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石家庄某跨铁路斜拉桥挂篮设计计算书(8)主桁体系的结构受力分析和竖向整体稳定性检算,计入纵向风载作用。桥面以下的结构体系不考虑风载作用;
(9)各施工荷载参照规范或相应资料取值,并按荷载组合Ⅴ进行组合检算;
(10)由于砼浇注是一缓慢加载过程gammainstabusknx学校系统,故工况③不计荷载动力作用,但工况①应计入荷载动力作用;
(11)本检算未考虑地震荷载作用。
根据上述假定,采用《桥梁博士(v2.9)》进行计算,并用ANSYS7.1进行校核。
C50砼 26.25kN/m3(考虑体内钢筋的影响,提高5%);
钢构件 82.425kN/m3(考虑节点板等的影响,提高5%)。
A3钢材 2.1×105Mpa;
16Mn钢材 2.1×105Mpa;
Ф32精轧螺纹钢筋 2.0×105Mpa。
(3)联接系、底模等附属恒载:2.0kN/m2。
(4)侧模、施工机械、作业人群等施工荷载:2.0kN/m2。
(5)温度荷载:升温15℃,降温15℃,体系温度20℃。
(6)风荷载:横向基本风压 500pa;
纵向基本风压 0.4×500=200pa。
5.1 前底模平台检算
注:1.下横梁轴向为X向,纵梁轴向为Y向,竖向为Z向;
2.节点1、44为端部吊点,节点29、72为中间吊点。
根据3中的计算假定,计算工况为:
工况1:挂篮空载走行。
荷载组合:结构自重+附属恒载+温度荷载。
工况2:立模并浇注梁体砼。
荷载组合:结构自重+附属恒载+外加荷载(梁体砼)+施工荷载+温度荷载。
附属恒载、外加荷载和施工荷载均按均布荷载作用在纵梁上,然后由纵梁传递给横梁。按杠杆原理求得每片纵梁上的荷载集度,具体如下:
附属恒载 qf=2×0.5=1.0kN/m
施工荷载 qs=2×0.5=1.0kN/m
外加荷载 qw=26.25×0.25×0.5=3.28kN/m
以上荷载均按照各自工况沿各纵梁满布。
注:1.竖向位移以向下为正,单位㎜,应力以压为正,单位MPa;
2.横梁相交节点为下横梁与纵梁的交点,同行的纵梁为相应纵梁。
5.2 后底模平台检算
在计算模型中,纵梁均划分为4个梁单元(4×0.675m),1/2前下横梁划分为42个梁元(0.34m+40×0.25m+0.36m),各梁元的几何特性、结构材料特性和其它计算参数以及结构受力分析同前底模平台。
本体系计算工况和荷载情况均同前底模平台。
后下横梁最大正弯矩处梁体下缘最大拉应力为68.0MPa,支座处(最大负弯矩)梁体上缘最大拉应力为83.9MPa,均小于A3钢的1.4[σW]=203 MPa(规范规定:临时性结构组合Ⅴ的[σW]可提高1.4倍),结构受力满足规范要求。纵梁应力结果较小。
注:1.竖向位移以向下为正,单位㎜,应力以压为正,单位Mpa;
2.横梁相交节点为下横梁与纵梁的交点,同行的纵梁为相应纵梁。
5.3 纵、横梁底模平台支架检算
纵、横梁底模平台支架横向布置为四片相同的桁架,纵向为四片支撑梁,荷载传递为:间隔60~70㎝的方木→底模支架,纵向支撑梁仅以联接作用,其受力很小,故底模支架可以按照各自的桁架体系进行平面计算,分端桁架和中桁架两种加载形式。单片桁架上弦杆承受由间隔60~70㎝的方木所传递的荷载简化为均布荷载。由于非节点力的存在,故桁架各杆件按梁单元进行计算,即节点为刚性节点。
注:1.模型为平面模型,故梁轴向为X向,竖向为Y向;
2.节点5、63为端部吊点,节点21、47为中间吊点。
根据3中的计算假定,计算工况为:
工况1:挂篮空载走行。
荷载组合:结构自重+附属恒载+温度荷载。
工况2:立模并浇注梁体砼。
荷载组合:结构自重+附属恒载+外加荷载(梁体砼)+施工荷载+温度荷载。
附属恒载、外加荷载和施工荷载均按均布荷载作用在桁架上弦杆上,按杠杆原理求得每片桁架的荷载集度。但由于前(后)支架和中间支架承受的荷载不同,故底模前(后)端支架和中间支架分别进行计算。具体如下:
附属恒载 qf=2×7.3/4=3.65kN/m
施工荷载 qs=2×7.3/4=3.65kN/m
外加荷载 qw=26.25×1.748×6.3/4=72.27kN/m
注:挠度以向下为正,单位㎜。
注:1.应力以压为正,单位Mpa;
中间桁架在各工况下端部3m范围(∏型砼梁纵梁) 和除端部3m范围以外的其它地方(∏型砼梁横梁)所承受的荷载不同。具体如下:
端部3m范围(∏型砼梁纵梁荷载)
db63/t 1828-2020 地理信息公共服务 地质气象灾害空间专题数据服务接口规范附属恒载 qf=2×7.3/4=3.65kN/m
施工荷载 qs=2×7.3/4=3.65kN/m
外加荷载 qw=26.25×1.748×6.3/4=72.27kN/m
施工组织设计大纲3m以外的其它地方(∏型砼梁横梁荷载)
附属恒载 qf=2×1.1/2=1.1kN/m
施工荷载 qs=2×1.1/2=1.1kN/m