0002：阜阳市向阳路颍河大桥主桥梁、拱部拼装支架及门机轨道支架

阜阳市向阳路颍河大桥及接线工程

颍河大桥主桥梁、拱部拼装支架 及门机轨道支架结构计算书

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二〇一六年一月

目 录

一 计算依据 ........................................................................................................................................ 1 二 工程概况 ........................................................................................................................................ 1

2.1 总体介绍 .................................................................................................................................................... 1 2.2 拱圈结构介绍 ............................................................................................................................................ 2 2.3 中跨桥面系结构介绍 ................................................................................................................................ 3 2.4 钢纵梁结构介绍 ........................................................................................................................................ 4 2.5 边跨钢箱梁结构介绍 ................................................................................................................................ 5 2.6 主墩及过渡墩下部结构介绍 .................................................................................................................... 5

三 中跨梁部拼装支架计算 ............................................................................................................... 5

3.1 支架结构设计 ............................................................................................................................................ 5 3.2 计算内容 .................................................................................................................................................... 6 3.3 参数选取及荷载计算 ................................................................................................................................ 6 3.4 上游梁部拼装支架主要结构计算及结果 ................................................................................................ 8 3.5 中间梁部拼装支架主要结构计算及结果 .............................................................................................. 17 3.6 下游梁部拼装支架主要结构计算及结果 .............................................................................................. 27 3.7 管桩入土深度计算 .................................................................................................................................. 37 3.8 小结 .......................................................................................................................................................... 38

四 边跨梁部拼装支架计算 ............................................................................................................. 39

4.1 支架结构设计 .......................................................................................................................................... 39 4.2 计算内容 .................................................................................................................................................. 39 4.3 参数选取及荷载计算 .............................................................................................................................. 39 4.4 边跨梁部拼装支架主要结构计算及结果 .............................................................................................. 41 4.5 管桩入土深度计算 .................................................................................................................................. 48 4.6 小结 .......................................................................................................................................................... 49

五 拱部拼装支架计算 ..................................................................................................................... 50

5.1 支架结构设计 .......................................................................................................................................... 50 5.2 材料力学参数 .......................................................................................................................................... 50 5.3 计算荷载及计算假定 .............................................................................................................................. 51 5.4 钢管拱安装计算 ...................................................................................................................................... 52 5.5 钢丝绳及吊点计算 .................................................................................................................................. 74 5.6 单根立柱稳定性计算 .............................................................................................................................. 77 5.7 拼装完成后立柱支点反力 ...................................................................................................................... 78

I

5.8 结论 .......................................................................................................................................................... 79

六 主桥梁部拼装用门机轨道支架计算 ......................................................................................... 79

6.1 支架结构设计 .......................................................................................................................................... 79 6.2 计算内容 .................................................................................................................................................. 82 6.3 参数选取及荷载计算 .............................................................................................................................. 82 6.4 主桥梁部拼装用门机轨道支架计算结果 .............................................................................................. 83 6.5 管桩入土深度计算 .................................................................................................................................. 98 6.6 小结 .......................................................................................................................................................... 99

II

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主桥梁、拱部拼装支架及门机轨道支架结构计算书

一 计算依据

1 《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号文） 2 《阜阳市向阳路颍河大桥及接线工程施工组织设计》（2015年1月）

3 《阜阳市向阳路颍河大桥主桥梁、拱部拼装安全专项施工方案》（2016年1月） 4 《向阳路颍河大桥设计-施工图设计文件》（2014年8月） 5 《向阳路颍河大桥设计-详细工程地质勘察报告》（2014年8月） 6 《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 7 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015） 8 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 9 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

10 《公路桥涵抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004） 11 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2006)

12 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）

13 《钢结构设计手册》（中国建筑工业出版社，《钢结构设计手册》编辑委员会） 14 《装配式公路钢桥使用手册》（广州军区工程科研设计所，黄绍金等编著） 15 《装配式公路钢桥多用途使用手册》（广州军区工程科研设计所）

16 《路桥施工计算手册》（人民交通出版社，周水兴、何兆益、邹毅松等编著） 17 《简明施工计算手册》（中国建筑工业出版社，江正荣、朱国梁编著）

二 工程概况

2.1 总体介绍

向阳路颍河大桥位于阜阳市市区，跨越颍河，连接颍东区与颍州区，桥梁上距颍南公路桥约1.3km，下距京九铁路桥约75m。自北向南跨越颍河滩地、东坪圩堤、主河槽、颍河南大堤及河滨路，跨径组合为2×（4×35）m等截面连续箱梁+（47+148+47）m下承式梁拱组合体系拱桥+（35+60+35）m变截面连续箱梁+（5×35）m等截面连续箱梁，桥梁全长834m，主桥部分全长242m，宽42m。

颍河大桥主桥跨径布置为（47+148+47）m，全长242m，为三跨下承式梁拱组合体系拱桥。

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主拱圈采用双片矩形钢箱拱，通过门式风撑进行连接，主跨桥面系采用正交异性钢桥面板，横桥向采用高强螺栓与钢纵梁（系杆）进行栓接，边跨采用单箱八室钢箱梁结构，主桥吊杆采用环氧无粘结钢绞线整束挤压式吊杆，桥梁全桥从立面看呈飞雁式造型，从横断面上看，配合风撑效果，呈门式造型。桥梁结构上为创新型桥梁，主桥全桥构成三跨连续梁受力体系，其中主跨本身为下承式系杆拱桥，系杆为刚性与柔性组合系杆。

图2.1 向阳路颍河大桥效果图

和谐路莲花路 图2.2 向阳路颍河大桥桥型布置图（单位：cm）

2.2 拱圈结构介绍

拱圈截面为矩形钢箱结构，拱圈轴线为二次抛物线形，矢跨比为1:4。拱脚位置处拱图上、 下缘线为二次抛物线与圆弧线的组合线型，靠近中墩处，上缘采用半径220m的反切圆弧对拱圈上缘线进行过渡，顺接至边跨；下缘采用半径125m的正切圆弧与顺接拱脚箱梁。中墩处采用镂空处理，局部采用小半径圆弧线进行过渡。横桥向，全桥由双片拱圈组成，拱圈

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间距为35m。双片拱圈间通过两片组合起来的门式风撑进行连接，保证拱圈的横向稳定性。

单片拱圈主体部分为矩形截面，拱圈高度为2.4m，横向宽度为2.0m，宽度与系杆（钢纵梁）宽度一致。拱圈截面，腹板、顶底板钢板厚度均为20mm，拱脚处顶底板加厚至24mm. 拱圈内部均采用I型加劲肋，加劲肋高度为180mm，钢板厚度为16mm，顶底板、腹板加劲肋间距为400mm。拱箱内，顺桥向每隔2m设置一道横隔板，横隔板平面与拱轴线垂直，隔板厚度为20mm，隔板中心采用挖空处理，便于后期检修人员出入。挖空孔洞边缘采用长200mm、厚度12mm的钢板包裹一圈进行加劲处理。在吊杆处另外设置吊杆加劲隔板，与吊杆轴线方向一致。

桥梁中心线

图2.3 墩顶处横断面布置图（单位：cm） 图2.4 跨中吊杆处横断面布置图（单位：cm）

图2.5 拱圈总体构造布置图（单位：cm）

2.3 中跨桥面系结构介绍

桥梁中跨桥面系采用正交异性钢桥面板结构形式。桥面板厚度为16mm，横桥向采用高强

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螺栓与钢纵梁（系杆）进行栓接。桥面板由5根I型小纵梁进行支撑，小纵梁梁高为1750mm,间距为5.1或5.7m，钢板厚度为20mm。小纵梁之间再设置U型加劲肋，U肋采用8mm钢板压制成的U形闭口肋，闭口肋顶宽300mm，高280mm，底宽170mm，闭口肋的间距为600mm。

横梁采用整板式的横隔板，横隔梁间距为3.0m。横梁厚度均为20mm。横梁与两侧主系梁通过高强螺栓连接。中跨钢箱梁共分为22个梁段，节段标准长度为6m。梁段间钢结构工地接缝均为焊接。吊杆与钢梁的锚固结构为全焊结构。

图2.6 主跨标准横断面布置图（主跨）（单位：cm）

图2.7 主跨标准横断面布置图（墩顶）（单位：cm）

2.4 钢纵梁结构介绍

本桥采用刚性与柔性组合系杆，即钢纵梁结构，作为主受力结构承受拱圈的水平推力，同时，也作为桥面系的加劲梁结构。

钢纵梁梁高2.5m，宽2.0m。纵梁顶底板、腹板均为24mm厚钢板。钢纵梁顶底板均采用I型加劲肋，加劲肋高度为170mm、厚14mm钢板焊接成。每侧钢纵梁内设置四束体外预应力钢绞线，组成结构的柔性系杆体系。

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2.5 边跨钢箱梁结构介绍

主桥边跨部分采用钢箱梁结构形式。主墩处梁高为5.5m，通过16m的二次抛物线过渡段，向边墩方向过渡至2.5m梁高。

横桥向为单箱八室结构。其中外侧两室宽度为2.0m，与主跨钢纵梁对接，其他6室宽度分别为：5.7m、5.1m。箱梁内腹板均为厚度20mm的钢板，顶底板厚度均为16mm，局部加厚至24mm箱梁底板和腹板均采用I型加劲肋，加劲肋为高度150mm、厚度12mm钢板焊接，底板加劲肋间距为300mm，腹板为500mm。钢箱梁顶板处采用U肋加劲，与主跨U肋对接。

纵桥向每隔4m设一道横隔板，横隔板为厚度12mm的钢板，在腹板处断开。横隔板中间做挖空处理，并在挖空边缘做局部加劲。另外与横隔板间隔2m处，还做一道横肋进行局部加劲，横肋为I型构造，高度为600mm，采用厚度为12mm的钢板焊接。

图2.8 边跨钢箱梁标准横断面布置图（墩顶）（单位：cm）

2.6 主墩及过渡墩下部结构介绍

主墩采用双柱式桥墩，桥墩中心线与钢纵梁对齐。桥墩采用带扩大头的矩形截面桥墩，下部墩身为5×5m矩形断面，上部扩大头为7×7m矩形断面。主墩下部结构采用13.2×13.2m正方形承台接群桩基础，承台厚4m，单个承台下共9根直径2m钻孔灌注桩，桩基均为摩擦桩。

过渡墩采用门式桥墩，桥墩纵桥向厚度为3.3m，横桥向每根墩柱宽3.5m，门式盖梁高3m。下部基础为承台接群桩基础，承台宽3.8m，长42m，承台下共8根直径2m钻孔灌注桩，桩基均为摩擦桩。

三 中跨梁部拼装支架计算

3.1 支架结构设计

根据拼装方案，主桥中跨钢梁在工厂内按钢纵梁、横梁、顶板等单元分块加工，运至现场后利用跨墩门吊在拼装支架上现场拼装。根据通航需要，中跨梁部拼装支架设置双向30m通航孔。

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中跨梁部拼装支架分为上游、中间、下游三组，其中上/下游梁部拼装支架总长93m，管桩间距布置为（4.5m+3m+32.3m+2×2.2m+32.3m+3m+7.5m），主梁均采用双层加强型贝雷梁；中间梁部拼装支架总长138m，管桩间距布置为（6m+12m+4.5m+3m+32.3m+2×2.2m+32.3m+3m+7.5m+12m+3m+12m+6m），除通航孔处主梁采用双层加强型贝雷梁外，其余位置为单层加强型贝雷梁。下部均采用υ630×10mm钢管桩，管桩间设置联结系。

图3.1 上游/下游梁部拼装支架立面图（单位：mm）

图3.2 中间梁部拼装支架立面图（单位：mm）

3.2 计算内容

按照容许应力法，对通航孔贝雷梁支架强度、刚度、稳定性进行计算。 3.3 参数选取及荷载计算 3.3.1 竖向荷载

⑴支架自重 ⑵钢梁节段重量 ⑶拱肋及拱肋支架重量 ⑷风撑及风撑支架重量 ⑸人群荷载 3.3.2 水平荷载

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⑹水流力：按1.5m/s计

⑺钢梁及支架承受风荷载：基本风压按800Pa计

图3.3 梁部拼装支架断面图（单位：mm）

3.3.3 荷载组合

①组合Ⅰ：（1）+（2）+（5）

本组合主要计算钢梁安装过程直至合龙时，拱肋安装前，支架贝雷梁线形变化。 ②组合Ⅱ：（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）+（7）

本组合主要计算拱肋及风撑安装过程中，支架结构受力及支架贝雷梁线形变化。偏安全考虑，假定拱肋、风撑及其拼装支架重量全部传递至下部钢梁拼装支架。 3.3.4 材料参数取值

⑴钢材容许应力值

钢材的容许应力可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）中第1.2.5条规定选用，容许应力的提高系数规定可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）中第1.2.10条规定选用。

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支架结构为Q235钢材，取组合容许应力为140MPa；支架为临时结构，考虑1.3倍的提高系数，所以，Q235钢材的组合容许应力 [?]?1.3?140.0?182.0MPa。

⑵根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》，贝雷桁片各构件的容许内力值见下表：

表3.1 贝雷桁片各构件容许内力值表

杆件名 弦杆 竖杆 斜杆 材料 16Mn 16Mn 16Mn 断面型式 ][10 Ⅰ8 Ⅰ8 横断面积（cm2） 2×12.74 9.52 9.52 理论容许承载力（KN） 560 210 171.5 3.4 上游梁部拼装支架主要结构计算及结果 3.4.1 计算模型

采用MIDAS CIVIL 2012建立上游梁部拼装支架模型。

图3.4 上游梁部支架模型

3.4.2 计算工况说明

工况一：考虑结构自重、钢梁节段重量、人群荷载，主要计算钢梁合龙时，拱肋安装前，支架主梁线形变化（因工况一结构受力较工况二更有利，故仅计算主梁线形变化）。

工况二：考虑结构自重、钢梁节段重量、拱肋及拱肋支架重量、风撑及风撑支架重量、人群荷载、水流力和作用于拼装支架/主桥梁部的横桥向风荷载，主要计算计算拱肋及风撑安装过程中，支架结构受力及支架贝雷梁线形变化。 3.4.3 工况一计算及结果

⑴贝雷梁弹性变形

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北侧通航孔贝雷梁竖向最大变形??24.8mm， ?/L?24.8/34500?1/1391? 1/400 ，满足要求。

南侧通航孔贝雷梁竖向最大变形??20.9mm， ?/L?20.9/34500?1/1651? 1/400 ，满足要求。

⑵贝雷梁非弹性变形

由销轴与销孔间的设计间隙造成的错孔挠度：

?2?d(n2?1)/8?1.717?(112?1)/8?25.7mm

3.4.4 工况二计算及结果

⑴弦杆轴力

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贝雷片弦杆最大轴力N?603.9KN?[N]?2?560.0?1120.0KN，满足要求。

贝雷梁弦杆最大变形??36.0mm（南侧通航孔）， ?/L?36.3/34500?1/950? 1/400 ，满足要求。

⑵标准竖杆轴力

贝雷片竖杆最大轴力N?173.7KN?[N]?210.0KN，满足要求。 ⑶加强竖杆轴力

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贝雷片加强竖杆最大轴力

N?420.3KN?[N]?0.878?182.0?2048/1000?210?537.3KN，满足要求。

⑷斜腹杆轴力

贝雷片斜腹杆最大轴力N?162.9KN?[N]?170.0KN，满足受力要求。 ⑸垫梁

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垫梁最大应力??95.1MPa?????182.0MPa，满足要求；因垫梁下部贝雷梁布置较密，弹性变形可忽略不计。

⑹横梁

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横梁最大应力??130.5MPa?????182.0MPa，满足要求；横梁竖向最大变形（不包含

（10.0-8.0）=2.0mm， ?/L?2.0/3000?1/1500? 1/400 ，满足要求。 分配梁变形）??⑺分配梁

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分配梁最大应力??179.0MPa?????182.0MPa，满足要求；分配梁竖向最大变形（不

（8.0-5.4）=2.6mm， ?/L?2.6/3000?1/1153? 1/400 ，满足要求。 包含管桩压缩变形）??⑻联结系

联结系最大应力??113.1MPa?????182.0MPa，满足要求； ⑼钢管桩

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钢管桩最大反力N?1395.4KN（考虑拼装支架与门机走道支架通过联结系连接后，管桩共同抵抗横向水平力）。

联结系将钢管桩分为上下两段，因下段计算长度较大，其稳定性计算更不利。下段钢管

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桩在顺桥向平面内最大弯矩Mx?43.7KN?m。

下段钢管桩在横桥向平面内最大弯矩My?101.7KN?m。 偏不利计，假定管桩最大轴力与最大弯矩出现在同一位置处。

弯矩作用在两个对称轴平面内的双轴对称实腹式压弯构件，其稳定性应按下列公式计算：

N??xA?mxMx?N?γxWx?1?0.8?N'Ex?????tyMy?f?byWy

?fN?M??txx??yA?bxWx?tyMy?N?γyWy?1?0.8???N'Ey??

式中 N—所计算构件段范围内的轴心压力；

?2EA?2EAN'Ey?N'Ex?2N'Ex、N'Ey1.1?y21.1?x --参数，，；

?x、?y---对强轴和弱轴的轴心受压构件稳定系数；

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Mx、MyWx、Wy---所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩；

---对强轴和弱轴的毛截面模量；

my?m、?x---等效弯矩系数，均按1.0取值；

?tx、?ty---等效弯矩系数，均按1.0取值； ---对闭口截面，均按1.0取值；

?bx、?byη---截面影响系数，闭口截面η=0.7。

管桩截面特性：面积A?19447mm；抗弯模量：Wx?2971921mm3，Wy?2971921mm3；回

i?219mm转半径：ix?219mm，y；计算长度：lx?ly?9000mm；长细比?x??y?41；

2?x??y?0.895；?x=

?y=1.15。

?2EA?2?206?103?19447?3N'Ex?N'Ey???10?21360.8kN 221.1?x1.1?41根据平面内稳定性计算公式：

?γxWx?1?0.8?N'Ex??1395.4?1031.0?43.7?1061.0?101.7?106???0.7? 30.895?194471.0?2971921?1395.4?10?1.15?2971921??1?0.8?21360.8?103????117.6Pa?f?182.0MPa?N?γyWy?1?0.8???N'Ey??1395.4?1031.0?43.7?106??0.7??0.895?194471.0?2971921?121.9MPa?f?182.0MPa管桩稳定性满足要求。

3.5 中间梁部拼装支架主要结构计算及结果

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N??xA?mxMx?tyMy???byWyN?N?M??txx??yA?bxWx?tyMy1.0?101.7?106 3?1395.4?10?1.15?2971921??1?0.8?21360.8?103???

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3.5.1 计算模型

采用MIDAS CIVIL 2012建立中间梁部拼装支架模型。

图3.5 中间梁部支架模型

3.5.2 计算工况说明

工况一：考虑结构自重、钢梁节段重量、人群荷载，主要计算钢梁合龙时，拱肋安装前，支架主梁线形变化（因工况一结构受力较工况二更有利，故仅计算主梁线形变化）。

工况二：考虑结构自重、钢梁节段重量、拱肋及拱肋支架重量、风撑及风撑支架重量、人群荷载、水流力和作用于拼装支架/主桥梁部的横桥向风荷载，主要计算计算拱肋及风撑安装过程中，支架结构受力及支架贝雷梁线形变化。 3.5.3 工况一计算及结果

⑴贝雷梁弹性变形

北侧通航孔贝雷梁竖向最大变形??24.2mm， ?/L?24.2/34500?1/1425? 1/400 ，满足要求。

南侧通航孔贝雷梁竖向最大变形??23.0mm， ?/L?23.0/34500?1/1500? 1/400 ，满

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足要求。

⑵贝雷梁非弹性变形

由销轴与销孔间的设计间隙造成的错孔挠度：

?2?d(n2?1)/8?1.717?(112?1)/8?25.7mm

3.5.4 工况二计算及结果

⑴弦杆轴力

贝雷片弦杆最大轴力N?483.6KN?[N]?2?560.0?1120.0KN，满足要求。

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贝雷梁弦杆最大变形??35.3mm（南侧通航孔）， ?/L?35.3/34500?1/977? 1/400 ，满足要求。

⑵标准竖杆轴力

贝雷片竖杆最大轴力N?132.2KN?[N]?210.0KN，满足要求。 ⑶加强竖杆轴力

贝雷片加强竖杆最大轴力

N?427.6KN?[N]?0.878?182.0?2048/1000?210?537.3KN，满足要求。

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⑷斜腹杆轴力

贝雷片斜腹杆最大轴力N?165.2KN?[N]?170.0KN，满足受力要求。 ⑸垫梁

垫梁最大应力??47.8MPa?????182MPa，满足要求；因垫梁下部贝雷梁布置较密，弹性变形可忽略不计。

⑹横梁

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横梁最大应力??109.7MPa?????182.0MPa，满足要求；横梁竖向最大变形（不包含

（8.5-6.7）=1.8mm， ?/L?1.8/3000?1/1667? 1/400 ，满足要求。 分配梁变形）??⑺分配梁

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分配梁最大应力??148.1MPa?????182.0MPa，满足要求；分配梁竖向最大变形（不

（6.7-4.5）=2.2mm， ?/L?2.2/3000?1/1363? 1/400 ，满足要求。 包含管桩压缩变形）??⑻联结系

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联结系最大应力??60.4MPa?????182.0MPa，满足要求； ⑼钢管桩

钢管桩最大反力N?1374.3KN。

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联结系将钢管桩分为上下两段，因下段计算长度较大，其稳定性计算更不利。下段钢管桩在顺桥向平面内最大弯矩Mx?37.0KN?m。

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下段钢管桩在横桥向平面内最大弯矩My?93.4KN?m。 偏不利计，假定管桩最大轴力与最大弯矩出现在同一位置处。

弯矩作用在两个对称轴平面内的双轴对称实腹式压弯构件，其稳定性应按下列公式计算：

N??xA?mxMx?N?γxWx?1?0.8?N'Ex?????tyMy?f?byWy

?fN?M??txx??yA?bxWx?tyMy?N?γyWy?1?0.8???N'Ey??

式中 N—所计算构件段范围内的轴心压力；

?2EA?2EAN'Ey?N'Ex?2N'Ex、N'Ey1.1?y21.1?x --参数，，；

?x、?y---对强轴和弱轴的轴心受压构件稳定系数； ---所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩；

Mx、MyWx、Wy---对强轴和弱轴的毛截面模量；

my?m、?x---等效弯矩系数，均按1.0取值；

?tx、?ty---等效弯矩系数，均按1.0取值； ---对闭口截面，均按1.0取值；

?bx、?byη---截面影响系数，闭口截面η=0.7。

2A?19447mm管桩截面特性：面积；抗弯模量：Wx?2971921mm3，Wy?2971921mm3；回

i?219mm转半径：ix?219mm，y；计算长度：lx?ly?9000mm；长细比?x??y?41；

?x??y?0.895；?x=

?y=1.15。

?2EA?2?206?103?2971921N'Ex?N'Ey???10?3?21360.8kN 221.1?x1.1?41根据平面内稳定性计算公式：

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?γxWx?1?0.8?N'Ex??1374.3?1031.0?37.0?1061.0?93.4?106???0.7? 30.895?194471.0?2971921?1374.3?10?1.15?2971921??1?0.8?21360.8?103????112.4Pa?f?182.0MPa?N?γyWy?1?0.8???N'Ey??1374.3?1031.0?37.0?106??0.7??0.895?194471.0?2971921?116.5MPa?f?182.0MPa管桩稳定性满足要求。

3.6 下游梁部拼装支架主要结构计算及结果 3.6.1 计算模型

采用MIDAS CIVIL 2012建立下游梁部拼装支架模型。

N??xA?mxMx?tyMy???byWyN?N?M??txx??yA?bxWx?tyMy1.0?93.4?106 3?1374.3?10?1.15?2971921??1?0.8?21360.8?103???

图3.6 下游梁部支架模型

3.6.2 计算工况说明

工况一：考虑结构自重、钢梁节段重量、人群荷载，主要计算钢梁合龙时，拱肋安装前，支架主梁线形变化（因工况一结构受力较工况二更有利，故仅计算主梁线形变化）。

工况二：考虑结构自重、钢梁节段重量、拱肋及拱肋支架重量、风撑及风撑支架重量、人群荷载、水流力和作用于拼装支架/主桥梁部的横桥向风荷载，主要计算计算拱肋及风撑安装过程中，支架结构受力及支架贝雷梁线形变化。 3.6.3 工况一计算及结果

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⑴贝雷梁弹性变形

北侧通航孔贝雷梁竖向最大变形??24.3mm， ?/L?24.3/34500?1/1419? 1/400 ，满足要求。

南侧通航孔贝雷梁竖向最大变形??20.0mm， ?/L?20.0/34500?1/1725? 1/400 ，满足要求。

⑵贝雷梁非弹性变形

由销轴与销孔间的设计间隙造成的错孔挠度：

?2?d(n2?1)/8?1.717?(112?1)/8?25.7mm

3.6.4 工况二计算及结果

⑴弦杆轴力

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贝雷片弦杆最大轴力N?666.0KN?[N]?2?560.0?1120.0KN，满足要求。

贝雷梁弦杆最大变形??37.9mm（北侧通航孔）， ?/L?37.9/34500?1/910? 1/400 ，满足要求。

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⑵标准竖杆轴力

贝雷片竖杆最大轴力N?176.9KN?[N]?210.0KN，满足要求。 ⑶加强竖杆轴力

贝雷片加强竖杆最大轴力

N?330.6KN?[N]?0.878?182.0?2048/1000?210?537.3KN，满足要求。

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⑷斜腹杆轴力

贝雷片斜腹杆最大轴力N?141.3KN?[N]?170.0KN，满足要求。 ⑸垫梁

垫梁最大应力??78.1MPa?????182.0MPa，满足要求；因垫梁下部贝雷梁布置较密，弹性变形可忽略不计。

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⑹横梁

横梁最大应力??107.2MPa?????182.0MPa，满足要求；横梁竖向最大变形（不包含

（8.7-7.7）=1.0mm， ?/L?1.0/3000?1/3000? 1/400 ，满足要求。 分配梁变形）??⑺分配梁

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分配梁最大应力??162.9MPa?????182.0MPa，满足要求；分配梁竖向最大变形（不

（7.7-5.2）=2.5mm， ?/L?2.5/3000?1/1200? 1/400 ，满足要求。 包含管桩压缩变形）??⑻联结系

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联结系最大应力??88.9MPa?????182.0MPa，满足要求； ⑼钢管

钢管桩最大反力N?1230.1KN（考虑拼装支架与门机走道支架通过联结系连接后，管桩共同抵抗横向水平力）。

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联结系将钢管桩分为上下两段，因下段计算长度较大，其稳定性计算更不利。下段钢管桩在顺桥向平面内最大弯矩Mx?39.4KN?m。

下段钢管桩在横桥向平面内最大弯矩My?135.4KN?m。

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偏不利计，假定管桩最大轴力与最大弯矩出现在同一位置处。

弯矩作用在两个对称轴平面内的双轴对称实腹式压弯构件，其稳定性应按下列公式计算：

N??xA?mxMx?N?γxWx?1?0.8N'Ex??????tyMy?f?byWy

?fN?M??txx??yA?bxWx?tyMy?N?γyWy?1?0.8???N'Ey??

式中 N—所计算构件段范围内的轴心压力；

?2EA?2EAN'Ey?N'Ex?22N'Ex、N'Ey1.1?1.1?yx， --参数，；

?x、?y---对强轴和弱轴的轴心受压构件稳定系数； ---所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩；

Mx、MyWx、Wy---对强轴和弱轴的毛截面模量；

my?m、?x---等效弯矩系数，均按1.0取值；

?tx、?ty---等效弯矩系数，均按1.0取值； ---对闭口截面，均按1.0取值；

?bx、?byη---截面影响系数，闭口截面η=0.7。

管桩截面特性：面积A?19447mm；抗弯模量：Wx?2971921mm3，Wy?2971921mm3；回

i?219mm转半径：ix?219mm，y；计算长度：lx?ly?9000mm；长细比?x??y?41；

2?x??y?0.895；?x=

?y=1.15。

?2EA?2?206?103?19447?3N'Ex?N'Ey???10?21360.9kN 221.1?x1.1?41根据平面内稳定性计算公式：

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