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跨线桥满堂支架施工方案(力学分析详细)简介:
跨线桥满堂支架施工方案,通常指的是在桥梁建设过程中,为了支持桥墩的施工,采用的一种临时结构,即在桥墩下方搭建的大型支架体系。满堂支架通常由多排立杆、水平横杆和剪刀撑等构成,形成一个整体的支撑平台。
力学分析详细方面,主要包括以下几个步骤:
1. 结构稳定性分析:首先要考虑支架的稳定性,包括立杆的稳定性(如稳定性计算、承载力验算)和整体结构的稳定性(如倾覆、滑移等)。这需要考虑风荷载、自重、施工荷载等因素。
2. 强度分析:计算满堂支架各部分的承载能力,如立杆、横杆和剪刀撑的抗压、抗拉强度,以确保其在施工过程中不会因过载而破坏。
3. 刚度分析:分析支架的变形情况,确保在施工过程中,支架能够承受结构的自重和施工荷载,同时保证桥梁的正常施工。
4. 位移控制:根据施工荷载的变化,预测支架的位移,以确保施工安全,避免支架过大变形或位移导致的结构破坏。
5. 地震影响分析:如果所在区域地震频发,还需要考虑地震荷载对支架的影响,进行抗震设计。
6. 施工过程中的监测:施工过程中,需要定期对支架进行监测,以确保其性能稳定。
所有这些分析的结果都需要符合相关的建筑结构设计规范和标准,以保证施工安全和桥梁建设的顺利进行。
跨线桥满堂支架施工方案(力学分析详细)部分内容预览:
竹胶板(δ=15 mm)截面参数及材料力学性能指标:
W=bh2/6=1000*152/6=3.75*104mm3
DB32/T 2918-2016标准下载I=bh3/12=1000*153/12=2.81*105mm3
Mmax=ql2/10=22.96*0.3*0.3/10=0.207KN*m
σmax=Mmax /W=0.207*106/3.75*104=5.52MPa<[σ0]=80 MPa 合格
荷载: q=1.2*(11+0.55)= 13.86kN/m
f=ql4/(150EI)=13.86*3004/(150*6*103*2.81*105)=0.44mm<[f0]=300/400=0.75mm 合格
横向方木搁置于间距90cm的纵向方木上,横向方木规格为100 mm *100mm,横向方木亦按考虑。
q1=(1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.3+6*0.1*0.1=6.95kN/m
Mmax=q1l2/10=6.95*0.62/10=0.252KN*m
σmax=Mmax /W=0.252*106/8.33*104=3.0MPa<[σ0]=10.8 MPa 合格
荷载: q=1.2*(11+0.55)*0.3= 4.16kN/m
f=ql4/(150EI)=4.16*9004/(150*9.9*103*8.33*106)=0.34mm<[f0]=900/400=2.25mm 合格
纵向方木规格为10*15cm,立杆纵向间距为90cm。纵向方木按简支梁考虑,计算跨径为90cm。
横向方木所传递给纵向方木的集中力为:
箱底: P=6.9*0.9=6.21kN
纵向方木自重:g=6*0.1*0.15=0.09 kN/m
按最大正应力布载模式计算:
支座反力 R=(6.21*3+0.09*0.9)/2=9.36KN
σmax=Mmax /W=2.34*106/3.75*105=6.24MPa<[σ0]=10.8 MPa 合格
按最大支座反力布载模式计算:
f=Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)=
16.65*1000*9003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*9004/(384*9.9*103*2.81*107)=0.9mm<[f0]=900/400=2.25mm 合格
每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算,忽略横向方木自重不计,则纵向方木传递的集中力(以跨度0.9米计算):
P1=(1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.92 +0.09*0.9=21.31kN
起见满堂式碗扣支架按10米高计,其自重为:
g=10*0.235=2.35 KN
单根立杆所承受的最大竖向力为:
N=21.31+2.35=23.66 kN
横杆步距为按1.2m计算,故立杆计算长度为1.2m。
长细比λ=L/i=1200/15.78=76<80,
[N]= φA[σ]=0.513*489*215=53.93kN
σa=N/Aji=23.66*1000/489=48.38MPa< [σa]=140 MPa 合格
(5)地基承载力不需再进行验算。
3.2.4翼缘板下支架检算
由前面计算可知,翼缘板下方支架同箱梁底板(厚度为22cm)下支架,因此不再进行检算。
侧模采用δ=15 mm的竹胶板,横向背带采用间距0.2米的5*8cm方木,坚带采用间距0.6米的10*15cm方木。
侧压力:PM=0.22γt0β1β2v1/2
式中:γ—的自重密度,取25KN/m3;
t0—新浇的初凝时间,可采用t0=200/(T+15),T为砼是温度℃,取5.7;
β1—外加剂影响修正系数取1.2;
β2—砼坍落度影响修正系数取1.15;
v—浇注速度(m/h),取0.4
PM =0.22*25*5.7*1.2*1.15*0.41/2=27.36KN/m2
有效压头高度:h= PM /γ=27.36/25=1.09
振捣砼对侧面模板的压力:4.0 KPa
水平荷载:q=1.2*27.36*1.09/2+1.4*4.0=23.49kN/m
此水平力较底板竖向力少得多,侧模和纵横向背带以及斜撑钢管均可以满足要求不需再进行检算。另外为防止立柱钢管(弯压构件)失稳,需用通向箱梁中心方向的斜钢管(与多数立柱钢管连接以减少立柱钢管承受的水平荷载)与立柱钢管连接平衡其反力,从而保证支架水平方向稳定。
3.3大明路跨线桥支架计算
①碗口式支架钢管自重,可按表1查取。
②钢筋砼容重按25kN/m3计算则:
腹板和端、中横隔梁:25×2.7=67.5 KPa
箱梁底板厚度为50cm:25×(0.25+0.5)=18.75KPa
③模板自重(含内模、侧模及支架)以砼自重的5%计,则:
腹板和端、中横隔梁:67.5×0.05=3.375 KPa
箱梁底板厚度为50cm:18.75×0.05=0.938KPa
④施工人员、施工料具堆放、运输荷载: 2.0kPa
⑤倾倒时产生的冲击荷载: 2.0kPa
⑥振捣产生的荷载: 2.5kPa
计算强度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)
计算刚度:q=1.2×(②+③)
3.3.2腹板和端、中横隔梁下方支架检算
底模采用δ=15 mm的竹胶板,直接搁置于间距L=20cm 的10×10cm横向方木上,按考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。
q=1.2×(67.5+3.375)+1.4×(2.0+2.0+2.5)=94.15kN/m
竹胶板(δ=15 mm)截面参数及材料力学性能指标:
Mmax =ql2/10 = 94.15×0.2×0.2/10=0.376KN.M
σmax = Mmax/W = 0.376×106/3.75×104=10.02MPa<[σ0]=80 MPa合格
荷载: q=1.2×(67.5+3.375)= 85.05kN/m
f =ql4/150 EI= 85.05×2004/150×6×103×2.81×105=0.43mm
[f0]=200/400=0.50mm
f < [f0] 合格
横向方木搁置于间距60cm的纵向方木上,横向方木规格为100 mm ×100mm,横向方木亦按考虑。
q1 = [1.2×(67.5+3.375)+1.4×(2.0+2.0+2.5)] ×0.2+6×0.1×0.1= 18.89KN/M
Mmax =q1l2/10 = 18.89×0.63/10=0.408KN.m
σmax = Mmax/W = 0.408×106/8.33×106=4.9MPa<[σ0]=10.8MPa合格
荷载: q=1.2×(67.5+3.375)×0.2= 17.01kN/m
f =ql4/150 EI= 17.01×6004/150×9.9×103×8.33×106=0.27mm
[f0]=600/400=1.5mm
f < [f0] 合格
纵向方木规格为10×15cm,腹板和端、中横隔梁下立杆纵向间距为60cm。纵向方木按简支梁考虑,计算跨径为60cm。
横向方木所传递给纵向方木的集中力为:
箱底: P=18.85×0.6=11.31kN
纵向方木自重:g=6×0.1×0.15=0.09 kN/m
按最大正应力布载模式计算:
支座反力 R=(11.31×3+0.09×0.6)/2=16.99KN
σmax=Mmax /W=3.62*106/3.75*105=9.6MPa<[σ0]=10.8 MPa 合格
按最大支座反力布载模式计算:
f=Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)=
39.78*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103*2.81*107)=0.64mm<[f0]=600/400=1.5mm 合格
每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算,忽略横向方木自重不计,则纵向方木传递的集中力(均以跨度0.6米计算):
P1=(1.2*(67.5+3.375)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.6*0.6 +0.09*0.6
起见满堂式碗扣支架按10米高计,其自重为:
g=10*0.235=2.25 KN
单根立杆所承受的最大竖向力为:
N=33.98+2.25=36.23 kN
横杆步距按1.2m计算QB/T 5620-2021 罗拉车计算机控制器.pdf,故立杆计算长度为1.2m。
长细比λ=L/i=1200/15.78=76<80,
[N]= φA[σ]=0.513×489×215=53.93kN
σa=N/Aji=36.23×1000/489=74.09MPa< [σa]=140 MPa 合格
因支架底部通过底托(底调钢板为7cm×7cm)坐在原有砼路面上或硬化后的水泥路面上,另外承台基坑和原有绿化带范围内严格按和标准分层夯填,顶部浇筑15cmC15砼,因此基底承载力至少可以达到15 MPa。
因此σmax=N/A=36.23×103/0.072=7.4 MPa<15 MPa 可以
3.3.3箱梁底板下支架检算
3.3.3.1箱梁顶板厚25cmYD/T 5185-2021 IP多媒体子系统(IMS)工程设计规范.pdf,底板厚度50cm情况下支架检算