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1、附件东乡二号特大桥跨沪昆铁路防护棚架检算书一、计算荷载东乡二号特大桥跨沪昆线施工防护棚架为施工临时结构，不考虑地震力的影响，结构平安等级为二级。计算中考虑的主要荷载有：施工人员重量，竹胶板和防水板重量，结构自重，风力及雪压，列车气动力、坠物冲击荷载等。(1)施工人员重量：按照每个施工人员75kg计，共5个人，总计重量为375kg,即3.75kN.假设作用于跨中位置上。(2)竹胶板重量：竹胶板密度为560kgm3,厚20mm的竹胶板单位面积重为5600.02=11.2kgm.112KN/m2,棚架顶面总面积为4916.8=823.2m2,整个棚架的竹胶板总重量为9219.84kg,即92.20K
2、No计算时按均布荷载加到槽钢20上。(3)结构自重纵向槽钢20,每延米重量为22.6kg,每根49m,重1107.4kg,共29根，共重32114.6kg,即32L146KN；横向156a,每根长度为16.8米,共25根，每米重量为106kg,共重44520kg,即445.2KN；纵向分配梁140a,总长49X2=98m,每米重量为67.6kg,共重为6624.8kg,即66.248KN；直径为300X6mm的钢管立柱26根，每根长度为10.732米，每延米重量为43.503kg,自重为121.39KN.,棚架混凝土根底体积为0.8X0.5X49X2=39.2i共重940.8KN,防护棚架总重
3、量：1894.784KN。(4)风力南昌地区根本风压：0.3KNm10以15角均布载的形式加到20上即：0.3*sinl5o-0.0776KNmao由于棚架在连续梁下及所处位置，不考虑雪压。(5)列车气动力列车气动力计算应符合以下规定：由驶过列车引起的气动压力和气动吸力，应由一个5m长的移动面荷载+q及一个5m长的移动面荷载-q组成。气动力应分为水平气动力和垂直气动力。水平气动力作用于轨顶之上的最大高度为5m。根据棚架总体布置情况，棚架各跨最低点均位于接触网之上，而接触网的高度均超过轨面5m以上，故轨顶以上可以不考虑列车水平气动力的影响。在实际计算中，为确保平安，按照沪昆线动车组最大列车时速2
4、00kmh计算气动力(施工时慢行)。垂直气动力可按照下式计算：式中qh水平气动力，由标准中的表查得。D作用线至线路中心距离。查表，当列车时速为200kmh,D=2.5时,%=0.68,此时对应的纵=0.646kNm,为最大值，且随D增加而减小在2m以内的气动力不考虑)，即垂直气动力由中心2m相外逐渐减小。施工时列车慢行，故计算中取%*J=0.646X0.8=0.517kNm,偏于平安地把此均布荷载加载于全部防护棚架上。(6)冲击荷载，假设人(M=0.75KN)从6.59Im高处掉落到棚架上，冲击时间为0.5s,由动量二冲量，得：F=h=17.2KNo二、竹胶板验算取Im宽验算，截面面积=200
5、平方厘米，惯性矩1=66.7cm3；截面模量W=66.7cm3；单位重量：11.2Kg/m。竹胶板弹性模量E=6500MPa,竹胶板采用2cm厚，按0.6m跨度简支梁，取Im宽进行计算，竹胶板所受均布荷载有自重+风荷载+力车汽动力荷载，荷载组合为q=0.1121+0.07761+0.517=0.7066KNm,施工人员坠落冲击荷载取q=17.2KN,作用于最不利位置，即跨中。建立模型如下力学求解得：Ma片0.88KNm截面模量W=Zbh2xiOOOX2()2=12Umm3666M88000061Cmm/Tr7rr。=二二=13.2MPaO=70MpaW400000力学求解得出挠度值为：7.2m
6、m。满足要求。三、20a槽钢验算纵向布置的槽20a,按2米跨度简支梁计算，所受均布荷载为竹胶板施工的均布荷载及自重。G一施工人员坠落冲击荷载，取17.2KN,作用于最不利位置，即跨中。4一为折合后的竹胶板重量，风荷载，列车气动力，及20a自重，那么q=0.112X0.6+0.07760.6+0.517+0.226=0.857KN/m计算工程：20号槽钢做简支梁计算根本信息左支座简支右支座简支跨号跨长(m)截面名称12.000热轧普通槽钢(68707-88)/11=202(型号)xh=20a计算结果跨号：1左中右上部弯矩(kN-m):0.00000.00000.0000下部弯矩(kN-in):0
7、.00009.02870.0000剪力(kN):9.4574-8.6000-9.4574容许平安系数侧向稳定性平安系数：1.00000抗弯强度平安系数：LOoOoo抗剪强度平安系数：LOOOOo最小平安系数跨号侧向稳定抗弯强度抗剪强度平安状态13.3814.45115.729平安各跨截面几何特性跨号面积惯性矩IX抵抗矩WXA抵抗矩WxB回转半径ix惯性矩Iy(cm2)(cm4)(cm3)(cm3)(cm)(cm4)128.841780.00178.00178.007.86128.00抵抗矩WyA抵抗矩WyB回转半径iy面积矩Sxxlx2(cm3)(cm3)(cm)(cm3)63.8024.20
8、2.11104.701.051.05注：WxA一截面上部对X轴的抵抗矩;WxB一截面下部对X轴的抵抗矩。WyA一截面左侧对y轴的抵抗矩。WyB一截面右侧对y轴的抵抗矩。xl一截面上部的塑性开展系数。y2一截面下部的塑性开展系数。各跨材料特性跨号抗拉强度抗压强度抗弯强度抗剪强度屈服强度弹性模量(N/mm2)(Nmm2)(N/mm2)(Nmm2)(N/mm2)(Nmm2)1215.00215.00215.00125.00235.00206000四、I56a计算横向布置的156a,按16.8米跨度简支梁计算，作用在其上的荷载20a传递下来的单点集中力q=0.875X2=1.714KN,此集中荷载按0
9、.6m等间距布设，共27点，为方便计算现转算为均布荷载计算，f(q27)/16.8=2.755KNm结构自重均布荷载q=L06KNm0计算工程：156a主横梁做简支梁计算根本信息左支座简支右支座简支跨号跨长(m)截面名称116.800热轧普通工字钢(GB706-88):xh=I56a(型号)xh=I56a计算结果跨号：1 左中右上部弯矩(kN-m): 下部弯矩(kN-m): 剪力(kN ): 容许平安系数0. 00000. 000032. 07290. 0000134.70620. 00000. 00000. 0000-32. 0729侧向稳定性平安系数：1.20000抗弯强度平安系数：1.2
10、0000抗剪强度平安系数：1.20000最小平安系数跨号侧向稳定抗弯强度抗剪强度平安状态11.3073.92223.242平安各跨截面几何特性跨号面积惯性矩IX抵抗矩WXA抵抗矩WXB回转半径i惯性矩Iy(cm2)(cm4)(cm3)(cm3)(cm) (cm4)1135.4465600.002340. 002340. 0022. 001370. 00 x2抵抗矩WyA抵抗矩WyB回转半径iy面积矩SXxl(cm3)(cm3)(cm)(cm3)141.00141.003.181375.001.051.05注：WXA一截面上部对X轴的抵抗矩；WxB一截面下部对X轴的抵抗矩。WyA一截面左侧对y轴
11、的抵抗矩。WyB一截面右侧对y轴的抵抗矩。Yxl一截面上部的塑性开展系数。Yx2一截面下部的塑性开展系数。各跨材料特性跨号抗拉强度抗压强度抗弯强度抗剪强度屈服强度弹性模量(N/mm2)(Nmm2)(N/mm2)(Nmm2)(N/mm2)(Nmm2)1215.00215.00215.00125.00235.00206000五、40a分配梁计算纵梁用的I40a,按4米跨度简支梁计算，作用在其上的荷载156a传递下来的单点集中力32.08KN,及结构自重均布荷载q=0.676KNmo计算工程：棚架纵梁140a做简支梁计算根本信息左支座简支右支座简支跨号跨长(m)截面名称14.000热轧普通工字钢(G
12、B706-88):xh=I40a(型号)xh=I40a计算结果跨号：1左中右上部弯矩(kN-m):O.OOOOO.OOOOO.OOOO下部弯矩(kN-m):O.OOOO33.4319O.OOOO剪力(kN):17.3919-16.0400-17.3919容许平安系数侧向稳定性平安系数：1.20000抗弯强度平安系数：1.20000抗剪强度平安系数：1.20000最小平安系数跨号侧向稳定抗弯强度抗剪强度平安状态15.2017.36025.732平安各跨截面几何特性跨号面积惯性矩IX抵抗矩WXA抵抗矩WXB回转半径i惯性矩Iy1(cm2)(cm4)86.1121700.00(cm3)1090.00
13、(cm3)1090.00(cm)(cm4)15.90660.00抵抗矩WyA抵抗矩WyB回转半径iy面积矩Sxxlx2(cm3)(cm3)(cm)(cm3)141.00141.002.77636.401.051.05注：WXA一截面上部对X轴的抵抗矩；WXB一截面下部对X轴的抵抗矩。WyA一截面左侧对y轴的抵抗矩。WyB一截面右侧对y轴的抵抗矩。xl一截面上部的塑性开展系数。Yx2一截面下部的塑性开展系数。各跨材料特性跨号抗拉强度抗压强度抗弯强度抗剪强度屈服强度弹性模量(Nmm2)(N/mm2)(Nmm2)(N/mm2)(N/mm2)(N/mm2)1215.00215.00215.00125.
14、00235.00206000六、钢管立柱受力计算棚架两侧有12根立柱，每个柱有1根3006mm的螺旋钢管组成，具体结构见图纸。每根立柱受力为上部156a工字钢传来反力为17.39+32.07=49.46KN计算工程：棚架立柱1输入数据1.1 根本输入数据构件材料特性材料名称:Q235-A设计强度:215.00(Nmm2)屈服强度:235.00(Nmm2)截面特性截面名称:焊接钢管:d=300(mm)焊接钢管外直径2tWd:300(mm)焊接钢管壁厚0VtWd/2:6(mm)缀件类型：构件高度：10.723(m)容许强度平安系数：1.20容许稳定性平安系数：1.201.2 荷载信息恒载分项系数：1.00活载分项系数：1.40是否考虑自重:考虑轴向恒载标准值：49,460(kN)轴向活载标准值：O.OOO(kN)偏心距Ex:0.0(cm)偏心距Ey:0.0(cm)1.3连接信息连接方式:普通连
