5-6号桥墩间钢箱梁施工方案设计计算分析报告报告材料

word5-6号桥墩间钢箱梁施工方案计算分析报告一施工方案介绍图1-1 施工方案布置图21 / 21由施工方提供的资料可知：5、6号桥墩之间钢箱梁跨度为60m，其间跨过铁路和G108。根据施工现场的场地条件，现将钢箱梁分为17m，26m，17m三段，焊接好后再铺设混凝土路面。如图1所示，在铁路上方搭设便桥1，国道上方搭设便桥2，以作为支撑钢箱梁的临时平台。在施工时，需首先设置临时支柱，然后在临时支柱上放双H600X450X14X20，最后在双H型钢上搭设贝雷架。待贝雷梁做成的便桥施工完成后，在便桥上放50b的普通工字钢，作为钢箱梁的支承点。在焊接钢箱梁之前，只需设置钢梁拼接线两边的支承工字钢，焊接好后增设其它支撑用的工字钢，再铺设混凝土路面。二焊接钢箱梁前贝雷梁的验算钢箱梁自重取50KN/m，各拼接段计算如下：第一拼接段17m的计算：图2-1 第一段17m的计算简图求得支座反力R2=466.13 KN，即第一根50b普通工字钢所承受的力为466.13 KN。第二拼接段26m的计算：图2-2 第二段17m的计算简图求得支座反力R2= R3=670.55KN，即第二根和第三根50b普通工字钢所承受的力均为670.55 KN。第三拼接段17m的计算：图2-3 第三段17m的计算简图求得支座反力R2 =488.34KN，即第四根50b普通工字钢所承受的力为488.34KN。2. 2计算50b普通工字钢传递给贝雷架的力50b普通工字钢自重1.01KN/m，贝雷梁布置间距为225mm，如此由2.1的计算结果知，四根工字钢传递给贝雷梁的力分别为：P1=(1.01+466.13/4) P2=(1.01+670.55/4) P3=(1.01+670.55/4) P4=(1.01+488.34/4) 2. 3验算便桥1中各片钢箱梁下的贝雷梁/横梁(28b工字钢)间距250mm q KN/贝雷架自重q=折算为线荷载由2. 1知，便桥1上两根工字钢传给贝雷梁的力分别为75.89KN，55.4KN。第一片钢箱梁下贝雷梁计算：图2-4 第一片钢箱梁下贝雷梁恒载作用计算简图图2-5 第一片钢箱梁下贝雷梁恒载作用剪力图图2-6 第一片钢箱梁下贝雷梁恒载作用弯矩图产生的支座反力为R2=108.2KN，R3=73KN产生的最大剪力Vmax=108.2KN，最大弯矩Mmaxm第二片钢箱梁下贝雷梁计算：图2-7 第二片钢箱梁下贝雷梁恒载作用计算简图图2-8 第二片钢箱梁下贝雷梁恒载作用剪力图图2-9 第二片钢箱梁下贝雷梁恒载作用弯矩图产生的支座反力为R2=99.5KN，R3产生的最大剪力Vmax=99.5KN，最大弯矩Mmaxm第三片钢箱梁下贝雷梁计算：图2-10 第三片钢箱梁下贝雷梁恒载作用计算简图图2-11 第三片钢箱梁下贝雷梁恒载作用剪力图图2-12 第三片钢箱梁下贝雷梁恒载作用弯矩图产生的支座反力为R2=91KN，R3产生的最大剪力Vmax=91KN，最大弯矩Mmaxm第四片钢箱梁下贝雷架计算：图2-13 第四片钢箱梁下贝雷梁恒载作用计算简图图2-14 第四片钢箱梁下贝雷梁恒载作用剪力图图2-15 第四片钢箱梁下贝雷梁恒载作用弯矩图产生的支座反力为R2=82.4KN，R3产生的最大剪力Vmax=98.4KN，最大弯矩Mmaxm第五片钢箱梁下贝雷梁计算：图2-16 第五片钢箱梁下贝雷梁恒载作用计算简图图2-17 第五片钢箱梁下贝雷梁恒载作用剪力图图2-18 第五片钢箱梁下贝雷梁恒载作用弯矩图产生的支座反力为R2=71.8KN，R3产生的最大剪力Vmax=109.9KN，最大弯矩Mmaxm第六片钢箱梁下贝雷梁计算：图2-19 第六片钢箱梁下贝雷梁恒载作用计算简图图2-20 第六片钢箱梁下贝雷梁恒载作用剪力图图2-21 第六片钢箱梁下贝雷梁恒载作用弯矩图产生的支座反力为R2=61.8KN，R3产生的最大剪力Vmax=119.97KN，最大弯矩Mmaxm第七片钢箱梁下贝雷梁计算：图2-22 第七片钢箱梁下贝雷梁恒载作用计算简图图2-23 第七片钢箱梁下贝雷梁恒载作用剪力图图2-24 第七片钢箱梁下贝雷梁恒载作用弯矩图产生的支座反力为R2=52.6KN，R3产生的最大剪力Vmax=124.2KN，最大弯矩Mmaxm活载取3 KN/，折算为线荷载活载下贝雷梁计算图2-25 活载作用下贝雷梁计算简图产生的支座反力为R2=12.1KN，R3产生的最大弯矩为Mmaxm比照七片钢箱梁下贝雷梁计算结果可知，恒载下贝雷梁受到的最大剪力为124.4KN，最大弯矩为563.14 KNM，将恒载和活载组合后，贝雷梁受力为Vmax=166.22KN，Mmax=KNm下表1为“321系列贝雷梁容许力表贝雷梁截面剪力承载力验算：查上表可知，不加强单排单层贝雷梁剪力承载力为245.2KN166.2KN，即剪力承载力满足要求。NMM，即弯矩承载力满足要求。2. 4验算便桥2中各片钢箱梁下的贝雷梁由2.1.1可知，便桥2上50b工字钢对贝雷架的作用力分别为75.89KN，55.4KN，其它恒载跟便桥1上的一样。图2-26 恒载作用下便桥2贝雷梁计算简图图2-27 恒载作用下便桥2贝雷梁剪力图图2-28 恒载作用下贝雷梁弯矩图产生的最大剪力为V max=82.4KN，最大弯矩为Mmaxm活载取3 KN/，折算为线荷载图2-29 活载作用下贝雷梁计算简图图2-30 活载作用下贝雷梁剪力图图31 活载作用下贝雷梁弯矩图产生的支座反力为R2=3.97KN，R3产生的最大弯矩为Mmaxm将恒载和活载组合后，贝雷梁受力为Vmax=104.43KN，Mmax=10.305KNm贝雷梁截面剪力承载力验算：查表1可知，不加强单排单层贝雷梁剪力承载力为245.2KN104.43KN，即剪力承载力满足要求。NMM，即弯矩承载力满足要求。三焊接好钢箱梁，铺设混凝土路面后贝雷梁的验算增加支承点后，50b工字钢的布置见图1-1，钢箱梁自重为50KN/m，计算各片钢箱梁下工字钢受力如下：第一片钢箱梁图3-1 第一片钢箱梁下各支承点处反力计算简图求得反力从左到右依次为R2=2314.97KN，R3=4KN，R4=739.165KN，R5=1.677KN，R6=191.623KN，R7=131.827KN，R8=181.066KN，R9=43.91KN，R10=543.308KN，R11=-1317.139KN，R12=1897.66KN，R13=1794.515KN，R14=-651.56KN，R15=-2202.846KN，R16=3074.64KN负号表示支座反力向上第二片钢箱梁图3-2 第二片钢箱梁下各支承点处反力计算简图求得反力从左到右依次为R2=1877.46KN，R3=-KN，R4=533.856KN，R5=46.517KN，R6=180.176KN，R7=133.18KN，R8=187.2KN，R9=18.003KN，R10=640.78KN，R11=-1681.14KN，R12=2259.53KN，R13=2164.122KN，R14=-1023.647KN，R15=-2108.76KN，R16=3058.18KN负号表示支座反力向上第三片钢箱梁下支承点与第二片的布置一样，故反力一样。第四片钢箱梁图3-3 第四片钢箱梁下各支承点处反力计算简图求得反力从左到右依次为R2=1479.663KN，R3=-KN，R4=430.49KN，R5=74.07KN，R6=173.21KN，R7=133.08KN，R8=194.45KN，R9=-10.88KN，R10=749.03KN，R11=-2085.41KN，R12=2653.21KN，R13=2565.87KN，R14=-1436.423KN，R15=-2004.39KN，R16=3039.922KN负号表示支座反力向上第五片钢箱梁图3-4 第五片钢箱梁下各支承点处反力计算简图求得反力从左到右依次为R2=1023.386KN，R3=-KN，R4=317.81KN，R5=104.06KN，R6=165.95KN，R7=132.153KN，R8=205.44KN，R9=-53.92KN，R10=910.244KN，R11=-2687.06KN，R12=3227.55KN，R13=3151.61KN，R14=-2050.15KN，R15=-1849.2KN，R16=3012.77KN负号表示支座反力向上第六片钢箱梁图3-5 第六片钢箱梁下各支承点处反力计算简图求得反力从左到右依次为R2=922.57KN，R3=-KN，R4=294.123KN，R5=110.352KN，R6=164.168KN，R7=131.77KN，R8=208.428KN，R9=-65.49KN，R10=953.534KN，R11=-2848.645KN，R12=3379.99KN，R13=3306.99KN，R14=-2214.9KN，R15=-1807.546KN，R16=3005.48KN负号表示支座反力向上第七片钢箱梁图3-6 第七片钢箱梁下各支承点处反力计算简图求得反力从左到右依次为R2=736.88KN，R3=-KN，R4=252.137KN，R5=121.486KN，R6=161.92KN，R7=130.85KN，R8=214.68KN，R9=-89.6KN，R10=1043.71KN，R11=-3185.235KN，R12=3695.37KN，R13=3628.5KN，R14=-2557.99KN，R15=-1720.79KN，R16=2990.31KN负号表示支座反力向上50b普通工字钢自重1.01KN/m，贝雷架布置间距为225mm，如此由3.1的计算结果知，各片钢箱梁下贝雷架所受的力为：第一片钢箱梁：P2 P3=(1.01-1645.84/4) P4=(1.01+739.165/4) 0.235=43.661KN P5=(1.01+1.677/4) P6=(1.01+191.623/4) 0.235=11.49KN P7=(1.01+131.83/4) P8=(1.01+181.07/4) 0.235=10.87KN P9=(1.01+43.91/4) P10=(1.01+543.31/4) 0.235=32.16KN P11=(1.01-1317.14/4) P12=(1.01+1897.66/4) 0.235=111.72KN P13=(1.01+1794.52/4) P14=(1.01-651.56/4) 0.235=-38.042KN P15=(1.01-2202.85/4) P16=(1.01+3074.64/4) 第二片钢箱梁：P2=(1.01+/4) 0.235=KN P3=(1.01-1281.94/4) P4=(1.01+533.856/4) 0.235=31.60KN P5=(1.01+46.52/4) P6=(1.01+180.07/4) 0.235=10.82KN P7=(1.01+133.18/4) P8=(1.01+187.2/4) 0.235=11.23KN P9=(1.01+18.00/4) P10=(1.01+640.78/4) 0.235=37.88KN P11=(1.01-1681.139/4) P12=(1.01+2259.53/4) 0.235=132.98KN P13=(1.01+2164.122/4) P14=(1.01-1023.647/4) 0.235=-59.9KN P15=(1.01-2108.76/4) P16=(1.01+3058.18/4) 第三片钢箱梁与第二片一样第四片钢箱梁：P2=(1.01+/4) 0.235=KN P3=(1.01-896.05/4) P4=(1.01+430.49/4) 0.235=25.53KN P5=(1.01+74.07/4) P6=(1.01+173.21/4) 0.235=10.41KN P7=(1.01+133.085/4) P8=(1.01+194.45/4) 0.235=11.66KN P9=(1.01-10.88/4) P10=(1.01+749.03/4) 0.235=44.24KN P11=(1.01-2085.412/4) P12=(1.01+2653.21/4) 0.235=156.98KN P13=(1.01+2562.87/4) P14=(1.01-1436.42/4) 0.235=-84.15KN P15=(1.01-2004.39/4) P16=(1.01+3039.922/4) 第五片钢箱梁：P2=(1.01+/4) 0.235=KN P3=(1.01-672.28/4) P4=(1.01+370.56/4) 0.235=22.00KN P5=(1.01+90.03/4) P6=(1.01+169.3/4) 0.235=10.18KN P7=(1.01+132.73/4) P8=(1.01+199.75/4) 0.235=11.97KN P9=(1.01-31.75/4) P10=(1.01+827.26/4) 0.235=48.84KN P11=(1.01-2377.29/4) P12=(1.01+2933.323/4) 0.235=172.57KN P13=(1.01+2851.58/4) P14=(1.01-1734.232/4) 0.235=-101.649KN P15=(1.01-1929.09/4) P16=(1.01+3026.748/4) 第六片钢箱梁：P2=(1.01+/4) 0.235=KN P3=(1.01-286.84/4) P4=(1.01+294.122/4) 0.235=17.517KN P5=(1.01+110.352/4) P6=(1.01+164.467/4) 0.235=9.9KN P7=(1.01+131.77/4) P8=(1.01+208.83/4) 0.235=12.48KN P9=(1.01-65.49/4) P10=(1.01+953.534/4) 0.235=56.257KN P11=(1.01-2848.645/4) P12=(1.01+3379.96/4) 0.235=198.81KN P13=(1.01+3306.99/4) P14=(1.01-2214.9/4) 0.235=-129.88KN P15=(1.01-1807.54/4) P16=(1.01+3005.48/4) 第七片钢箱梁：P2=(1.01+/4) 0.235=KN P3=(1.01-230.04/4) P4=(1.01+252.137/4) 0.235=15.05KN P5=(1.01+121.48/4) P6=(1.01+161.916/4) 0.235=9.75KN P7=(1.01+130.85/4) P8=(1.01+214.687/4) 0.235=12.85KN P9=(1.01-89.6/4) P10=(1.01+1043.71/4) 0.235=61.56KN P11=(1.01-3185.24/4) P12=(1.01+3695.36/4) 0.235=217.34KN P13=(1.01+3628.5/4) P14=(1.01-2557.99/4) 0.235=-150.045KN P15=(1.01-1720.793/4) P16=(1.01+2990.31/4) /横梁(28b工字钢)间距250mm q=4 KN/贝雷架自重q=折算为线荷载另外，由图1-1可知，P2P12作用在便桥1上。现取每片钢箱梁下的一根贝雷梁验算，该片贝雷梁上承受了由11根工字钢传递的荷载。具体计算如下：第一片钢箱梁：图3-7 增设支承点后，第一片钢箱梁下贝雷梁受恒载简图图3-8 增设支承点后，第一片钢箱梁下贝雷梁受恒载剪力图图3-9 增设支承点后，第一片钢箱梁下贝雷梁受恒载弯矩图由图3-8和3-9可知，产生的最大剪力Vmax=136.24KN，最大弯矩MmaxKNm。第二片钢箱梁：图3-10 增设支承点后，第二片钢箱梁下贝雷梁受恒载简图图3-11 增设支承点后，第二片钢箱梁下贝雷梁受恒载剪力图图3-12 增设支承点后，第二片钢箱梁下贝雷梁受恒载弯矩图由图3-11和3-12可知，产生的最大剪力Vmax=132.98KN，最大弯矩MmaxKNm。第三片钢箱梁：图3-13 增设支承点后，第三片钢箱梁下贝雷梁受恒载简图图3-14 增设支承点后，第三片钢箱梁下贝雷梁受恒载剪力图图3-15 增设支承点后，第三片钢箱梁下贝雷梁受恒载弯矩图由图3-14和3-15可知，产生的最大剪力Vmax=105.85KN，最大弯矩MmaxKNm。第四片钢箱梁：图3-16 增设支承点后，第四片钢箱梁下贝雷梁受恒载简图图3-17 增设支承点后，第四片钢箱梁下贝雷梁受恒载剪力图图3-18 增设支承点后，第四片钢箱梁下贝雷梁受恒载弯矩图由图3-17和3-18可知，产生的最大剪力Vmax=136.24KN，最大弯矩MmaxKNm。第五片钢箱梁：图3-19 增设支承点后，第五片钢箱梁下贝雷梁受恒载简图图3-20 增设支承点后，第五片钢箱梁下贝雷梁受恒载剪力图图3-21 增设支承点后，第五片钢箱梁下贝雷梁受恒载弯矩图由图3-20和3-21可知，产生的最大剪力Vmax=139.43KN，最大弯矩MmaxKNm。第六片钢箱梁：图3-22 增设支承点后，第六片钢箱梁下贝雷梁受恒载简图图3-23 增设支承点后，第六片钢箱梁下贝雷梁受恒载剪力图图3-24 增设支承点后，第六片钢箱梁下贝雷梁受恒载弯矩图由图3-23和3-24可知，产生的最大剪力Vmax=167.32KN，最大弯矩MmaxKNm。第七片钢箱梁：图3-25 增设支承点后，第七片钢箱梁下贝雷梁受恒载简图图3-26 增设支承点后，第七片钢箱梁下贝雷梁受恒载剪力图图3-27 增设支承点后，第七片钢箱梁下贝雷梁受恒载弯矩图由图3-26和3-27可知，产生的最大剪力Vmax=188.89KN，最大弯矩MmaxKNm。 KNm KNm。 KNm。贝雷梁截面剪力承载力验算：查表1可知，不加强单排单层贝雷梁剪力承载力为245.2KN243.6KN，即剪力承载力满足要求。Nmm，即弯矩承载力满足要求。3. 4验算便桥2中各片钢箱梁下的贝雷梁由图1-1可知，P13P16作用在便桥1上，其它恒载与便桥1上一样。第一片钢箱梁：图3-28 增设支承点后，便桥2第一片钢箱梁下贝雷架受恒载简图图3-29 增设支承点后，便桥2第一片钢箱梁下贝雷架受恒载剪力图图3-30 增设支承点后，便桥2第一片钢箱梁下贝雷架受恒载弯矩图由图3-29和3-30可知，该贝雷梁所受的最大剪力Vmax=128.18KN，最大支座反力Rmax=91.3KN，最大弯矩MmaxKNm。第二片钢箱梁：图3-31 增设支承点后，便桥2第二片钢箱梁下贝雷架受恒载简图图3-32 增设支承点后，便桥2第二片钢箱梁下贝雷架受恒载剪力图图3-33 增设支承点后，便桥2第二片钢箱梁下贝雷架受恒载弯矩图由图3-32和3-33可知，该贝雷梁所受的最大剪力Vmax=123.6KN，最大支座反力Rmax=94.9KN，最大弯矩MmaxKNm。第三片钢箱梁下贝雷架与第二片贝雷架受力一样，故其所受最大剪力Vmax=123.6KN，最大支座反力Rmax=94.9KN，最大弯矩MmaxKNm。第四片钢箱梁：图3-34 增设支承点后，便桥2第四片钢箱梁下贝雷架受恒载简图图3-35 增设支承点后，便桥2第四片钢箱梁下贝雷架受恒载剪力图图3-36 增设支承点后，便桥2第四片钢箱梁下贝雷架受恒载弯矩图由图3-35和3-36可知，该贝雷架所受的最大剪力Vmax=117.52KN，最大剪力Rmax=98.89KN，最大弯矩MmaxKNm。第五片钢箱梁：图3-37 增设支承点后，便桥2第五片钢箱梁下贝雷架受恒载简图图3-38 增设支承点后，便桥2第五片钢箱梁下贝雷架受恒载剪力图图3-39 增设支承点后，便桥2第五片钢箱梁下贝雷架受恒载弯矩图由图3-36和3-39可知，该贝雷架所受的最大剪力Vmax=113.01KN，最大剪力Rmax=101.77KN，最大弯矩MmaxKNm。第六片钢箱梁：图3-40 增设支承点后，便桥2第六片钢箱梁下贝雷架受恒载简图图3-41 增设支承点后，便桥2第六片钢箱梁下贝雷架受恒载剪力图图3-42 增设支承点后，便桥2第六片钢箱梁下贝雷架受恒载弯矩图由图3-41和3-42可知，该贝雷架所受的最大剪力Vmax=129.8KN，最大剪力Rmax=114.4KN，最大弯矩MmaxKNm。第七片钢箱梁：图3-43 增设支承点后，便桥2第七片钢箱梁下贝雷架受恒载简图图3-44 增设支承点后，便桥2第七片钢箱梁下贝雷架受恒载剪力图图3-45 增设支承点后，便桥2第七片钢箱梁下贝雷架受恒载弯矩图由图3-44和3-45可知，产生的最大剪力Vmax=140.04KN，最大支座反力Rmax=126.14KN，最大弯矩MmaxKNm。 KNm KNm。 KNm。贝雷梁截面剪力承载力验算：查表1可知，不加强单排单层贝雷梁剪力承载力为245.2KN173.65KN，即剪力承载力满足要求。Nmm，即弯矩承载力满足要求。四贝雷梁下双H6004501420Q345钢的验算双H6004501420的验算通过比拟各种工况下贝雷梁的受力，贝雷梁支座处产生的最大反力取P1图4-1 便桥1中双H6004501420在恒载下的受力简图图4-2 便桥1中双H6004501420在恒载下的剪力图图4-3 便桥1中双H6004501420在恒载下的弯矩图由图4-2，4-3可知，恒载作用下双H型钢所受最大剪力Vmax=1788.235KN，最大支座反力Rmax=1788.235KN，最大弯矩MmaxKNm。活载取3 KN/，折算为线荷载318/2=27 KN/m。图4-4 便桥1中双H6004501420在活载下的受力简图图4-4 便桥1中双H6004501420在活载下的剪力图图4-5 便桥1中双H6004501420在活载下的弯矩图由图4-4，4-6可知，活载载作用下双H型钢所受最大剪力Vmax=77.46KN，最大弯矩MmaxKNm。截面几何特性：2，Ix4，S=(45020290+14280280/2)2=31588002mm3根据4.1.1和4.1.2的计算结果，将恒载和活载组合后，双H型钢所受最大剪力与最大弯矩分别为 KNm。抗剪强度为：，满足要求。抗弯强度为：，满足要求。双H6004501420的验算通过比拟各种工况下贝雷梁的受力，贝雷梁支座处产生的最大反力取图4-6 便桥2中双H6004501420在恒载下的受力简图图4-7 便桥2中双H6004501420在恒载下的剪力图图4-8 便桥2中双H6004501420在恒载下的弯矩图由图4-7，4-8可知，恒载作用下双H型钢所受最大剪力Vmax=1776.62KN，最大支座反力Rmax=1776.62KN，最大弯矩MmaxKNm。活载取3 KN/，折算为线荷载36/2=9 KN/m。图4-8 便桥2中双H6004501420在活载下的受力简图图4-9 便桥2中双H6004501420在活载下的剪力图图4-10 便桥3中双H6004501420在活载下的弯矩图由图4-4，4-6可知，活载载作用下双H型钢所受最大剪力Vmax=25.82KN，最大支座反力Rmax=25.82KN，最大弯矩MmaxKNm。截面几何特性：2，Ix4，S=(45020290+14280280/2)2=31588002mm3根据4.2.1和4.2.2的计算结果，将恒载和活载组合后，双H型钢所受最大剪力与最大弯矩分别为 KNm。抗剪强度为：，满足要求。抗弯强度为：，满足要求。五柱子63016Q345钢的验算由可知，由上部结构传给柱子的轴力为，柱子自重为2.42KN/m，高度为8米，故柱子恒载下的轴力为。由可知，柱子在活载下的轴力为。当计算主要承重结构时：式中 风荷载标准值KN/；高度z处的风振系数；风荷载体型系数；风压高度变化系数；根本风压KN/。地面粗糙度类别为B类，在离地面8米的地方，取其风风振系数=1.8，压高度变化系数=1.00，另外考虑到场地条件，对风压高度变化系数进展修正，取修正值为=1.5。地区根本风压为。对于贝雷架，即单榀桁架而言，体型系数ust=us其中us为桁架构件的体型系数取1.3，=An/ A，An为桁架杆件和节点挡风的净投影面积，A=hl为桁架的轮廓面积，经计算=0.255。如此纵向风荷载由贝雷架传给柱头的集中力为 F=1.81.001.50.2251.30.41.518/2柱子上所受的纵向风荷载由平面外水平系杆与交叉撑杆承当，这里不予计算。横向风荷载传给柱头的集中力为 F=1.81.001.51.30.41.5对于柱子，整体计算时，其体型系数查建筑结构荷载规续表7.3.1可知，us =0.53，可将横向风荷载作用下，柱子上所受风荷载折算为线荷载q=1.81.001.50.40.63=0.36KN/m。图5-1 纵向排架风荷载作用下的受力简图图5-2 纵向排架风荷载作用下的剪力图图5-3 纵向排架风荷载下的弯矩图KNm。图5-4 横向排架风荷载作用下的受力简图图5-5 横向排架风荷载作用下的剪力图图5-6 横向排架风荷载作用下的弯矩图KNm。柱子截面为6302，Ix = Iy4，ix= iy根据5.1.1，5.1.2和5.1.3的计算结果，将恒载，活载和风载作用下柱子所受轴力与其弯矩组合后，得到：N=2277.56KN，平面外弯矩My=18.9 KNm，平面弯矩Mx=49.5 KNm5.1.4.1 强度验算：满足要求验算整体稳定性 有侧移框架柱在平面的计算长度系数由K1/ K2确定，其中K1表示相交与柱上端、柱下端的横梁线刚度之，K2表示柱的线刚度之和。对底层框架柱，当柱与根底刚接时，K2=10。对贝雷梁，其惯性矩为I=，其中分别为上下弦杆的截面面积，分别为上下弦杆的截面高度。由此求得：查钢结构设计规GB500172003表D2可知，=2.03。，满足要求。纵向柱子间最大2.5m间距设有支撑，如此，满足要求。查钢结构设计规GB500172003表C2可知，满足要求。由4.2.1可知，由上部结构传给柱子的轴力为17KN，柱子自重为2.42KN/m，高度为5米，故柱子恒载下的轴力为P=17+2.425=KN。由4.2.2可知，柱子在活载下的轴力为KN。根据5.1.3中查得各系数，可知：纵向风荷载由贝雷架传给柱头的集中力为 F=1.81.001.50.2251.30.41.56/2柱子上所受的纵向风荷载由平面外水平系杆与交叉撑杆承当，这里不予计算。横向风荷载传给柱头的集中力为 F=1.81.001.51.30.41.5横向风荷载作用下，柱子上所受风荷载折算为线荷载q=1.81.001.50.40.63=0.36KN/m。图5-7 纵向排架风荷载作用下的受力简图图5-8 纵向排架风荷载作用下的剪力图图5-9 纵向排架风荷载作用下的弯矩图KNm。图5-10 横向排架风荷载作用下的受力简图图5-11 横向排架风荷载作用下的剪力图图5-12 横向排架风荷载作用下的弯矩图KNm。柱子截面为6302，Ix = Iy4，ix= iy根据5.2.1，5.2.2和5.2.3的计算结果，将恒载，活载和风载作用下柱子所受轴力与其弯矩组合后，得到：N=2132KN，平面外弯矩My=4.14 KNm，平面弯矩Mx=49.5 KNm5.2.4.1 强度验算：满足要求。5.2验算整体稳定性 有侧移框架柱在平面的计算长度系数由K1/ K2确定，其中K1表示相交与柱上端、柱下端的横梁线刚度之，K2表示柱的线刚度之和。对底层框架柱，当柱与根底刚接时，K2=10。对贝雷梁，其惯性矩为I=，其中分别为上下弦杆的截面面积，分别为上下弦杆的截面高度。由此求得：查钢结构设计规GB500172003表D2可知，=2.03。，满足要求。纵向柱子间最大2m间距设有支撑，如此，满足要求。查钢结构设计规GB500172003表C2可知，满足要求。六便桥1临时柱根底的验算根据施工方提供的资料可知，铁路边坡路面标高为877.413m，如此根底土层信息如下： Q3eol粉土: 厚度，土层承载力根本容许值0=120kPa Q3al+pl卵石土: 厚度m，土层承载力根本容许值0=350kPa Q2eol粉土:厚度m，土层承载力根本容许值0=150kPa 便桥1的根底混凝土采用C30，根底埋深d=1.0，采用一阶阶型根底，平台连接。根底宽2.0m，高1.5m。根底底板设C10混凝土垫层100mm厚，钢筋保护层厚度40mm，底板X向配筋为20100，Y向配筋为20100。根底覆土的加权平均重度：m=(180.913+180.087)/1=18 kN/m3基底处土层重度：=18 kN/m3根底底面宽度小于3m，按3m计算。如此地基承载力特征值：fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)=350+318(3-3)+4.418(1.5-0.5)= kPa=350+318(3-3)+4.418(1-0.5)基底以上总体积：V=LB(d-d)=27002000(1-00.5)10-6=5.4 m3根底体积：Vc=8.1 m3根底与回填土总重标准值：Gk=(V-Vc)m+Vccg=(5.4-8.1)1.810-5+8.12.510-5106=153.9 kN控制工况：恒+活如此由5.1.1和5.1.2可知，该工况下力为N=1885.05 kN；Vx=0 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=0 kNm基底竖向合力值：Fk+Gk= N+Gk =1885.05+153.9=2038.95 kN由于剪力与弯矩值均为零，故基底X向和Y向力矩值都为零。由此求得该工况下：基底平均压力值：Pk=(Fk+Gk)/A=2038.95/54000104，满足。基底最大压力值：Pkmax=(Fk+Gk)/A+|Myk|/Wy=377.583 kPa fa=515.04，满足。如此由5.1.1和5.1.2可知，该工况下力为N=2277.55 kN；Vx=0 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=0 kNm根底与覆土自重设计值：G=(153.9+0)1.2-0=184.68 kN基底竖向力值：Fd104=377.583 kPa429.2，满足由于剪力与弯矩值均为零，故基底X向和Y向力矩值都为零。根底的最大冲切应力出现在根底X向右侧第1阶处，冲切锥体抗冲切承载力计算：根底第1阶有效高度：h0=1500-40-10=1450 mmh=1-(h0-800)/12000=1-(1450-800)/12000=0.9417Pkmax=(Fk+Gk)/A+|Myk|/Wy冲切破坏锥体上边长：bt=1060 mm冲切破坏锥体下边长：bb=2000 mm冲切破坏锥体中边长：bm=(bb+bt)0.5=(2000+1060)0.5=1530 mm抗冲切承载力：Fh=0.7*h*bm*H0*ft1530145010-3=2091.177 kN冲切验算取用的基底面积呈矩形分布，区域地基净压力分布 (kPa)为：冲切矩形宽度：l=ar=2000 mm；冲切矩形高度：h=0 mm。基底冲切压力值：Fl=0 kN2091.177 kN，满足。按保守简化方法(均布最大净反力)计算的冲切压力为：冲切作用基底面积：Al=lh=0 cm2冲切压力值：Fl=Al*(pmax-G/A)= 0 kN2091.177 kN，满足。控制工况：1.35恒+0.98活，如此由5.1.1和5.1.2可知，该工况下力为N= kN；Vx=0 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=0 kNm根底与覆土自重设计值：G=(153.9+0)1.35-0=207.76 kN基底竖向力值：Fd=N+G=2516.161+207.76=2723.926 kN由于剪力与弯矩值均为零，故基底X向和Y向力矩值都为零。根底的最大剪切应力出现在根底X向右侧第1阶处，如此：根底第1阶有效高度：h0=1500-40-10=1450 mmh=(800/h0) =(800/1450)根底第1阶抗剪切面面积Av=(20001450)10-6=2.9 m2基底剪切矩形地基净压力分布 (kPa)为：基底剪切矩形宽度：l=2000 mm；基底剪切矩形高度：h=820 mm。经积分计算，剪切压力值：Fl=764.167 kN2501.858 kN，满足。按保守简化方法(均布最大净反力)计算的剪切压力：剪切作用基底面积：Al=lh=200082010-2=16400 cm2剪切压力值：Fl=Al(Pmax-G/A)=16400(500.156-34.2)10-4=764.167 kN2501.858 kN，满足。按素混凝土验算柱下根底混凝土的局部受压，考虑局部受压面上荷载均匀分布，取荷载分布影响系数：514.3=12.155 N/mm2控制工况：1.35恒+0.98活，如此由5.1.1和5.1.2可知， N= kN。局部受压面积：Al=XcYc=1060106010-2=11236 cm2计算底面X向增大宽度：bx=50 mm计算底面Y向增大宽度：by=50 mm计算底面积：Ab=(Xc+2bx)(Yc+2by)=(1060+250)(1060+250)10-2=13456 cm2强度提高系数：l=(Ab/Al) =(13456/11236) 柱下局压应力比：=N/(fcclAl)=2516.161/(12.1551.09411236)10=0.16841，满足。控制工况：1.35恒+0.98活，如此由5.1.1和5.1.2可知，该工况下力为N= kN；Vx=0 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=0 kNm基底作用力的计算同6.5。根底X向最大有效面积：Ax=29000 cm2；根底X向实配钢筋面积：Asx=62.832 cm2。根底X向配筋率：sx=Asx/Ax100=62.832/29000100=0.2167%0.15%，满足。根底的最大抗弯应力出现在根底X向右侧第1阶处，底板钢筋总拉力：Fs=fbxAbxl=2103141.593200010-3=1319.469 kN根底作用面有效高度：h0=1500-40-10=1450 mm混凝土受压区高度：x=46.135 mm相对受压区高度：=x/h0b=0.614，满足。底板钢筋力臂长度：S=h0第1阶的抗弯承载力为：Mu=FsS=1882.793 kNm抗弯验算取用的基底面积呈梯形分布，区域地基净压力分布 (kPa)为：基底梯形下宽：l=2000 mm；基底梯形上宽：bc=1060 mm；梯形上边到根底下边距离为470 mm；基底梯形高度：h=820 mm。基底净压力对第1阶的截面弯矩为：264.221 kNm1882.793 kN*m，满足。按(保守简化方法)均布最大净反力计算的截面弯矩：M=h2(2l+bc)(Pmax-G/A)/6=8202(22000+1060)(504.431-38.475)/610-9=264.224 kNm1882.793 kNm，满足。控制工况与基底作用力同6.7.1。根底Y向最大有效面积：Ay=39150 cm2；根底Y向实配钢筋面积：Asy= cm2。根底Y向配筋率：sy=Asy/Ay100=0.2167%0.15%，满足。根底的最大抗弯应力出现在根底Y向上侧第1阶处，底板钢筋总拉力：Fs=fbyAbyl=2103141.593270010-3=1781.283 kN。根底作用面有效高度：h0=1500-40-10=1450 mm混凝土受压区高度：x=46.135 mm相对受压区高度：=x/h0b=0.614，满足。底板钢筋力臂长度：S=h0第1阶的抗弯承载力为：Mu=FsS=2541.77 kNm抗弯验算取用的基底面积呈梯形分布,区域地基净压力分布 (kPa)为：基底梯形下宽：l=2700 mm；基底梯形上宽：bc=1060 mm；梯形上边到根底左边距离为820 mm；基底梯形高度：h=470 mm。基底净压力对第1阶的截面弯矩为：110.819 kNm2541.77 kN*m，满足。按(保守简化方法)均布最大净反力计算的截面弯矩：M=h2(2l+bc)(Pmax-G/A)/6=4702(22700+1060)(504.431-38.475)/610-9=110.821 kNm2541.77 kN*m，满足。=2038.95/54000104+0/243000=377.583 kPa515.04，满足=389.6 kPa七便桥2临时柱根底的验算国道路面的承载力根本容许值保守取0=350kPa。便桥2的根底混凝土采用C30，采用一阶阶型根底，平台连接。根底宽2.0m，高0.5m。根底底板设C10混凝土垫层100mm厚，钢筋保护层厚度40mm，底板X向配筋为25200，Y向配筋为25200。fa=fak+b*(b-3)+d*m*(d-0.5)根底置于国道路面，宽度小于3m，如此地基承载力特征值fa=fak=350 kPa。基底以上总体积：V=LB(d-d)=27002000(0-00.5)10-6=0 m3根底体积：Vc=2.7 m3根底与回填土总重标准值：Gk=(V-Vc)m+Vccg=(0-2.7)0+2.72.510-5106=67.5 kN控制工况：恒+活如此由5.2.1和5.2.2可知，该工况下力为N= kN；Vx=0 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=0 kNm基底竖向合力值：Fk+Gk= N+Gk=1813.82+67.5=1881.32 kN由于剪力与弯矩值均为零，故基底X向和Y向力矩值都为零。由此求得该工况下：基底平均压力值：Pk=(Fk+Gk)/A=1881.32/54000104=348.393 kPa350，满足。基底最大压力值：Pkmax=(Fk+Gk)/A+|Myk|/Wy=348.393 kPa fa=420，满足。如此由5.2.1和5.2.2可知，该工况下力为N=2439.104 kN；Vx=0 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=0 kNm根底与覆土自重设计值：G=(67.5+0)1.35-0=91.125 kN基底竖向力值：Fd=N+G =2439.104+91.125=2530.229 kN104=377.583 kPa429.2，满足由于剪力与弯矩值均为零，故基底X向和Y向力矩值都为零。根底的最大冲切应力出现在根底X向右侧第1阶处，冲切锥体抗冲切承载力计算：根底第1阶有效高度： h0=500-70-10=420 mm800，取h=1。冲切破坏锥体上边长：bt=900 mm冲切破坏锥体下边长：bb=1740 mm冲切破坏锥体中边长：bm=(bb+bt)0.5=(1740+900)0.5=1320 mm抗冲切承载力：Fh=0.7*h*bm*H0*ft310-3=2091.177 kN冲切验算取用的基底呈梯形分布，区域地基净压力分布(kPa)为：冲切梯形下宽：l=2000 mm；冲切梯形上宽：ar=1740 mm；冲切梯形高度：h=480 mm；梯形上边到根底下边距离：a1=130 mm；梯形上边到根底上边距离：a2=130 mm。基底冲切压力值：Fl=425.985 kN554.954 kN，满足。按保守简化方法(均布最大净反力)计算的冲切压力为：冲切作用基底面积：Al=l*h-(a12+a22)/2=2000480-(1302+1302)/210-2=9431 cm2冲切压力值：Fl=Al*(pmax-G/A)=9431(468.561-16.875)10-4=425.985 kN554.954 kN，满足。控制工况与基底作用力同7.4。根底的最大剪切应力出现在根底X向右侧第1阶处，如此：根底第1阶有效高度：h0=500-70-10=420 mm800，取h=1。根底第1阶抗剪切面面积Av=(2000420)10-6=0.84 m2。抗剪切承载力：Fv=0.7hAvft=0.710.841.43103=840.84 kN基底剪切矩形地基净压力分布 (kPa)为：基底剪切矩形宽度：l=2000 mm；基底剪切矩形高度：h=900 mm。经积分计算，剪切压力值：Fl=813.035 kN840.84 kN，满足。按保守简化方法(均布最大净反力)计算的剪切压力：剪切作用基底面积：Al=lh=200090010-2=18000 cm2剪切压力值：Fl=Al(Pmax-G/A)=18000(468.561-16.875)10-4=813.035 kN840.84 kN，满足。按素混凝土验算柱下根底混凝土的局部受压，考虑局部受压面上荷载均匀分布，取荷载分布影响系数：514.3=12.155 N/mm2控制工况：1.35恒+0.98活，如此由5.2.1和5.2.2可知， N= kN。局部受压面积：Al=XcYc=90090010-2=8100 cm2计算底面X向增大宽度：bx=50 mm计算底面Y向增大宽度：by=50 mm计算底面积：Ab=(Xc+2bx)(Yc+2by)=(900+250)(900+250)10-2=10000 cm2强度提高系数：l=(Ab/Al) =(10000/8100)=柱下局压应力比：=N/(fcclAl)=8100)1，满足。控制工况：1.35恒+0.98活，如此由5.2.1和5.2.2可知，该工况下力为N= kN；Vx=0 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=0 kNm基底作用力的计算同7.4。根底X向最大有效面积：Ax=8400 cm2；根底X向实配钢筋面积：Asx= cm2。根底X向配筋率：sx=Asx/Ax100=100=0.5844%0.15%，满足。根底的最大抗弯应力出现在根底X向右侧第1阶处，底板钢筋总拉力：Fs=fbxAbxl=2102454.369200010-3= kN根底作用面有效高度：h0=500