大門(mén)大橋主塔下橫梁支架設(shè)計(jì)

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1、溫州大門(mén)大橋主塔下橫梁支架設(shè)計(jì)【摘要】溫州大門(mén)大橋?yàn)橹骺?16m的雙塔雙索面斜拉橋，塔高134m，設(shè)有三道橫梁，斜拉橋下橫梁一般均采用落地支架法施工，本文詳細(xì)介紹主塔下橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般思路，希望能為今后橋梁類似結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考?！娟P(guān)鍵詞】斜拉橋塔柱下橫梁鋼管支架預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)驗(yàn)算1、工程概況溫州大門(mén)大橋主橋結(jié)構(gòu)形式為135m+316m+135m雙塔雙索面PC梁斜拉橋，主塔下橫梁為兩端固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁，橫梁高度5.5m，寬度6.4m，頂板、底板、腹板厚度均為0.8m。共有78束19-φ

2、s15.2mm鋼絞線，下橫梁混凝土為C50,見(jiàn)圖1.下橫梁才用落地支架現(xiàn)澆，混凝土分2次澆筑，首次澆筑高3.5m。第2次澆筑2m，相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力也分兩次張拉，首次張拉底板部分預(yù)應(yīng)力且張拉設(shè)計(jì)值的50%，主要作用是防止底板混凝土開(kāi)裂，混凝土澆筑全部結(jié)束后，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，按圖紙順序依次將預(yù)應(yīng)力張拉到位。圖1下橫梁結(jié)構(gòu)圖（cm）2、下橫梁支架設(shè)計(jì)2.1支架設(shè)計(jì)說(shuō)明下橫梁支架僅承受第1次混凝土施工荷載，第2次混凝土施工荷載由下橫梁下層結(jié)構(gòu)承受。支架主受力鋼管采用Φ820螺旋鋼管柱（LZ1壁厚10m

3、m，LZ2壁厚12mm），其標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為12m，通過(guò)法蘭盤(pán)連接。貝雷梁通過(guò)I56a工字鋼和砂筒支撐于鋼管柱上，鋼管柱頂為3I45a工字鋼墊梁，貝雷梁上設(shè)I25a工字鋼分布梁，支架端部同塔壁預(yù)埋牛腿連接。圖2-1支架布置圖2.2計(jì)算參數(shù)1)貝雷梁容許內(nèi)力：彎矩788.2KN?9m；剪力245.2KN；鋼材除特殊注明外均采用HRB235鋼,設(shè)計(jì)彎曲應(yīng)力按170N/mm2，剪切應(yīng)力按110N/mm2考慮；2）混凝土容重3）模板荷載2.0KN/㎡4）施工荷載4.0KN/㎡5）結(jié)構(gòu)自重按首次澆筑3.5m計(jì)算

4、2.3荷載組合1.2（砼荷載+模板+施工荷載）+1.4（振搗荷載+風(fēng)荷載+施工荷載）2.3下橫梁支架受力分析2.3.1貝雷梁受力分析采用貝雷梁作為承重梁，其橫斷面布置形式如圖2-2所示。根據(jù)上橫梁的結(jié)構(gòu)形式及支架的布置方式擬分區(qū)計(jì)算貝雷梁荷載。腹板下貝雷梁分A區(qū)，底板下為B區(qū)。圖2-2貝雷梁布置形式1）A區(qū)貝雷梁荷載驗(yàn)算①底模采用鋼模，按2.2kN/m2計(jì)，則底模沿貝雷梁荷載為：2.2×0.225=0.495kN/m側(cè)模單重按2kN/m2，外模沿貝雷梁荷載為（考慮由2排貝雷共同承受）：5.5×2

5、.0/2=5.5kN/m內(nèi)模荷載按1kN/m2計(jì)算，單側(cè)內(nèi)模最不利工況為1片貝雷承受，其沿貝雷梁的線荷載為：4.8×1=4.8kN/m②橫墊梁沿貝雷線荷載為：1/0.75×0.225×38.1/100=0.34kN/m③振搗荷載：2.0kPa。④施工活載作用：考慮施工時(shí)設(shè)備需求不重，作業(yè)比較分散，按底板寬度承載取荷載為1.0kN/m2。（施工中需嚴(yán)格控制其荷載量）。⑤混凝土荷載貝雷梁間距22.5cm，則混凝土荷載沿貝雷梁集度為：26×3.5×0.225=20.475kN/m⑥風(fēng)荷載：按照規(guī)范，水

6、平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wk=0.7μzμsw0μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按B類地面粗糙度、離地面10m高查表得μz=1.0；μs：風(fēng)荷載體型系數(shù)，按懸掛密目式安全立網(wǎng)取μs=1.3ψ0=1.3×0.8=1.04；w0：基本風(fēng)壓，查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，取0.6KN/m2。則：wk=0.7×1.0×1.04×0.6=0.4368KN/m2。單層貝雷梁高1.5m，風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為貝雷梁頂線荷載，q=0.4368×1.5=0.655KN/m根據(jù)荷載組合，則貝雷梁荷載集度為：圖2-3單片貝雷梁加載圖式及反力9圖2-

7、4單片貝雷梁彎矩圖2-5單片貝雷梁剪力經(jīng)計(jì)算可知，a區(qū)貝雷梁所受彎矩最大為186.2kN·m，最大剪力為176.3kN，受力均滿足貝雷梁要求，反力為，。2)B區(qū)貝雷梁受力驗(yàn)算同樣的方法可算得貝雷梁荷載集度為：圖2-6單片貝雷梁加載圖式及反力圖2-7單片貝雷梁彎矩圖2-8單片貝雷梁剪力9經(jīng)計(jì)算可知，b區(qū)貝雷梁所受彎矩最大為145.5kN·m，最大剪力為137.8kN，受力均滿足貝雷梁要求，反力為，。根據(jù)單片貝雷梁的計(jì)算荷載求得各貝雷梁的內(nèi)力及支座反力如表2-1所示：表2-1貝雷梁計(jì)算統(tǒng)計(jì)表名稱結(jié)構(gòu)

8、計(jì)算內(nèi)力容許內(nèi)力支座反力（KN）彎矩（KN*m）剪力(KN)彎矩（KNm）剪力(KN)計(jì)算內(nèi)力與容許內(nèi)力比（%）分配梁1分配梁2A186.2176.3788.2245.20.2590.66146.2305.3B145.5137.8788.2245.20.2140.544114.2238.62.3.2分配梁計(jì)算分配梁有4種類型，靠塔身側(cè)為分配梁1和分配梁3，跨中部分為分配梁2和分配梁4，其間采用砂箱來(lái)傳遞和分配荷載，各分配梁的詳細(xì)計(jì)算如下：1)分配梁1計(jì)算分配梁1和分配梁2直接承擔(dān)貝雷梁所傳遞的荷