中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 （2）框架段上覆土荷载计算
在工程应用上，计算土层的自重应力时，按照均质同性半无限体假设。 σ=W/A=γzA/A=γz 黏土γ=19.3KN/m3
则框架段范围内黏土荷载为： σ=19.3×2=38.6KN/㎡ （3）机具及车辆、人群荷载
按照《公路工程技术标准》 公路Ⅰ级车道荷载10.5KN/m；《市政桥梁设计荷载标准》人群荷载5KN/㎡。
机具荷载5KN/㎡。 （4）框架自重荷载计算 26×1.1=28.6KN/㎡ （5）荷载组合：
1.2×（14.9+28.6+38.6）+1.4×（5+5+10.5）=127.22KN/㎡
2、有限元软件分析(ANSYS软件) 使用有限元分析软件Ansys建立下面桥的实体模型（取9m长），在箱型截面上板中线3米范围内，以竖向约束模拟支架，通过计算支反力得到支架力。有限元模型如下： - 27 -
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图1 模型
图2 边界条件
在顶板施加均布荷载127.22kN/m2，进行分析。 计算结果如下：
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图3 顶板支反力图示
模型中支点编号 8480 8482 8484 8486 8488 8490 8492 8494 8496 8498 8500 8502 8504 8506 8508 8510 8512 8514 8516 8518 支反力（N) 211550 207760 202330 198770 197060 196410 196240 196240 196410 197060 198770 202330 207760 211550 82965 -14595 -11611 -12959 -14200 -14691 模型中支点编号 8644 8646 8648 8650 8652 8654 8656 8658 8660 8662 8664 8666 8668 8670 8672 8674 8676 8678 8680 8682 支反力（N) -18329 -18358 -18280 -17801 -16625 -15449 -18571 -13359 92750 93282 90916 89201 88473 88292 88288 88288 88292 88473 89201 90916 模型中支点编号 8563 8565 8568 8570 8572 8574 8576 8578 8580 8582 8584 8586 8588 8590 8592 8594 8597 8599 8601 8603 - 29 -
支反力（N) 3171 761 35519 36638 34116 32294 31545 31373 31376 31376 31373 31545 32294 34116 36638 35519 108190 107070 103240 100650 模型中支点编号 8728 8730 8732 8734 8736 8738 8740 8742 8744 8747 8749 8751 8753 8755 8757 8759 8761 8763 8765 8767 支反力（N) -882 -874 -874 -882 -760 -209 1087 2545 -29 -14279 -11285 -12512 -13713 -14217 -14314 -14296 -14296 -14314 -14217 -13713 中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 8520 8522 8524 8526 8528 8530 8532 8534 8536 8539 8541 8543 8545 8547 8549 8551 8553 8555 8557 8559 8561 -14761 -14726 -14726 -14761 -14691 -14200 -12959 -11611 -14595 761 3171 1394 -42 -606 -699 -668 -668 -699 -606 -42 1394 8684 8686 8689 8691 8693 8695 8697 8699 8701 8703 8705 8707 8709 8711 8713 8715 8718 8720 8722 8724 8726 93282 92750 30496 32243 30421 28968 28350 28202 28200 28200 28202 28350 28968 30421 32243 30496 -29 2545 1087 -209 -760 8605 8607 8609 8611 8613 8615 8617 8619 8621 8623 8625 8626 8627 8628 8630 8632 8634 8636 8638 8640 8642 99488 99124 99056 99056 99124 99488 100650 103240 107070 108190 -12333 -7412 4710 32913 -18571 -15449 -16625 -17801 -18280 -18358 -18329 8769 8771 8773 8775 8776 8777 8778 8780 8782 8784 8786 8788 8790 8792 8794 8796 8798 8800 8802 8804 8806 8808 -12512 -11285 -14279 27627 3685 -7011 -11827 180440 179720 176830 174880 174060 173860 173870 173870 173860 174060 174880 176830 179720 180440 69609
根据上述计算结果，可知同一横梁上，两侧立柱受力较大，支架钢管受力最大值为211.6 kN，求上表受力总和为8409.9 kN，可计算得到：
.9（15?3）?186.9kN/m 单根横梁（工字钢）受力：8409（15?11）?51.0kN 钢管受力平均值：8409.9(注：上式中15为模型所取9m长，根据枕木纵向间距0.6m计算得到。)
3、荷载分配
由于按照软件计算时，所加约束均为刚性约束条件，所加支撑处无变形（位移）。实际中，荷载作用在支架上将产生一定变形，框架结构随着变形受力将进一步增大，而分配到支架上的力将减小（应力重分配），最终达到稳定状态。稳定状态时，支架受力仅为辅助作用，主要受力结构仍然为框架结构。
综上所述，该受力分析属于较保守。荷载验算时乘以系数0.15。
则钢管最大受力：211.6×0.15=31.74KN；横梁（工字钢）最大受力：186.9×0.15=28.04KN/m。
4、下穿隧道支架搭设
下穿隧道中间3m范围内为较薄弱部位，需采用支架加强，支架搭设参考以上现浇梁配杆。
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中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 顺桥向（框架段横向）间距0.3m，共计11排（箱式中间3m范围内）；横桥向（框架段纵向）间距0.6m，搭设范围超出35m（覆土范围）一边各1m；竖向步距取1.2m。
顺桥向顶托放置5m长12工字钢，底托下搁置4m长10×10方木。 搭设时，通过调节顶托高度，使工字钢顶紧框架顶板。
5、杆件受力计算
（1）工字钢验算
12工字钢强度验算，跨度为0.3m，取0.3m长度为计算荷载，按连续梁计算。
工字钢间距为0.6m。木工字钢抗压容许强度为［σ］＝215MPa，弹性模量E＝2.06×105MPa。 横向12工字钢特性如下： 截面惯性矩I＝488cm4 截面抵抗矩W=77.4cm3 工字钢线荷载：q=187 KN/m
跨中弯矩：qL2/8= 0.125×187×0.32=2.1KN.m
强度验算：σ=M/W=2.1×103/77.4×10-6=27MPa<［σ］=215 MPa 符合要求。 计算其挠度：
受弯构件的挠度验算按下式进行： ω≤[ω]
其中，ω为按荷载组合值计算的挠度，其按下式计算：
ω＝3qL4/384EI=3×187×0.34/384×2.06×105×4.88×10-6=0.12mm [ω]为受弯构件的挠度限值 [ω] =1.5mm
由上述计算可知ω＜[ω]，因此横向工字钢刚度满足规范要求符合要求。
（2）支架验算
端横梁处支架采用Φ48×3.5mm钢管，支架竖杆顺桥向间距为30cm ，横桥向间距为60cm，步距h取1.2m。
每延米钢管重量为3.84 Kq/m。
截面抵抗矩：W=5.08cm3（d2、d1分别为钢管的外径和内径） 截面惯性矩：I=12.19cm4 回转半径：i=1.58cm
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弹性模量：E=2.05×10 MPa 容许应力〔σ〕=205 MPa 立杆截面积A=4.89×10-4m2
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