特大橋D4合同段鋼棧橋設(shè)計計算書

1、資料來源：來自本人網(wǎng)絡(luò)整理！祝您工作順利！特大橋d4合同段鋼棧橋設(shè)計計算書 特大橋d4合同段鋼棧橋設(shè)計計算書 新造珠江特大橋d4合同段鋼棧橋設(shè)計計算書計算：復(fù)核：審核：路橋華南工程有限公司新造珠江特大橋d4合同段鋼棧橋設(shè)計計算書第一章：工程簡介一工程概況新造珠江特大橋為廣州新洲至化龍快速路上的掌握性工程，全長1980m。其中引橋長1222m，斜拉主橋長758m，珠江大橋橋跨組合為6341.3m241.3m64+140+350+140+64)m248m+402432.5m。主線按雙向六車道，設(shè)計行車速度為80km/h；主橋橋?qū)?1米，引橋標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?8.5米；本工程總工期30個月。主橋為主跨為35

2、0m的雙塔斜拉橋。22、23主墩以及21幫助墩為水中根底，需搭設(shè)棧橋及平臺進(jìn)展施工。依據(jù)工程所處地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，擬采納貝雷桁架在南、北兩岸搭設(shè)鋼棧橋。二構(gòu)造設(shè)計1、施工鋼棧橋鋼棧橋采納貝雷加型鋼的組合構(gòu)造形式，北岸鋼棧橋采納3+186+152m跨徑組合、南岸鋼棧橋采納18+152m跨徑組合。鋼棧橋采納6308mm的鋼管樁作為根底，鋼管樁橫橋向中心距為400cm，在鋼管樁上面設(shè)置雙支i32型鋼作為承重梁，并設(shè)置牛腿與鋼管樁進(jìn)展連接。貝雷為雙排單層加強，兩排貝雷之間采納45花架連接。二次安排梁采納i28a型鋼，i28a型鋼間距為100cm。i28二次安排梁上面設(shè)置20a型鋼作為一次安排梁，中心

3、距為23cm，形成棧橋。二次安排梁i28a與貝雷之間采納直徑為16mm的騎馬螺栓進(jìn)展連接固定。鋼棧橋的兩端設(shè)置48鋼管作為防護欄。鋼棧橋的布置圖如下：鋼棧橋斷面圖單位：m2、鉆孔施工平臺鉆孔平臺采納貝雷桁架作為主承重構(gòu)造，20型鋼作為一次安排構(gòu)造、i28根據(jù)1m間距分布作為二次安排構(gòu)造，i32型鋼作為四周圈梁將荷載傳遞給鋼管樁根底。鋼管樁采納直徑630mm、壁厚8mm螺旋鋼管，鋼管樁中心距6.4m。二次安排梁i28a與貝雷之間采納直徑為16mm的騎馬螺栓進(jìn)展連接固定。鋼棧橋的兩端設(shè)置48鋼管作為防護欄。鋼棧橋的布置圖如下：3、主墩碼頭鉆孔平臺采納貝雷桁架作為主承重構(gòu)造，20型鋼作為一次安排構(gòu)造

4、、i28根據(jù)1m間距分布作為二次安排構(gòu)造，i32型鋼作為四周圈梁將荷載傳遞給鋼管樁根底。鋼管樁采納直徑630mm、壁厚8mm螺旋鋼管，鋼管樁中心距4m。二次安排梁i28a與貝雷之間采納直徑為16mm的騎馬螺栓進(jìn)展連接固定。鋼棧橋的兩端設(shè)置48鋼管作為防護欄。鋼棧橋的布置圖如下：其次章：構(gòu)造設(shè)計計算各相關(guān)參數(shù)確實定一計算目的為了使鋼棧橋、鉆孔施工平臺及主墩碼頭在新造珠江特大橋施工的整個過程中可以平安牢靠地投入運用，需對鋼棧橋的各構(gòu)造進(jìn)展強度、剛度及穩(wěn)定性等方面的計算與驗算。二參考資料1、設(shè)計院及相關(guān)部門供應(yīng)的該工程相關(guān)技術(shù)資料2、大路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtj041-人民交通出版社3、鋼構(gòu)造設(shè)計手冊

5、其次版中國建筑工業(yè)出版社4、大路橋涵鋼構(gòu)造及木構(gòu)造設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)jtj025865、構(gòu)造力學(xué)人民交通出版社6、路橋施工計算手冊人民交通出版社7、有用土木工程手冊人民交通出版社8、大路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)jtg d60三計算過程中采納的局部參數(shù)a3鋼材的允許應(yīng)力：【】170mpaa3鋼材的允許剪應(yīng)力：【】85mpaa3鋼材的彈性模量：e2.1105mpa16mn鋼材的允許應(yīng)力：【】210mpa16mn鋼材的允許剪應(yīng)力：【】120mpa16mn鋼材的彈性模量：e2.1105mpa四設(shè)計技術(shù)參數(shù)及荷載確實定1上述構(gòu)造設(shè)計計算荷載為50t履帶吊及砼罐車，50t履帶吊自重約為50t，其計算工況為最重荷載在棧橋上行

6、駛時對棧橋的影響，考慮可能出現(xiàn)的履帶吊停留在棧橋上吊裝作業(yè)時的狀況，吊重按20t考慮，那么考慮1.1的沖擊系數(shù)最終取77t進(jìn)展計算。2構(gòu)造自重按實際重量計入或由計算軟件自動計入；3流水壓力因新造珠江特大橋施工圖設(shè)計說明中未供應(yīng)相關(guān)數(shù)據(jù)，出于平安考慮，施工區(qū)域流水設(shè)計流速300cm/s。依據(jù)大路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)，那么流水壓力為：fw=kav2/2g其中：k為樣子系數(shù)，圓形取0.8； a為阻水面積，取1m長度計算，那么面積為0.82m2； 為水的重力密度，取10kn/m3； v為設(shè)計 特大橋d4合同段鋼棧橋設(shè)計計算書第2頁 水流速，1.4m/s； g為重力加速度，取9.81m/s2； 那么：水流壓

7、力fw=0.80.631032/29.81=2.212kn/m 即鋼管樁在水中的自由段承受2.212kn/m的水流壓力。 五構(gòu)造計算工況確實定1主橋施工棧橋工況一：鋼棧橋搭設(shè)施工時，50t履帶吊懸吊振樁錘打樁。此時由于前面的鋼管樁還在振打，50t履帶吊必需停留在懸臂跨上，此工況下主要考慮懸臂時對貝雷的受力大小及鋼管樁的承載力。計算荷載為履帶吊的自重、振樁錘重同時考慮肯定的沖擊系數(shù)，最終荷載值取77t。最大荷載組合為：恒載+活載+水流壓力工況二：鋼棧橋搭設(shè)好后，正常投入用法時，各種施工車輛在上面行駛或停留。在整個施工過程中，最大荷載有砼運輸車滿載時為30t左右，考慮沖擊系數(shù)取33t；履帶吊自重5

8、0t，吊重20t，考慮沖擊系數(shù)取77t。最大荷載組合為：恒載+活載+水流壓力2、主墩鉆孔施工平臺：主墩鉆孔施工平臺構(gòu)造搭設(shè)過程受力狀態(tài)與用法過程受力狀態(tài)根本全都，所以僅根據(jù)用法過程進(jìn)展分析。最大荷載有砼運輸車滿載時為30t左右，考慮沖擊系數(shù)取33t；履帶吊自重50t，吊重20t，考慮沖擊系數(shù)取77t。3、主墩碼頭：主墩鉆孔施工平臺構(gòu)造搭設(shè)過程受力狀態(tài)與用法過程受力狀態(tài)根本全都，所以僅根據(jù)用法過程進(jìn)展分析。最大荷載有砼運輸車滿載時為30t左右，考慮沖擊系數(shù)取33t；履帶吊自重50t，吊重20t，考慮沖擊系數(shù)取77t。經(jīng)過初步分析：主橋鋼棧橋、鉆孔施工平臺、碼頭均根據(jù)履帶吊掌握設(shè)計。第三章：構(gòu)造的

9、設(shè)計計算及驗算一、主棧橋構(gòu)造設(shè)計與驗算:1工況一在工況一里，主要考慮汽車吊的懸臂作用。單跨棧橋為18m，綜合考慮50t履帶吊的作業(yè)半徑，履帶吊的荷載布置為從懸臂端的樁頂開頭，荷載分布為兩中心距為3.6m邊到邊為4.3m的均布荷載，荷載寬度為0.7m，長度為5m。每條履帶的均布荷載大小為770÷2÷5=77kn/m，履帶吊在棧橋上居中布置，履帶懸臂一半。其示意圖如下： 一次安排梁20的計算：依據(jù)荷載分布狀況以及履帶寬度，按最不利考慮，單條履帶荷載考慮由3條20a型鋼擔(dān)當(dāng)，其大小為77÷3=25.67kn/m,按5跨連續(xù)梁考慮，其計算結(jié)果如下：由上圖計算結(jié)果可知，20

10、a承受的最大組合應(yīng)力為=-108.05mpa【】170mpa。由上圖計算結(jié)果可知，20最大位移為f=0.66mm【f】l/400=2.5mm。二次安排梁i28的計算：依據(jù)一次安排梁20的計算結(jié)果得知，在懸吊振樁的狀況下，一次安排梁對二次安排兩產(chǎn)生的作用力最大為29.32kn，那么施加在二次安排梁上的作用力按單邊最外側(cè)3個23cm等間距29.32kn大小實際要略小的作用力計算，那么二次安排梁的計算結(jié)果如下：由上圖計算結(jié)果可知，i28承受的最大組合應(yīng)力為=87.04mpa【】170mpa。由上圖計算結(jié)果可知，i28最大位移為f=2.4mm【f】l/200=5mm。整體計算：由于懸吊振樁錘施工時，履

11、帶吊為居中布置，棧橋的各構(gòu)造都是等間距對稱布置的，所以貝雷計算時可將各重量簡化為均布荷載進(jìn)展計算。履帶吊的履帶長度為5m，那么貝雷懸臂局部按2片貝雷6m考慮，每片貝雷加花架按300kg考慮，那么施加在貝雷上的荷載為：貝雷：3501/3=116.7kg/mi28: 43.46561=260.79kg/m20: 22.632251=565.8kg/m那么施加在貝雷上的構(gòu)造自重按均布荷載為9.44kn/m，單側(cè)雙排加強貝雷的均布荷載為2.36kn/m，施加的活載為單條履帶77kn/m，貝雷的計算結(jié)果如下：由上圖計算結(jié)果可知，雙排加強貝雷承受的最大組合應(yīng)力為=167.43mpa【】210mpa。由上圖

12、可知，雙排加強貝雷最大位移為f=4.98mm【f】l/400=45mm。由上圖可知，鋼管樁最大反力為570.63kn。鋼棧橋的整體穩(wěn)定性計算：由上圖計算結(jié)果可知，鋼棧橋第一階失穩(wěn)系數(shù)為15.2。結(jié)論：綜合上述結(jié)果可知，鋼棧橋在工況一荷載作用下，有足夠的剛度、強度、穩(wěn)定性。構(gòu)造平安牢靠。2工況二在工況二中，計算荷載取履帶吊的55t。由于在工況一中計算荷載也為55t，所以在工況二里不再進(jìn)展一次安排梁和二次安排梁的單獨計算，而挺直進(jìn)展貝雷及棧橋的整體穩(wěn)定計算。整體計算：由工況一的計算可得知貝雷上的構(gòu)造自重荷載為11.8kn/m，單條履帶活載為77kn/m荷載長度為5m，貝雷彎矩計算時活載布置到跨中，

13、剪力計算時布置到支點處，貝雷取一聯(lián)4跨連續(xù)進(jìn)展計算。計算結(jié)果如下：由上圖可知，雙排加強貝雷最大組合應(yīng)力為=195.08mpa【】210mpa。由上圖計算結(jié)果可知，雙排加強貝雷最大變形撓度為f=27.39mm18000÷400=45mm。由上圖計算結(jié)果可知，鋼管樁最大反力為f=541.33kn鋼棧橋的整體穩(wěn)定計算：由上圖計算結(jié)果可知，鋼棧橋第一階失穩(wěn)系數(shù)為10.61。結(jié)論：綜合上述結(jié)果可知，鋼棧橋在工況二荷載作用下，有足夠的剛度、強度、穩(wěn)定性，構(gòu)造平安牢靠。二、主墩鉆孔施工平臺： 1、一次安排梁20的計算： 該安排梁計算結(jié)果與主棧橋的一次安排梁計算結(jié)果全都。 2、二次安排梁i28的計算

14、： 該安排梁計算結(jié)果與主棧橋的一次安排梁計算結(jié)果全都。 3、整體計算： 由上圖可知，不加強貝雷最大組合應(yīng)力為=263.35mpa1.3【】273mpa。由上圖計算結(jié)果可知，不加強貝雷最大變形撓度為f=14.44mm10000÷400=25mm。由上圖計算結(jié)果可知，鋼管樁最大反力為f=301.89kn三、主墩碼頭計算： 1、一次安排梁20的計算： 該安排梁計算結(jié)果與主棧橋的一次安排梁計算結(jié)果全都。 2、二次安排梁i28的計算： 該安排梁計算結(jié)果與主棧橋的一次安排梁計算結(jié)果全都。 3、整體計算： 由上圖可知，雙排加強貝雷最大組合應(yīng)力為=169.14mpa【】273mpa。由上圖計算結(jié)果可

15、知，雙排加強貝雷最大變形撓度為f=17.49mm15750÷400=39.375mm。由上圖計算結(jié)果可知，鋼管樁最大反力為f=311.73kn第四章：鋼管樁的入土深度計算一主橋鋼棧橋依據(jù)第三章中各工況的計算結(jié)果，鋼管樁的單樁最大承載力為工況一570.63kn，考慮其它不確定的影響因素，6308mm鋼管樁的最大單樁承載力按600kn進(jìn)展計算。依據(jù)地質(zhì)勘察報告中22墩附近孔位土質(zhì)力學(xué)性能，qmc4 ：承載力取=100kpa，摩阻力取=40kpa，層厚6.2m,層頂標(biāo)高-1.5m；pz11：承載力取=350kpa，摩阻力取=75kpa，層厚3m；pz12：承載力取=550kpa，摩阻力取=130kpa，層厚13.2m；那么單樁進(jìn)入pz11土層深度為：l0=(6001.5-403.140.636.2)÷(3.140.6375)=2.759m依據(jù)設(shè)計給出的勘察資料，河床標(biāo)高為-1.5m，樁頂標(biāo)高為：+5.427m；樁底標(biāo)高為：-10.459m；單樁樁長為：l=15.886m；綜合考慮：鋼管樁設(shè)計長度取18m，實際過程中可以適當(dāng)調(diào)整，但施工過程必需保證單樁承載力不小于60t。二、鉆孔施工平臺及主墩碼頭：比擬鉆孔施工平臺及主墩碼頭鋼管樁反力，鋼管樁長度與主橋鋼棧橋確定原那么全都：鋼管樁設(shè)計長度取18m，實際過程中可以適當(dāng)調(diào)整，但施