.计算书一、设计依据 1．《苏州广济北延 GY-A1 项目“钢箱梁顶推专项施工方案”（论证稿）》 2.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85） 4.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86） 5.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041--2000) 二、设计参数 1．箱梁自重：钢箱梁自重按 80.7kN/m 进行计算。
2、导梁自重：导梁总重为 316kN，建模时对其结构进行简化，按 14.1kN/m 进行计算。
3、其它结构自重：由程序自动记入。
4、墩顶水平力：顶推施工中拼装平台处的支架墩顶受摩檫力 F1 作用，取摩 檫系数μ为 0.1；在 11#墩处的支架由于是千斤顶牵引施工，受到千斤顶的作用 力 T，同时受到墩顶摩檫力 F2 的作用，取摩檫系数μ为 0.1。
三、设计工况及荷载组合 根据施工工艺及现场的结构形式，确定荷载工况如下： 工况一：钢箱梁拼装阶段。
荷载组合为：钢箱梁自重+导梁自重+其它结构 自重。
工况二：钢箱梁顶推阶段。
在钢箱梁顶推阶段按每顶推 2.5m 为一个工况，以箱梁端头顶推至 12#墩为 最后一个工况，共 30 个工况，以此进行各墩顶的受力和导梁的受力分析，其荷 载组合为：钢箱梁自重+导梁自重。
根据以上工况的计算结果，统计出各临时墩的最大受力，对其结构进行分析。
对于 11#墩的荷载组合为：墩顶作用力+顶推力+摩阻力+结构自重；对于其它各 临时墩的荷载组合为：墩顶作用力+摩阻力+结构自重。
四、钢箱梁拼装阶段的受力分析 4.1 贝雷支架的计算分析 钢箱梁在贝雷支架上进行拼装，支撑箱梁的贝雷片的最大跨径为 14m。
每个'..断面布置有四组贝雷片进行箱梁支撑，考虑 1.4 的不均匀分配系数，作用在每组 贝雷片的作用力为 F=80.7/4×1.4+2.7/3=29.2kN/m。
其计算模型及结果如下：计算模型弯矩图剪力图通 过 计 算 得 贝 雷 片 所 受 到 的 最 大 弯 矩 为 M=715.4kNm ， 最 大 剪 力 为 V=204.4kN。
单组贝雷片的容许弯矩为[M]=788.2kNm>715.4kNm，单组贝雷片的 容许剪力为[V]=245.2kN>204.4kN，故贝雷片的强度满足要求。
4.2 牛腿的计算分析 将贝雷片简化为两跨 14m 连续梁进行计算，计算模型及结果如下：计算模型弯矩图剪力图'..通过计算得牛腿的支座反力为 F=511kN。
贝雷片的支撑牛腿选用工 28B，从钢管内部穿过，悬臂长度为 20cm。
牛腿 型钢所受到的最大弯矩为 M=511×0.2=102.2kNm，最大剪力为 V=511kN。
型钢 工 28B 的截面模量为 W=5.34×10-4m3。
则其弯曲应力为σ=M/W=188.2MPa<[σ]=1.4×145=203MPa 其剪力为τ=VS/Ib=17.2MPa<[τ]=85MPa 故牛腿的强度满足要求。
4.3 钢管桩的计算分析 在该施工阶段，钢管桩顶的最大支反力小于钢箱梁顶推阶段的最大支反力， 故在该施工阶段，略去钢管桩支架的验算。
五、钢箱梁顶推阶段的受力分析 5.1 支座反力的计算 在钢箱梁顶推阶段按每顶推 2.5m 为一个工况，以箱梁端头顶推至 12#墩为 最后一个工况，共 30 个工况，以此进行各墩顶的受力和导梁的受力分析，其荷 载组合为：钢箱梁自重+导梁自重。
采用 MIDAS 对其进行建模计算。
模型中，将钢箱梁及导梁换算成等效截面 结构，对应于 30 个工况，设置 30 个施工阶段。
其模型如下：计算模型通过计算得出其支座反力结果如下表： 对于各工况条件下的结构应力进行统计，发现导梁的最大应力出现在施工阶 段 25 处，其最大应力为σ=118.0MPa<145MPa，结构的最大变形出现在施工阶 段 20 处，其最大变形量为 246.6mm，其应力云图及变形图见下图。
'..施工阶段-25 应力云图施工阶段 1 施工阶段 2 施工阶段 3 施工阶段 4 施工阶段 5 施工阶段 6 施工阶段 7 施工阶段 8 施工阶段 9 施工阶段 10 施工阶段 11 施工阶段 12 施工阶段 13 施工阶段 14施工阶段-25 变形图 表 5.1-1 计算结果汇总表（单位：kN）ABCDEFGH80.8 278.9 1125.6 927.5 1064.0 1234.2 771.1116.8 362.1 1230.8 902.1 1057.0 1284.8 528.5162.9 480.5 1232.3 1070.2 501.1 2035.1622.3 215.0 1240.4 1009.5 768.7 1626.3275.6 773.3 1239.5 951.3 979.4 1263.1363.1 906.5 1222.8 914.8 1128.7 946.2487.3 999.5 1207.3 894.7 1217.8 675.4450.7 650.1 1048.3 1195.8 890.1 1247.1849.8 1041.0 1300.5 416.8 1873.91095.4 995.5 1251.7 675.9 1463.61383.9 893.0 1234.2 865.9 1105.11715.7 732.8 1248.4 986.8 798.42090.7 515.0 1294.2 1038.5 543.72491.6 343.5 861.3 1785.7'..施工阶段 15 施工阶段 16 施工阶段 17 施工阶段 18 施工阶段 19 施工阶段 20 施工阶段 21 施工阶段 22 施工阶段 23 施工阶段 24 施工阶段 25 施工阶段 26 施工阶段 27 施工阶段 28 施工阶段 29 施工阶段 30 最大支座反力 最小支座反力440.3 562.4 704.6 861.5 1033.9 1218.0 1425.7 1699.8 1973.9 2248.0 2248.0 440.32947.6 3302.5 3682.7 4088.1 4203.4 4660.3 3943.1 4074.2 4151.8 3760.1 3926.6 4042.6 4056.4 3782.3 3508.2 3234.1 4660.380.81041 2151162.9 1052.4 856.2 574.3 1278.6 821.8 1098.7 845.4 625.6 860.5 521.5 221.41371.6 1127.1 943.1 819.61294.2 1785.7 1873.9 2035.1 221.4 416.8备注：各临时墩的编号由 12#墩开始向 9#墩方向的编号分别为 A～H。
5.2 11#墩处的钢管支架的计算分析钢箱梁顶推过程中，顶推千斤顶布置于 11#墩处，需考虑钢管支架顶推过程中的稳定性，故对于 11#墩处的钢管支架按两种工况进行分析。
工况一：墩顶所受作用力最小，千斤顶顶推施工。
荷载组合为：墩顶作用力F1+千斤顶顶推力 T+墩顶摩檫力 f1+结构自重。
工况二：墩顶所受作用力最大，千斤顶顶推施工。
荷载组合为：墩顶作用力F2+千斤顶顶推力 T+结构自重。
钢箱梁及导梁的总重量为 548.2t，按摩檫系数按 0.1 进行计算，则所需要的顶推力为 T=5482×0.1=548.2kN。
5.2.1 工况一荷载取值根据 5.1 节中的计算结果表中可查出，墩顶作用力最小为 F1=80.8kN，其所产生的墩顶摩檫力 f1=80.8×0.1=8.08kN。
千斤顶的荷载同步性按 1.05 进行考虑，左右墩竖向力不均匀分配系数按 1.2考虑。
则单个临时墩受到的顶推力为 T0=548.2/2×1.05=287.8kN。
单个分配梁的作用长度为 2m，宽度为 0.5m，其所受到的竖向力为 F0=80.8/4/2×0.8=8.1kN/m，其所受到的摩檫力为 f0=8.08×0.8/4=1.6kN。
'..5.2.2 工况二荷载取值 根据 5.1 节中的计算结果表中可查出，墩顶作用力最大为 F1=4660.3kN，其 所产生的墩顶摩檫力 f1=4660.3×0.1=466.03kN。
千斤顶的荷载同步性按 1.05 进行考虑，左右墩竖向力不均匀分配系数按 1.2 考虑。
则单个临时墩受到的顶推力为 T0=548.2/2×1.05=287.8kN。
单个分配梁的 作 用 长 度 为 2m ， 宽 度 为 0.5m ， 其 所 受 到 的 竖 向 力 为 F0=4660.3/4/2 × 1.2=699.1kN/m，其所受到的摩檫力为 f0=466.03×1.2/4=139.8kN。
5.2.3 计算模型 采用 MIDAS 对其进行建模计算，计算模型如下：计算模型5.2.4 计算结果 通过计算得出计算结果如下：工况一：结构应力图'..工况一：结构变形图 工况一：支座反力图（一） 工况一：支座反力图（二）'..工况二：结构应力图 工况二：结构变形图 工况二：支座反力图（一）'..工况二：支座反力图（二）对以上计算结果汇总如下表：计算结果汇总表（一）工况最大组合应力（MPa）最大变形（mm）允许应力（MPa）工况一73.814.8145工况二125.04.4145计算结果汇总表（二）节点 1 2 3 4 1 2 3 4荷载 工况 1 工况 1 工况 1 工况 1 工况 2 工况 2 工况 2 工况 2FX (kN) -90.8 -91.2 -51.1 -51.5 -19.8 -24.0 19.9 15.7FY (kN) 27.6 -27.1 30.5 -30.9 31.1 -26.9 27.0 -31.1FZ (kN) -638.3 730.9 -556.7 649.2 690.8 783.7 772.5 702.1MX (kN*m) -46.7 46.3 -51.3 51.7 -52.2 45.8 -45.8 52.3MY (kN*m) -207.0 -207.5 -132.9 -133.4 -37.8 -44.4 36.3 29.7MZ (kN*m) -25.1 -25.1 -26.4 -26.4 -25.7 -25.7 -25.7 -25.7从计算结果汇总表（一）中可以看出，结构最大应力均小于其容许应力，说明钢管支架的强度和刚度满足施工要求。