钢栈桥计算书20140306(改稿)

钢栈桥结构受力

计算书 计算： 复核：

编制时间：二O一四年三月

一、结构形式

在敦化侧9#墩至11#墩修建87m便桥，在抚松侧12#墩至14#墩修建135m便桥，主航道不设施工便桥。施工便桥共设19孔12米跨，全长222m。便桥桥面净宽5.5m，栈桥两侧设栏杆，便桥桥面行车面标高为435m，便桥与11#和12#两个水上施工平台相连接，便桥两侧设置纵坡与施工便道顺接。

栈桥的基础单排采用3根Φ630mm×8mm的螺旋钢管桩，横桥向间距为2.25m。钢管桩横桥向间设置有［10槽钢的剪刀撑。钢管桩顶面采用2-I25a工字钢的横向连接分配梁，顶面铺设“321”型桁架片，桁架片组间中心距为2.26m，片与片间距0.45m，片与片之间设置支撑花架，贝雷组与组间设置[8斜撑。上面设置I25a横向分配梁及I12.6纵向分配梁，桥面板采用δ=10mm花纹钢桥。

二、荷载布置 1、上部结构恒重

⑴δ10钢板：5.5×1×0.01×78.5=4.32kN/m ⑵I12.6纵向分配梁:3.13kN/m ⑶I25a横向分配梁:2.28kN/根 ⑷贝雷梁:6.66 kN/m ⑸护栏：0.6 kN/m 2、活荷载 ⑴履带吊85t

⑵砼罐车55t

⑶施工荷载及人群荷载：4kN/m2

考虑栈桥实际情况，同方向履带吊或砼罐车的间距不小于12米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车。 三、上部结构内力计算

计算跨径为L计=12m(按简支计算)。 （一）贝雷梁计算 1、跨中弯矩M:

①履带吊布置在跨中时，

履带吊近似按集中荷载计算，P=850 kN。 M1=1/4×850×12=2550.0 kN·m

②施工荷载及人群荷载，均布荷载q=4×5.5=22 kN/m。 M2=22×122/8=396.0 kN·m ③恒载，均布荷载q=16.4 kN/m。 M3=16.4×122/8=295.2 kN·m 2、支点剪力Q:

①履带吊布置在支点时， Q1=850.0kN

②施工荷载及人群荷载： Q2=0.5×22×12=132.0kN ③恒载内力：

Q3=0.5×16.4×12=98.4kN

3、荷载组合：

最大弯矩：M=M1+M2+M3=2550.0+396.0+295.2=3241.2 kN·m 最大剪力：τ= Q1+ Q2+ Q3=850.0+132.0+98.4=1080.4 kN 4、贝雷梁承载力验算：

单排贝雷梁容许弯矩为 788.2 kN·m； 单排贝雷梁容许剪力为 245.2 kN·m。 本桥选用6排贝类梁，横向折减系数取0.9，

容许弯矩为M0=6×788.2×0.9=4256.3 kN·m> M=3241.2 kN·m 容许剪力为τ0=6×245.2×0.9=1326.2 kN>τ=1080.4 kN 贝雷梁容许弯矩和容许剪力都大于最大值，贝雷梁受力安全。 （二）I25a横向分配梁计算

横向分配梁选用I25a工字钢，抗弯模量W=402cm3，面积A=48.541cm2。两个贝雷梁之间横向分配梁的最大长度为1810mm。

横向分配梁材质为Q235D,由于栈桥为施工用，安全系数考虑提高1.3，容许应力为188.5MPa（路桥施工计算手册）。

1、横向分配梁内力计算

①履带吊作用下横向分配梁的受力：

在履带吊长度范围内（履带长度5940mm，履带宽915mm，履带外距为3650-4850mm），由4根横向分配梁来承担履带吊的重量，则每根横向分配梁按跨中承受集中力计算为：

P=850/2/4=106.3 kN

履带吊对横向分配梁产生的弯矩（按集中荷载，作用在横向分配梁中央）：

M1=106.3×1.81/4=48.1 kN·m ②砼罐车作用下横向分配梁的受力：

砼罐车半边车轮布置在横向分配梁的跨中情况为最不利，单侧后车轮荷载为：

P=550×0.4/2=110.0kN

砼罐车对横向分配梁产生的弯矩（按集中荷载，作用在横向分配梁中央）：

M2=110.0×1.81/4=49.8 kN·m 2、横向分配梁应力验算 横向分配梁的应力σ：

σ= M/W=49.8×103/402=123.9 MPa< [σ]=188.5Mpa 横向分配梁受力安全 （三）I12.6纵向分配梁计算

纵向分配梁选用I12.6工字钢，抗弯模量W=77.5cm3，面积A=18.118cm2。两根横向分配梁之间纵向分配梁的最大长度为1590mm。纵向分配梁间距为250mm。

纵向分配梁材质为Q235D,由于栈桥为施工用，安全系数考虑提高1.3，容许应力为188.5MPa。

1、纵向分配梁内力计算

①履带吊作用下纵向分配梁的受力：

在履带吊宽度范围内，由2根纵向分配梁来承担履带吊的重量，则每根纵向分配梁集度为：

q=850/2/2/5=42.5 kN/m

履带吊对纵向分配梁产生的弯矩： M1=42.5×（1.59-0.1）2/8=11.8 kN·m ②砼罐车作用下纵向分配梁的受力：

砼罐车横向每组车轮的宽度覆盖3个工字钢，当车轮作用在两个横向分配梁之间的纵向分配梁中间部位时，纵向分配梁受力最大。承受集中力为：

P=550×0.4/2/3=36.7kN

砼罐车对纵向分配梁产生的弯矩（按集中荷载，作用在纵向分配梁中央）：

M2=36.7×（1.5-0.1）/4=12.8 kN·m 2、纵向分配梁应力验算 纵向分配梁的应力σ：

σ= Mmax/W=12.8×103/77.5=165.2 MPa< [σ]=188.5Mpa 纵向分配梁受力安全。 <四>桥面钢板内力

取1米宽板条,按单向板计算,当荷载为砼罐车时为最不利。

砼罐车半边车轮布置在横向分配梁的跨中情况为最不利，单侧后车轮荷载为：

P=550×0.4/2=110.0kN

砼罐车对横向分配梁产生的弯矩（按集中荷载，作用在横向分配梁中央）：

M2=110.0×1.81/4=49.8 kN·m 有效分布宽度a=0.6m

均布荷载 q=110/0.6=183.3 kN/m

最大弯矩为M=0.125×183.3×0.252=1.43 kN·m W=bh2/6=1×0.012/6=1.67×10‐5m3

σ=M/W=1.43×103/1.67×10-5=85.6MPa<[σ]=188.5Mpa 桥面钢板受力安全 四、钢管桩承载力计算

钢管桩采用φ630×8mm钢管，桩长入土深度按11m（实际入土深度按2min振动锤反力为准，最小为11米）进行计算，考虑2.89m冲刷深度。见（鹤岗至大连高速公路小狗岭段至抚松段二道松花江特大桥防洪评价报告）

栈桥桩顶荷载取值：履带吊按照集中荷载考虑，直接作用在栈桥2个桩顶，P活=850/2=425kN。（见前节）

桩底轴力P=425+(16.4×12/3+0.420×6×2/3+1.24×9.3)=503.8kN 地质状况参照钻孔CZK-3、CZK-4计算，详见施工图图纸。 钢管桩极限竖向承载力：

1 n1 P iliqik rApqrk 3.14 0.63 1.0 6.0 120 712.2kN（见路

2 i 1 2

桥施工计算手册）

[P]=712.2kN＞P=503.8kN，钢管桩承载力满足规范要求。

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