计规范》(GB50017-2003)贝雷梁主要在X轴平面受弯，Y轴平面无弯矩，rx截面塑形发展系数取1.05。σ=419.09×103/(1.05×3.5785×10-3×106)=111.54MPa≤[f]=215MPa满足要求！3.12.4刚度验算计算模式：根据实际受力情况进行计算贝雷梁弹性模量E=2.06×105MPa，截面惯性矩I=2.505×10-3m4，由上述计算结果可知最大位移fmax=5.1mm≤8150/400=20.375mm；满足要求！3.13、普通段贝雷梁验算：腹板加强段钢管桩及贝雷梁布置形式如下图所示65 该段贝雷梁下钢管桩布置形式如下图所示：根据桥梁主体结构设计图纸，3#～4#跨的半跨箱梁构造如下图所示：65 3.13.1荷载1、模板系统自重：q1=1.5×(1.1/2+0.75/2)=1.39KN/m2、混凝土自重：q27=0.855×26.0=22.23KN/mq28=0.861×26.0=22.38KN/mq29=0.880×26.0=22.88KN/mq210=0.925×26.0=24.05KN/m65 q211=1.205×26.0=31.33KN/m3、槽钢自重：q3=0.1723×(1.1/2+0.75/2)/0.4=0.40KN/m。4、贝雷梁自重：q4=1KN/m5、施工荷载：取均布荷载1.5KN/m2，q5=1.5×(1.1/2+0.75/2)=1.39KN/m6、振捣混凝土时产生的荷载：取均布荷载2.0KN/m2，q6=2.0×(1.1/2+0.75/2)=1.85KN/m荷载组合：q=1.2(q1+q2+q3+q4)+1.4(q5+q6)q7=1.2×(1.39+22.23+0.40+1)+1.4×(1.39+1.85)=34.56KN/m；q8=1.2×(1.39+22.38+0.40+1)+1.4×(1.39+1.85)=34.74KN/m；q9=1.2×(1.39+22.88+0.40+1)+1.4×(1.39+1.85)=35.34KN/m；q10=1.2×(1.39+24.05+0.40+1)+1.4×(1.39+1.85)=36.74KN/m；q11=1.2×(1.39+31.33+0.40+1)+1.4×(1.39+1.85)=45.48KN/m；为简化计算，取荷载平均值进行计算：q7-8=0.5×（q7+q8）=0.5×（34.56+34.74）=34.65KN/m；计算可得：q8-9=35.04KN/m；q9-10=36.04KN/m；q10-11=41.11KN/m；计算简图如下：采用结构力学计算器计算结果如下：最大弯矩：Mmax=453.53KN·m；最大剪力：Vmax=236.29KN；最大位移：fmax=7.3mm65 详细计算资料及附图如下：内力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.000000000.00000000-0.000000000.00000000-10.2775000-1.2846875020.00000000167.964132-1.284687500.00000000-236.290762-453.52621630.0000000025.9875000-453.5262160.00000000-25.9875000-453.52621640.00000000236.290762-453.5262160.00000000-167.964132-1.2846875050.0000000010.2775000-1.284687500.000000000.000000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------反力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座----------------------------------------------------------------------------------结点水平竖直力矩大小角度力矩-----------------------------------------------------------------------------------------------20.00000000178.2416320.00000000178.24163290.00000000.0000000030.00000000262.2782620.00000000262.27826290.00000000.0000000040.00000000262.2782620.00000000262.27826290.00000000.0000000050.00000000178.2416320.00000000178.24163290.00000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------65 反力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN·m)弯矩图(单位：KN·m)位移图65 由计算结果及附图可得：弯矩：Mmax=453.53KN/m≤[M]=788.2KN/m；剪力：Qmax=236.29KN≤[Q]=245.2KN;3.13.2强度验算：在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度应按下式计算：≤[f]根据国标《钢结构设计规范》(GB50017-2003)贝雷梁主要在X轴平面受弯，Y轴平面无弯矩，rx截面塑形发展系数取1.05。σ=453.53×103/(1.05×3.5785×10-3×106)=120.70MPa≤[f]=215MPa满足要求！3.13.3刚度验算计算模式：根据实际受力情况进行计算贝雷梁弹性模量E=2.06×105MPa，截面惯性矩I=2.505×10-3m4，由上述计算结果可知最大位移fmax=7.3mm≤11250/400=28.125mm；满足要求！65 3.14、主横梁验算由贝雷梁验算部分的剪力图可知，普通段贝雷梁因其跨度相对较大，其支点反力大于腹板加强段，普通段跨中2个支墩提供的反力大于两端支墩，故选取中支墩的工字钢进行验算，该中支墩承受其左右两跨长度之和的一半的荷载，即沿桥纵向荷载计算长度为3.375m，工字钢受力为自重均布荷载和贝雷梁集中荷载，受力分布则根据贝雷梁布置形式及计算分区如下图所示。计算简图如下图所示：3.14.1荷载：根据国标《热轧型钢》(GB/T706-2008)可得2I36b自重：q1=0.6566×2=1.31KN/m65 荷载组合：工字钢自重q=1.2×q1=2.62KN/m；贝雷梁集中荷载=1.2×(上部箱梁砼重+模板支架系统重+槽钢重+贝雷梁重)+1.4×(施工荷载+振捣荷载)贝雷梁集中荷载:P1=1.2×(26.0×0.10×6.375+1.5×1.05×6.375+0.1723×1.05÷0.6×6.375+1.0×6.375)+1.4×(1.5×1.05×6.375+2.0×1.05×6.375)=74.69KN；按照上述方法分别计算其余贝雷梁荷载可得：P2=147.58KN;P3=210.30KN;P4=196.38KN;P5=144.66KN；P6=144.66KN；P7=220.25KN；P8=220.25KN；P9=144.66KN；P10=144.66KN;P11=220.25KN;P12=220.25KN;P13=144.66KN;P14=144.66KN;P15=196.38KN;P16=210.30KN;P17=147.58KN;P18=74.69KN;采用结构力学计算器计算结果如下：最大弯矩：Mmax=97.72KN·m；最大剪力：Vmax=343.23KN；最大位移：f工max=0.51mm；f槽max=0.53mm详细计算资料及附图如下：65 内力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------10.00000000-0.000000000.000000000.00000000-76.6550000-34.347375020.0000000092.9659291-34.34737500.00000000-271.464070-97.716052130.00000000185.589267-97.71605210.00000000-161.345732-89.837113040.00000000247.821752-89.83711300.00000000-343.233247-78.023735650.00000000147.935000-78.02373560.00000000-147.935000-78.023735660.00000000343.233247-78.02373560.00000000-247.821752-89.837113070.00000000161.345732-89.83711300.00000000-185.589267-97.716052180.00000000271.464070-97.71605210.00000000-92.9659291-34.347375090.0000000076.6550000-34.34737500.00000000-0.000000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------反力计算-----------------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座----------------------------------------------------------------------------------结点水平竖直力矩大小角度力矩-----------------------------------------------------------------------------------------------20.00000000169.6209290.00000000169.62092990.00000000.0000000030.00000000457.0533380.00000000457.05333890.00000000.0000000040.00000000409.1674840.00000000409.16748490.00000000.0000000050.00000000491.1682470.00000000491.16824790.00000000.0000000060.00000000491.1682470.00000000491.16824790.00000000.0000000070.00000000409.1674840.00000000409.16748490.00000000.0000000080.00000000457.0533380.00000000457.05333890.00000000.0000000090.00000000169.6209290.00000000169.62092990.00000000.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------65 反力图（单位：KN）弯矩图（单位：KN·m）剪力图（单位：KN）位移图65 3.14.2强度验算：根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册(JTG/TF50-2011)P37页，在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度应按下式计算：≤[f]根据国标《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，对工字形截面，rx截面塑形发展系数取1.05，ry=1.20。根据国标《热轧型钢》(GB/T706-2008)，I36b工字钢截面模量Wx=919cm3；[40a槽钢截面模量Wx=879cm3；σ工=97.72×103/(2×1.05×919×10-6×106)=50.63MPa≤[f]=215MPa；σ槽=97.72×103/(2×1.05×879×10-6×106)=52.94MPa≤[f]=215MPa；满足要求！3.14.3抗剪验算根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册(JTG/TF50-2011)P37页，在主平面内受弯的实腹构件，其抗剪强度应按下式计算：τ=(V×S)/(Itw)≤fv根据槽钢内力计算可知，最大剪力V=343.23KN；根据国家标准《热轧型钢》GB/T706-2008，Q235钢材抗剪强度设计值fv=125MPa；I36b惯性矩Ix=16500cm4，腹板厚度tw=12mm；[40a惯性矩Ix=17600cm4，腹板厚度tw=10.5mm；I36b和[40a槽钢截面尺寸和中和轴如下图所示。65 I36b工字钢截面尺寸[40a槽钢截面尺寸S工=2196×(164.6+15.4/2)+1986×(164.6/2)=541818.6mm3；τ工=(V×S)/(Itw)=343.23×103×541818.6×10-9/(2×16500×10-8×12.0×10-3×106)=46.96MPa≤fv=125MPa；S槽=1655×(182+18/2)+1938×(182/2)=492463mm3；τ槽=(V×S)/(Itw)=343.23×103×492463×10-9/(2×17600×10-8×10.5×10-3×106)=45.73MPa≤fv=125MPa；满足要求！65 3.14.4刚度验算计算模式：根据实际受力情况进行计算由上述计算结果可知：fmax=0.53mm≤2500/400=6.25mm；3.15、钢管立柱验算根据贝雷梁验算部分可知，中支墩受力大于边支墩，根据工字钢验算部分可知，单排钢管柱中第二根及第四根受力大于其他钢管柱，故选取中支墩第二根钢管柱作为验算对象。根据3.10.1中反力图可知，由钢管柱提供的反力最大值为491.17KN，工字钢对钢管柱的竖向压力最大值N=491.17KN。3.15.1荷载：竖向压力N=491.17KN；3.15.2强度验算：截面特性：Ix=(D4-d4)=0.0491(0.5084-0.4964)=2.98×10-4m4；Wx==0.0981(0.5084-0.4964)/0.508=1.173×10-3m3；横截面积σ==491.17×103/(9.458×10-3×106)=51.93MPa≤[f]=215MPa；满足要求！3.15.3钢管立柱的稳定性计算Φ508×6mm钢管回转半径：=0.35(D+d)/2=0.35(50.08+49.6)/2=17.57cm，(式中，D为钢管外径，d为钢管内径)λ=lo/i=4.38/0.1757=24.93≤[λ]=150满足要求！查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)P130页b类截面轴心受压构件稳定性得65 。σ==491.17×103/(0.97×9.458×10-3×106)=53.54≤[f]=215MPa；满足要求！3.15.4钢管立柱(受压构件)局部稳定验算根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)P59第5.4.5条规定：(D—为钢管外径，—为钢管壁厚)满足局部稳定要求！3.15.5钢管立柱入土深度验算桥址区域内的土层主要分布为淤泥、中粗砂、凝灰岩残疾粘性土、全风化凝灰岩，根据《万家春路（西亭路~翔安北路段）道路工程岩土工程勘察报告》，QK13号钻孔附近的地质情况具有代表性，其土层分布如下表所示：河床顶标高（m）岩层编号厚度（m）标高范围（m）地质情况摩阻力（kpa）0.2512.150.2~（-1.95）淤泥022.1（-1.95）~（-4.05）中粗砂5532（-4.05）~（-6.05）凝灰岩残积粘性土6545.6（-6.05）~（-11.65）全风化凝灰岩80根据《路桥施工计算手册》第391页4.2.1条摩擦桩单桩轴受压容许承载力：[p]=0.5（ΣUliτi+AσR）式中：[p]——单桩轴向受压容许承载力；U——桩的周长；li——第i层的层厚；A——桩底横截面面积；65 τi——第i层摩阻力；σR——桩尖处土的极限承载力。钢管桩为空心薄壁结构，不考虑桩底土层的承载力，因其内外层均与土层接触，故桩周应为内外层周长之和。即U=3.14×（0.53+0.514）=3.28m因工字钢对钢管柱的竖向压力最大值N=491.17KN，故取[p]=491.17KN,反算桩入土深度。计算表格如下钻孔编号岩层编号地质情况厚度（m）摩阻力（kpa）单层打入厚度（m）层摩阻力（KN）累计摩阻力（KN）累计打入深度（m）QK131淤泥2.202.20002.202中粗砂2.1552.10189.42189.424.303凝灰岩残积粘性土2652.00213.2402.626.304全风化凝灰岩5.6800.6788.55491.176.97钢管桩在3号4号土层交界处的摩阻力为402.62KN，打入4号土层深度l4=（491.17-402.62）/(0.5*3.28*80)=0.67m经计算可得，钢管桩需进入凝灰岩残积粘性土0.67m（总入土深度为6.97m），方能满足承载力要求。取总入土深度不小于7.0m作为控制值。即入土深度不小于7.0m时，可满足要求。其他钻孔位置钢管桩打入深度如下表所示。万家春路下潭尾大桥箱梁支架钢管桩打入深度一览表钻孔编号岩层编号地质情况厚度（m）摩阻力（kpa）单层打入厚度（m）层摩阻力（KN）累计摩阻力（KN）累计打入深度（m）QK051淤泥0.400.40000.402粉质粘土3.7503.70303.4303.44.103凝灰岩残积粘性土6.8651.76187.77491.175.864中风化凝灰岩10450　　　　QK071中粗砂3.3553.30297.66297.663.302凝灰岩残积粘性土7.1651.82193.51491.175.123全风化凝灰岩2.780　　　　4强风化凝灰岩2.7110　　　　65 QK091淤泥1.601.60001.602中粗砂1.2551.20108.24108.242.803凝灰岩残积粘性土6.85653.59382.93491.176.394强风化凝灰岩1.25110　0　　QK111淤泥2.602.60002.602中粗砂1.1551.1099.2299.223.703凝灰岩残积粘性土8.6653.68391.95491.177.384全风化凝灰岩1.580　　　　QK131淤泥2.202.20002.202中粗砂2.1552.10189.42189.424.303凝灰岩残积粘性土2652.00213.2402.626.304全风化凝灰岩5.6800.6788.55491.176.97QK151淤泥0.700.70000.702中粗砂2.7652.70287.82287.823.403全风化凝灰岩5.7801.55203.35491.174.954强风化凝灰岩6.7110　　　　QK171淤泥0.900.90000.902中粗砂0.5550.5045.145.11.403强风化凝灰岩10.81102.47446.07491.173.874中风化凝灰岩10450　　　　QK191杂填土3.2353.20183.68183.683.202淤泥3.103.100183.686.303全风化凝灰岩1.5801.50196.8380.487.804强风化凝灰岩6.91100.61110.69491.178.41QK211杂填土1.6351.6091.8491.841.602淤泥1.101.10091.842.703中粗砂1.2551.20108.24200.083.904凝灰岩残积粘性土5.8653.43366.03566.117.33QK231杂填土1.4351.4080.3680.361.402中粗砂7.1554.55410.81491.175.953凝灰岩残积粘性土5.465　　　　4全风化凝灰岩1.880　　　　QK251素填土3.2303.20157.44157.443.202凝灰岩残积粘性土5.3653.13333.73491.176.333全风化凝灰岩6.280　　　　4强风化凝灰岩4.5110　　　　QK271素填土0.9300.9044.2844.280.902淤泥1.701.70044.282.603凝灰岩残积粘性土5.9654.19446.89491.176.794全风化凝灰岩4.580　　　　65 3.16、砼扩大基础计算取跨中处条形基础进行验算，混凝土条形扩大基础宽度取3.0m，基础上设两排钢管柱，单排柱基础宽度按1.5m计算，以受力最大的立柱处(间距2.5m)的局部扩大基础进行控制计算。3.16.1竖向荷载根据钢管立柱验算，可得单柱荷载为N=491.17KN，混凝土扩大基础自重G砼=1.5×2.5×0.5×24=45.0KN则竖向荷载=N+G砼N＇=491.17+1.2×45.0=545.17KN3.16.2横向风力根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)P28页4.3.7条规定，横桥向风荷载假定水平地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，其标准值可按下式计算：r=0.012017e-0.0001z=0.012017e-0.00015.7=0.012KN/m　　　(Ｚ—为迎风面积形心距地面高度(m))按(JTGD60-2004)P45页附录A(1/10频率考虑)65 (本桥梁工程属于A类地表粗糙类别，按JTGD60-2004)P29、P30、P31表4.3.7-1,2,3,4选用得K0=0.75，K1=1.1，K2=1.17，K3=1.0,K5=1.38。支架+梁高按3.5m实体计算Awh=1.5×3.5=5.25m2；Fwh=K0K1K3WdAwh=0.75×1.1×1.0×1.322×5.25=5.73KN；风荷载着力点(迎风面积形心处)距扩大基础底按5m考虑，则弯矩Mwh=5.73×5.0=28.65KN·m单排设8根钢管柱，单根钢管柱承受弯矩Mwh＇=28.65/8=3.58KN·m3.16.3扩大基础验算竖向荷载：N＇=545.17KN弯矩：M=Mwh=4.30KN·m基础面积：A=1.5×2.5=3.75m2W=bh2/6=1.5×0.52/6=0.0625m3;σ=(545.17×103/3.75+3.58×103/0.0625)σmax=202.66KN/m2；根据地勘资料，并对基础下部残积亚粘土层地基进行动力触探，经试验检测，其承载能力为220KN/m2(检测地基承载力报告附后),能够满足上述荷载承载力要求，可以作为扩大基础的持力层。65 3.16.4扩大基础抗冲切验算根据《建筑地基基础设计规范》，柱下基础受冲切承载力应按下列公式计算：PjAl≤0.7βhpftamh0；am=（at+ab）/2；式中：βhp——受冲切承载力界面高度影响系数，当ｈ不大于800mm时，取1.0；ft——混凝土轴心抗拉强度设计值（KPa），C25混凝土取1.27MPa；h0——基础冲切破坏锥体有效高度（m），本工程取0.5m；am——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度（m）；本工程取1.03mat——冲切破坏锥体最不利一侧斜面上的边长（m），当计算柱与基础交接处的受冲切承载时，取柱宽，本工程取0.53mab——冲切破坏锥体最不利一侧斜面在基础底面积范围内的下边长（m），取柱宽加两倍基础有效高度，本工程取1.53m；Al——冲切验算时取用的部分基地面积（m2），（下图阴影面积）；Pj——相应于作用的基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值（KPa），本工程取202.66KPa；钢管柱基础抗冲切计算示意图65 PjAl=202.66×103×0.49×1.5=148955.1N；0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.27×106×1.03×0.5=457835N；即PjAl≤0.7βhpftamh0，满足抗冲切验算要求！3.17、钢管桩弯曲应力复核由于3#墩至4#墩之间有一河道，部分钢管桩位于河流中，以入土部分作为固定端，水中部分作为悬臂端，受潮流、风力、波浪等水平力的影响，在泥水交接面处钢管桩产生最大弯矩，因此需验证其应力是否符合要求。3.17.1水流作用根据《港口荷载规范》，采用如下公式计算潮流对钢管桩的作用力：式中，为水流力，为水流力系数，ρ为水密度，V为流速，A为遮流面积。以水深最大处计算，冲刷线以上水中桩长为2.5米。根据《港口工程荷载规范》=0.9，ρ=1000kg/m3，V=1.5m/s，A=2.5×0.53=1.325m2=（0.9×1000/2×1.52×1.325）/1000=1.34KN，作用于水下1/3处，即水下0.83m处。3.17.2风力作用根据设计文件，正常使用风力6级，最大抵抗风力12级，根据《公路桥涵设计通用规范》采用如下公式计算风力对钢便桥的作用力：为重现期换算系数，按半永久桥梁取0.8，为风载阻力系数取0.8，为地形地理系数取1.08，为遮风面积，为设计风压。65 6级风力（v=14m/s）=v2/1600=0.1225KN/m2;0.8×0.8×1.08×0.1225×0.63×0.53×1.0=0.028KN12级风力（v=40m/s）=v2/1600=1.0KN/m2;0.8×0.8×1.08×1×0.63×0.53×1.0=0.231KN3.17.3波浪作用由于桥址位于内陆，现场波浪较小，故不考虑波浪作用力。3.17.4桩基水平承载力验算钢管桩水中悬臂长度为2.5m，水上悬臂长度为7.0m，其受力简化图如下：12级风力下钢管桩固定端处弯矩最大：Mmax=0.231*（3.5+2.5）+1.34*（2.5-0.83）=3.62KN·m；=3.62*103/(1.173*10-3*106)=3.09MPa＜[f]=215Mpa；满足要求！65 3.18、附图65'