大桥贝雷梁支架结构计算书.docx

开豆跨G213国道大桥

贝雷梁支架结构计算书

编制：

郑伟

审核：

苏佳园

审批：

葛胜锦

中交柏嘉工程技术研究院有限公司

二〇二三年四月

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、编制依据 1

二、荷载组合及验算依据 1

2.1计算荷载组合 4

2.2强度验算标准 6

2.3刚度验算标准 6

2.4整体稳定性验算 6

2.5基础抗冲切验算 6

三、详细计算结果 8

3.1预压计算结果 9

3.2结构强度计算结果 13

3.3杆件强度计算结果 14

3.4结构刚度计算结果 19

3.5特征值计算结果 20

3.6屈曲计算结果 21

3.7基础抗冲切计算结果 23

3.8基础承载力计算结果 23

开豆跨G213国道大桥贝雷梁支架结构计算书

PAGE23/23

开豆跨G213国道大桥贝雷梁支架结构计算书

编制依据

国家、地方、行业法律法规、规范、标准、图集

1

《铁路桥涵混凝土结构设计规范》

TB10092-2017

3

《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》

JGJ231-2021

4

《建筑结构荷载规范》

GB50009-2012

5

《钢结构设计标准》

GB50017-2017

6

《混凝土结构设计规范》

GB50010-2010

7

《铁路混凝土工程施工技术规程》

Q/CR9207-2017

8

《空间网格结构技术规程》

JGJ7-2010

荷载组合及验算依据

本贝雷梁支架采用321型贝雷片，尺寸如下图1-1所示；

图1-1321型贝雷片及支撑架的构造尺寸

支架需要考虑的荷载如下表所示；

表支架需要考虑的荷载

序号

荷载类别

取值

1

钢管、模板、扣件自重

自重系数取1.0

2

箱梁湿重

根据图纸截面提取

3

施工人员及施工设备、施工材料等荷载

2.5kN/m2

通过CAD计算面域的方法，得到每个控制区域混凝土断面的面积，进而可以计算出每个区域的湿重，或者利用软件计算出实际出荷载分布；

a）跨中截面

b）支点截面

2.1计算荷载组合

贝雷梁支架结构按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）条文3.2.2，对荷载组合系数取值：

强度验算用于计算应力：1.3×自重+1.3×混凝土湿重+1.5×施工荷载；

刚度验算用于计算挠度：1.0×自重+1.0×混凝土湿重+1.0×施工荷载；

贝雷梁支架分三级荷载进行预压，混凝土湿重为P，则三级预压荷载分别取60%P、100%P、120%P，与自重进行组合；

2.2强度验算标准

依据《钢结构设计标准》（GB50017-2017）表4.4.5，其中贝雷片为16Mn，与Q345等强；

表2-1钢材的强度指标（N/mm2）

标号

抗拉、抗压、抗弯强度设计值f

抗剪强度设计值fv

Q235

215

125

Q345

305

175

依据《装配式公路钢桥多用途使用手册》表1-1，得到贝雷片杆件的理论容许承载能力。

2.3刚度验算标准

依据《钢结构设计标准》（GB50017-2017）条文3.4.1，验算贝雷梁支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许数值：

贝雷梁支架受载后挠曲的杆件（横梁、纵梁），其弹性挠度为相应结构计算跨度L的1/400；

2.4整体稳定性验算

将自重定义为不变荷载、施工荷载和混凝土湿重定义为可变荷载，系数均取1.0，有限元模型按线弹性分析，按《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）条文4.3.4，第1阶弹性屈曲系数需大于4.2。

2.5基础抗冲切验算

按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）条文5.6.1验算；

式中：

——最大集中反力设计值（N）；

——截面高度尺寸效应系数，当时，取；当时，取，其间按直线插取值，此处为板的高度；

——混凝土轴心抗拉强度设计值（Mpa）；

——设有预应力钢筋的板的截面上，由预加力引起的混凝土有效平均压应力（MPa）；

——距集中反力作用面处破坏锥体截面面积的周长，当墩柱为圆形截面时，可将其换算为边长等于0.8倍直径的方形截面墩柱再取（mm）；

——板的有效高度（mm）。

三、详细计算结果

结构尺寸如下图所示，采用两跨架设，其中纵向使用10片贝雷组成，如下图3-1所示；

图3-1结构尺寸布置

模型采用结构专业计算有限元软件midas/Civil2022v1.1建立，两端贝雷约束平动自由度，通过释放梁端约束来贝雷片之间的铰接，所有杆件均采用梁单元模拟，上层钢板采用板单元模拟，模型中施加自重和渣土车荷载，对构件强度、刚度以及整体稳定性进行分析。

模型使用9330个节点和11248个梁单元，以及