新联互通A匝道第四联钢混组合梁抗倾覆验算.docx

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1、新联互通A匝道第四联钢混组合梁抗倾覆验算一、桥梁概况新联互通A匝道第四联为钢混组合结构，其起点桩号为AK0+542.528,终点 桩号AK0+580.075,全长37.547m0本联位于半径为60m的圆曲线和A=72.005 的缓和曲线上。桥面宽8.5m,按两车道设计，其横断面布置图及支座布置如下 所示。A匝道断面布置图尸 支座布置示意图QZ4000SX-e50- 00.021二叫J 费圾艳虹-二-二1二*.二1京晨修二二L2嘴与支座;QZ2500DX-e50- 00.02支座2QZ4000DX-e50- 00.02 内懒板尸/支座4 QQZ2500GD-e50- 00.02第四联横断面布置图

2、单位图2第四联支座布置图单位：mm钢箱梁采用单箱双室，钢箱底宽5.5米，悬臂1.5米，梁高1.6m,其中钢梁 局部梁高1.3米，桥面板0.3米钢筋混凝土。直腹板，底板水平，桥面横坡由两 个边腹板高度不等形成。钢梁分成3段采用工厂制作，现场搭设临时支架并安装 钢梁，经高强螺栓连接后，形成3孔纯钢断面连续梁，再浇筑混凝土桥面板，达 到设计强度后撤除临时支架，形成单孔1-37.547米钢箱梁。二、抗倾覆处理方案本桥设计等级为公路-I级，按规范进行两车道布载时，桥梁内侧支座还有 13t （14号墩）、18t （15号吨）的支座反力，不会产生倾覆问题。根据当地实际及业主要求，桥上可能的车辆荷载比规范荷载

3、增加较多，按业 主的要求，桥上可布满120t的挂车进行验算，其示意图如下：300 300300 3001.241.2300 300300 30010I1.241.2300 300300 3001012；4 J2f . I v图1桥上超重车布置示意图KN m在此种超规范的极端车辆布载情况下，箱梁内侧支座将产生拉力。需在钢箱 梁内压重，以平衡活载产生的负反力。压重混凝土高40cm,其平面示意图如下。图2压重混凝土示意图m三、验算结果根据桥梁线形及支座布置情况，在midas中用梁单元进行模拟，支座1、3 和支座2、4分别同梁上相对应的点进行刚臂连接，其模型如下列图所示。图3计算模型示意图在钢箱梁内侧

4、箱室内浇筑高40cm的混凝土（共36.3m3）,用其重力来抵抗 活载产生的倾覆力矩。由钢箱梁自重、压重混凝土产生的总反力如下表。表1恒载反力KN支座1支座2支座3支座427142684413481四、活载分析根据业主要求，按图1所示，采用挂-120的车、间距10m满布在桥梁范围 内况进行分析。MlUAb/UvilPOST-PROCESSORINFLU. LINE力力z0.89 0.81 0.73 0.64 0.56 0.48 0.390.31 0.23 0.15 0.00 -0.02十点号=40图3支座1反力影响线 AL/ J V IIPOSTPROCESSORINFLU. LINE内力-z0

5、.88 0.79 0.710.630.S5 0.47 0.39 0.310.23 0.14 0.000.02图4支座2反力影响线MroAS/GvilPOST-PROCESSORINFLU. LINE内力z0.220.180.140.100.060.00-0.020.06-0.10节点专=42图5支座3反力影响线MIDAS/GvilPOSTPROCESSORINFLU. LINE内力20.220.180.140.100.060.020.000.06-0.10-0.130.17-0.21节点号, 43图6支座4反力影响线在以上影响线上进行加载，可以得出各支座的反力值，如以下表所示:表2支座最大、最

6、小反力单位：KN支座1支座2支座3支座4最大反力19971935160111最小反力-5-4-371-347五、钢箱梁应力、挠度验算(1)整体应力情况在钢箱梁内侧箱室内浇筑36.3m3混凝土后，钢箱梁在恒载及压重荷载的作 用下，下缘最大拉应力为89MPa；在图1所示交通荷载及恒载、重的作用下，钢箱梁下缘最大拉应力为128MPa；均小于Q345钢材的容许应力200MPa。(2)混凝土压重局部应力此局部应力应为(1)中的整体应力与压重在两个横隔板间产生的局部应力 之和。偏平安的取，以跨径为两个横隔板纵向间距的简支梁进行计算。其跨中弯矩 为56.7KN*m,此弯矩在底板下缘产生5.2MPa的拉应力，

7、在纵向加劲肋上缘产生 27.2MPa的压应力。底板下缘总应力为128+5.2=133.2MPa,小于Q345钢材的容 许应力200Mpa。(3)钢箱梁跨中挠度验算增加压重后，在两车道公路-I级荷载作用下，跨中挠度为 1.5cmL/600=6.2cm,满足规范要求。六、结果评价在箱梁自重、压重以及图1所示交通荷载的作用下，各支座的总反力如下两 表所示。表3总支座反力表 单位：KN支座1支座2支座3支座4最大反力47114619573592最小反力2709268043133从上表可以看出，在超规范的极端荷载工况下，采用图2所示压重混凝土方 案时，内侧支座最小反力为4.3t,没有出现负反力。但由于交通荷载远超设计规 范，支座最大反力(471.lt)已远超出设计支座的承载能力。七、计算结论(1)在增加配重及超重车辆的作用下，外侧支座的反力将大大增加，应更 换为400吨位的支座。(2)使用400t的支座，其高度将比原支座增加1cm,需将钢梁整体顶升, 在内侧支座加垫楔形钢板；由此产生的桥面横坡变化通过桥面铺装层来调整。（3）本次验算是在图6假定荷载的基础上进行的；在桥梁运营过程中，建 议在互通入口处增加动态称重设备，控制桥上车辆的轴重，使其单轴重不超过原 规范挂-120的单轴重量。