宜山互通贝雷片钢桥结构计算书.doc

宜山互通1#桥钢栈桥设计与施工 一、栈桥设计 考虑栈桥作为临时施工设施，根据水位统计表及以往水文资料，洪水位高4.2m，常水位为2.6m, 同时，考虑到栈桥作为临时施工设施，将栈桥顶标高定为+4.7m(底比历史最高水位高0.5m)，钢栈桥宽6.0m,长48m由贝雷片组成。 采用15+18+15m结构形式，两侧桥头设置桥台。 钢栈桥有关结构及材料组成如下： 其立柱采用采用φ600mm×8mm的螺旋钢管桩群桩基础，横桥向间距6.0m，纵桥向间距2.4m，钢管桩顶采用双I40a工字钢作为分配梁；主纵梁由6榀贝雷片组成，单边3榀一组，贝雷片间距0.2m，每隔1.5m，设置花架。上面铺设加I28a横向分配梁(在工字钢的两侧焊接通常8mm钢板形成单箱双室钢箱梁)间距1.5m，跨径3.9m及I12.6纵向分配梁间距0.15m。桥面板采用δ=8mm厚Q235钢板（详见设计图）。 二、计算理论及强度取值 钢栈桥采用容许应力法计算理论，所有钢管立柱均按旧材料，其容许应力均不考虑提高系数。其容许应力分别取为[σ]=140 Mpa [σW]=145 Mpa [τ]=85Mpa； 栈桥纵（加强型I28a工字钢）、横向分配梁（I12.6工字钢）按新购材料，其容许应力考虑1.25的提高系数。其容许应力分别取为[σ]=175 Mpa [σW]=181 Mpa [τ]=106 Mpa；钢板之间的角焊缝容许应力[fW]=106 Mpa。 三、设计依据 A、《钢结构设计规范》（GB50017-2003） B《装配式公路钢桥多用途使用手册》 C、《地质勘查报告》 D、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) E、《钢规》（GB50017-2003） 四、荷载取值 1、砼罐车自重（满载8方，后轴采用并装双轴分担轴载为23T）：330KN 2、δ=8mm厚Q235钢板自重：0.628KN/㎡ 3、I28a加强型工字钢横梁自重：0.8KN/ m 4、双Ι40a工字钢横梁自重： 1.352 KN/ m 5、I12.6a工字钢自重：0.14KN/ m 6、φ600mm×8mm钢管桩自重：1.17KN/m 五、桥面验算 1、模板强度及刚度复核 满载8方的罐车，总重量约33t，车辆荷载分布前轴为10t,双后轴重23t，因此最不利荷载为前轴上的单轮荷载，其值为50KN，考虑1.2的安全系数后，按60.0KN计算。车轮着地长度为20cm，宽度为30cm。钢板受力按简支梁来计算，考虑到桥面钢板属于密肋宽板受力模式，其上的轮载有效分布宽度，按钢板间距的两倍来取值为L =30cm。 （1）模板所受均布线荷载计算 （2）模板受均布荷载后产生最大内力（按简支梁计算） 最大弯矩： Mmax= MB=0.125×q×l2 =0.125×200×0.152=0.562 KN·m 最大剪力： Vmax=VB左= 0.500×q×l =0.500×200.0×0.15=15.0 KN （3）模板截面强度验算 抗弯截面模量：W=Wｘ=(1/6)bh2=(1/6) ×300×82=3200 mm3 σ=M/W=（0.562×103×103）/3.2×103 =175.6 Mpa≤[σ]=175 Mpa　　(符合要求) τ= QmaxS x / Ixb Sx =(1/2)bh×(1h/4) =(1/8)bh2=(1/8) ×300×82=2400 mm3 Ix=(1/12)bh3=(1/12) ×300×83=12800 mm4 b=300 mm 则τ= (15.0×4200×103）/（1.28×104×300) =16.41Mpa [τ]=106 Mpa　(符合要求) 2、小纵梁强度及刚度验算 小纵梁间距0.15m,跨度1.5m，采用I12.6工字钢。根据栈桥实际荷载情况，小纵梁采用简支梁受力模式；最大荷载采用汽车前轴单轮荷载，并取集中力P=60.0KN（1.2的安全系数），按最不利状态作用于跨中布置；同时，考虑汽车荷载的移动特性，及各条小纵梁之间横向联结较弱的情况，将此前轴单轮荷载全部作用于两条纵梁上，不考虑其临近纵梁的分担作用。由此单根纵梁的集中力P=72.0/2=36.0KN。其受力图示见后： （1）小纵梁受活载（集中荷载） P=30.0KN （2）小纵梁受静载（均布荷载） a、钢板荷载：0.628×0.15=0.09KN·