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【正文】 最不利 間距為 165cm，故 mKNlqq / ????? q 則 mKNlqM ????? 223m a x M p aM p aWM 1 7 0 63m a xm a x ???? ??? ?? 強(qiáng)度滿足要求。 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 23 mmlmmEIlqV 5 9 8 4 8 45 811 4343 ??????? ????? ? 故加勁橫梁符合要求。 5） 豎向加勁梁（雙拼 16 槽鋼）計(jì)算 豎向加勁梁的最不利間距為 ，材料規(guī)格為 ][16，計(jì)算荷載為橫向加勁梁的集中荷載 P 作用， KNlqP ????? p p p p 按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算 mKNM ?? a x ? ? M p aM p aWM 1 7 2 3101 1 72 63m a xm a x ????? ??? ? ?? ，滿足要求。 撓度驗(yàn)算： 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 24 Midas 軟件計(jì)算可得最大撓度為 ? 故加勁縱梁符合要求。 6）對(duì)拉螺栓計(jì)算 上下對(duì)拉 桿 共同承受混凝土通過模板及 16＃槽鋼傳遞的反力，考慮設(shè)置上、下 兩層拉桿 。 根據(jù)豎向加勁梁 計(jì)算 可 得 ，受力模型支反力即為 對(duì)拉桿的拉力N=。 查《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》（人民交通出版社）可知，φ 18 精軋螺紋鋼容許正應(yīng)力為 540Mpa，容許拉力 ? ? kNN 137? ； 由上面計(jì)算可知，對(duì)拉螺桿受力 ? ?NN? ， 滿足要求。 二、 抱箍計(jì)算 抱箍設(shè)計(jì)主要包括鋼帶與墩柱的摩擦設(shè)計(jì)和鋼帶與外伸牛腿的焊接設(shè)計(jì)兩方面的內(nèi)容，抱箍尺寸見附圖。 由設(shè)計(jì)圖紙中各蓋梁的支撐形式及蓋梁自身情況可知，單個(gè)抱箍承受的作 用力在 13墩蓋梁施工時(shí)達(dá)到最大。故擬選 13墩蓋梁施工時(shí)荷載來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算。 由設(shè)計(jì)圖紙中可以知道，該蓋梁混凝土的體積 V=,容重γ =25KN/m3,則相對(duì)安全的取總荷載 KNVG 22 2 ????? ? （ 為按常規(guī)選取的施工荷載系數(shù)） ,13為雙柱墩，采用 2 個(gè)抱箍搭設(shè)施工平臺(tái)，則單個(gè)抱箍的承 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 25 重為 P=G/2=1110KN。 1）鋼帶與墩柱摩擦力方面的計(jì)算 ①鋼帶對(duì)墩柱的壓應(yīng)力б 1 1B D KP?? ? ? 式中：μ —— 摩擦系數(shù)，取 B—— 鋼帶寬度，本方案取 500mm K—— 荷載安全系數(shù)，取 P—— 上部荷載 ［б c］ —— 墩柱砼的抗壓強(qiáng)度容許值，其值不大于 ，本方案墩柱混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為 C30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fcd=， =。 代入相關(guān)量得? ? M P aM P aDBKP c 6 0 101 1 1 02 31 ?????? ???? ???? ②鋼帶內(nèi)應(yīng)力 2? （受力如下圖） 由上圖分析可知： 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 26 BtadaBrn220 1 s in ?? ??，化簡(jiǎn)得： tr/12 ?? ? 式中： t—— 鋼帶厚度，取 14mm r—— 墩柱半徑 800mm 代入相關(guān)量得： ? ? M P aM P atr 2 1 6 814/8 0 ?????? ??? ③當(dāng) ?? 時(shí)，半個(gè)鋼帶伸長(zhǎng)量為 ? ? rEl ?? /2?? 半個(gè)鋼帶加工長(zhǎng)度 ? ? rElrL ??? /1 2????? 式中： E—— 鋼材的彈性模量，為 105MPa 代入相關(guān)量得： ? ? mm2 5 1 08 0 1 0 0 0 0/ 6 81 ???????? lrL ? 兩半抱箍接頭間隙取為 ，則取 L=2510mm，接頭處采用 8 根 級(jí)高強(qiáng)螺栓， 分兩排布置，螺栓直徑取為 30mm。 螺栓布置簡(jiǎn)圖如下（詳情見附錄圖紙） 鋼帶所受拉力 KNAP 1 8 0105 0 6 8 32 ?????? ?? 螺栓設(shè)計(jì)拉力 PKNnfAN btt ??????????? ? 3有 ，滿足設(shè)計(jì)要求。 式中： A—— 鋼帶橫截面積； A 有 —— 螺栓有效面積，取為 561 mm2； 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 27 —— 螺栓群應(yīng)力折減系數(shù)； btf —— 級(jí)高強(qiáng)螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，為 400MPa； 2）牛腿焊縫計(jì)算 按照焊縫傳遞應(yīng)力與母材承受應(yīng)力相協(xié)調(diào)的原則，假定由腹板焊縫承受全部的剪力及彎矩，其受力如圖： 單個(gè)牛腿承受荷載 N=1110/4=，將其等效為剪力與彎矩 M 的合成，即： KNNV .5277?? ， mKNeNM ?????? 7 7 腹板焊縫形式如下 : 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 28 ①?gòu)澗?M 作用下腹板焊縫強(qiáng)度 n? ： M PalhMWMWM wexn .685/32// 2 ????? 式中： eh —— 焊縫有效寬度，取 1eh = fh —— 焊縫 焊腳尺寸，取 fh =10mm wl —— 焊縫長(zhǎng)度，取 500mm xW —— 單條焊縫的抗彎截面模量 211/6x e wW h l? ②剪力作用下腹板側(cè)焊縫剪應(yīng)力： ? ? ? ? M P alhV wgf 0 ???????? 式中符號(hào)意義同上。 ③在鋼帶拉力 P作用下焊縫應(yīng)力 鋼帶拉力由腹板及加勁肋焊 縫共同承擔(dān)： ? ? ? ? M P alhP wgp ???????? ?? 綜上 ,腹板焊縫強(qiáng)度 M P afM P a wfnpf 222222 ????????? ???? 腹 經(jīng)過以上計(jì)算可知，初擬抱箍尺寸安全可行。 ④牛腿法蘭板的厚度計(jì)算 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 29 根據(jù)抱箍設(shè)計(jì)圖及其受力分析后，取兩加勁肋之間的法蘭板進(jìn)行驗(yàn)算（法蘭板采用 2cm 厚鋼板制作）。按法蘭盤面板最大平均壓力，作用在三邊支承的矩形上（一邊由鋼帶，以便由加勁肋板，見圖）。 由 ??ba 查表得，三邊支承彎矩系數(shù)β = 式中 — a、 b 為三邊支承板中自由邊的長(zhǎng)度和兩邊肋的寬度。 三邊支撐板的彎矩為： 2max qaM ?? 式中： q— 作用在底板單位面積上的壓力； Nq ab? a 、 b — 為三邊支承板中自由邊的長(zhǎng)度和兩邊肋的寬度 。 N— 該板承受的拉力，取為 KNNN t 3594/14364/ ??? 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得： mmmmfbNafqafM 32m a x ????????? ??，滿足要求結(jié)構(gòu)安全。 ⑤肋板焊縫計(jì)算 按照焊縫傳遞應(yīng)力與母材承受應(yīng)力相協(xié)調(diào)的原則，由于腹板焊縫傳力很小，可略去不計(jì)，即假定腹板焊縫只承受剪力，翼緣焊縫承受全部彎矩，根據(jù)抱箍設(shè)計(jì)圖及螺栓受力情況分析得肋板焊縫受力如圖： 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 30 圖中 KNNP t ?? 將 P 等效為剪力 V與彎矩合成： mKNePM ?????? 5 8 7 則腹板焊縫剪應(yīng)力： ? ? ? ? M P afM P alhP wg 3 ??????? ???? 翼緣焊縫應(yīng)力： ? ? M P afM P aWM wf 61016 26 ??????? ????? 式中： eh —— 焊縫有效寬度，取 1eh = fh —— 焊縫焊腳尺寸，取 fh =8mm 1wl —— 焊縫長(zhǎng)度，取 230mm 2wl —— 焊縫長(zhǎng)度，取 270mm xW —— 單條焊縫的抗彎截面模量 2 1 /6x e wW hl? 三、 縱橫分布梁的驗(yàn)算 縱梁擬采用 I56a，縱梁置于牛腿上，其上布置 ][10 作為分布橫梁。 1）分布橫梁的計(jì)算 蓋梁寬 米，高 米，長(zhǎng) 米，布置 ][10 作為分配梁，間距為 米 。分布橫梁 ][10 的彈性模量 E=205000MPa,慣性矩 I=396cm4，抗彎模量 W=78cm3； 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 31 由前面計(jì)算結(jié)果 （底面模板承受的均布力 ） 及設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算得， 作用在單根 分布 梁 （取 2m 橫梁進(jìn)行計(jì)算） 上的荷載 : 則 mKNq / ???自 ， 其受力圖如下： q 則 mKNqlqlM ??????????? 4 6 22m a x M p aM p aWM 1 7 3 63m a xm a x ???? ??? ?? 強(qiáng)度滿足要求。 為 簡(jiǎn)化 計(jì)算， 將跨度取為 170cm，則 撓度 mmmmEIlqV 5 01 7 0 9 8 4 8 45811434 ??????? ????? ? 故加勁橫梁符合要求。 2）分布縱梁的計(jì)算 每個(gè)抱箍牛腿上安放一根單根Ⅰ 56a，一個(gè)蓋梁施工共設(shè) 2 根縱梁，假定縱梁承受的荷載為均布荷載 zq ，以 13墩 米寬蓋梁為最不利工況，則單根縱梁承受均布荷載為 mKNqq z /??? 。分布縱梁 I56a 的彈性模量E=205000MPa,慣性矩 I=65576cm4，抗彎模量 W=2342cm3； 根據(jù)縱梁所 受荷載情況，建立其 MIDAS 模型進(jìn)行計(jì)算： 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公路 博深高速公路第一合同段施工方案 32 分布縱梁的應(yīng)力分布圖 由上面計(jì)算的縱梁分布圖可知，最大彎矩應(yīng)力 ? ? M P aM P a 2 1 1 3m a x ??? ?? 縱梁的撓度分布圖 跨中撓度 mlmf 0 2 2 0 0/94 0 00 0 1 7 8 ???? ，滿足要求； 懸臂端撓度 mlmf 0 1 1 2 0 0/.544 0 00 0 5 3 9 ???? ，滿足要求。