貝雷梁鋼便橋計算書

1、峃口隧道鋼棧橋計算書1、工程概況本施工便橋采用321型單層上承式貝雷桁架，棧橋0#橋臺與老56省道相連，6#橋臺位于峃口隧道起點位置，橫跨泗溪。便橋孔跨布置為10m+5*15m全長85 米，橋面凈寬6米，人行道寬度，縱向坡度+3%橋面至河床面凈高10米，至水 面凈空為米（圖1為鋼棧橋截面圖）。鋼棧橋橋面系主體結(jié)構(gòu)由S =10 mm花紋 鋼板、110工字鋼縱梁（間距m）、120工字鋼橫梁（長，間距 m）組成。橋面 板與工字鋼采用手工電弧焊焊接連接， 橋面系布置于貝雷桁梁之上，與貝雷桁梁 之間用U型螺栓固定。貝雷桁梁由貝雷片拼制而成，橫向設(shè)置 6片，間距,貝雷 片之間采用角鋼支撐花架連接成整體。本

2、橋基礎(chǔ)為明挖基礎(chǔ)，基礎(chǔ)為7XX的鋼筋砼，擴大基礎(chǔ)必須坐落于河床基 巖上，且基礎(chǔ)頂標(biāo)高低于河床?；A(chǔ)上部墩身均采用©630 mm（S =8 mr）鋼管，采用雙排樁橫橋向各布置 2根，鋼管樁之間由平聯(lián)、斜撐連接。鋼管樁頂設(shè)雙 132工字鋼分配梁。本橋基礎(chǔ)設(shè)計為明挖基礎(chǔ)，基礎(chǔ)采用C25鋼筋砼，鋼管樁位于砼基礎(chǔ)上與預(yù) 埋鋼板焊接牢固，在此不做計算。護(hù)欄10mi花紋鋼板Il C工字鋼30cm120工字鋼75cm321型貝雷梁 雙132承重梁加勁板聯(lián)結(jié)系平聯(lián)一心-7預(yù)埋鋼板鋼筋混凝土基礎(chǔ)圖1鋼棧橋截面圖（單位：mm2、計算目標(biāo)本計算的計算目標(biāo)為：1) 確定通行車輛荷載等級；2) 確定各構(gòu)件計算模

3、型以及邊界約束條件；3) 驗算各構(gòu)件強度與剛度。3、計算依據(jù)本計算的計算依據(jù)如下：1 黃紹金 , 劉陌生 . 裝配式公路鋼橋多用途使用手冊 M. 北京: 人民交 通出版社 ,20012 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 (GB 50017-2003)3 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 (JTG D60-2004)4 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 ( JTJ025-86)4、計算理論及方法本計算主要依據(jù)裝配式公路鋼橋多用途使用手冊 (黃紹金，劉陌生著 . 北京：人民交通出版社， )、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 (GB 50017-2003)、公路橋涵設(shè) 計通用規(guī)范(JTGD60-2004)、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ02

4、5-86) 等規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，通過 MIDAS/Civil 2012 結(jié)構(gòu)分析軟件計算完成。5、計算參數(shù)取值設(shè)計荷載恒載本設(shè)計采用 Midas Civil 建模分析，自重恒載由程序根據(jù)有限元模型設(shè)定 的截面和尺寸自行計算施加?；钶d根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 JTG D60-2004，汽車荷載按公路-I級荷載計算，公路-I荷載如圖2:Hz，根據(jù)公路工程技聯(lián)結(jié)系平聯(lián)-sj預(yù)埋鋼板4/50鋼筋混凝土基礎(chǔ)圖2公路-I級荷載圖程序分析時，汽車活載作為移動荷載分析，采用車道面加載。為確保行人車輛安全，橋面右側(cè)護(hù)欄外側(cè)增設(shè)人行道寬度，橋面寬度取值 6m車輪距為m。 汽車限速15 km/h通過，通行的沖擊系數(shù)

5、由程序根據(jù)設(shè)定參數(shù)自動計算考慮，在“移動荷載分析控制”中，臨時鋼棧橋結(jié)構(gòu)基頻取值術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2014)規(guī)定，沖擊系數(shù)為u=。護(hù)欄10m花紋鋼板II0工字鋼30cmI 20工字鋼75cm321型貝雷梁雙I32承重梁加勁板圖3橋面車道布置圖主要材料設(shè)計指標(biāo)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）和裝配式公路鋼橋多用途使用手冊（黃紹金，劉陌生著北京：人民交通出版社，），主要材料設(shè)計指標(biāo)如下:義1主整材覩設(shè)計惰標(biāo)利料牌號抗拉、抗斥、抗脊機限屁力/（MPa）抗剪極限底力工< MPa）般即鋼溝件Q235215125貝希布梁16Mn2732倜6計算分析計算模型及邊界條件設(shè)置圖4為鋼棧

6、橋Midas分析模型圖。其中，樁基礎(chǔ)采用梁單元，橋面板采用 板單元。圖4分析模型邊界條件設(shè)置如下：（1） 橋面系構(gòu)件連接：橋面板與I10工字鋼縱梁、縱梁與I20工字鋼橫梁 均采用共節(jié)點連接，橫梁與貝雷桁梁采用僅受壓彈性連接， 連接剛度按經(jīng)驗取值 100 kN/mm由于存在僅受壓彈性連接，模型對橋面板進(jìn)行三處約束，各處約束自由度分別為：（Dx，Dy, Rz）； （Dx，Rz）； （Dy, Rz）。（2）其余構(gòu)件連接：貝雷桁梁與 2132工字鋼分配梁采用彈性連接，分配梁與鋼管樁采用共節(jié)點連接。鋼管樁樁底按錨固模擬，約束Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。計算結(jié)果分析由于Midas計算結(jié)果中，橋面系

7、構(gòu)件總體變形與貝雷桁梁變形一致，導(dǎo)致 橋面系構(gòu)件變形輸出結(jié)果遠(yuǎn)大于實際變形，另外再考慮到橋面系構(gòu)件跨度均較 小，故結(jié)果分析中橋面系構(gòu)件僅以強度滿足要求進(jìn)行控制；貝雷桁梁、分配梁結(jié)果分析中以強度、剛度均滿足要求進(jìn)行控制。621橋面板計算結(jié)果圖5為橋面板強度計算結(jié)果。由圖可以看出橋面板最大應(yīng)力為：er = <f = 215MPa故橋面板設(shè)計滿足安全要求丄輪7旺旳2叭-m2.SsMS«<>XlMAX W3利岡：JBJ4t't=T： NJnm*2 蚪ID也圖5橋面板強度622110工字鋼縱梁計算結(jié)果圖6為I10工字鋼縱梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出I10工字鋼最大應(yīng)力

8、為:(T = <f = 215MPa故I10工字鋼縱梁設(shè)計滿足安全要求。REASiC-ll就AM刃曲9i:-K3nv+oai7J»5：r-i5.TKJ*e*Mfc14 ：3tKti+WlNs曲鼻+*jiM畑十欣占,23SOt*H1i： 22.«737ta-HI01一斗 JiE3e*Wl 芙弓樂VL P4朋盛皿丄*B =J芒帖ETCH W : Hi博MAA ! 142JWW d 1©.-H ：毛匕車云吏罰*-*h D_ZB«圖6 110工字鋼縱梁強度工字鋼橫梁計算結(jié)果圖7為I20工字鋼橫梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出I20工字鋼最大應(yīng)力 為:(T =

9、193MPa <f = 215MPa故I20工字鋼橫梁設(shè)計滿足安全要求EUM FE32吐電Ef- -* ra'DBEa*佃-腔士 gJ«h-«Ciw««i4as23JC朋圖7 I20工字鋼橫梁強度624貝雷桁梁計算結(jié)果（1）貝雷桁梁強度圖8為貝雷桁梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出貝雷桁梁最大應(yīng)力為:（T = 249MPa <f = 273MPa故貝雷桁梁強度設(shè)計滿足安全要求iw nus也彷丁 I】為區(qū)口幺旳科1,775305«3 a.SJSX-：C： 陽昨PJI 4v歸込心jooaaEh-«D?！筷栒?001一ir*

10、«-Q 席2.4Sj4a«+CC2*r=> 丁 X1弟*ir- wee f-ip葺邛£阿I常云Til圖8 120貝雷梁強度(2)貝雷桁梁剛度7 機 i firD3EC二酊 BMTFdWFQClEl*flda-1.5504=-»CC139肚玄Q 腫 IKC+ 乜75吟就E Tg*-CCD -.5=4S3±<CD心jJdg圖9貝雷梁剛度圖9為貝雷桁梁剛度計算結(jié)果。由圖可以看出貝雷桁梁最大變形為:f = 15.4mm <v = l / 400 = 37.5mm故貝雷桁梁剛度滿足安全要求。2I32工字鋼分配梁計算結(jié)果(1)分配梁強度t

11、i/>H釘悩關(guān) .cEd3»-ao>i一i.i-*s»*roi卜 IL.TZK.+E1也J3D譏個I-Zawu-KDI一 -WL恢 *81匕心亠叫-L ->.2-C.J?K£>->-CDil4J4：L4i 曲 1I :QAli L_S.4圖10132工字鋼分配梁強度為:圖10為I32工字鋼分配梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出工字鋼最大應(yīng)力o- = <f = 215MPa故I32工字鋼分配梁強度設(shè)計滿足安全要求。(2) 分配梁剛度 IH趴zn電ECGOXTODO-tODD -7.7SW!*-0ni-1 務(wù)：狂"tCW 乜Bl

12、坯心Di>Sir-b»-K)CT：'為:f = 2.86mm <v = l / 400 = 11.25mm故分配梁剛度滿足安全要求圖11 I32工字鋼分配梁剛度圖11為I32工字鋼分配梁剛度計算結(jié)果。由圖可以看出分配梁最大變形626鋼管樁計算結(jié)果(1)鋼管樁支反力R£ : ”m；3E<XXF-:二百E4疋-CQiP?a言塔堆心最FllfJ:汀HQE-K2丐£»K斗眈雄IMHF：-JiSM-ODlK-.基 JM12E*壯OhI|> l.l*i.4 甘陽沾43 WIN F 151.X4iJk*i kM=P| 1/£&

13、#39;3?25圖12鋼管樁支反力圖13為鋼管樁支反力計算結(jié)果。由圖可以看出中墩鋼管樁最大支反力為:(2)鋼管樁強度計算KKJ 修 1OZE5SQF：jadiz*) -2,473 5fe+001-ajcma 丄 ej7相4*酸占.1機至40CH 咔刖朋401卡.5略*刊+吟1 -?.?afiiz+0Ci4.»W9*v»33曲 l.2*5.J|l £7ffkiB : HMDHd NjfF m-I3 a： pgjianj'ajjsZE - J=9圖13鋼管樁強度圖14為鋼管樁強度計算結(jié)果。由圖可以看出鋼管樁最大應(yīng)力為：(T = <f = 215MPaMP

14、a。故鋼管樁強度設(shè)計滿足安全要求；鋼管樁最大應(yīng)力位于與分配梁連接處， 為局部承壓應(yīng)力，其余處應(yīng)力值范圍為:(3) 鋼管樁穩(wěn)定性計算鋼管樁外露高度為5 m橫向采用10槽鋼連接，縱向未連接，自由高度取5 m。計算時鋼管樁按一端自由，一端固定考慮。最大鋼管樁反力為：F中=495 kN計算長度：I o=2h=2X 5=10 (m)截面面積：A =回轉(zhuǎn)半徑：i =長細(xì)比：入=I 0 i =1000 / =查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，可知軸心壓桿容許長細(xì)比為：入=150 ;穩(wěn)定系數(shù):© =，故有：入 入15032(T = N/A m © = 495 x 10 / X 10 X=v f=215 MPa綜上，鋼管樁穩(wěn)定性設(shè)計滿足安全要求。628棧橋整體計算結(jié)果表2棧橋各構(gòu)件計算結(jié)果匯總表構(gòu)件名稱最大應(yīng)力(MPa最大變形(mrj)是否滿足要求備注橋面板/是I10工字鋼縱梁/是I20工字鋼橫梁193/是貝雷梁249是大橫梁是鋼管樁/是基礎(chǔ)承載力是7、施工注意事項由于現(xiàn)場施工中存在一些模擬計算中無法考慮到的不確定因素，如自然原因或人為原因造成的臨時荷載等，為了