淺析交梨河特大橋高墩橫撐托架設(shè)計(jì)
2017-04-24
一、工程概況： 交梨河特大橋位于廈蓉高速貴州境榕江格龍至都勻段BT15合同段內(nèi)。橋位起訖樁號分別為ZK164+925～K166+691及YK164+915.516～K166+691。全橋長1766m，最大橋高143m，最大墩高126m。主橋上部結(jié)構(gòu)為(85+2×160+85)+(85+160+85) m的變截面預(yù)應(yīng)力砼T型連續(xù)剛構(gòu)箱型梁橋。交梨河特大橋主橋橋墩高度均較大，主墩為雙肢薄壁空心墩，27#、29#、32#墩身一定高度設(shè)有一道橫撐，28#、31#墩設(shè)有二道橫撐。橫撐混凝土厚1m，將前后兩薄壁空心墩聯(lián)系在一起，平面布置圖如下：
二、設(shè)計(jì)依據(jù)： 根據(jù)交梨河特大橋的設(shè)計(jì)圖，確定基本驗(yàn)算資料 (以27#、28#、29#墩為例計(jì)算)： a、橫撐鋼筋混凝土工程量：V=6*7*1=42m3,重量：G=42m3*26 KN/m3=1092 KN, 則每平方米的荷載：1092KN/6 m /7 m=26 KN/m2；荷載分項(xiàng)系數(shù):1.2 b、施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載：取2.5 KN/m2；荷載分項(xiàng)系數(shù):1.4 c、澆筑(傾倒)混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載: 取2.0 KN/m2；荷載分項(xiàng)系數(shù):1.4 d、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：取2.0 KN/m2； 荷載分項(xiàng)系數(shù):1.4 e、模板的重量：底模6m *7m*100?/?+側(cè)模1m *7m*100?/?*2=5600?， 則每m2底模上產(chǎn)生的荷載:5600?/6m/7m=1.33KN/m2； 荷載分項(xiàng)系數(shù):1.2
三、構(gòu)件驗(yàn)算：
1、I區(qū)構(gòu)件驗(yàn)算
1）、2號分配梁的計(jì)算
2#分配梁按0.5m間距布置(見上圖),則每根2號分配梁承擔(dān)的荷載: q=(26*1.2+2.5*1.4+2*1.4+2*1.4+1.33*1.2)*0.5=20.948 KN/m,按簡支梁進(jìn)行計(jì)算: 跨中最大彎矩: Mmax=ql2/8=94.266 KN.m 支座處最大剪力:Qmax= ql/2=62.844 KN a、初選截面:梁的截面抵抗矩為:W= Mmax/[σw]= 94.266 KN.m/145Mpa=650.11cm3 查路橋施工計(jì)算手冊第796頁選I32b得，Ix=11626cm4,Wx=726.7cm3,Sx=426.1cm3,ix=12.58cm,d=11.5mm,每延米重量:57.71kg/m。
b、截面驗(yàn)算 梁自重產(chǎn)生的彎矩：M=ql2/8=2.597 KN.m； 梁自重產(chǎn)生的支座剪力：Q=ql/2=1.731KN； 總彎矩:Mx=94.266+2.597=96.863KN.m 總剪力:Qx=62.844 +1.731=64.575KN 跨中彎矩應(yīng)力: σ=Mx/ Wx=96.863KN.m/726.7cm3=133.3 Mpa0.20%。
1)組合荷載（以每延米板寬計(jì)算） II區(qū)荷載 (以28#、31#墩計(jì)算) a、隔板混凝土工程量：V=2.6*4.8*1=12.48m3,重量：G=12.48m3*26 KN/m3=324.48 KN,則每平方米的荷載：324.48KN/2.6 m /4.8 m=26 KN/m2； b、施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載：取2.5 KN/m2； c、澆筑(傾倒)混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載: 取2.0 KN/m2； d、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：取2.0 KN/m2； f、預(yù)制混凝土板每平方米的荷載：0.15m *1m *1m *26 KN/m3/1m =3.9 KN/m2； a、f兩項(xiàng)的荷載分項(xiàng)系數(shù):1.2；b、c、d、三項(xiàng)的荷載分項(xiàng)系數(shù):1.4； 則每延米板寬線荷載 q=26*1.2+2.5*1.4+2*1.4+2*1.4+3.9*1.2=44.98KN/m
2)截面驗(yàn)算 板的控制截面為跨中截面,則: 跨中彎矩: M1=ql2/8=38.008 KN.m 支座處的剪力: Q1=ql/2=58.474 KN 假設(shè)as=35mm,則ho=150-35=115mm,設(shè)混凝土受壓區(qū)高度為x；根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第5.2.2條的公式得(無預(yù)應(yīng)力鋼筋,不考慮受壓區(qū)鋼筋參與受力): ro*M1= ƒcd*b*x*(ho-x/2) (5.2.2-1公式) ƒsd*As=ƒcd*b*x (5.2.2-1公式)故: 1.0*38.008KN.m=13.8Mpa*1m*x*(0.115m-x/2) 解得x1=27mm, x2=203mm(大于板厚,舍去)。x1=27mmρmin=0.223%滿足要求 b、混凝土受壓區(qū)實(shí)際高度為: x實(shí)=ƒsd*As/(ƒcd*b)= 280*2534/(13.8*1000)=51.4mm38.008KN.m
參考文獻(xiàn)：
1、公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）
2、公路橋涵施工施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 041-200）
3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017-2003）
4、路橋施工計(jì)算手冊（人民交通出版社 周永興 何兆益 鄒毅松等編著）
注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文
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