新建铁路
兰州至乌鲁木齐第二双线甘青段
DK690+193酒泉立交特大桥
连续梁0号块支架简算
编制负责人：
审核负责人：
审批负责人:
中铁九局兰新铁路甘青段项目经理部
二〇一〇年八月
兰州至乌鲁木齐第二双线（甘青段）
酒泉立交特大桥悬浇0#段支架设计
一、工程概况
酒泉立交特大桥起讫里程为DK686+507.12-DK693+878.83，全长7371.71米。
孔跨形式为2(35-32m简支箱梁+（40+64+40）m连续梁+12-32m+2-24m简支箱梁+（40+64+40）m连续梁+28-32m+2-24m+24-32m+1-24m+19-32m+2-24m+20-32m+3-24m+10-32m 简支箱梁+（60+100+60）m连续梁+47-32m+1-24m+6-32m简支箱梁），该桥施工难度大、技术含量高为本标段重难点工程之一。
本桥位于酒泉市城乡结合部的城关区和西峰乡，经过路段多为经济作物种植区，农业大棚居多。
线路跨越酒泉市政道路肃州路和解放路，在DK691+954.29—DK692+054.29处跨越连霍高速公路。
二、外荷载计算：
A砼全=24.66，A砼中=6.32，A砼边=18.34，L中=4.7，L边=2
1、作用在支架上的荷载有
（1）模板按150kg／㎡计，纵横及牛腿自重按20t计，则总重量W1=模板表面积*0.15+20=59.37(t)；
（2）0#段悬臂砼重（砼重量按 2.6t／m³计），W2=922.569／14*4.9=322.89(t)；
（3）人员及堆放材料和设备按120kg／㎡计，W3=（7-2.1）*12.2*0.12=7.2(t)；
（4）砼施工捣固力按200kg／㎡计，W4=（7-2.1）
*12.2*0.2=11.9(t)；
（5）砼施工冲击力按200kg／㎡计，W5=（7-2.1）*12.2*0.2=11.9(t)。
2．受力简算：
2.1．荷载计算
图一36a工字钢19条
牛腿正面图
牛腿侧面图
图二
2.2.受力简图
（1）由于中牛腿主要受力结构为三排托架，所以三排托架以上的构件可作为外荷载按照传力机制作用于托架上，横向三排托架由于
支撑位置不同，分担的荷载不同，其可按图三所示。
12
3
图三
q1=（W1+W2+W3+W4+W5）／A 砼全* A 砼中／L 中
=（59.37+322.89+7.2+11.9+11.9）/24.66 *6.32／4.7 =22（t/m ）
q 2=（W1+W2+W3+W4+W5）／A 砼全* A 砼边／L 边 =（59.37+322.89+7.2+11.9+11.9）/24.66 *18.34／2 =150.3
根据边界条件，应用虚功原理，解一次超定静：
1 3.3501112(128.3)2[128.31128.3()]2222
x x x
q x q dx x x dx ∆=-+-⨯-⎰⎰ 3.35201222R x R x dx '
∆=⎰ 2110q R '∆+∆=
解之，得：222148.5()R R R t '"=+=
13127.8()R R t ==
（2）.纵向荷载分配
由（1）计算知，中间支架受力为最大。
通过纵梁、横梁及砂筒分担。
中间支梁为集中为集中荷载力，其受力图按图四所示。
图四
274.34900.32N L f cm AgE AgE ⨯∆=
==，230.3()R
q t L
==，则 N 1=N 2=74.3(t) 2.3支架计算 2.3.1 计算变形
由图4知，该托架主要变形为立柱受压变形
274.3490
0.32121.82N L f cm AgE E
⨯∆=
== 2.3.2 立柱应力计算 38.17uL
l
λ=
=2274.30.609(/)g 121.82N t cm A σ==
= [σ]=1.62(/)t cm 符合要求。
2.3.3 稳定计算
由结构图知立柱为2[36槽钢，形式为36×36cm 。
查表，得 Ag=2×60.91=121.82cm 2 J=2×11900=23800cm 4.则：
27.95l cm =
=。
两端视铰接偏于安全，则u=1. 于是38.17uL
l
λ=
= 查表20.609[]0.93 1.6 1.48(/)t cm σϕσ=<=⨯=，0.93ϕ=
2[]0.93 1.6 1.48(/)t cm ϕσ=⨯=
0.609[]σϕσ=<
符合要求。
2.3.4水平杆计算
由设计结构图知，水平杆作用力τ为集中荷载，靠墩侧承受剪力，前端传力于主杆，中段为非受力段，该水平杆只计算剪应力。
依《桥钢规》规定，[]0.71[]τσ=-，取2[]0.8[] 1.28(/)t cm τσ==。
而174.3
0.61121.82
N Ag τ=
==。
符合要求。
2.3.5砼局部受压计算
2.3.5.1.水平杆埋深1.5米，埋深型钢断面36×36cm ，则砼承受压力应力1 1.38N A
σ==（t ／cm 2
），考虑不均影响，取安全系数为2，则12 2.76N A
σ=⨯=（t ／cm 2
），根据《钢筋砼及预应力砼桥规》规定，
墩身砼为C35，[
]9.5
σ=，A为扩大砼承立面积，取宽为两托架，间距1／2宽1.6米，长度2.7米；则A=160×270=43200cm2，A2为
局部实际承受面积A2=150×36=5400cm2，
2.828
=，该值小于3，
取2.828。
则 t／cm2，[]
σσ
≤符合设计要求。
2.3.5.2.立柱底承台砼局部承压计算，从2.3.4.1计算可看出立柱底承台砼局部承压同理满足设计要求。
2.4．支架简算结论
（1）该支架承受最大应力为立柱应力0.609t／cm2小于许应力
1.6t／cm2,满足要求；
（2）最大变形为水平杆端部0.32cm小于L／400=1.22cm，满足要求；
（3）最大剪应力为水平杆靠近柱侧0.61t／cm2小于许应力
0.8t／cm2，满足要求；
（4）立杆符合稳定要求。
3．纵横梁简算
3.1.横梁计算
横梁采用挂蓝横梁，每条横梁由2[36钢组成，共2条：布置原则在靠近柱水平杆砂筒之上一条；另一条布置在支架立柱砂筒上。
有结构图知横梁为一次超静定连续梁，如图五
12
3
图五
由以上计算知：
12/q N L η=， η为荷载分配系数。
由梁砼断面形式计算， η=0.744，则：
1
74.30.744
27.62
q ⨯=
=
2
74.30.26
4.11
4.7q ⨯=
=
根据边界条件，应用虚功原理，解一次超定静方程： 1323.49()R R T ==, 227.53()R T = max 11.31()M t m =-⋅，max 9.86()M t m =⋅
22max
0.851(/)[] 1.6(/)M t cm t cm w σσ=
=≤=
符合要求。
由以上计算知，
12/q N L η=⋅ 其中，η为荷载分配系数。
由梁砼断面形式计算，10.744η=，20.26η=，则
174.30.744
27.6(/)2
q t m ⨯=
=
174.30.26
4.11(/)2
q t m ⨯=
= 根据边界条件，应用虚功原理，解一次超定静，得：
1323.49()R R t == 227.53()
R t = max 11.31()M t m =-⋅ m a x 9.86()
M t m =⋅ 22max 0.851(/)[] 1.6(/)M t cm t cm w
σσ==≤=
符合要求。
1.758.87400
L
f mm mm ∆=<= 符合要求。
3.2 纵梁计算
纵梁采用挂蓝，纵梁为19根36工字钢。
腹板底每侧6条，中间7条。
由梁横断面图可看出腹板底受外荷载最大，因此取腹板底6条型钢为检算对象。
计算图示如图六
1
2
图六
由图二有
150.3130.74.9
q ⨯==
则 1275.2()R R t == max 95.7()M t m =⋅
22max 1.6(/)[] 1.6(/)M
t cm t cm w
σσ====
符合要求。
490
12.212.340
f mm mm ∆=<
= 符合要求。
3.3 纵横梁结论：
（1）纵横梁最大应力在梁腹板底纵梁上，为1.6（t/m 2）,满足要求。
（2）最大变形在梁腹板底纵梁上，为12.2mm，满足规范要求。
4. 165、166号主墩支架计算结论:
（1）最大应力在梁腹板底纵梁上，为1.6（t/m2）,符合要求。
（2）最大变形在梁腹板底纵梁上，为12.2mm，符合要求。
（3）支架立柱稳定，符合要求。
（4）挂蓝底纵梁原设计为16条，其中腹板下为4条，现改为腹板下每侧6条，中间7条，新增3条。
165、166号主墩材料数量表。