米支架檢算書

32米槽型梁單排貝雷梁支架支架檢算書2010年8月30日一、檢算依據(jù)1、xx大橋32米槽型梁新雙排支撐體系貝雷梁支架設計圖2、公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（JTJ025-86）3、鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003）4、《橋梁施工工程師手冊》5，材料力學，劉鴻文，高教出版社二、xx大橋32槽型梁單排貝雷梁支架檢算1、支架材料根據(jù)“xx大橋32米槽型梁新雙排支撐體系貝雷梁支架設計圖”，32米槽型連續(xù)梁支架采用雙層加強貝雷架，上下弦桿加強，豎桿采用[14型鋼加強，在槽型梁的兩側腹板區(qū)各布置13排貝雷梁；底板區(qū)貝雷架為7排，間距600mm。除底板中間兩根豎桿連接采用[8型鋼連接外，其余貝雷架連接桿件均采用L110x110x10的角鋼連接，連桿的連接方式如圖1所示。圖1xx大橋32米槽型梁新雙排貝雷梁支架連接方式貝雷梁支架材料屬性具體情況見表1所示。表1xx大橋32槽型梁雙排貝雷梁支架材料屬性表名稱型號密度(kg/立方米))彈模（MPa）貝雷架弦桿2[1078502.1e11豎桿I8腹桿加強弦桿2[10加強豎桿[14b+I88聯(lián)接系1L110x1110x10聯(lián)接系1[82、有限元模型有限元模型的建立是基于ANSYS環(huán)境下進行。根據(jù)貝雷梁空間布設的整體情況，建立整體有限元空間支架模型。貝雷架和其連接桿件均采用空間梁單元（beam44）模擬，每個結點包括3個平動自由度和3個轉動自由度。貝雷片標準構件之間按鉸接處理。為方便加載，貝雷架上方建立表面接觸單元(surf154)模擬（單元質量為零，僅起加載作用），表面接觸單元與梁單元之間采用節(jié)點自由度耦合的方法連接在一起。有限元模型如圖2所示。邊界條件按左端固定支座右端活動支座考慮。圖2xx大橋32米槽型梁新雙排貝雷梁支架有限元分析模型支架的各個構件采用讀入截面的形式計算構件的截面參數(shù)（面積、慣性矩等），具體如圖3-5所示。圖3弦桿單元截面特性計算圖4豎桿及腹桿單元截面特性計算圖5聯(lián)接件單單元截面特特性計算3、荷載統(tǒng)計作用在支架上的的荷載主要要有：支架自重，由程程序自動計計入；根據(jù)“xx大橋橋32槽型梁梁新雙排貝雷雷梁支架設設計圖”，槽型梁荷荷載按750t計算。施工荷載:按11KN/平方米計入入。混凝土傾倒沖擊擊荷載：按按2KN/平方米計入入。模板荷載：600t其中，②~⑤荷荷載按照槽槽型梁截面面劃分為翼翼板、腹板板和底板三三部分，按按照各部分分的面積計計算作用在在相應表面面接觸單元元上的荷載載。計算過過程從略，具具體作用在在表面接觸觸單元上的的荷載集度度分別為：：翼緣板表表面接觸單單元114922N/平方米。腹腹板表面接接觸單元9929088N/平方米。底底板表面接接觸單元2215288N/平方米。4、結算結果將荷載施加于有限限元分析模模型上計算算，得到支支架結構的的各構件的的截面應力力分布，具具體如下分分析：a、弦桿應力提取弦桿應力云云圖如圖6~9所示。圖6貝雷梁弦桿桿單元左端截面最大組合應力云云圖（單位位：Pa）圖7貝雷梁弦桿桿單元右端截面最大組合應力云云圖（單位位：Pa）圖8貝雷梁弦桿單元元左端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）圖9貝雷梁弦桿桿單元右端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）由圖6-9可知，貝貝雷架弦桿桿的最大、最最小組合應應力如表2所示。表2弦桿應力力最值表（單單位：MPa）名稱應力值備注單元左端截面最大組合拉應力力110最小組合拉應力力105最大組合壓應力力-176最小組合壓應力力-151單元右端截面最大組合拉應力力117最小組合拉應力力105最大組合壓應力力-172最小組合壓應力力-151由此可知：貝雷雷梁弦桿強強度滿足要要求！b、腹桿應力提取腹腹桿應力云云圖如圖10-113所示。圖10貝雷梁梁腹桿單元左端截面最大組合應力云云圖（單位位：Pa）圖11貝雷梁腹桿桿單元右端截面最大組合應力云云圖（單位位：Pa）圖12貝雷梁腹桿桿單元左端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）圖13貝雷梁腹桿桿單元右端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）由圖10~133可得到貝貝雷梁腹桿單元最大大、最小組組合應力：：由此可知：貝雷雷梁腹桿強度滿足要要求！C、豎桿應力計算算提取支架結構豎豎桿單元的的應力分布布云圖如圖圖14~17所示。圖14貝雷梁豎桿單元元左端截面最大組合的的應力云圖圖（單位：：Pa）圖15貝雷梁豎桿桿單元右端截面最大組合應力云云圖（單位位：Pa）圖16貝雷梁豎桿桿單元左端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）圖17貝雷梁豎桿桿單元右端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）由圖14-177可得到貝雷雷梁豎桿單元應應力為：由此可知：該貝貝雷梁豎桿桿強度滿足足要求！但是必須須注意底板板下7排貝雷梁梁中的豎桿桿也必須加加強！D、聯(lián)接系桿應力力計算提取支支架聯(lián)接系系單元應力力分布如圖圖18-221所示。圖18貝雷梁聯(lián)接系桿桿單元左端截面最大組合應力云云圖（單位位：Pa）圖19貝雷梁聯(lián)接系桿桿單元右端截面最大組合應力云云圖（單位位：Pa）圖20貝雷梁梁聯(lián)接系桿單單元左端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）圖21貝雷梁聯(lián)接系桿桿單元右端截面最小組合應力云云圖（單位位：Pa）由圖18-21可得到貝貝雷梁聯(lián)接接系桿單元元應力為：：由此可知：該貝貝雷梁連桿桿強度滿足足要求！必須注意意的是，腹腹板區(qū)貝雷雷梁支架與與底板區(qū)貝貝雷梁支架架必須采用用連接角鋼鋼連為整體體，共同受受力?、谛巫冇嬎憬Y果為校核貝雷梁支支架的剛度度，提取支支架結構的的位移云圖圖如圖22~224所示。貝雷梁在X、YY、Z方向的變變形計算結結果如圖221-23所示。圖22貝雷梁支架架X方向變形云圖（單單位：m）圖23貝雷梁支架架Y方向變形云圖（單單位：m）圖24貝雷梁支架架Z方向變形云圖（單單位：m）由圖22~244可以看出出：支架結結構在X、Y、Z三個方向向的最大變變形為：；，由此可知：支架架結構的豎豎向撓度故貝雷梁支架剛剛度滿足要要求。三、分配梁檢算算根據(jù)“xx大橋橋32米槽型梁新雙雙排貝雷梁梁支架設計計圖”，分配梁梁采用雙40工字鋼梁梁布設。其其有限元分分析模型的的建立同樣樣基于ansyys軟件環(huán)境境進行，其中單元元共計34個。邊界界條件按立立柱布置情情況，在對對應結點出出施加豎向向約束。荷荷載為貝雷雷梁支架計計算得到的的支反力，在在相應結點點處按集中中荷載施加加。有限元元模型如圖圖25所示，圖25分配梁有限元計計算圖示分配梁單元截面面參數(shù)如下下表3所示。表3分配梁單單元截面參參數(shù)取值表表名稱規(guī)格面積（）慣性矩（）梁高（m）分配梁2I40c0.02044.770e--40.4貝雷梁計算后得得到在分配配梁單元各各節(jié)點支反反力大小如如表4所示。表4分配梁結點荷載載集度一覽覽表（單位位：N）節(jié)點號Fy（N）節(jié)點號Fy（N）101919248021981702018826031631002120482041983802220843052278902316244061965102416688072021502516312081931002619694092151102721486010197350281940201116453029201810121675503019503013162460312284901420955032199100152061803316300016189030342007901719270035018189040利用此處反力進進行檢算承承重梁，計計算后得到到分配梁單單元組合應應力如表5所示。表5分配梁單元組合合應力一覽覽表（單位位：Pa）單元左端最大應力右端最大應力左端最小應力右端最小應力11.9746EE-066.2026EE+03-1.97466E-066-6.20266E+03326.2026EE+032.9266EE+07-6.20266E+033-2.92666E+07732.9266EE+078.2631EE+07-2.92666E+077-8.26311E+07748.2631EE+071.4838EE+08-8.26311E+077-1.48388E+08851.4838EE+087.1677EE+07-1.48388E+088-7.16777E+07767.1677EE+071.1444EE+07-7.16777E+077-1.14444E+07771.1444EE+073.1845EE+07-1.14444E+077-3.18455E+07783.1845EE+075.8949EE+07-3.18455E+077-5.89499E+07795.8949EE+076.8025EE+07-5.89499E+077-6.80255E+077106.8025EE+076.0560EE+07-6.80255E+077-6.05600E+077116.0560EE+073.9300EE+07-6.05600E+077-3.93000E+077123.9300EE+073.9916EE+06-3.93000E+077-3.99166E+066133.9916EE+064.4938EE+07-3.99166E+066-4.49388E+077144.4938EE+071.3804EE+08-4.49388E+077-1.38044E+088151.3804EE+081.7812EE+07-1.38044E+088-1.78122E+077161.7812EE+075.4713EE+07-1.78122E+077-5.47133E+077175.4713EE+077.8621EE+07-5.47133E+077-7.86211E+077187.8621EE+075.4830EE+07-7.86211E+077-5.48300E+077195.4830EE+071.7524EE+07-5.48300E+077-1.75244E+077201.7524EE+071.3738EE+08-1.75244E+077-1.37388E+088211.3738EE+084.4817EE+07-1.37388E+088-4.48177E+077224.4817EE+073.8268EE+06-4.48177E+077-3.82688E+066233.8268EE+063.8850EE+07-3.82688E+066-3.88500E+077243.8850EE+075.9882EE+07-3.88500E+077-5.98822E+077255.9882EE+076.7237EE+07-5.98822E+077-6.72377E+077266.7237EE+075.8084EE+07-6.72377E+077-5.80844E+077275.8084EE+073.0925EE+07-5.80844E+077-3.09255E+077283.0925EE+071.2497EE+07-3.09255E+077-1.24977E+077291.2497EE+077.2833EE+07-1.24977E+077-7.28333E+077307.2833EE+071.4952EE+08-7.28333E+077-1.49522E+088311.4952EE+088.3388EE+07-1.49522E+088-8.33888E+077328.3388EE+072.9652EE+07-8.33888E+077-2.96522E+077332.9652EE+076.2026EE+03-2.96522E+077-6.20266E+033346.2026EE+034.1589EE-07-6.20266E+033-4.15899E-077從表5可以看出出：由此可知：該雙雙40工字鋼梁梁強度略超高高容許應力力，但未超超過許用應應力的105%，因此強強度滿足要要求！必須特別注意，支支柱的位置置應設在貝貝雷梁支架架相應豎桿桿下方，如如圖25所示的5、15、21、31號節(jié)點處處！此外，為為保險起見見，建議采采用雙I45工字鋼。四、鋼管立柱檢算算根據(jù)“xx大橋橋32米槽型梁新雙雙排貝雷梁梁支架設計計圖”，鋼管立立柱采用壁壁厚為122mm鋼管管。參考公路橋橋涵鋼結構構及木結構構設計規(guī)范范（JTJ0025-886）、《材料力力學》進行行立柱強度度、穩(wěn)定性性檢算。根據(jù)分配梁計算算，求的分分配梁各支支反力如下下：、、，，由計算結果可知知邊上支柱柱的所受的的軸向壓力力較大，因因此只需檢檢算邊上支支柱即可。根據(jù)“xx大橋32米米槽型梁新雙雙排貝雷梁梁支架設計計圖”，本處荷載載類型依舊舊采用檢算算貝雷梁時時所用荷載載類型，立立柱材料采采用Q235鋼材，取取，計算參參考《橋梁梁施工工程程師手冊》、《材材料力學》和和《公路橋涵涵鋼結構及及木結構設設計規(guī)范》。立柱的檢算按照照上部分計計算出來的的支反力取取反力較大大者，即節(jié)節(jié)點31號處的的立柱進行行檢算即可可。檢算過過程參考《材材料力學》。立柱的截面積：：橫截面的慣性矩矩：截面的慣性半徑徑：桿件的細長比：：參考《材料力學學》取長度因因素，則：：根據(jù)柔度，根據(jù)據(jù)《鋼結構設計計規(guī)范》取穩(wěn)定因因數(shù)強度驗算：穩(wěn)定性驗算：計算可知：立柱柱強度和穩(wěn)穩(wěn)定性滿足足要求。五、結論綜上所述，對xxx大橋32米槽型梁單單排貝雷梁梁支架的強強度、剛度度，分配梁梁的強度以以及鋼管柱柱支撐的強強度和穩(wěn)定定性進行了了詳細的檢