防护棚架计算书

京沪高速铁路上海站联络线上行线特大桥 40m+72m+40m连续梁跨A5高速公路防护棚架计算书

1、工程概况

中交股份京沪高速铁路土建工程六标段十工区承建的京沪高速铁路上海站上行联络线特大桥，在GLSDK002+375.865（号墩）～ GLSDK002+529.565处跨越既有嘉金高速公路（A5），夹角为84.14°。本段嘉金高速公路为高架桥，既有桥面宽34m，道路规划红线宽60m。本段的高速铁路采用（40+72+40）m连续梁，一跨跨越规划道路红线，连续梁采用挂蓝悬臂浇筑法施工。

为了保证高速铁路施工期间A5高速公路行车的安全性，在跨A5高速公路的上方安设了棚架，棚架的布置如下图。

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京沪高速铁路土建工程六标段十工区 连续箱梁挂篮悬浇施工相关计算

2、棚架的计算 ①贝雷梁的强度计算

贝雷梁垂直于A5方向摆放，为2跨连续，每跨的跨度为18m，该贝雷梁沿A5的间距为1m，其上布置了竹胶板。

计算荷载包括了竹胶板的自重和贝雷梁的自重，具体取值为竹胶板为0.15kN/m，贝雷梁为0.9kN/m。考虑1.5的安全系数后，得到贝雷梁承受的均布荷载q=1.575kN/m。计算简图如下：

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京沪高速铁路土建工程六标段十工区 连续箱梁挂篮悬浇施工相关计算

得到贝雷梁的弯矩分布图如图3所示，中间支座处的最大负弯矩为63kNm，两跨跨中附近的最大正弯矩为36kNm，均小于贝雷梁的容许抗弯强度788kNm。

得到贝雷梁的剪力分布图如图4所示，最大剪力发生在中间支座的左右两侧，最大剪力为18kN，小于贝雷梁的容许抗剪强度245kN。

②型钢I40a的强度计算

型钢I40a平行于A5方向摆放，共3榀，每榀长11m，为2跨连续，每跨的跨度为5.5m，

其中中间一榀的受力最不利，对其进行计算。

计算荷载包括了I40a的自重和上方贝雷梁传来的力，，换算得到型钢I40a承受的均布荷载q=35.98kN/m。计算简图如下：

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京沪高速铁路土建工程六标段十工区 连续箱梁挂篮悬浇施工相关计算

得到型钢I40a的应力分布图如图6所示，最大弯曲应力发生在中间支座的上下翼缘上，最大弯曲应力为113MPa，小于钢材的容许强度170 MPa。

图6 应力分布图（单位：kP）

③φ430×10mm立柱的强度计算

该棚架通过9根φ430×10mm立柱来支承，根据图1知中间一根立柱受力最不利，这里对其进行计算。

根据图5型钢I40a的计算得到中间支座的竖向反力为Nmax=246.5kN，该力即为中间立柱的最大轴向力。

构件的应力

.，

小于钢材的设计强度为f=130MPa。

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京沪高速铁路土建工程六标段十工区 连续箱梁挂篮悬浇施工相关计算

④结构的稳定计算

贝雷梁间通过杆件进行横向连接，从而保证了贝雷梁的面外稳定。 由于型钢I40 a上翼缘与贝雷梁的通过点焊连接，保证型钢I40 a不发生面外失稳，不需要对其进行稳定计算。

立柱φ430×10mmd 的长度为16m，取该立柱的计算长度系数为μ=1, 回转半径i=147.2mm，得到最大长细比λ=109 查稳定系数表得到φ=570.

根据稳定计算公式

大于立柱的最大轴力Nmax=246.5kN。 3、计算结论

通过以上知道该棚架的贝雷梁横梁、型钢I40a分配梁、φ430×10mm立柱均满足要求。

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