40m臨時貝雷梁計算書

1、40m臨時貝雷梁計算書中交二航局南通洋口港區(qū)陸島通道管線橋項目部二九年八月8目 錄1 設計計算依據(jù)11.1 臨時橋梁設計方案11.2 主要技術要求11.3 遵照規(guī)范及主要參考文獻21.4 基本設計參數(shù)21.4.1 有關設計參數(shù)21.4.2 主要材料性能31.4.3 321貝雷架單元基本數(shù)據(jù)32 總體計算42.1 計算模型42.2 計算結果61 設計計算依據(jù)1.1 臨時橋梁設計方案臨時貝雷梁橋跨徑40m，計算跨徑39m，橋橫向寬度為8.5m，為四跨連續(xù)梁，上承式結構。主梁采用321型軍用貝雷架拼裝而成。橋梁縱向由13片貝雷架拼裝而成，橫向由19片貝雷架拼裝而成，每片貝雷架間距45cm，橫向之間采

2、用45支撐架連接，以提高側向穩(wěn)定性和整體剛度。橋梁橫向和縱向布置如圖1.1-1和圖1.1-2。圖1.1-1 臨時貝雷梁橋立面圖圖1.1-2 臨時貝雷梁橋橫斷面圖1.2 主要技術要求 設計標高臨時貝雷梁橋橋面標高與主橋橋面標高一致，取15.82m。 設計周期 2年 計算跨徑：39.00m 橋面寬度：8.50m 設計荷載：40m梁體自重285t，按300t設計；運梁車自重20t，因此荷載總計320t。 樁基入土深度：15m1.3 遵照規(guī)范及主要參考文獻 國家標準，鋼結構設計規(guī)范（gb500172003） 國家標準，低合金結構鋼（gb15911994） 國家標準，碳素結構鋼（gb/t 7002006

3、） 國家標準，熱軋普通槽鋼截面特性（gb7071988） 建設部標準，城市橋梁設計荷載標準（cjj771998） 交通部標準，公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（jtj0251986）國家標準，公路橋涵設計通用規(guī)范（jtg d602004） jt/qs00121965，裝配式公路鋼橋設計圖1.4 基本設計參數(shù)1.4.1 有關設計參數(shù) 設計荷載 橋跨自重 運梁小車運梁小車為五輪式運梁小車，小車自重20t。為了計算簡便，將小車自重按照均分的原則平均分給10個軸，每個軸上作用2t。由于車軸為剛性軸，因此每個車輪作用于橋梁上的荷載為1t，即10kn。 40m箱梁自重箱梁設計荷載取300t，按照同的方法，由

4、于箱梁自重而引起的輪壓為15t即150kn。 荷載組合計算強度時用荷載組合：+計算剛度時用荷載組合： + 出梁通道剛度局部變形不超過2cm。主梁彈性撓度f 應小于結構跨度l的1/400：f l/400。 橋跨容許撓度 f橋跨容許撓度f l/360（按英國貝雷橋剛度要求設計）車道荷載的沖擊系數(shù)為 = ，計算跨徑為40m時=0.167。車輛荷載的沖擊系數(shù)為 = 0.6686-0.3032logl，計算跨度為40m時= 0.183。1.4.2 主要材料性能 結構材料q235 屈服強度：s=235mpa抗拉、抗壓和抗彎強度： =157mpa抗剪強度：=90mpa 材料q345屈服強度：s=345 mp

5、a抗拉、抗壓和抗彎強度： =230mpa 抗剪強度：=133mpa 鋼材的物理性能指標 彈性模量e=2.06105 mpa泊 松 比=0.2716 剪切模量g=0.81105 mpa質量密度=7850kg/m31.4.3 321貝雷架單元基本數(shù)據(jù) 321貝雷架單元結構321貝雷架單元基本尺寸見圖1.4.3-1 貝雷架容許力桁架弦桿容許軸向壓力：508kn桁架弦桿容許軸向拉力：662kn210i8i8i81500140030000圖1.4.3-1 桁架單元輪廓圖桁架豎腹桿容許軸向壓力：191kn桁架斜腹桿容許軸向壓力：149kn桁架容許彎矩：711knm桁架容許剪力：210kn2 總體計算2.1

6、 計算模型采用大型通用有限元分析軟件sap2000 v14.0對貝雷梁橋結構進行三維空間有限元分析。桁架弦桿采用梁框架單元，腹桿采用框架單元，貝雷架單元之間采用鉸接連接，貝雷架單元內部節(jié)點采用剛接，貝雷梁橫向連接節(jié)點亦采用剛接。臨時貝雷梁橋在兩端采用簡直支撐，在跨中相應鋼管樁位置處設置豎向支撐。 臨時貝雷梁橋有限元模型臨時貝雷梁橋有限元計算模型立面圖、橫斷面圖以及透視圖見圖2.1-1、2.1-2和2.1-3所示。圖2.1-1 臨時貝雷梁橋有限元計算模型立面圖圖2.1-2 臨時貝雷梁橋有限元計算模型橫斷面圖圖2.1-3 臨時貝雷梁橋有限元計算模型立面圖透視圖 荷載工況 自重工況工況1：包括正交異

7、性橋面板和臨時貝雷梁橋 抗彎工況工況2：運梁小車（包括箱梁自重）作用于邊跨跨中自重 抗剪工況工況3：運梁小車（包括箱梁自重）作用于邊跨1/4跨處自重 樁承載力工況工況4：運梁小車（包括箱梁自重）作用于鋼管樁處自重2.2 計算結果 計算結果 自重工況位置項目單位上弦桿下弦桿豎腹桿斜腹桿軸向拉力kn8.07.12.64.44軸向壓力kn7.28.012.14.46邊跨跨中撓度mm0.36 抗彎工況位置項目單位上弦桿下弦桿豎腹桿斜腹桿軸向拉力kn84.7155.155.878.8軸向壓力kn137.99288.679邊跨跨中撓度mm5.8 抗剪工況位置項目單位上弦桿下弦桿豎腹桿斜腹桿軸向拉力kn92

8、.4120.438.480.0軸向壓力kn101.180.9175.9105.7邊跨跨中撓度mm4.4 樁承載力工況位置項目單位上弦桿下弦桿豎腹桿斜腹桿軸向拉力kn76.942.815.740.3軸向壓力kn30.547.3243.792.2邊跨跨中撓度mm1.2 結果分析比較位置工況弦桿實際斜腹桿軸壓力（kn）容許壓力（kn）實際豎腹桿軸壓力（kn）容許壓力（kn）實際軸壓力（kn）容許軸壓力（kn）實際軸拉力（kn）容許軸拉力（kn）工況18.05088.06624.4614912.1191工況2137.9155.17988.6工況3101.1120.4105.7175.9工況447.37

9、6.992.3243.7分析評價根據(jù)計算結果可以看出，貝雷梁弦桿和斜腹桿均符合設計要求，而邊跨中支點豎腹桿在運梁小車經過時軸向壓力略有所超，超出部分占容許壓力(243.7-191)/191=27.6%。由于計算時未考慮鋼面板對結果的貢獻，因此對邊跨中支點處豎腹桿稍做加固即可。 樁基承載能力根據(jù)荷載作用位置分析可知，當運輛車輪壓作于與邊跨中支點時，樁基受力最不利，即在工況4下，樁基受力最大。在工礦4時，各支點反力之和為1447.2kn，即樁基豎向受力為1447.2kn。根據(jù)地質勘探報告，貝雷梁橋所處地質條件自上而下以次是：粉土、粉砂、淤泥質土夾粉砂、粉土、粉砂、粉質粘土、粉土、粉質粘土和粉細沙，以粉砂和粉質粘土為主。