營盤河鋼棧橋設(shè)計方案

1、營盤河鋼棧橋設(shè)計方案一、棧橋結(jié)構(gòu)概述k93+338桃園特大橋在樁號k95+184k95+300段位于營盤河，河堤總寬116m，平常河水較淺，河道無通航要求，施工便道采用鋼棧橋跨越營盤河。棧橋總長90m，跨徑布置為518m。橋面寬度4.5m，自下而上依次為5m2m1.5m鋼筋混凝土擴大基礎(chǔ)；其上焊接80010mm鋼管樁2根做墩柱；鋼管樁上擱置一根i45b工字鋼作為棧橋樁帽下橫梁；其上擱置2組3排單層“321”軍用貝雷梁；其上依次采用hw350350型鋼作橫向分配梁，間距1.5m；i12.6工字鋼作縱向分配梁，間距30cm；其上鋪=10mm鋼板作橋面板。二、棧橋標高確定根據(jù)對營盤河歷年水文資料的調(diào)

2、查和對兩岸河堤頂面標高的測量，確定棧橋橋面標高與兩岸河堤大致相平，營盤河東岸的村道頂面為421.5m，營盤河西岸的村道頂面為421.9m，橋面標高設(shè)計為421.6m。三、設(shè)計依據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jtgd602004）裝配式公路鋼橋多用途使用手冊（人民交通出版社2001.6）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50017-2003）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（jtg d63-2007）k93+338桃園特大橋工程地質(zhì)勘察說明書四、設(shè)計荷載1、恒載恒載為結(jié)構(gòu)自重。2、活載汽車-20級（混凝土攪拌運輸車自重最大值為20t，滿載混凝土重（8m3）后總重約40t）按50t計算，結(jié)果偏安全。p1=140kn，p2=

3、p3=180kn。軸距4m+1.4m，輪距1.8m。五、材料容許應(yīng)力值1、q235鋼容許彎應(yīng)力w=145mpa容許軸向力=140mpa容許剪應(yīng)力=85mpa。2、c25混凝土彈性模量ec=2.8104mpa軸心抗拉強度ftd=1.23mpa3、貝雷桁片參考橋涵，單片貝雷片允許彎矩為958kn.m，允許剪力為245kn。六、棧橋強度、剛度及穩(wěn)定性驗算1、面板（10mm鋼板）受力計算鋼板的支撐結(jié)構(gòu)為i12.6工鋼，間距30cm。 后輪重力標準值為180kn，后輪著地面積為0.6m（寬）0.2m（長）均布荷載為90/0.12=750kpa，采用midas有限元分析軟件，取車輪著地面積建立模型如下：最

4、大組合應(yīng)力為139mpa145mpa，滿足要求。變形圖如下：最大變形為0.9mm。2、i12.6工鋼計算a=18.1cm2，wx=77.5cm3，ix=488cm4ea=2.110818.110-4=380100knei=2.110848810-8=1024.8kn.m2截面允許彎矩為m=14500077.510-6=11.24kn.m截面允許剪力為q=8500012.60.510-4=53.55kni12.6工鋼以hw350350型鋼為支撐，間距1.325m。當后軸位于工鋼跨中時為最不利位置，后軸重p2=p3=180kn，總輪寬為1.2m，作用在6根i12.6工鋼上，每根工鋼所受集中力p=3

5、0kn，工鋼自重q=0.142kn/m。當后軸行駛至跨中時為最不利受力狀態(tài)，取單根工鋼計算，模型如下（i12.6）：跨中最大彎矩：跨中最大彎矩：m=1/8ql2+p/4l=1/80.1421.3252+30/41.325=9.97kn.m。彎矩圖： （單位：kn.m）最大彎矩m=9.97kn.m截面允許彎矩11.24kn.m，符合要求。最大剪力：最大剪力：q=1/2（p+ql）=1/2（30+0.1421.325）=15.09kn剪力圖：（單位：kn）最大剪力q15.09kn截面允許剪力53.55kn，符合要求。3、hw350350型鋼計算a=173.9cm2，wx=2300cm3，ix=40

6、300cm4ea=2.1108173.910-4=3651900knei=2.11084030010-8=84630kn.m2截面允許彎矩為m=145000230010-6=333.5kn.m截面允許剪力為q=85000351.210-4=357kn最大彎矩：hw350350型鋼以鋼管為支撐，單根長度4.5m，計算跨徑為3.4m。當車輛行駛至后軸位于hw350350型鋼正上方時為最不利位置，計算模型簡化如下（hw350）:邊跨最大彎矩m=-1/2ql2=-1/21.370.552=-0.21kn.m，符合要求。均布荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩m1=qlx/2（1-a/x）(1+2a/l)- x/l

7、=1.373.4（0.55+1.7）/2（1-0.55/（0.55+1.7）(1+20.55/3.4)- （0.55+1.7）/3.4=1.77kn.m集中荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩m2=1/4pl=1/43603.4=306kn.m跨中最大彎矩：m=m1+m2=1.77+306=307.77kn.m彎矩圖：（單位：kn.m）跨中最大彎矩為m307.77kn.m截面允許彎矩333.5kn.m，符合要求。最大剪力：邊跨：均布荷載在支點處的剪力為q1=-qx=-1.370.55=-0.75kn。中跨：均布荷載在支點處的剪力為q2=-qx+r1=-qx+ql/2(1+2a/l)=-1.370.55+1

8、.373.4/2（1+20.55/3.4）=2.33kn集中荷載在支點處的剪力為q2=p/2=360/2=180kn最大剪力q=q1+q2=2.33+180=182.33kn剪力圖：（單位：kn）最大剪力q=182.33kn截面允許剪力357kn，符合要求。4、貝雷片計算當車輛行駛至橋梁跨中時為最不利受力狀態(tài)，貝雷梁計算跨徑為18m，考慮到上部結(jié)構(gòu)自重等荷載，荷載取1.2倍放大系數(shù)，p=5001.2=600kn。按簡支梁計算，模型如下（貝雷梁7.24）：跨中最大彎矩m=1/8ql2+p/4l=1/83182+600/418=2821.5kn.m6958=5748kn.m，滿足要求。彎矩圖：（單

9、位：kn.m）最大剪力q=1/2（p+ql）=1/2（600+318）=327kn6245=1470kn，滿足要求。剪力圖：（單位：kn）5、45b工鋼計算鋼管樁頂橫梁采用45b工字鋼，長度6米。根據(jù)貝雷梁計算可知，45b工鋼所受集中力為327kn，每根鋼管樁頂受力為327/2=163.5kn。工鋼截面性質(zhì)如下：a=111.45cm2，wx=1500cm3，ix=33800cm4ea=2.1108111.4510-4=2340450knei=2.11083380010-8=70980kn.m2截面允許彎矩為m=145000150010-6=217.5kn.m截面允許剪力為q=85000451.

10、3510-4=516.4kn簡化計算模型如下（工45b）：跨中最大彎矩m=1/8ql2+p/4l=1/80.8750.822+163.5/40.82=33.59kn.m217.5kn.m，滿足要求。彎矩圖：（單位：kn.m）最大剪力q=1/2（p+ql）=1/2（163.5+0.8750.82）=82.11kn516.4kn，滿足要求。剪力圖：（單位：kn）最大剪力為95.18kn 516.4kn，滿足要求。6、鋼管樁計算鋼管采用82010mm鋼管，a=254cm2，i=210000cm4，i=28.64cm,l0=3.5m,= l0/i=3.5/0.2864=12.2,查表得，=0.989（焊管，b類截面）根據(jù)上述計算可知，單根鋼管最大軸向力為178.2kn。=n/a=178.2/0.99325410-4=7.01mpa140mpa。7、混凝土擴大基礎(chǔ)驗算鋼管樁底為c25混凝土基礎(chǔ)，尺寸為5m2m1.5m。預(yù)埋鋼板面積為1m1m1m2，則混凝土壓應(yīng)力為176.82/1=176.82kpa1230 kpa，滿足要求?；A(chǔ)砌筑在砂礫層上，容許承載力為fa0=260kpa?；鬃畲蟪休d