青岛海湾大桥工程111米海上钢栈桥结构受力计算书.doc

栈桥计算书 1 概述 设计说明 本工程项目拟建栈桥结构形式为4排单层贝雷桁架，使用900型标准贝雷花架进行横向联结，栈桥纵向标准设计跨径为12m+9m；桥面系；分配梁，间距为m；基础采用φ×7mm和φ820×7mm钢管桩，为加强基础的整体性，每排钢管均采用0号槽钢连接成整体；墩顶横梁采用a。栈桥布置结构形式如下图1。 图1、栈桥一般构造图（单位：cm） 1.2 设计依据 1）《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60-2004） 2）《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTJ024-85） 3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 （JTJ025-86） 4）《公路桥涵施工技术规范》 （JTJ041—2000） 5）《海港水文规范》 （JTJ213-98） 1.3 技术标准 1）设计顶标高； 2）设计控制荷载： 栈桥运营期间：施工重车荷载主要表现在混凝土罐车满载，自重20T+载重30T，考虑1.3的动力系数，按照65T荷载对栈桥桥面板及分配梁I22a进行验算； 考虑本栈桥桥位实际地理条件，其施工工艺采用50T履带吊，50T履带吊自重50T+吊重15T，考虑车辆自重及1.3的车辆冲击系数，栈桥设计中选择85吨履带吊车荷载进行贝雷梁及承重梁的验算； 3）设计行车速度10km/h。 2 荷载布置 2.1 上部结构恒重（4米宽计算） 1）钢便桥面层：8mm厚钢板，单位面积重62.8kg，则4.08kN/m。 2）面板加劲肋工12.6,单位重14.21kg/m，则0.14kN/m，间距0.24m 。 3）面层横向分配梁：I22，单位重33.05kg/m，则0.33kN/m ，1.32kN/根，间距1.5m； 4）纵向主梁：横向4排321型贝雷梁，4.3kN/m； 5）桩顶分配主梁：2I36a，单位重60 kg/m ,则1.2kN/m。 2.2 车辆荷载 1）轮压：车轮接地尺寸为0.5m×0.2m； 图2、罐车荷载布置 图2：50T履带吊横向及纵向布置图（469mm×76mm） 单侧履带压：单侧履带着地尺寸为0.76m×4.69m，单侧履带荷载按线性荷载计算为850 kN/m÷2÷4.69=90kN/m。 2）施工荷载及人群荷载：4kN/m2。 3 上部结构内力计算 3.1 桥面系 由于本项目桥面系8mm面板与I12.6焊接成框架结构，其结构稳定可靠，在此不再对面板进行计算，仅对面板主加强肋I12.6进行验算，其荷载分析如下： 1）自重均布荷载：0.305kN/m(面板+梁重)，电算模型自动附加在计算中，不另外进行添加。 2）施工及人群荷载：不考虑与梁车同时作用。 3）I12.6断面内间距为24cm，横向分配梁间距为1.5m，其受力计算按照跨径为1.5m的连续梁进行验算。 汽车轮压：车轮接地尺寸为0.5m×0.2m,每组车轮压在3根I12.6上，则单根I12.6承受的荷载按照集中力计算为250 kN÷2÷3=41.7kN； 单侧履带压：履带宽0.76m，单侧履带压在4根I12.6梁上（间距0.24×3=0.72m＜0.92m），履带长4.69m，则单根I12.6受力按线性荷载计算为850kN/4.69m/2÷4=22.7kN/m，此线性荷载在0.76m长的范围内换算成集中荷载的大小为22.7kN/m×0.75=17.02kN＜41.7kN的汽车轮压，为此对于I12.6梁的验算选择罐车进行控制验算。 计算模型如下： 则单边车轮布置在跨中时弯距最大计算模型如下 6.1.1 受力模型 6.1.2 弯矩图(Mmax=7.84kN.m) 选用I12.6a，则 Wx=77cm3 ； σ=M/W=7.84kN.m /77 cm3=101.8Mpa＜[δ] =188.5 Mpa；满足强度要求。 τ=QS/Ib=20.958/10.5/0.5=39.9Mpa[τ]=85×1.3=110Mpa （根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有：对于临时结构有1.3 [σ]＝145×1.3＝188.5Mpa）,[τ]=85×1.3=110Mpa 计算中忽略了8mm厚面板及钢框架整体分配作用，为此上述计算中是偏安全的，该桥梁面系结构设计满足临时钢结构强度刚度规范要求。 3.1.2刚度验算 该结构的容许挠度为不大于结构总长的1/400。 根据《建筑结构静力计算手册》 挠度：fmax=qcl3（8-4γ2+γ3）/384EI γ=c/l=0.2m/0.75m=0.27 fmax =41.7KN×0.753（8-4×0.272+0.27