徐尹路（燕郊段）潮白河特大桥项目主塔下横梁支架计算书计算：复核：批准：2015－4－28 发布2015－4－28 实施目录1、方案说明 (1)1.1工程概况 (1)1.2下塔柱参数说明 (1)1.3支架下塔柱参数说明 (2)2、计算依据 (3)3、现浇支架计算 (3)3.1、荷载取值 (3)3.2、支架建模概述 (3)3.3、计算结果 (4)4、扩大基础地基承载力验算 (8)4.1 扩大基础设计参数 (8)4.2 计算过程和计算结果 (9)4.3 基础抗冲切验算: (10)4.4局压验算: (13)4.5 配筋简图 (14)1、方案说明1.1工程概况潮白河大桥为河北省三河市徐尹路上的一座特大桥梁，该桥跨越潮白河，全长1118.6m，共分为八联，其跨径组合为：(35+58+35)m+(2×33+26)m+(165+165)m+(29+2×35)m+(4×35)m+(3×35)m+(35+58+35)m+(3×30)m。

其中第三联为主桥(独塔双索面斜拉桥)，第二、四、五、六、八联为引桥(等截面连续箱梁桥)，第一、七联为引桥(变截面连续箱梁桥)。

具体见下图（桥型布置图）1.2下塔柱参数说明潮白河大桥主桥采用2×165m独塔双索面预应力混凝土斜拉桥跨越潮白河，采用墩塔梁固结体系。

本桥塔柱塔高99.12m，为倒“Y”型构造，塔柱截面每矩形空心截面。

塔柱共设上中下三道横梁，其中下横梁结构具体见下图。

下横梁规格项目规格数量（m3/kg）重量（KN）混凝土C55 639.1 15977.5 钢筋25/16/12/10 72741.7 727.417 长m 27.491宽m 6.4高m 6总重16704.917 1.3支架下塔柱参数说明采用落地式钢管支架，具体参数见下表。

具体模型见下图。

下横梁支架名称规格厚度/高度（mm）数量底模竹胶板18纵向小分配梁HM488*300 488砂箱430横向大分配梁双HW588*300 588钢管桩1 Φ630*10 11596钢管桩2 Φ1000*12 11596距承台净空13120管桩连接系Φ450*8（1）北京至沈阳铁路客运专线绕阳河特大桥施工图（京沈施桥-223）；（2）《铁路钢结构设计规范》（TB 10002.2-2005）；（3）《装配式公路钢桥多用途使用手册》；（4）《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）。

3、现浇支架计算3.1、荷载取值（1）混凝土比重取26.0kN/m3；(包括模板)（2）荷载取值：施工人员和机具荷载：2.0kpa振捣及倾倒混凝土时产生的荷载：2.0kpa雪荷载：2.0kpa风荷载：1.25kpa（风阻高度1.5m）3.2、支架建模概述采用MIDAS CIVIL 2010整体建模，钢管桩、桩顶分配梁、贝雷片及横向小分配梁之间边界条件均采用弹性连接仅受压。

荷载采用面压力荷载，荷载清单及荷载组合具体见下表：强度 1.2 *（混凝土荷载+支架自重）+1.4 *（人员机具荷载+振捣倾倒荷载+雪荷载）刚度 1.0*（混凝土荷载+支架自重）荷载集中(KN) 梁单元(KN) 楼板(KN) 压力(KN) 自重(KN) 合计(KN) 自重0 0 0 0 -1545 -1545 砼荷载0 0 0 -17670 0 -17670 人员机具0 0 0 -360.3 0 -360.3 振捣砼荷载0 0 0 -360.3 0 -360.3 雪荷载0 0 0 -360.3 0 -360.3输出荷载统计集中(KN) 梁单元(KN) 楼板(KN) 压力(KN) 自重(KN) 合计(KN)0 0 0 -18750 -1545 -20290压力荷载分布图示（1）、支架整体变形计算位移图支架最大位移：max 900021.6[]22.5400400l f mm f mm =<===,满足要求。

纵向分配梁应力计算结果如下图所示：组合应力图最大组合应力：167.2max []215w MPa MPa σσ<=，满足要求。

剪应力图最大剪应力：max 61.35[]125MPa MPa ττ<=，满足要求。

横向分配梁应力计算结果如下图所示：组合应力图最大组合应力：max 72.5[]215w MPa MPa σσ<=，满足要求。

剪应力图最大剪应力：max 123.3[]125MPa MPa ττ<=，满足要求。

（节点位置设加劲板）（4）、钢管桩计算钢管桩应力计算结果如下图所示：钢管桩组合应力图最大组合应力：max 131.7[]215MPa MPa σσ<=，满足要求。

钢管桩反力结果如下图所示：由上图可知钢管桩最大反力为2698.0kN 。

4、扩大基础地基承载力验算4.1 扩大基础设计参数4.1.1扩大基础为平面尺寸如下图所示：基础尺寸(mm)： b=11000, a=2500, h=800柱子荷载信息（单位：kN，kN.m）：柱编号N Mx My Vx Vy N_K Mx_K My_K Vx_K Vy_K1 1286.50 0.00 0.00 0.00 0.00 1072.08 0.00 0.00 0.00 0.002 1224.70 0.00 0.00 0.00 0.00 1020.58 0.00 0.00 0.00 0.003 1225.80 0.00 0.00 0.00 0.00 1021.50 0.00 0.00 0.00 0.004 1259.20 0.00 0.00 0.00 0.00 1049.33 0.00 0.00 0.00 0.00 混凝土强度等级：C25, fc=11.90N/mm2, ft=1.27N/mm2钢筋级别：HRB335, fy=300N/mm2配筋计算方法: 简化法基础纵筋混凝土保护层厚度：40mm基础与覆土的平均容重：20.00kN/m3修正后的地基承载力特征值：160kPa基础埋深：0.00m作用力位置标高：1.000m4.1.2 计算要求：(1)地基承载力验算(2)基础抗弯计算(3)基础抗冲切验算(4)基础局压验算单位说明：力：kN, 力矩：kN.m, 应力：kPa4.2 计算过程和计算结果4.2.1 基底反力计算：(1) 统计到基底的荷载标准值:Nk = 4163.50 kN, Mkx = 0.00 kN.m, Mky = -90.90 kN.m设计值:N = 4996.20 kN, Mx = 0.00 kN.m, My = -109.08 kN.m(2)承载力验算时,底板总反力标准值(kPa): [相应于荷载效应标准组合]pkmax = (Nk + Gk)/A + |Mxk|/Wx + |Myk|/Wy= (4163.50 + 0.55) / 27.50 + 0.00 / 11.46 + 90.90 / 50.42= 153.22 kPapkmin = (Nk + Gk)/A - |Mxk|/Wx - |Myk|/Wy= (4163.50 + 0.55) / 27.50 - 0.00 / 11.46 - 90.90 / 50.42= 149.62 kPapk = (Nk + Gk)/A = 151.42 kPa各角点反力 p1=153.22 kPa, p2=149.62 kPa, p3=149.62 kPa, p4=153.22 kPa (3)强度计算时,底板净反力设计值(kPa): [相应于荷载效应基本组合]pmax = N/A + |Mx|/Wx + |My|/Wy= 4996.20 / 27.50 + 0.00 / 11.46 + 109.08 / 50.42= 183.84 kPapmin = N/A - |Mx|/Wx - |My|/Wy= 4996.20 / 27.50 - 0.00 / 11.46 - 109.08 / 50.42= 179.52 kPap = N/A = 181.68 kPa各角点反力 p1=183.84 kPa, p2=179.52 kPa, p3=179.52 kPa, p4=183.84 kPa 4.2.2 地基承载力验算:pk=151.42 ≤ fa=160.00 kPa, 满足。

pkmax=153.22 ≤ 1.2*fa=192.00 kPa, 满足。

4.2.3 抗弯配筋:配筋计算公式 As=M/(0.9*fy*h 0*b) 最小配筋率要求：0.15%根据《地基规范》第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15% 注：下表数据单位 M: kN.m; h 0: mm; As: mm 2/m; ρ: %项目Mh 0计算As实配实配As 配筋率ρ 是否构造 是否超筋底板下部x 向 327.21 755 642 D16@160 1257 0.157 是 否 底板下部y 向 942.12 755 420 D16@160 12570.157 是 否 底板上部x 向 无 底板上部y 向无4.3 基础抗冲切验算:4.3.1按破坏锥体单侧截面验算:抗冲切验算公式 F l ≤0.7*βhp *ft*A c [《地基规范》第8.2.8条]冲切力F l 根据最大净反力pmax 计算，并减去底板顶面计算范围内的柱子的轴力： F l =pmax*A l －∑N注：当柱子中心落在计算范围内时，减去其轴力；当柱子中心落在计算范围边线上时，减去其轴力的一半。

1) 柱1：竖向轴线编号1，横向轴线编号A (1) 左侧截面：没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力F l =pmax*A l －∑N=183.84*0.99-0.00=182.62 kN 抗冲切力=0.7*βhp *ft*A c =881.28 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

(2) 右侧截面：柱2,3,4中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力F l 应减去其轴力。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力F l =pmax*A l －∑N=183.84*21.24-3709.70=195.75 kN 抗冲切力=0.7*βhp *ft*A c =881.28 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

(3) 下侧截面：没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力F l =pmax*A l －∑N=183.84*0.49-0.00=90.70 kN 抗冲切力=0.7*βhp *ft*A c =881.28 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

(4) 上侧截面：没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。