磺砂特大桥钢栈桥设计计算书(终).doc

霞浦东冲至火车站段公路A3标段磺砂特大桥 钢栈桥设计计算说明书 中铁十六局集团第五工程有限公司 霞浦东冲至火车站段公路A3标段项目经理部 2016年9月15日 目录 1.钢栈桥设计依据 1 1.1.工程概况 1 1.2.设计依据和设计规范 1 1.3.技术标准及设计说明 1 2.钢栈桥结构设计 2 2.1.技术标准 2 2.2.钢栈桥结构形式 2 3.荷载计算 3 3.1.12m3混凝土运输车 3 3.2.50t履带吊 4 3.2.1.履带吊正面吊重 4 3.2.2.履带吊侧向吊重 4 4.钢栈桥结构检算 4 4.1.桥面系检算 5 4.1.1.桥面系构造 5 4.1.2.桥面板计算 5 4.1.3.配筋计算 8 4.2.贝雷梁检算 12 4.2.1.12m3混凝土运输车计算 12 4.2.2.50t履带吊计算 14 4.3.分配梁检算 15 4.3.1.中间墩分配梁验算 15 4.3.2.中间墩分配梁反力 17 4.4.钢管桩检算 17 4.4.1.钢管桩的嵌固点计算 17 4.4.2.钢管桩水流力 18 4.4.3.风力计算 18 4.4.4.钢管桩强度检算 18 4.4.5.钢管桩承载力检算 19 1.钢栈桥设计依据 1.1.工程概况 黄沙特大桥于沿海陆域滩涂）T梁， 抗弯 抗剪 单排单层贝雷梁容许弯矩 单排单层贝雷梁容许剪力 2.钢栈桥结构设计 2.1.技术标准 （1）设计恒载：钢栈桥结构自重 （2）设计活载：12m3混凝土运输车（重50t） （3）验算活载：50t履带吊(自重52t+吊重15t) （4）设计行车速度：10km/h （5）设计使用寿命：3年 2.2.钢栈桥结构形式 该栈桥位于桥梁右侧，用于连接两岸，中间留通航孔。桥面净宽6.0m。贝雷梁钢栈桥上部构造从上到下依次是厚20cm混凝土桥面板、贝雷梁。混凝土桥面板直接支撑在贝雷梁顶面，通过预埋件与贝雷梁固定。钢栈桥纵梁采用6排单层321型贝雷梁，间距为0.90m+1.30m+0.9m+1.30m+0.90m，贝雷梁跨度12m，采用6跨一联布置，中间设置刚性墩。 钢栈桥下部结构横向分配梁采用2I36a型钢，分配梁支撑在φ529×8mm钢管桩上，钢管桩采用2根，钢管桩横向间距4.0m；钢管桩平联剪刀撑均采用[20槽钢，详见下图。 钢栈桥横断面布置图（单位：mm） 3.荷载计算 钢栈桥使用中最大活载为12m3的混凝土运输车和50t履带吊；所以将其作为控制荷载，进行钢栈桥结构设计。 3.1.12m3混凝土运输车 12m3混凝土运输车重50t，荷载分配情况如下： 前轴重8t， 后轴重21t， 前轮和后轮间距为4m，轴间距如下图: 图2、12m3混凝土运输车轮轴间距图 （单位：mm） 3.2.50t履带吊 QUY50t履带吊整机质量为52t，履带轨距、接地长度和履带板宽度为：3540mm×4690mm×760mm，具体见下图： 图3、50t履带吊尺寸图 （单位：mm） 3.2.1.履带吊正面吊重 履带吊正面吊重15t时前半部分承载重量，单条履带吊荷载为：，取2m宽桥面板计算，则桥面板横桥向线荷载为：。 3.2.2.履带吊侧向吊重 计算时考虑侧向吊重15t达到临界状态时，荷载最不利，最不利侧履带线荷载为：，取2m宽桥面板计算，则桥面板的横桥向线荷载为：。 4.钢栈桥结构检算 4.1.桥面系检算 4.1.1.桥面系构造 钢栈桥满铺厚20cm的预制混凝土桥面板，桥面板预埋件与贝雷梁焊接“U”卡箍固定。 4.1.2.桥面板计算 4.1.2.1.混凝土罐车荷载 混凝土运输车单轮荷载为，后轮轴距为1.4m，接地长度为0.2m，一块2m宽桥面板上纵桥向最多可作用两个后轮，轮压横桥向宽度取0.6m。在2m宽的桥面板上混凝土运输车产生的横桥向均布荷载为：。 砼面板自重产生的均布荷载为: (钢筋混凝土容重取) 以单辆砼搅拌车为计算模型，以桥面板为线单元计算，桥面板最大弯矩计算模型如下： 图4、计算模型 用有限元软件计算，得到弯矩图： 图5、桥面板弯矩图 桥面板最大剪力计算模型如下： 图6、计算模型 图7、桥面板剪力图 所以，由上面计算可得： 4.1.2.2.50t履带吊荷载 50t履带吊侧向吊重15t时单条履带最大纵桥向线荷载为，取2m宽的桥面板计算，履带横桥向宽0.76m，履带吊产生的横桥向均布荷载为： 砼面板自重产生的均布荷载为: (钢筋混凝土容重取) 计算弯矩时，考虑履带吊侧面吊重15t，并且达到临界状态，计算模型如下： 图12、计算模型 用有限元软件计算，得到弯矩图： 图13、桥面板弯矩图 计算桥面板的剪力时，考虑履带吊侧吊1