1、工程概况

xxxx特大桥设计为60m+100m+60m连续梁，跨越xxx工程（规划），线路与其交角为115°34/，跨越处河渠正底宽60m，正顶宽119.7m。连续梁顶宽度为12.2m，腹板底宽为6.4m，梁高4.6m～7.2m，底板厚度0.40m～1.50m，顶板厚度0.40～0.7m，腹板厚度0.6m～0.8m～1.0m，连续梁A-A截面为最大截面（即中墩截面），如下图所示。根据设计要求，本连续梁采用支架法分段现浇施工。

2、支架设计

连续梁施工支架采用钢管作立柱，立柱之间以角钢进行纵横向连接，工字钢做分配梁并与立柱顶帽焊接构成排架柱支撑结构，在分配梁上放置贝雷梁，从而构成施工平台，其上搭设满堂脚手架等即组成模板支撑系统。

连续梁施工区域地势平坦，为旱地，地表为粉质黏土，属软弱地基，需对地基采取一定处理，以保证其承载力。地基处理采用支架基础范围内全部换填的方法，换填范围为支架搭设范围外扩100cm。

支墩基础和基底处理要根据支墩搭设高度和支墩分节长度严格控制标高。将表层松软土清除开挖至地基承载力不小于150kpa的土层，然后采用级配碎石分层换填(厚度1.0～1.5m)，采用振动碾碾压密实，要求换填后的级配碎石基础承载力不小于250kpa。级配碎石基础换填处理合格后，再在其上浇筑50cm厚条形钢筋混凝土基础，基础宽400 cm或500cm。混凝土等级采用C20，配筋为表层和底层分别设置双向16mmHRB335钢筋，间距25cm。支架钢管底面截面尺寸为φ426×8mm，混凝土浇筑支墩时，混凝土浇筑时需预埋厚20mm钢板，钢板尺寸为69cm×69cm，钢板与支柱焊接牢固。

螺旋钢管之间采用∠75角钢进行纵向、横向连接，φ426×8mm的螺旋管顶部焊接δ=20mm的钢板，采用两根I40b工字钢做分配梁，分配梁与螺旋钢管之间进行焊接，从而构成空间刚架结构。分配梁上放置21道贝雷梁，贝雷梁顶部放置15cm×15cm方木，方木上布设膺架，膺架立杆横向间距布置为4×0.9+7×0.3+5×0.6+7×0.3+4×0.9，立杆纵向间距均为0.6m，横杆步距为0.6m，剪刀撑按结构要求设置。膺架顶部纵梁翼板及腹板侧模处采用8cm×8cm方木，间距分别为35cm和25cm，腹板及底板处采用10cm×10cm方木，间距分别为20cm和25cm，横梁均采用15cm×15cm方木，纵向间距60cm，侧模竖向方木，采用15cm×15cm，间距为60cm。具体布置见附图。3、荷载计算

由于连续梁采用变截面结构，各截面的荷载均不相同。为方便计算及确保安全，在模板、方木及膺架设计检算时均取最大截面处荷载，即连续梁中墩处截面，该截面梁高7.2m，顶板厚度0.79m，底板厚度1.50m，腹板厚度1.0m，总面积27.10m2，混凝土容重取26.51kN/m3。

荷载组成：

1混凝土自重（1m）：根据不同部位分别计算；翼板混凝土自重为（单侧）：g1=26.51×1.10×1/2.9=10.06kN/m；腹板混凝土自重为（单侧）：g2=26.51×9.04×1/1.6=149.78kN/m；底板混凝土自重为（单侧）：g3=26.51×3.41×1/1.6=56.50kN/m；荷载分项系数取1.2；

② 模板自重：0.3 kN/㎡；荷载分项系数取1.2；

③ 施工荷载：取2.5kN/㎡，荷载分项系数1.4；

④ 振动荷载：取2.0kN/㎡，荷载分项系数1.4；

⑤ 混凝土倾倒产生的冲击荷载：输送泵取2kN/m2，荷载分项系数取1.4，（当混凝土厚度大于1m时不考虑该荷载，即在进行腹板区和底板区检算时不考虑该荷载）；

则计算时取荷载值为：

计算强度、刚度：q=①＋②＋③＋④＋⑤或q=①＋②＋③＋④

4、底模、侧模设计与检算

模板均采用21mm厚木胶板，木胶板计算宽度取1m，计算跨度均取3跨。木胶板的有关力学性能指标按《混凝土模板用胶合板》（GB17656-1999）规定的。

取：［σ］=26 MPa， E=5.5×103 MPa，则木胶板的相关参数如下：

面板的贯性矩I=bh3/12=1×0.0213/12=7.72×10-7

面板的截面系数W=bh2/6=1×0.0212/6=7.35×10-5

4.1 翼缘板底模计算

（1）强度检算：

取1m长的梁进行检算

q=①+②+③+④+⑤=10.06×1.2+0.3×1×1.2+2.5×1×1.4+2.0×1×1.4+2.0×1×1.4=21.53kN/m  

近似按三等跨连续梁计算，方木间距λ=0.35m，如图4-1所示。

                   图4-1 翼缘板处底模计算图

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×21.53×0.352=0.2kN.m

б=M/W=(0.2×103)/(7.35×10-5)=3.59MPa＜［б］=26MPa，满足要求。  

（2）刚度检算：

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×21.53×103×0.354/（100×5.5×109×7.72×10-7）=0.52㎜＜λ/400=0.35m/400=0.88mm，满足要求。

4.2 腹板底模计算

（1）强度检算：

取1m长的梁进行检算

q=①+②+③+④=149.78×1.2+0.3×1.2+2.5×1×1.4+2.0×1×1.4=186.4kN/m

近似按三等跨连续梁计算，λ=0.2m，如图4-2所示。

图4-2 腹板处底模计算图

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×186.4×0.22=0.75kN.m

б=M/W=(0.75×103)/(7.35×10-5)=10.2MPa＜［б］=26MPa，满足要求。  

(2)刚度检算：

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×186.4×103×0.24/（100×5.5×109×7.72×10-7）=0.48㎜＜λ/400=0.2m/400=0.5mm，满足要求。

4.3 底板底模计算

（1）强度检算：

q=①+②+③+④=56.50×1.2+0.3×1.2+2.5×1×1.4+2.0×1×1.4=74.46kN/m

近似按三等跨连续梁计算，λ=0.25m如图4-3所示。根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×74.46×0.252=0.47kN.m

图4-3 底板处底模计算图

б=M/W=(0.47×103)/(7.35×10-5)=6.4MPa＜［б］=26MPa，满足要求。  

(2)刚度检算：

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×74.46×103×0.254/（100×5.5×109×7.72×10-7）=0.46㎜＜λ/400=0.25m/400=0.63mm，满足要求。

4.4 腹板侧模（外模）计算

（1）梁侧模板所受的荷载设计值

①新浇混凝土对模板侧面的压力标准值

计算公式为：F=K·rc·H 

式中：F—新浇混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）

      rc—混凝土的容重，取26.51kN/m3

      H—混凝土对模板产生侧压的有效高度（m），H=0.22+24.9×V/T，其中V为混凝土浇筑速度，取值为1.0m/h；T为混凝土浇筑温度，取值为30℃；则：H=0.22+24.9×1.0/30=1.05m；

       K—混凝土外加剂的影响系数,取值为1.2；

F=K·rc·H =1.2×26.51×1.05=33.4 kN/m2

②倾倒混凝土产生的水平荷载：

查表得倾倒混凝土产生的水平荷载为4kN/m2，荷载分项系数取1.4。

（2）强度检算：

q= F＋4×1.4=33.4+5.6=39kN/m2，

近似按三等跨连续梁，按照1m宽度计算，λ=0.25m，如图4-4所示。

图4-4 腹板侧模计算图

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×39×1×0.252=0.244kN.m

б=M/W=(0.244×103)/(7.35×10-5)=3.3Mpa＜［б］=26Mpa，满足要求。  

（2）刚度检算：

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×39×103×0.254/（100×5.5×109×7.72×10-7）=0.24㎜＜λ/400=0.25m/400=0.63mm，满足要求。

5、底模、侧模纵横梁计算 

5.1 纵梁计算    

翼板及腹板侧模纵梁均采用8×8cm方木，腹板及底板纵梁均采用10×10cm方木，横向间距根据不同位置确定，纵向跨度为0.6m，方木的相关参数如下：

方木的弹性模量：E=10×09Pa

方木的弯曲应力：[б]=13×106Pa

方木的剪应力：[τ]=6.3×106Pa

8×8cm方木的自重：0.0 kN/m

10×10cm方木的自重：0.1kN/m

8×8cm方木的贯性矩：I=bh3/12=0.08×0.083/12=3.41×10-6

8×8cm方木的截面系数：W= bh2/6=0.08×0.082/6=8.53×10-5

10×10cm方木的贯性矩：I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6

10×10cm方木的截面系数：W= bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4

（1）翼缘板底纵梁计算

翼缘板处纵梁方木横向间距为0.35m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算，计算简图如下：

图5-1翼缘板底纵梁计算图

①强度计算

取1m的梁进行计算

q=（10.06×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+2.0×1×1.4）×0.35+0.0×1.2=7.61kN/m

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×7.61×0.62=0.27kN.m

б=M/W=(0.27×103)/(8.53×10-5)=3.2Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。  

②刚度检算：

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

f=0.677·q·λ4/100EI=0.677×7.61×103×0./（100×10×109×3.41×10-6）=0.2㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

（2）腹板底纵梁计算

腹板底纵梁方木横向间距为0.2m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算，计算简图如下：

图5-2腹板底纵梁计算图

①强度计算

取1m的梁进行计算

q=（149.78×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4）×0.2+0.1×1.2=37.40kN/m  

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×37.40×0.62=1.35kN.m

б=M/W=(1.35×103)/(1.67×10-4)=8.1Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。  

②刚度检算：

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

f=0.677qλ4/100EI=0.677×37.4×103×0./（100×10×109×8.33×10-6）=0.39㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

（3）底板底纵梁计算

底板底纵梁方木横向间距为0.25m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算，计算简图如下：

图5-3底板底纵梁计算图

①强度计算

q=（56.50×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4）×0.25+0.1×1.2=18.74kN/m  

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×18.74×0.62=0.67kN.m

б=M/W=(0.67×103)/(1.67×10-4)=4.01Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。  

②刚度检算：

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

f=0.677qλ4/100EI=0.677×18.74×103×0./（100×10×109×8.33×10-6）=0.20㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

（4）腹板侧模纵梁计算

腹板侧模纵梁方木上下间距为0.25m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算，计算简图如下：

图5-4腹板侧模纵梁计算图

①强度计算

根据前项计算，q=39 kN/m2×0.25m=9.75kN/m  

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

Mmax＝0.1qλ2=0.1×9.75×0.62=0.35kN.m

б=M/W=(0.35×103)/(8.53×10-5)=4.1Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。

②刚度检算：

根据建筑结构静力计算手册（第二版）

f=0.677qλ4/100EI=0.677×9.75×103×0./（100×10×109×3.41×10-6）=0.25㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

5.2 底模横梁、侧模竖肋计算

横梁及侧模竖肋均采用15cm×15cm方木，方木的弹性模量：E=10×109Pa

方木的弯曲应力：［б］=13Mpa

方木的剪应力：[τ]=6.3MPa

15cm×15cm方木的自重：0.225kN/m

15cm×15cm方木的惯性矩：I=a4/12=0.154/12=4.2×10-5

15cm×15cm方木的截面系数：W= a3/6=0.153/6=5.63×10-4

15cm×15cm方木的面积：A= a2=0.152=2.25×10-2m2

横梁纵向间距与立杆相同为0.6m；侧模竖肋间距按0.6m布置，腹板内外采用拉杆加固。

翼缘板底横梁受到的纵梁传递的集中荷载为：

q1=（10.06kN/m×1m/1m2×1.2+0.3kN/m2×1.2+2.5kN/m2×1.4+2.0kN/m2×1.4+2.0kN/m2×1.4+0.1kN/m×0.6m×1.2）×0.35m×0.6m=4.54kN；

腹板底横梁受到的纵梁传递的集中荷载为：

q2=（149.78kN/m×1m/1m2×1.2+0.3kN/m2×1.2+2.5kN/m2×1.4+2.0kN/m2×1.4+0.1 kN/m×0.6m×1.2）×0.2m×0.6m=22.38kN；

底板板底横梁受到的纵梁传递的集中荷载为：

q3=（56.50kN/m×1m/1m2×1.2+0.3kN/m2×1.2+2.5kN/m2×1.4+2.0kN/m2×1.4+0.1 kN/m×0.6m×1.2）×0.25m×0.6m=11.18kN；

（1）翼缘板横梁计算

翼缘板底横梁纵向间距与立杆纵向间距相同为0.6m，横向跨度与立杆横向相同为0.9 m，上铺纵向方木间距为0.35m，本次计算取最不利状态，如图5-5所示。

图5-5翼缘板底横梁受力计算图

①强度计算

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-6所示。

图5-6翼缘板底横梁弯矩图

б=Mmax/W=1475.5/5.63×10-4=2.62MPa＜［б］=13MPa 

②刚度计算

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-7所示。

图5-7翼缘板底横梁挠度图

fmax=0.27mm＜900mm/400=2.25mm，满足要求。

（2）腹板底横梁计算

腹板底横梁纵向间距与立杆间距相同为0.6m，横向跨度与立杆相同为0.3m，上铺纵向方木间距为0.2m，如图5-8所示。

图5-8 腹板底横梁示意图

①强度计算

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-9所示。

图5-9 腹板板底横梁弯矩图

б=Mmax/W=1119/5.63×10-4=2.0MPa＜［б］=13MPa

②刚度计算

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-10所示。

图5-10腹板底横梁挠度图

fmax=0.03mm＜300/400=0.75mm，满足要求。

（3）底板底横梁计算

底板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m，横向跨度与立柱相同为0.6m，上铺纵向方木间距为0.25m，最不利荷载如图5-11所示。

图5-11 底板底横梁示意图

①强度计算

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-12所示。

图5-12 底板底横担弯矩图

б=Mmax/W=2236/5.63×10-4=3.97MPa＜［б］=13MPa

②刚度计算

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-13所示。

图5-13底板底横担挠度图

fmax=0.18mm＜600/400=1.5mm，满足要求。

（4）腹板侧肋计算

腹板侧肋纵向间距与立柱间距相同为0.6m，上铺纵向方木间距为0.25m，如图5-14所示。

图5-14 腹板侧肋计算图

①强度计算

方木处集中荷载q=39kN/m2×0.6m×0.25m=5.85kN，本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-15所示。

图5-15 底板底横担弯矩图

б=Mmax/W=2340/5.63×10-4=4.2MPa＜［б］=13MPa

②刚度计算

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-16所示。

图5-16底板底横担挠度图

fmax=0.48mm＜600/400=1.5mm，满足要求。

6、膺架检算

膺架立杆横向间距布置为4×0.9+7×0.3+5×0.6+7×0.3+4×0.9，立杆纵向间距均为0.6m，横杆步距为0.6m，剪刀撑按结构要求设置。

检算过程如下：

脚手架及支撑架等自重取3kN/m2，荷载分项系数取1.2。

膺架受力杆件主要是立杆轴向受力，根据资料，碗扣式脚手架:

竖向步距600mm,框架立杆荷载P=40kN;

竖向步距1200mm,框架立杆荷载P=30kN;

竖向步距1800mm,框架立杆荷载P=25kN;

现对各个区域的立杆进行检算。

翼缘板区单杆受力P=0.9×0.6×（10.06×1×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+2.0×1.4+3×1.2）=13.57kN＜40kN，满足要求。

腹板区单杆受力P=0.3×0.6×（149.78×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2）=34.2kN＜40kN，满足要求。

底板区单杆受力P=0.6×0.6×(56.5×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2)=28.10kN＜40kN，满足要求。

7、贝雷片检算

7.1贝雷梁顶部横梁计算

贝雷梁顶部横梁采用15cm×15cm方木，方木的弹性模量：E=10×109Pa

方木的弯曲应力：［б］=13Mpa

方木的剪应力：[τ]=6.3MPa

15cm×15cm方木的自重：0.225kN/m

15cm×15cm方木的惯性矩：I=a4/12=0.154/12=4.2×10-5

15cm×15cm方木的截面系数：W= a3/6=0.153/6=5.63×10-4

15cm×15cm方木的面积：A= a2=0.152=2.25×10-2m2

①强度计算

根据膺架检算结果，横梁受力如图7-1所示：

图7-1底板底横梁受力图

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，弯矩如图7-2所示。

图7-2 底板底横梁弯矩图

б=M/W=5767.25/(5.63×10-4)=10.24Mpa＜[б]=13Mpa，满足要求。  

②刚度检算：

本次计算采用结构力学计算器进行程序计算，最大挠度如图7-3所示。

图7-3底板底横梁挠度图

fmax=2.18mm＜1350/400=3.375mm，满足要求。

7.2贝雷梁计算

贝雷梁的相关参数如下：

材料特性：除贝雷架为Q345外，所有钢结构材质均为Q235A贝雷架几何特性（材质Q345）均采用不加强321型。

单排单层： W=3578.5cm3      I=250497.2cm4

双排单层： W=7157.1cm3      I=500994.4cm4

三排单层： W=10735.6cm3     I=751491.6cm4

贝雷架容许内力表：

单排单层：[M]=788.2 kN.m     [Q]=245.2kN

双排单层：[M]=1576.4 kN.m     [Q]=490.5kN

三排单层：[M]=2246.4kN.m      [Q]=698.9kN

贝雷片自重：0.9kN/m，贝雷支撑架等取0.3倍贝雷片自重

贝雷梁自重：0.9×1.3=1.17kN/m

单片贝雷梁断面积：A=146.45×10-4m2

贝雷梁上方横向方木连接件等荷载取0.3kN/m2，分项系数取1.2。支架搭设剖面图见附图所示。

腹板底贝雷片间距采用45cm，单侧共6榀（2组）；底板底贝雷片间距采用45cm，单侧共5榀（2组）；翼缘板底贝雷片间距采用135cm，单侧共2榀（1组）。

由于连续梁采用变截面结构，各截面的荷载均不相同。因此在进行贝雷梁强度、刚度及抗剪强度检算时，按照不同跨度、不同荷载条件分三种典型工况进行检算。根据支架设计布置图，需要检算的跨度分别为6m、8m和9m，其对应的荷载截面分别为：连续梁A-A截面（即最大截面、中墩截面）、B-B截面、C-C截面。B-B截面、C-C截面如下图所示：

7.2.1跨度为6m的贝雷梁检算

跨度为6m的贝雷梁各部位受力情况如下：由于贝雷架长度较长，且贝雷架上的膺架间距为60cm，计算时贝雷架上的受力可按均布荷载进行考虑。

翼缘板底贝雷梁受力：根据设计结构，翼缘板底1组（双排单层）贝雷梁承担3根膺架立杆传递的荷载。则：q1=0.9×（10.06×1×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+2.0×1.4+3×1.2）×3 +0.3×2.9×1.2+1.17×2 ×1.2=71.7kN/m

腹板底贝雷梁受力：根据设计结构，腹板底2组贝雷梁共同承担7根膺架立杆传递的荷载。则每组（三排单层）上部的荷载为：q2=0.3×（149.78×1×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2）×3.5+0.3×1.6/2×1.2+1.17×3×1.2=204.0kN/m

底板底贝雷梁受力：根据设计结构，底板底2组贝雷梁（5片）共同承担6根膺架立杆传递的荷载,贝雷梁荷载按照单片贝雷片进行均分。则1组（三排单层）上部的承担3.6根立杆传递的荷载，其值为：q3=0.6×(56.5×1×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2)×3.6+0.3×1.6/5×3×1.2+1.17×3×1.2=173.2kN/m

（1）腹板底贝雷梁计算

①强度计算

建立受力模型，如图7-4所示，根据结构力学求解器求解。

图7-4 腹板底贝雷梁受力模型图

通过结构力学求解器计算得最大弯矩值为：

M=516.4kN.m＜[M]= 2246.4 kN.m，满足要求。弯矩图如图7-5所示。

图7-5 腹板底贝雷梁弯矩图

通过结构力学求解器计算得最大剪力值为：

Q=612.0kN＜[Q]= 698.9kN，满足要求。剪力图如图7-6所示。

图7-6 腹板底贝雷梁剪力图

②刚度检算：

通过结构力学求解器计算得最大挠度值为：fmax=0.72mm＜6000/400=15mm，满足要求。图7-7腹板底贝雷梁挠度图

（2）底板底贝雷梁计算

底板荷载小于腹板荷载，因此底板底的贝雷梁满足要求，在此不进行计算。

（3）翼板底贝雷梁计算

翼板底的贝雷梁荷载转化（三排单层）后成小于腹板荷载，因此翼板底的贝雷梁满足要求，在此不进行计算。

7.2.2跨度为8m的贝雷梁检算

翼缘板底贝雷梁受力：根据设计结构，翼缘板底1组（双排单层）贝雷梁承担3根膺架立杆传递的荷载。则：q1=0.9×（26.51×1.10×1/2.9×1×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+2.0×1.4+3×1.2）×3 +0.3×2.9×1.2+1.17×2 ×1.2=71.7kN/m

腹板底贝雷梁受力：根据设计结构，腹板底2组贝雷梁共同承担7根膺架立杆传递的荷载。则每组（三排单层）上部的荷载为：q2=0.3×（26.51×5.3/1.6×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2）×3.5+0.3×1.6/2×1.2+1.17×3×1.2=125.9kN/m

底板底贝雷梁受力：根据设计结构，底板底2组贝雷梁（5片）共同承担6根膺架立杆传递的荷载,贝雷梁荷载按照单片贝雷片进行均分。则1组（三排单层）上部的承担3.6根立杆传递的荷载，其值为：q3=0.6×(26.51×1.84/1.6×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2)×3.6+0.3×1.6/5×3×1.2+1.17×3×1.2=105.7kN/m

（1）腹板底贝雷梁计算

①强度计算

建立受力模型，如图7-8所示，根据结构力学求解器求解。

图7-8 腹板底贝雷梁受力模型图

图7-9 腹板底贝雷梁弯矩图

通过结构力学求解器计算得最大弯矩值为：

M=565.5kN.m＜[M]= 2246.4 kN.m，满足要求。弯矩图如图7-9所示。

通过结构力学求解器计算得最大剪力值为：

Q=503.6kN＜[Q]= 698.9kN，满足要求。剪力图如图7-10所示。

图7-10 腹板底贝雷梁剪力图

2刚度检算：

通过结构力学求解器计算得最大挠度值为：fmax=1.42mm＜8000/400=20mm，满足要求。

图7-11腹板底贝雷梁挠度图

（2）底板底贝雷梁计算

底板荷载小于腹板荷载，因此底板底的贝雷梁满足要求，在此不进行计算。

（3）翼板底贝雷梁计算

翼板底的贝雷梁荷载转化（三排单层）后成小于腹板荷载，因此翼板底的贝雷梁满足要求，在此不进行计算。

7.2.3跨度为9m的贝雷梁检算

翼缘板底贝雷梁受力：根据设计结构，翼缘板底1组（双排单层）贝雷梁承担3根膺架立杆传递的荷载。则：q1=0.9×（26.51×1.10×1/2.9×1×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+2.0×1.4+3×1.2）×3 +0.3×2.9×1.2+1.17×2 ×1.2=71.7kN/m

腹板底贝雷梁受力：根据设计结构，腹板底2组贝雷梁共同承担7根膺架立杆传递的荷载。则每组（三排单层）上部的荷载为：

q2=0.3×（26.51×3.66/1.2×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2）×3.5+0.3×1.6/2×1.2+1.17×3×1.2=117.2kN/m

底板底贝雷梁受力：根据设计结构，底板底2组贝雷梁（5片）共同承担6根膺架立杆传递的荷载,贝雷梁荷载按照单片贝雷片进行均分。则1组（三排单层）上部的承担3.6根立杆传递的荷载，其值为：q3=0.6×(26.51×1.54/2×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+3×1.2)×3.6+0.3×1.6/5×3×1.2+1.17×3×1.2=79.6kN/m

（1）腹板底贝雷梁计算

①强度计算

建立受力模型，如图7-12所示，根据结构力学求解器求解。

图7-12 腹板底贝雷梁受力模型图

通过结构力学求解器计算得最大弯矩值为：

M=670.24kN.m＜[M]= 2246.4kN.m，满足要求。弯矩图如图7-13所示。

图7-13腹板底贝雷梁弯矩图

通过结构力学求解器计算得最大剪力值为：

Q=527.4kN＜[Q]= 698.9kN，满足要求。剪力图如图7-14所示。

图7-14 腹板底贝雷梁剪力图

②刚度检算：

通过结构力学求解器计算得最大挠度值为：fmax=2.08mm＜9000/400=22.5mm，满足要求。

图7-15腹板底贝雷梁挠度图

（2）底板底贝雷梁计算

由于底板荷载小于腹板荷载，因此底板底的贝雷梁满足要求，在此不进行计算。

（3）翼板底贝雷梁计算

由于翼板底的贝雷梁荷载小于腹板荷载，因此翼板底的贝雷梁满足要求，在此不进行计算。

7.3 分配梁计算

分配梁采用两根I40b工字钢连接而成，为便于贝雷架拆卸，分配梁伸出翼缘板投影线外0.9m，因此两侧悬臂长度为0.9m。取荷载最大断面进行检算。I40b工字钢参数如下：

E=2.06×1011pa

I=22800×10-8m4

A=94.112cm2

W=1140cm3

（1）工字梁的受力情况

取贝雷梁最大跨度9m，按最大截面荷载进行计算，贝雷梁上膺架、方木等按5kN/㎡进行计算，每片贝雷梁自重为270kg（长3m），即为0.9kN/m。

翼板处受力情况

q1=（1.10×26.51×1.2+0.3×2.9×1.2+2.5×2.9×1.4+2.0×2.9×1.4+5×1.4×2.9+0.9×2×1.2）×(9÷2+1.5)÷2=230.28kN

腹板处受力情况

q2=（9.04×26.51×1.2+0.3×1.6×1.2+2.5×1.6×1.4+2.0×1.6×1.4+5×1.4×1.6+0.9×6×1.2）×(9÷2+1.5)÷6=333.54kN

底板处受力情况

q3=（（1.01+2.4）×26.51×1.2+0.3×1.6×1.2+2.5×1.6×1.4+2.0×1.6×1.4+5×1.4×1.6+0.9×2.5×1.2）×(9÷2+1.5)÷2.5=361.9kN

（2）工字梁检算

①强度计算

建立受力模型，如图7-16所示，使用结构力学求解器求解。

图7-16 分配梁计算图

图7-17 分配梁弯矩图

计算得Mmax =195.74kN·m，由于工字梁为两根，所以：

б=M/W=195.74/(2×1.14×10-3)=85.9Mpa＜[б]=145Mpa，满足要求。

②刚度检算：

通过结构力学计算器得fmax =6.06mm，由于工字梁为两根，所以f=6.06/2=3.03mm＜2000/400=5.0mm，满足要求。分配梁挠度图如图7-25所示。

图7-18 分配梁挠度图

7.4 螺旋钢管立柱计算

（1）稳定性计算

立柱采用Φ426mm、壁厚8mm的螺旋钢管，立柱高度最高约为14.2m。螺旋钢管回旋半径i=14.78cm，螺旋钢管长细比λ=14.2/0.1478=96.1＜150（柱类受压构件容许长细比为150），满足要求。

（2）强度验算

在进行立柱强度检算时，选取的跨度分别为6m、8m和9m，各跨度工字钢受力按公式q=[A×26.51×1.2+（0.3×1.2+2.5×1.4+2.0×1.4+5×1.4）×B +0.9×C×1.2]×(L+3) /2计算，式中：

A：不同跨度下梁最大截面积(1/2截面)，按照前面附图选取；

B:在不同跨度下，翼缘板、腹板、底板的计算宽度，分别为2.9m、1.6m、1.6m；

C:不同部位使用的贝雷梁片数，翼缘板、腹板、底板分别为2片、6片、5片；

L：计算跨度，分别为6m、8m、9m；

在三种跨度下，每片贝雷梁作用在不同部位的工字钢上荷载情况如下表-1所示。

     表-1              贝雷梁作用在工字钢上的荷载情况

图7-19 立柱受力图

根据支架设计，贝雷梁跨度为6m的支墩采用12根立柱，其余跨度的支墩采用10根立柱，通过结构力学求解器计算得各立柱受力如下表-2所示：

表-2                钢管立柱受力情况一览表

（1）跨度为6m 的支墩立柱强度检算：

L0=uL=1.0×14200=14200mm

λ=L0/i=14200/147.8=96.1

查钢结构设计手册:查b类截面得轴心受压构件稳定系数φ=0.458,选取立柱最大荷载检算。N/(φA)=447610÷(0.458×10500)=93.1Mpa＜［σ］=205Mpa，故钢管桩稳定性满足要求。

（2）跨度为8m、9m 的支墩立柱强度检算：

根据支架设计，跨度为8m和9m的支墩立柱长度最大为972.6cm，为保证结构的安全性，计算中取8m、9m跨度中立柱最大荷载516.06kN进行计算。

L0=uL=1.0×9726=9726mm

λ=L0/i=9726/147.8=65.81

  查钢结构设计手册:查b类截面得轴心受压构件稳定系数φ=0.69,选取立柱最大荷载检算。N/(φA)=516060÷(0.69×10500)=71.2Mpa＜［σ］=205Mpa，故钢管桩稳定性满足要求。

8、地基检算

（1）基础计算

立柱采用宽4.0m/5.0m高0.5m的条形基础，顶层及底层配两层Φ16间距25cm钢筋网片。条形基础直接置于地基上，连接钢筋与网片焊接牢固。条形基础上按立柱位置预埋2cm厚钢板，钢板采用钢筋钩与混凝土相连。

取最大荷载的立柱基础，钢管重G2=82.97×10×14.2= 11.78kN,根据前面计算P=516.06kN；则总荷载为F=516.06+11.78=527.84kN，钢块尺寸为0.69m×0.69m。

（2）条形混凝土基础检算

σ＝N/A＝527.84×103/0.69/0.69=1.1MPa＜[σ]=9.6Mpa，满足要求

（3）地基承载力检算

根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）

由于黏土层地基承载力仅为150～180kpa,属软弱地基。

计算时选取最不利的两种工况进行检算：

工况1：跨度为6m，条形基础宽度为4m；

混凝土自重:G1=13×4×0.5×26=676kN；

钢管重:G2=82.97kg/m×10×14.2m×10根×2=235.6 kN；

根据前项计算，基础单排立柱总反力为    ：P=4550.68 kN

根据前面计算，总荷载为： F=P×2+G1+G2=4550.68×2+676+235.6=10013kN。

立柱下混凝土与基础接触面积为：A=13×4=52m2；

б=F/A=10013kN/52m2=192.6kPa＞[б]=120kPa；

因此需进行换填，设换填厚度为1.5m，换填采用级配碎石分层压实。

现对换填层底部原地基的承载力检算如下：

依据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）

矩形基础按Pz=BL(Pk-Pc)/(B+2Ztgθ)(L+2Ztgθ)计算， 

其中： 

Pz为换填层下附加应力；

Pc为基础底面处土的自重压力值；取Pc=0

Pk为基础底面处的平均压力值：Pk=192.6kPa；

L为矩形基础长度；L=4.0 m

     B为条形基础宽度；B=13.0 m

Z为基础底面下垫层厚度；Z=1.5 m

θ为垫层压力扩散角，取30°；

则Pz=13×4×192.6/(13+2×1.5×tg30o)/(4+2×1.5×tg30o)=118.6kPa＜[б]=150kPa，故换填处理后地基承载力能够满足要求。

工况2：跨度为6m时，条形基础宽度为5m；

混凝土自重:G1=13×5×0.5×26=845kN；

钢管重:G2=82.97kg/m×10×14.2m×10根×2=235.6kN；

单个条形基础钢管单排立柱所受总荷载为：P=4550.68kN；

则单个条形基础计算总荷载为：F=P×2+G1+G2=4550.68+845+235.6=10013kN。

钢管立柱下混凝土与基础接触面积为：A=13×5=65m2；

б=F/A=10013kN/65m2=154kPa＞[б]=150kPa；

因此需进行换填处理，设换填厚度为1.0m，换填采取级配碎石分层压实。

现对换填层底部原地基的承载力检算如下：

依据公式Pz=BL(Pk-Pc)/(B+2Ztgθ)(L+2Ztgθ)计算， 

其中： 

Pz为换填层下附加应力；

Pc为基础底面处土的自重压力值；取Pc=0

Pk为基础底面处的平均压力值：Pk=154kPa；

L为矩形基础长度；L=5.0 m

     B为条形基础宽度；B=13.0 m

Z为基础底面下垫层厚度；Z=1.0 m

θ为垫层压力扩散角，取30°；

则Pz=13×5×154/(5+2×1.0×tg30o) /(13+2×1.0×tg30o) =114.9kPa＜[б]=150kPa，故换填处理后地基承载力能够满足要求。下载本文