发布时间 : 星期日 文章门洞设计大全更新完毕开始阅读40b527971a37f111f0855b02
（六）、主横梁检算
门洞处主横梁采用3I56工字钢，力学参数：G=3.2KN/m,W=7020cm3, Im=196578cm4，E=2.06×1011Pa，[σ]=215MPa,[f]=l/400。
取中跨临时中墩上主横梁为检算对象： F1=28.752×41.22/2=592.579KN
F2=27.24×41.22/2=561.416KN
F3=((1.2×(0.775×26+2+2)+1.4×(1+2))×0.45+1.2×2)×41.22/2 =357.192KN
R1=F2×(0.45+0.45+0.225+0.45+0.225+0.45)+F1×(0.45+0.225+0.45+ 0.45+0.45+0.225+0.45+0.45+0.9+0.45+0.225+0.45+0.45+0.9+0.9+0.45+0.225+0.45+0.45+0.9+0.9+0.9)
=561.416×(0.45+0.45+0.225+0.45+0.225+0.45)+592.579×(0.45+ 0.225+0.45+0.45+0.45+0.225+0.45+0.45+0.9+0.45+0.225+0.45+0.45+0.9+0.9+0.45+0.225+0.45+0.45+0.9+0.9+0.9)
=2375.756KN
R2外=4×F1+3×F2-R1=4×592.579+3×561.416-2375.756=1678.808KN R2内=7×F3/2=7×357.192/2=1250.172KN
R2=R2外+R2内+F2=1678.808KN+1250.172KN+561.416KN=3490.396KN Mmax3.45/8
=1678.808×(0.45+0.225+0.45)-561.416×(0.45+0.225+0.45)+3.2×3.45×3.45/8
=1261.827KNm
σmax外=Mmax外/W＜1261827/7020=180MPa＜[σ]=215MPa
fmax外＜(F2×0.45m×(3×3.45m×3.45m-4×0.45m×0.45m)+F2×0.675m×(3×3.45m×3.45m-4×0.675m×0.675m)+F2×1.125m×(3×3.45m×3.45m-4×1.125m×1.125m)+F1×1.575m×(3×3.45m×3.45m-4×1.575m×1.575m))/(24×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)+5×G×3.45m×3.45m×3.45m×3.45m/(384×
外
=R2
外
×(0.45+0.225+0.45)-F2×(0.45+0.225+0.45)+G×3.45×
2.06×1011Pa×196578×10-8m4)
=(561.416×0.45m×(3×3.45m×3.45m-4×0.45m×0.45m)+561.416×0.675m×(3×3.45m×3.45m-4×0.675m×0.675m)+561.416×1.125m×(3×3.45m×3.45m-4×1.125m×1.125m)+592.579×1.575m×(3×3.45m×3.45m-4×1.575m×1.575m))/(24×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)+5×3.2×3.45m×3.45m×3.45m×3.45m/(384×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)
=6.7mm＜[f]=L/400=3450/400=8.6mm
Mmax内=R2内×3.6/2-F3×(0.45+0.9+1.35)+G×3.6×3.6/8
=1250.172×3.6/2-357.192×(0.45+0.9+1.35)+3.2×3.6×3.6/8
=1291.075KNm
σmax内=Mmax内/W＜1291075/7020=184MPa＜[σ]=215MPa
fmax
外
＜(F3×0.45m×(3×3.6m×3.6m-4×0.45m×0.45m)+F3×0.9m×(3
×3.6m×3.6m-4×0.9m×0.9m)+F3×1.35m×(3×3.6m×3.6m-4×1.35m×1.35m))/(24×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)+F3×3.6m×3.6m×3.6m/(48×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)+5×3.2×3.6m×3.6m×3.6m×3.6m/(384×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)
=(357.192×0.45m×(3×3.6m×3.6m-4×0.45m×0.45m)+357.192×0.9m×(3×3.6m×3.6m-4×0.9m×0.9m)+357.192×1.35m×(3×3.6m×3.6m-4×1.35m×1.35m))/(24×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)+357.192×3.6m×3.6m×3.6m/(48×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)+5×3.2×3.6m×3.6m×3.6m×3.6m/(384×2.06×1011Pa×196578×10-8m4)
=4.25mm＜[f]=L/400=3600/400=9mm 强度和刚度满足要求。 （七）、临时支墩上纵梁检算
临时支墩上纵梁采用3I56工字钢，力学参数：G=3.2KN/m,W=7020cm3, Im=196578cm4，E=2.06×1011Pa，[σ]=215MPa,[f]=l/400，按计算简图取集中力P=R2=3490.396KN进行检算。
Rmax=P/2+GL/2=3490.396/2+3.2×1.1/2=1746.958KN
Mmax=PL/4+GL2/8=3490.396×1.1/4+3.2×1.1×1.1/8=960.343KNm
σ=Mmax/W＜960343/7020=137MPa＜[σ]=215MPa f=PL3/(48EI)+5GL4/(384EI)
=3490.396×103×1.1×1.1×1.1/(48×2.06×1011×196578×10-8)+5×3.2×103×1.1×1.1×1.1×1.1/(384×2.06×1011×196578×10-8)
=0.2mm＜[f]=l/400=1100/400=2.75mm 强度和刚度满足要求。 （八）、砂箱检算
砂箱承载力取决于两个方面，即：上半部分的钢管混凝土承载力（即顶心）、下半部分砂筒承载力。而砂筒承载力又取决于：砂子的容许承压应力和筒壁的屈服应力。将这几项分别考虑，取最小值，即得到临时支座承载力。 a 、上半部分的钢管混凝土
根据《钢管混凝土拱桥》P125，按钢管混凝土结构设计与施工规程（JCJ 01-89）
Pu?fyAs?K1fcAc
由于钢材料未知，暂按Q235考虑。 其中，
fyK1——核心混凝土轴心抗压强度提高系数，查表为1.66；
——筒壁屈服应力（MPa）；
——筒壁截面面积（mm2），As=3.14*(2802-2702)=17270mm2； ——混凝土强度设计值（MPa）；
——混凝土截面面积（mm2），As=3.14*2702= 228906mm2。
AsfcAc极限承载力
Pu=fyAs+K1fcAc=235×17270+1.66×18.4×228906=11050KN 3.4.2、下半部分砂筒
按《公路桥涵施工手册》(下册,P277)计算：
u： 1)按砂子的容许承压应力计算，容许外荷载P由
d0?4P?[?]得：
极限承载力Pu=π[σ]d02/4=3.14×10×5602=2461.76KN
u： 2)按筒壁的屈服应力计算，容许外荷载Pσ=T/（H+h0-d2）/δ=4Pd1H/πd02/（H+h0-d2）/δ=0.000076324P，
(P单位为N，σ单位为MPa)
按上式反推设计承载力Pu=σ/0.000076324，当极限承载力Pu=205/0.000076324=2686KN 其中，d0——砂筒顶心直径，d0＝560mm
??fy时有：
d1——砂筒内壁直径，d1＝570mm
d2h0——泄砂孔直径，
d2＝25mm
h0——顶心放入砂筒的深度，＝125 mm
H——降落高度，H＝100mm T——筒壁受力，单位：N
?——筒壁应力，MPa δ——砂筒壁厚，δ=15mm
???——筒内砂子的容许承压应力，采用10MPa，如将其预压，可达30 MPa。
Pd0顶心h0δd2d1H
图1 砂筒构造示意图
由以上检算，即按上半部分的钢管混凝土，按砂子的容许承压应力，按筒壁的屈服应力综合考虑，单个砂筒的承载能力为三者中最小值：Pu=2461.76KN。
单个砂筒实际承受的最大压力
Pmax=Rmax+G砂箱=1746.958KN+2.41KN=1749.368KN＜Pu=2464.17KN。 砂筒承载力满足要求。