45m高墩大跨现浇梁支撑架

一、桥梁概况（严少发-中交隧道局  22587597）提供资料

桥梁跨度：45m，墩高约63m。每孔箱梁自重约880吨，箱梁顶宽9.62m。桥式布置如图1所示。

图1、桥式结构布置简图

二、大体方案

本桥桥跨比较大、桥墩比较高。现浇箱梁支撑架，可以采用落地斜腿支撑架，也可采用墩上高点斜腿支撑架，以及大跨型钢桁架结构。

1、采用落地斜腿支撑架——图2.1

图2.1、落地斜腿支撑架结构示意图

2、墩上高点斜腿支撑架——图2.2

图2.2、墩上高点斜腿支撑架结构示意图

3、大跨型钢桁架支撑架——图2.2

图2.3、大跨型钢桁架支撑架结构示意图

三、方案一为案例：落地斜腿支撑架设计与检算

3.1、计算支撑架设计荷载

桥梁跨度45m，墩高约63m。每孔箱梁自重约880吨，箱梁顶宽9.62m。箱梁结构恒载约q1=196kN/m；

支撑架设计荷载大约：q=313（kN/m）

3.2、建立力学模型——如图3.1所示。

图3.1、力学检算模型

3.3、计算结构内力

使用清华大学的结构力学求解器计算，计算结果如图3.2所示。

图3.2、结构内力计算简图

各支撑点反力：RA=RD=2582kN；RB=RC=3991kN；

贝雷桁架梁结构内力：

强度控制最大弯矩：Mmin=-4226（kN-m），挠度控制最大弯矩：Mmax=2873(kN-m);

最大剪力：Tmax=2113kN。

3.4、选择钢管支撑柱——N1

墩高约63m箱梁顶宽9.62m。支撑架布置结构如图2.1所示。

B及C截面支撑柱分担荷载最大，RB=RC=3991kN；以其作为检算对象。

每一横截面布置三根支撑柱。按等荷载分配布置，每根分担竖向荷载为RB1=RC1=1330kN。斜置轴向荷载为R=1348kN。

N1-2钢管支撑柱最大轴向受压长不会超过61.5m。全高按四等分设置水平桁撑约束，每段最大自由受压长度不会大于L=15.4m，选择直径φ350mm、壁厚12mm普通钢管柱。其物理指标：横截面惯性矩Ix=18220cm4，回转半径ix=12cm，横截面积A=127.4cm2。

桁撑节点加强约束刚度，端点按0.7对待，自由受压长细比λ=90，对应稳定系数ψ=0.621。

N1-2钢管柱的许可支撑能力：【R】=ψAf=1661kN，富裕能力K=1.23，按我国公路桥梁工程施工技术规范满足安全储备系数1.2的要求，按我国铁路工程相关要求1.3略有不足。如若再增加一道横撑，安全储备系数大于1.3，就可满足我国各类规范要求！

3.5、选择贝雷桁架梁所需片数n

3.5.1、贝雷桁架控制指标

表1：贝雷桁架物理几何指标（根据交计发[1998]23号文）

3.5.2、计算所需片数

贝雷桁架梁结构内力：

强度控制最大弯矩：Mmin=-4226（kN-m），挠度控制最大弯矩：Mmax=2873(kN-m);最大剪力：Tmax=2113kN。

按抗剪力能力控制，需要量n=Tmax/[T]=8.6片；

按抗弯能力计算，所需量n=5.4片。

综合选取n=10片！

3.5.3、验算贝雷桁架梁的最大弯曲挠度

在最大向下弯曲跨度内，作用一单位力q=1状态下，M1==18，ω1==5.13×10-3（cm）。

由得到，=8.2mm，小于L/500=24mm。满足要求。

3.6、其他检算与设计——略。