支架现浇900吨标准客专箱梁贝雷桁架梁验算书

中铁九局集团有限公司：刘东跃

一、施工方案概况

我国现行32m双线铁路客专箱梁设计质量一般为Q=870吨，标称900吨。桥墩设计跨度一般为32.7m，箱梁全长一般为L=32.6m，顶面宽度一般为b=（11.8~12.4）m。桥墩顶顺桥长度a=(2.5~3.2)m（有顶帽或无顶帽）。

自从客专线开建以来，有很多箱梁是采用支撑架法就位浇筑的。现浇支撑架有很多种结构形式，其中采用贝雷桁架梁+型钢支撑柱结构形式的比较普通。但是在贝雷桁架梁的用量上存在较大差距，很多现浇支撑架用钢量浪费惊人、造成项目亏损！有限安全、厉行节约是我们追求的目标！

针对标称900吨的客专箱梁，采用贝雷桁架梁+型钢支撑柱的结构形式，在满足相关《施工技术规范》要求的基础上，验算贝雷桁架梁使用量的最佳方案，以便今后采用类似结构时达到共识！

贝雷桁架梁的支撑跨度根据以往类似方案的设计经验，采用跨度12m左右是比较经济的。本验算书以贝雷桁架梁四点支撑三跨两次超静定连续梁为例。

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图1、900吨箱梁现浇支撑架贝雷桁片布置示意图

本验算案例按桥墩间距32.7m、净跨距30.2m为检算对象。纵向梁跨共计布置10个标准节（1.5m×3m）普通贝雷桁片。900吨箱梁现浇模板支撑架贝雷桁片结构布置示意图如图1所示。

二、方案设计依据 1、以往箱梁设计图；

2、【JGJ166-2008】《脚手架及模板安全技术规范》； 3、【JGJ162-2008】《建筑施工模板安全技术规范》；

4、【TB10110-2111/J1325-2011】《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》； 5、贝雷桁架物理指标依据交计发【1998】23号文。 三、支撑架荷载计算

1、箱梁恒载：q1=Q/L=276（kN/m）；

2、模板恒载：q2=2.5b=30（kN/m）；（b取12m；参考JGJ162-2008规范，模板及内支架取2.5kN/m2，一孔梁达97.8吨，足以函盖）；

3、支撑架恒载：q3=15%q1=42（kN/m）；（参考以往经验取值，暂按箱梁恒载15%估算，足以含盖）；

4、人机活载：q4=1b=12（kN/m）；（参考JGJ166-2008规范，人机活载取1kN/m2，总活载远超过实际施工组织活载）；

5、支撑架设计计算荷载：q=1.2（q1+q2+q3）+1.4q4=434（kN/m）。 荷载系数：K=q/q1=1.57。 四、贝雷桁架梁内力计算 1、建立力学计算模型

依据图1布置结构，贝雷桁架梁纵向荷载分布图如图2所示。

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图2、贝雷桁架梁纵向荷载分布图

2、计算纵向分布梁内力及各支点反力 （1）、使用结构力学计算公式求解

根据荷载分布图图1，按照结构力学的超静定计算公式列三弯矩方程

L1MA2(L1L2)MBL2MC6(B1A2)为：……………………① L2MB2(L2L1)MCL1MD6(B2A3)其中已知条件：L1=8.2m，L2=12m；

2MA=MD=-1=-176KN-m； qL23qL1qL32φφ

B1=A==9971（KN-m）；A2=B2=2=31248(KN-m2)；

2424φ

φ

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将上述已知条件代入公式①中，求解得到： MB=MC=-4692（KN-m）；

使用力矩平衡法，经过计算得到各个支撑点分担荷载： RA=RD=1619（kN），RB=RC=4934（kN）。 （2）、采用结构力学求解器（软件计算）验算 力学求解器计算结果如图3所示。

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图3、使用力学求解器计算的贝雷桁架梁内力简图

采用软件——结构力学求解器的计算结果： 弯矩：Mmax=3120（kN-m），Mmin=-4692（kN-m）； 剪力：Tmax=2604（kN）；

支点反力：RA=RD=1619（kN），RB=RC=4935（kN）。 （3）、手工计算与软件计算结果比对

计算方式 手工计算结果 软件计算结果 误差值 支点反力（kN） RA= RD RB= RC 1619 4934 1619 4935 0 -1 弯矩（kN-m） 剪力（kN） Mmax Mmin Tmax -4692 2603 3120 -4692 2604 0 -1 软件计算结果与力学方程式计算结果基本吻合。 3、贝雷桁架梁验算结构内力指标

（1）、强度验算： Mmin=-4692（kN-m），Tmax=2604（kN）； （2）、刚度验算：Mmax=3120（kN-m）。 五、贝雷桁架梁需求量计算机承载力能力验算

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1、贝雷桁架梁的物理参数

2、计算所需贝雷桁架梁数量n

（1）、按抗剪强度计算：n=Tmax/[T]=10.6(片)； （2）、按抗弯强度计算：n=Mmax/[M]=6(片)； 综合抗剪和抗弯要求，选择n=12（片）。 （3）、验算刚度（最大挠度ω）：

验算向下弯曲挠度。由图3可知贝雷桁架梁向下的最大弯矩Mmax=3120（kN-m）。

125ql4由力法可得：在q=1状态下，M1=ql=18，ω1==4.28×10-3（cm）。

8384EI由

Mmax1M1得到，1Mmax=7.4mm，小于L/500=24mm。满足要求。 M1六、结论

32.6m标称900吨客专箱梁，现浇模板支撑架，四点支撑最大跨度12m的普通型贝雷桁架使用量，采用12排理论计算各项指标均满足相关要求。考虑外侧翼缘板的作业平台需要，最多投入到14排。再多布置就是浪费！

伟大领袖的教导：贪污和浪费是同样的犯罪！ 七、工程案例图片

1、某客专工程现浇箱梁，布置14排贝雷桁架梁施工照片

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2、某客专工程24m跨箱梁布置8排贝雷桁架梁设计图及施工照片

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3、某铁路线48m跨箱梁12排贝雷桁架施工设计布置图

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