模板稳定性验算

（K27+000〜K47+977. 965）

第一合同段

水澄高架大桥模板稳定性验算书

灌凤高速公路第一合同段项目经理部

二O—二年十月

目录

1＞编制依据 .......................................................... 1 2、 I 丨 贝\"J ................................................................................................................... 1 3、荷载计算 1

3.1、 风荷载计算 .................................................. 1 3.2、 新浇碇偏载 .................................................. 2 4、建模验算 3

4.1. .......................................................................................................................... 模型建立 .............................................................. 3

4. 2、................. 3 4.3、 风缆验算 .................................................... 3 4.4、 地锚验算 .................................................... 4

4.4.1、重力式地锚 4 4.4.2、立式地锚 5

水澄髙架大桥模板稳定性验算

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004):

1.2> 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)：1.3、 《路桥施工计算手册》人民交通出版社,2001；

《重要用途钢丝绳》GB8918-2006：

1.5.

《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)：

1.6、 《灌阳(永安关)至全州(凤凰)(K0+000〜K47+977. 265)两阶段施工图

设计》。

2、计算原则

模板稳定性验算主要考虑风荷载及新浇混凝土偏载(根据实际现场实际情况, 考虑40cm偏载。),为安全考虑，只有一根风缆受力作为极限状态，即风向与一 风缆水半投影而内乖直。

3.荷载计算

3.1、风荷载计算

根据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004第4. 3.7条规定，横桥向风 荷载假定水平地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，其标准值可按下式计 算:

/ = 0.012017e'° 00012

横桥向风荷载标准值(KN)；

Wo——基本风圧(KN/m2),按50年一遇进行査表収值，Wo=O. 3：

Wa——设计基准风压(KN/m2)：

：

Am ---- 横向迎风而积(m),取单位面积，故A』二ImS

V10——桥梁所在地区的设计基本风速(m/s),按50年一遇进行査表取

值，Vl0=22. 3m/s；

Vd——高度Z处的设计基准风速(m/s),

ud =

=1.19x1.38x22.3 = 36.621m/s

*

2——距地面或水面的高度(m), Z=30m： Y —空气重力密度(KN/m‘)，了=® 恤 ' = :

ko——设计风速重现期换算系数，对于单孔跨径指标为特大桥和大桥 的

桥梁，ko二1.0,对其他桥梁，ko二0.90：对施工架设期桥梁，蛇二0.75；当桥梁 位于台风多发地区时，可根据实际情况适度提高ko值，故取ko=O. 75：

k3——地形、地理条件系数，查表取k3 = l. 0； k5——阵风风速系数，査表取丘二1.38：

k:——考虑地面粗糙度类别和梯度风的风速变化修正系数，查表取

k2=l. 19：

k：——风载阻力系数,因为 DW0° 5=1. 5X (3. 14X1. 6764)05=0. 91 <5. 8,

查表取k产1. 0：

g ----- 重力加速度,g=9. 81m/s2o

求得:

Wd =

^= 0.012X36.62P=082

2g 2x9.81

风压力荷载 Q^=kokik5Wd=0. 75X1. 0X1. 0X0. 82=0. 62KN/m2

3.2、新浇栓偏载

由于浇筑混凝土时，在墩顶中心设置了串筒；另由于混凝土浇筑约lm左右 需振捣

一次，因此实际碇造成的偏载很小。为安全考虑，将新浇栓偏载高度假定

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为 40cm。

4、建 模验算

为比较准确模拟模板受力情况，本计算采用有限元软件MIDAS进行建模分 析。

4. K模型建立

模板的面板及法兰盘采用板单元，横肋及竖肋采用梁单•元，风缆采用索单元

（不受压力）；模板底端及风缆底端采用固定约束：风荷载采用而荷载模拟，方 向与一风缆平面内垂直，新浇碗偏载采用流体荷载模拟。具体见图4・1所示。

4. 2>反力计算

图4-1稳定性验算模型图

内力MYZ

RCi -1.1&6O6-MXX) Pfi X127M-001 FZi -2.22076*001 RCYZ? 2.2239G-O01

MIDAS/CMI CB： 图4-2反力图

由上图可知，风缆最大竖向荷载为7.6KN,水平荷载为7.6KN。

4. 3、风缆验算

单根钢丝绳的拉力最大Nmax=V2• Fwh= >/2 X7.6=10.5KN,根据《重要用途钢 丝绳》GB8918-2006,选用公称直径为9mm,结构为6 X9W+IWR的钢线绳，最

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小破断力为42.2KN>3.5 X 10.5=36.75KN,满足要求。

4

4. 4、地锚验算

4・4・1、重力式地锚

地锚如采用重力式锚碇，采用C30圆柱体钢筋栓块，直径为1.6m,高为0.8m, 重约41.80KN：为安全考虔，不计土压力，其计算示意图如图4・3所示。

埋入地面以下不小于50cm 钢筋栓块

图4-3重力式锚碇计算示意图

M楼——稳定力矩：M沪P・b二41. 80X0. 8=26. 75KN：

M 攸——倾覆力矩：M 沪T・L二 10. 5 X (0. 8+0. 4) /V2=8. 91KN： P——锚碇自重,P二41.8KN； T——拉索拉力，T=10. 5KN；

Vi——拉索拉力T的竖直分力，V：=7. 6： H：——拉索拉力T的水平分为，HT=7. 6； H——基底縻阻力，H尸(P- VT) f：

f——锚碇与基底的摩擦系数，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)表 4. 4.2 査表得,取 f=0. 40。

① 倾覆稳定性验算

故知共抗倾覆稳定性满足要求。

② 上拔力安全系数

p _ p 斫—T・cos45。

41.8 7.6

5.5>2

故知其上拔力安全系数取值满足要求。 ③ 抗滑稳定性验算

比

_ (P-T・sina)f _ (41・8-7・6)x0・4 _】g>i 4

HT T*cosa T«cosa 7.6

故知抗滑稳定性满足要求。

4.4.2, 立式地锚

•根风缆采用三根A28钢筋作为地锚，打入地面以下1.01）1,缆风绳通过紧 线器与其连接，如图4-4 filf/Ko缆风绳施加于地锚上的象向荷载Nk=7,6KN.水 平荷载 11^=7.6KN。

1）地锚抗拔验算

水澄高架大桥地层从上至下依次为：（1）粉质粘土（ Q*1-2）：褐黄色、褐红色, 硬塑，同部可塑，土质不均，含5〜15%砂砾或碎石，局部相变为粘土、粉土， 干强度中等，韧性中等，无摇振反应，层厚000. 4mo （2）卵石（Q・T）：灰黄色， 密实，局部中密，母岩成分以砂岩、灰岩为主，次圆状，粒径多为2〜

8cm, M 大15 cm,分选性差，充填约20%的砂粒，桥位山麓冲沟普遍分布，厚度3. 65〜 16. 4m o

根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 （以下简称桩规）的规定，地锚抗拔

力验算应满足NkWT/2

式中Nk——按荷载效应标准组合计算的基桩拔力；

Tvlk破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值； Tyk — E 入 iQsik^Mi ；

式中入，——抗拔系数，査表桩规表5.4.6・2,砂土取0.5：

qak ----- 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值，(1)1层取50kpa, (2)2

层取 160kpa：

u：——桩身周长，A28钢筋为0.088m： h——桩周第i层土的厚度：

Tuk=3X (0.5X50X0.088X0.440.5X160X0.088X0.6) =15.31KN Nk=7.6KNWTuk/2=15.31/2=7.66KN,抗拔验算满足要求。 2)地锚水平力验算

根据桩规，受水平荷载的地锚应满足

式中—一在荷载效应标准组合下，作用丁•地锚顶处的水平力；

Ra——地锚水平承载力特征值。

Ra=0.75 • a 3 • EI • x Oa/v x

式中a——地锚的水平变形系数，取4：

EI——地锚抗弯刚度，A32钢筋为634KN・nF： X o«——地锚顶允许水平位移，取20mm：

V X——桩顶水平位移系数，根据桩规5.7.2查表取V x =2.441：

Rft=0.75X43X (3X6.34) X0.02/2.441=7.48KN桩效应，水平力验算满足要求。

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