臨時(shí)貝雷梁計(jì)算書(shū)（Word）

1、40m臨時(shí)貝雷梁計(jì)算書(shū)中交二航局南通洋口港區(qū)陸島通道管線橋項(xiàng)目部二九年八月0 / 15目 錄1 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)11.1 臨時(shí)橋梁設(shè)計(jì)方案11.2 主要技術(shù)要求11.3 遵照規(guī)范及主要參考文獻(xiàn)21.4 基本設(shè)計(jì)參數(shù)21.4.1 有關(guān)設(shè)計(jì)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(jì)算42.1 計(jì)算模型42.2 計(jì)算結(jié)果61 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)1.1 臨時(shí)橋梁設(shè)計(jì)方案臨時(shí)貝雷梁橋跨徑40m，計(jì)算跨徑39m，橋橫向?qū)挾葹?.5m，為四跨連續(xù)梁，上承式結(jié)構(gòu)。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，

2、橫向之間采用45支撐架連接，以提高側(cè)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(shí)貝雷梁橋立面圖圖1.1-2 臨時(shí)貝雷梁橋橫斷面圖1.2 主要技術(shù)要求 設(shè)計(jì)標(biāo)高臨時(shí)貝雷梁橋橋面標(biāo)高與主橋橋面標(biāo)高一致，取15.82m。 設(shè)計(jì)周期 2年 計(jì)算跨徑：39.00m 橋面寬度：8.50m 設(shè)計(jì)荷載：40m梁體自重285噸，按300設(shè)計(jì)；運(yùn)梁車自重20噸，因此荷載總計(jì)320噸。 樁基入土深度：15m1.3 遵照規(guī)范及主要參考文獻(xiàn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500172003） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，低合金結(jié)構(gòu)鋼（GB15911994） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 700

3、2006） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，熱軋普通槽鋼截面特性（GB7071988） 建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)，城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)（CJJ771998） 交通部標(biāo)準(zhǔn)，公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ0251986）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004） JT/QS00121965，裝配式公路鋼橋設(shè)計(jì)圖1.4 基本設(shè)計(jì)參數(shù)1.4.1 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)荷載 橋跨自重 運(yùn)梁小車運(yùn)梁小車為五輪式運(yùn)梁小車，小車自重20噸。為了計(jì)算簡(jiǎn)便，將小車自重按照均分的原則平均分給10個(gè)軸，每個(gè)軸上作用2噸。由于車軸為剛性軸，因此每個(gè)車輪作用于橋梁上的荷載為1噸，即10kN。 40m箱梁自重箱梁設(shè)計(jì)荷載取300噸，按照同的

4、方法，由于箱梁自重而引起的輪壓為15噸即150kN。 荷載組合計(jì)算強(qiáng)度時(shí)用荷載組合：+計(jì)算剛度時(shí)用荷載組合： + 出梁通道剛度局部變形不超過(guò)2cm。主梁彈性撓度f(wàn) 應(yīng)小于結(jié)構(gòu)跨度L的1/400：f L/400。 橋跨容許撓度 f橋跨容許撓度f(wàn) L/360（按英國(guó)貝雷橋剛度要求設(shè)計(jì)）車道荷載的沖擊系數(shù)為 = ，計(jì)算跨徑為40m時(shí)=0.167。車輛荷載的沖擊系數(shù)為 = 0.6686-0.3032logl，計(jì)算跨度為40m時(shí)= 0.183。1.4.2 主要材料性能 結(jié)構(gòu)材料Q235 屈服強(qiáng)度：s=235 MPa抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度： =157MPa抗剪強(qiáng)度：=90MPa 材料Q345屈服強(qiáng)度：s=3

5、45 MPa抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度： =230MPa 抗剪強(qiáng)度：=133MPa 鋼材的物理性能指標(biāo) 彈性模量E=2.06105 MPa泊 松 比=0.2716 剪切模量G=0.81105 MPa質(zhì)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(jié)構(gòu)321貝雷架單元基本尺寸見(jiàn)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：711kN-m桁架容許剪力：210kN2 總

6、體計(jì)算2.1 計(jì)算模型采用大型通用有限元分析軟件SAP2000 v14.0對(duì)貝雷梁橋結(jié)構(gòu)進(jìn)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(nèi)部節(jié)點(diǎn)采用剛接，貝雷梁橫向連接節(jié)點(diǎn)亦采用剛接。臨時(shí)貝雷梁橋在兩端采用簡(jiǎn)直支撐，在跨中相應(yīng)鋼管樁位置處設(shè)置豎向支撐。 臨時(shí)貝雷梁橋有限元模型臨時(shí)貝雷梁橋有限元計(jì)算模型立面圖、橫斷面圖以及透視圖見(jiàn)圖2.1-1、2.1-2和2.1-3所示。圖2.1-1 臨時(shí)貝雷梁橋有限元計(jì)算模型立面圖圖2.1-2 臨時(shí)貝雷梁橋有限元計(jì)算模型橫斷面圖圖2.1-3 臨時(shí)貝雷梁橋有限元計(jì)算模型立面圖透視圖 荷載工況 自重工況工況1

7、：包括正交異性橋面板和臨時(shí)貝雷梁橋 抗彎工況工況2：運(yùn)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(yùn)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(yùn)梁小車（包括箱梁自重）作用于鋼管樁處自重2.2 計(jì)算結(jié)果 計(jì)算結(jié)果 自重工況位置項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目單位上弦桿下弦桿豎腹桿斜腹桿軸向

8、拉力kN92.4120.438.480.0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(xiàng)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(jié)果分析比較位置工況弦桿實(shí)際斜腹桿軸壓力（kN）容許壓力（kN）實(shí)際豎腹桿軸壓力（kN）容許壓力（kN）實(shí)際軸壓力（kN）容許軸壓力（kN）實(shí)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

9、447.376.992.3243.7分析評(píng)價(jià)根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以看出，貝雷梁弦桿和斜腹桿均符合設(shè)計(jì)要求，而邊跨中支點(diǎn)豎腹桿在運(yùn)梁小車經(jīng)過(guò)時(shí)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(jì)算時(shí)未考慮鋼面板對(duì)結(jié)果的貢獻(xiàn)，因此對(duì)邊跨中支點(diǎn)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(dāng)運(yùn)輛車輪壓作于與邊跨中支點(diǎn)時(shí)，樁基受力最不利，即在工況4下，樁基受力最大。在工礦4時(shí)，各支點(diǎn)反力之和為1447.2kN，即樁基豎向受力為1447.2kN。根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告，貝雷梁橋所處地質(zhì)條件自上而下以次是：粉土、粉砂、淤泥質(zhì)土夾粉砂、粉土、粉砂、粉質(zhì)粘土、粉土、粉質(zhì)粘土和粉細(xì)沙，以粉砂和粉質(zhì)粘土為主。計(jì)算樁基承載能力時(shí)，為了確保臨時(shí)貝雷梁橋的安全性，這里采用淤泥質(zhì)土夾粉砂的極限側(cè)摩阻力驗(yàn)算樁基承載能力