72米钢便桥计算书

钢便桥受力计算书 ........................................... 1 1.1概述.................................................. 1 1.2计算范围 .............................................. 1 1.3主要计算荷载 .......................................... 1 1.4便桥主要控制计算工况 .................................. 1 1.5计算过程（手算） ...................................... 1 §1.5.1活载计算 ........................................ 2 §1.5.2桥面板计算 ...................................... 2 §1.5.3 I12.6工字梁纵梁计算 ............................ 2 §1.5.4 I25a工字梁横梁计算 ............................. 3 §1.5.5 贝雷主梁计算 ................................... 5 §1.5.6 2根I32b桩顶横梁计算 ........................... 6 6 电算复核 ............................................... 7

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钢便桥受力计算书

1.1概述

根据本便桥施工荷载要求，参照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）及《港口工程荷载规范》(JTJ254一98)。由于本便桥使用时间较短，受自然条件影响较小，所以直接计算工作状态下荷载，风、雨等影响条件忽略。便桥承受的荷载为自重、车辆荷载。 1.2计算范围

计算范围为便桥的基础及上部结构承载能力，主要包括：桥面板→I12.6工字梁纵梁→I25a工字梁横梁→顺桥向贝雷梁→横桥向I32b工字钢→钢管桩。 1.3主要计算荷载

恒载：结构自重；

活载：9立方混凝土罐车荷载； 冲击系数：汽车（1.1） 荷载组合：1、恒载＋汽车荷载

1.4便桥主要控制计算工况

①跨径为12m钢便桥在活载工况下的整体刚度、强度和稳定性； 1.5计算过程（手算）

本便桥主要供混凝土罐车、各种小型农用车走行，因而本便桥荷载按9立方米混凝土罐车荷载分别检算。

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本便桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶横梁等结构自重。并按以下安全系数进行荷载组合：恒载1.2，活载1.3。根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》规定：临时结构容许应力可提高1.3（组合Ⅰ）、1.4（组合Ⅱ～Ⅴ）。本便桥弯曲容许应力取1.4?145?203MPa，容许剪应力取

1.4?85?119MPa。

§1.5.1活载计算

活载控制设计为9m3砼运输车（按车与载总重35t计），参考国内混凝土运输车生产厂家资料及规范汽车－20级荷载布置，单辆砼运输车荷载为3个集中荷载70kN、140kN和140kN，轮距为4.0m、1.4m，计入冲击系数1.1后，其集中荷载为77kN、154kN和154kN。 §1.5.2桥面板计算

（1）结构型式

本平台面板为10mm厚花纹A3钢板，焊接在中心间距300mm的I12.6工字钢纵梁上。

（2）荷载

9立方米混凝土罐车轮胎宽度（前轮宽300mm，中后轮宽600mm）均大于工字钢纵梁间距，荷载直接作用在I12.6工字钢上，故桥面板可不作检算。

§1.5.3 I12.6工字梁纵梁计算

I12.6工字钢纵梁焊接于间距1500mm的I25a工字钢横梁上，按三跨连续梁检算。

按混凝土罐车荷载验算，I12.6工字钢纵梁自重g?0.14kN/m，桥面板自重不计。

（1）混凝土运输车荷载

混凝土运输车前轮着地宽30cm（由一根纵梁承受），中后轮着地宽60cm（由三根纵梁承受）。则单根纵梁在前轮作用下受集中力为77KN/2=38.5KN。

（2）材料力学性能参数及指标

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I12.6工字钢：

I?4.88?106mm4 W?0.775?105mm3 A?1810mm2

EI?2.1?1011N/m2?4.88?10?6m4?1.0248?106Nm2

（3）力学计算

混凝土运输车荷载下前轮受力简化图示如下：

计算可得，在混凝土运输车荷载作用单根I12.6工字钢纵梁：

Mmax?PL38.79KN?1.5m??14.54kNm44

Qmax?P38.79kN??19.4kN 22a、强度检算

?max?maxMmax14.54?106Nmm???187.6MPa?????203MPa，合格； W0.775?105mm3Qmax19.4?103Nmm???10.7MPa?????119MPa，合格； A1810mm2b、刚度检算

8Pl38?38.79?1.531500fmax???2.01mm??2.5mm，合格。

384EI384?EI600§1.5.4 I25a工字梁横梁计算

横梁采用I25a工字钢，工字钢横梁安装在中心间距2500mm的单层双排贝雷梁上。

I25a工字钢横梁荷载按混凝土运输车荷载分别验算；恒载为I12.6纵

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梁及桥面板自重，按均布荷载考虑，每根I25a横梁承受恒载：

g1?(1.5?5?0.01?7850?21?1.5?14.2)?10?2?6?9.6kN/m，

I25a自重：g2?0.3kN/m，

恒载为：g?1.2??g1?g2??1.2??9.6?0.3??11.9kN/m。 （1）混凝土运输车荷载

汽车后轮纵向间距1.4m，按两后轮其中一侧轮作用在跨中考虑，集中力大小P?1.1?70?77kN。

（2）材料力学性能参数及指标 I25a工字钢：

I?5.02?107mm4 W?4.01?105mm3

A?4850mm2

EI?2.1?1011N/m2?5.02?10?5m4?10.5?106Nm2

（3）力学计算

混凝土运输车荷载下受力简化图示如下：

计算可得，在混凝土运输车作用下I25a横梁：

根据《路桥施工计算手册》第P763附表2－8，计算如下:

Mmax?0.07?qL2?0.156?PL?0.07?11.9KN/m?2.5m2?0.156?138.1KN?2.5m ?59.1kNm

Qmax?0.625?ql?0.688?P?0.625?11.9KN/m?2.5m?0.688?138.1KN?113.7kN

a、强度检算

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?max?maxMmax59.1?106Nmm???147.4MPa＜????203MPa，合格； W4.01?105mm3Qmax113.7?103N???23.4MPa?????119MPa，合格； 2A4850mmb、刚度检算

ql4pl311.9KN/m?2.5m4138.1KN?2.5m3fmax?0.521??0.911??0.521??0.911?32100EI100EI100?10.5?10KNm100?10.5?103KNm2 ?0.231mm?1.872mm?2.1mm?§1.5.5 贝雷主梁计算

2500mm?4.2mm，合格。 600主梁由六片双排单层贝雷梁组成，中心间距2500mm，安装在2根I32b横梁上。主梁按单孔1台70t履带吊（负载15t）及单孔单车道混凝土运输车荷载分别验算，履带吊荷载和汽车荷载均按照最不利状况下简支梁验算。

主梁以上恒载为桥面板、I12.6纵梁及I25a横梁自重，其荷载大小为：

g?1.2?[12?6?0.01?7850?9?38.1?6?21?12?14.2]/100?135.4kN/m

则单排贝雷梁上恒载自重为135.4/12/3＝3.76KN/m。 （1）混凝土运输车荷载

最不利状态为一侧汽车轮作用于双排单层贝雷。 （2）材料力学性能参数及指标 六片双排单层贝雷梁：

根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》，查表3得，双排单层不加强贝雷片的容许弯矩1576.4KN〃m，容许剪力为490.5 KN。

（3）力学计算

混凝土运输车荷载下受力简化图示如下：

计算可得，在混凝土运输车荷载作用下贝雷主梁（按简支梁计算）：

计 算 简 图 第5页

1( 1 )2 弯 矩 图 1( 1 )581.441011.171027.382 剪 力 图 217.17165.85x120.8510.93( 1 )2-134.07-163.23-202.23-228.47 Mmax?1023.6kNm Qmax?228.5kN

故：Mmax?1023.6kNm??M??1576.4KNm，合格。

xQmax?228.5kN??Q??490.5KN，合格

由上面计算可知，混凝土运输车荷载作用下，单组贝雷主梁受力就能满足要求，完全能够满足桥梁上混凝土运输车会车的荷载要求。 §1.5.6 2根I32b桩顶横梁计算

钢管桩顶分配梁采用2根I32b工字钢，工字钢横梁嵌于钢管桩内240mm并与之焊接牢固。

在最不利情况下，即履带吊在支点位置时，所有荷载（包括冲击系数）全部由支点承受，经计算可得，便桥单侧最大支反力为1436.5KN。

由于工字钢承受压力的位置正好是钢管桩支撑位置，故其弯矩会比较小。

（1）材料力学性能参数及指标 I32b工字钢：

I?1.16?108mm4

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W?7.26?105mm3

A?7345mm2

EI?2.1?1011?1.16?10?4?2.43?107Nm2 g?60Kg/m

（2）承载力验算

Mmaxql20.6?0.2252?Pl??239?0.225??53.8kNm

88 Qmax?2p?ql?2?239?0.6?5?481kN a、强度检算

?max?maxMmax53.8?106Nmm???74.1MPa?????203MPa，合格； 53W7.26?10mmQmax481?103N???65.5MPa?????119MPa，合格； 2A7345mmb、刚度检算

根据《路桥施工计算手册》第P741附表2－3，计算如下:

fmax?P239KN(3al2?4a2l)?(3?0.225m?2.5m2?4?0.225m2?2.5m)426EIl6?2.43?10KNm??2.5m2500mm?2.4mm??4.2mm，合格。

6006 电算复核

本次电算仅模拟贝雷片及以上部分，下部结构的计算见手算计算书。由于软件分析时采用的荷载为车道荷载，故电算结果和手算结果会有所差异。采用MIDAS CIVIL结构分析软件计算结果图示如下：

汽车荷载作用下反力计算结果图示 第7页

汽车荷载作用下挠度计算结果图示

汽车荷载作用下贝雷梁挠度计算结果图示 第8页

汽车荷载作用下梁应力计算结果图示

排架桩整体稳定性 第9页

便桥总体模型（一联） 便桥总体模型（最大反力）(中间约束为虚拟嵌固点位置) 便桥总体模型（最大竖向位移） 第10页

便桥总体模型（最大横向位移） 便桥总体模型（最大应力） 由以上图示可知，在成桥状态下钢管桩最大反力为40.5 t,最大竖向挠度1.2cm，最大侧向位移2.2cm，梁单元最大应力178.8Mpa，值得注意的是，由于程序定义的挠度均为累计挠度。

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综上所述，本贝雷便桥能满足我标段施工和使用要求。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/o2a6.html