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盐河四桥新建工程主桥水上支撑计算书

盐河四桥新建工程主桥水上支撑计算书主要围绕主桥施工过程中水上支撑体系的设计与验算展开，确保桥梁施工的安全性和稳定性。该计算书详细分析了水上支撑体系的结构形式、荷载工况及材料选择，并通过科学计算验证其承载能力。

首先，计算书明确了水上支撑体系的设计原则，包括安全性、经济性及可实施性。支撑体系采用钢管桩基础结合贝雷梁或型钢桁架的形式，以适应复杂的水文地质条件。钢管桩作为主要受力构件，需满足抗压、抗弯及抗拔要求，同时考虑水流冲击和浮力影响。

其次，计算书对荷载进行了全面分析，包括恒载（如模板、支架自重）、活载（如施工人员及设备荷载）以及特殊荷载（如风荷载、水流压力和波浪力）。通过叠加各种工况下的荷载组合，确定最不利荷载状态db41∕t 1353-2016 普通干线公路隧道预防性养护技术规范，并以此为依据进行强度、刚度及稳定性验算。

再次，计算书中运用有限元分析方法，模拟支撑体系在不同工况下的受力情况。通过对关键节点和构件的应力、变形分析，确保所有参数均符合规范要求。此外，还特别关注了钢管桩插入深度、地基承载力及连接节点设计，以防止失稳或破坏。

三、荷载总和（考虑荷载提高系数1.1）

q=1.1×(119.9+10.4)=143.3KN/m

q=143.3KN/m

A B C D

25.75m 25m 25.75m

四、内力计算（采用弯距分配法）

本工程水上支撑采用钢管桩作为桩基础，支架采用6排单层加强标准贝雷片进行计算，理论结构为二次超静定连续梁。主桥中间15道中横梁可以简化为均布荷载进行计算，其计算精度与集中荷载相比，计算结果很接近。

1、计算结点B、C弯距分配系数

iBA= iCD=EI/25.75=0.0388EI iBC= iCB= EI/25=0.04EI

弯距分配系数μBA=3×0.0388/（4×0.04+3×0.0388）=0.42

μBC=μCB=4×0.04/（4×0.04+3×0.0388）=0.58

3、进行弯距分配和传递

q=143.3KN/m

A B C D

25.75m 25m 25.75m

4、梁在均布荷载下计算

=7696.3KN·m

(1) AB段最大挠度验算

根据《静力学计算手册》

K1=4MA/qlAB2=4×0/143.3×25.752=0

K2=4MB/qlBA2=4×9266/143.3×25.752=0.39

查表并利用内插法可知 α=0.448 β=0.165

AB段最大挠度处与A点的距离 X=α×l=0.448×25.75=11.54m

fmax=β×ql4/24EI=0.165×143.3×(25750)4/(24×2.1×105×3.5×1010)

=58.9mm

K1=4MB/qlBC2=4×9266/143.3×252=0.41

K2=4MC/qlCB2=4×9266/143.3×252=0.41

(2)BC段最大挠度验算

f= 5Ml2/48×0.85EI

=5×1925.3×(25000)2/(48×0.85×2.1×105×3.5×1010)

=20.1mm

σ=M/W=9266×106/(7699.1×6×103)=200.6Mp<〔σ〕=210 Mp(贝雷容许强度为230 Mp)

由上可见其最大挠度、强度都能满足要求

第二部分 钢筋砼立柱计算

主桥支撑采用2根直径为100cm的C30的钢筋混凝土立柱，柱高为4.276m，柱中心间距为1.3m，主顶设置25工字钢进行分配（在计算中忽略该部分的自重）。

一、荷载的确定(考虑荷载提高系数1.2)

荷载总和：N=1.2×4097.5/2=2458.5KN

1、假定配筋率为ρ′=0.008

A=πd2/4=3.14×1000×1000/4=785000mm2

As′=0.008×785000=6280mm2

选用20Φ20=6284mm2，As′=6284mm2

2、根据公式Nu=0.9ψ（fcA+fy′As′）

柱为一端固定一端自由计算长度取2L

L0/i=2L/d=2×4.276/1=8.552,查表用内插法知ψ=0.98

Nu=0.9ψ（fcA+fy′As′）

=0.9×0.98×(14.3×785000+300×6284)

=11563.6KN>N=2458.5KN

由上面可见，满足要求（箍筋采用φ8,间距为15cm）

第三部分 钢筋砼承台计算

承台采用C30钢筋混凝土，平面尺寸为400×400cm，厚1m。

上传荷载：P1=4097.5KN

钢筋砼柱自重：G1=3.14×1×1/4×4.276×25×2=167.8KN

承台自重: G2=4×4×1×25=400KN

荷载总和：P=P1+1.2×（G1+G2）=4778.9KN

承台底面单桩承载力设计值

N=P/n=4778.9/16=292.7KN

Mx=∑Niyi=298.6×4×0.35=418.2KN·m

My=∑Nixi=292.7×4×1=1194.4KN·m

As=My/(0.9×fy×h0)=1194.4×106/(0.9×300×850)=5204.3mm2

选用22Φ20，As=6912.42mm2

四、斜截面抗剪承载力验算（考虑分项系数γ0=1.65）

Vd=298.6×4=1194.4KN

=2937.6KN >γ0Vd =1.65×1194.8=1971.4KN

竖向力设计值产生的计算斜截面以外的各排最大剪力之和Vd

斜截面内受拉钢筋百分率P=100×6912.2/4000/850=0.20

剪跨比m=αxi/h0=0.19/0.85=0.22<0.5,取0.5， m=αyi/h0=0.84/0.85=0.99<0.5，取m=0.99,经比较m=0.99进行验算

五、冲切承载力验算（考虑分项系数γ0=1.65）

冲切力设计值Fld=298.6×12=3583.2KN

0.6ftdh0×2×[αpx(by+αy)+ αpy(bx+αx)]

=0.6×1.43×850×2×[2.85×(1000+840)+1.0×(2300+190)]

=11280.8>γ0Fld=1.65×3583.2=5912.3KN

混凝土柱作用边长简化为：bx=2.3m, by=1m

冲跨比λx=αx/ h0=0.19/0.85=0.22>0.2h0=0.17

t／szsa 004.1-2021 led路灯智能照明技术规范 第1部分：控制系统λy=αy/ h0=0.84/0.85=0.99>0.2h0=0.17

冲切承载力系数αpx=1.2/(0.22+0.2)=2.85,αpy=1.2/(0.99+0.2)=1.0

六、角桩冲切承载力的验算（考虑分项系数γ0=1.65）

0.6ftdh0× [αpx′(by+αy/2)+ αpy′(bx+αx/2)]

=0.6×1.43×850× [1.9×(660+840/2)+0.67×(660+190/2)]

=1865.4>γ0Fld=1.65×292.7=482.9KN

承台边缘至桩内边缘的水平距离：bx=0.66m, by=0.66m

宿州某十层通讯楼消防施工组织设计冲切承载力系数αpx′=0.8/(0.22+0.2)=1.9,αpy′=0.8/(0.99+0.2)=0.67