基于箱梁下螺旋管贝雷梁计算应用研究
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[摘要]箱梁下部支架计算是工程的难点和重点,本文结合工程实列对箱梁下部支架进行验算和计算,以期为后续工程人员提供一种新的思路。
[关键词]下部支架;计算;参考
文章编号:2095-4085(2019)03-0098-01
1工程概况
贵州省秀山(黔渝界)至印江高速公路项目。山叉大桥的起止点桩号为K48+369.5至K48+860.5,桥梁全长491m,为跨越沟谷及A匝道。桥跨布置为左幅3*(2*30m)+4*30m预应力先简支后结构连续T梁+3*30m+(29+36+29)现浇预应力连续箱梁,桥梁宽度12.2~16.45m;右幅采用2*(3*30m)现浇预应力连续箱梁+3*30m+4*30m预应力先简支后结构连续T梁+(29+36+29m)现浇预应力连续箱梁,桥梁宽度21.07~12.2m,一桥梁位于缓和曲线和圆曲线上,曲线半径为1100m。纵断面位于R=9000m的竖曲线上,墩台径向布置,桥台为桩柱式桥台,基础均为桩基础。现浇预应力连续箱梁一共5联,左幅2联,右幅3联。本联跨径布置为3x30m等高连续梁。箱梁为单箱三室等高截面,梁高1.6m,单幅桥顶板宽15.40~18.27m,底板宽度11.4~14.27m,顶部厚25cm,底板厚22cm变化到42cm,端横梁宽1.5m,中横梁宽度为2m,其它细部构造及尺寸与左幅第四联相同。
2计算过程
主门洞采用20b工字钢作为分配梁,间距为1.5m,1.5m高双拼贝雷片作为主梁,布置间距为1.8m,钢管柱顶部设2根56b工字钢作为横梁,钢管柱采用325*10mm无缝钢管。
2.1分配梁20b工字钢计算
则M=0.213PL=0.213x67.22x1.15=25.77kN·m。
σw=M/W=25.77x106/250000=103.08<[σ]=205MPa。
σ;=0.65Q/A=0.65x103.08x103/3957=17<[σ;]=140MPa。
最大扰度f=1.615*PL3/(100EI)=1.615x103.08x103x18003/(100x2.1x105x25000000)=0.0185mm<L/400=2.875mm。
分配梁20b工字钢满足要求。
2.2主梁贝雷片计算
贝雷片双片布置最大间距为1.8m,固单片承受其上0.9m的荷载,跨距为11m,抵抗距W=3570cm’,惯性距I=250500cm*,容许最大剪力245.2kN,贝雷片受力按均布荷载考虑,由于梁高为1.6m,按最不利位置(单片贝雷梁承受腹板位置荷载,此位置混凝土折算高度为1.025m),则线荷载q=1.2*1*0.9*1.025*26+1.4*5*0.9=35.082kN/m。
贝雷片按简支梁进行计算,则M=ql2/8=35.082x103x112/8=530615N·m。
σw=M/W=530615x103/3570000=148.63MPa<[σ]=205MPa。
Q=ql/2=35.082x11/2=192.951<[Q]=245.2kN。
F=5ql4/384EI=5x35.082x11004/(384x2.1x105X250500000)=12.71mm<L/400=27.5mm。主梁贝雷片满足要求。
2.3横梁计算
M=0.125ql2=0.125x145.321x32=163.486kN·m。
σ。=M/W=163.486x106/2446000=66.84<[σ]=205MPa。
σ;=0.625ql/A=0.625x145.321x3000/14658=19<[σ,]=140MPa。
f=0.521ql4/100EI=0.521x145.321x30004/(100x2.1x105x685000000)=0.43mm<L/400=7.5mm。
橫梁满足要求。
2.4钢管柱计算
钢管柱承受的最大荷载为梁宽3m范围内的荷载,单根立柱承受的最大荷载F=[(1.2x3x13x0.6225x26+1.4x3x13x5)]/2=1030.45kN。σ=F/A=1030.45x103/9891=104.18<[σ]=205MPa。
故满足要求。
2.5基础计算
现将混凝土基础考虑为刚性结构,钢管立柱承受的荷载通过基础按45°扩散角传递为地基,基础尺寸为2.0m(长)*2.0m(宽)*1.0(高)m,地基面积按4m2计算。
则所需要的地基承载力为1030.45x103/(4x106)=0.257MPa=257KPa<[p]=300kPa,基础承载力满足要求。
基础采用块石换填分层压实处理,换填厚度不小于2m,地基承载力不小于300kPa。
3总结
本文通过对箱梁下部支架的工字钢,横梁,钢管柱,基础进行计算,并且有详细的计算过程,可以为后续工程人员提供计算思路。
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