橋梁承載能力驗算

1、1. 工程概況本工程為崇明東灘防汛橋、望海橋、東旺沙閘橋、白滧橋、3號涵橋、東旺東路飲水河橋的修繕工作。其中防汛橋、望海橋、東旺沙閘橋、白滧橋要進行主梁更換，預制梁為10m16m的預應力空心板梁，具體形式如下表所示：防汛橋預制板梁具體形式如下表所示：長度（m）重量（KN）數(shù)量（片）邊板梁131706中板梁131366望海橋預制板梁具體形式如下表所示：長度（m）重量（KN）數(shù)量（片）邊板梁131654中板梁1313112邊板梁162052中板梁161636東旺沙閘橋預制板梁具體形式如下表所示：長度（m）重量（KN）數(shù)量（片）邊板梁10.511010中板梁10.58320白滧橋預制板梁具體形式如下

2、表所示：長度（m）重量（KN）數(shù)量（片）邊板梁101058中板梁107924邊板梁162052中板梁161636預制板梁由上海隧道構件場預制，用運梁車（具體形式如下圖所示）運載到現(xiàn)場進行拼裝。3號涵橋橋面板為5.6米預制實心混凝土板梁，由施工單位自己現(xiàn)場預制加工吊裝。東旺東路飲水河橋不更換板梁只對橋身有裂縫處進行碳纖維加固。本方案對運梁車所經過的橋涵進行結構安全性驗算，編制合理的運梁方案。參考資料：橋梁工程、東灘相關橋涵檢測報告、預制板梁相關圖紙。運梁車荷載分布圖2. 運梁方案根據計算結果可知，運載防汛橋板梁時一次最多可以運載一片邊梁和一片中梁，途經橋梁的承載能力余量可以達到7%（雖然邊梁承載

3、能力不足但車輛可靠中間行駛）；運載望海橋板梁時一次最多可以運載一片16米的邊板梁和一片16米的中板梁，途經橋梁的承載能力余量可以達到20%以上；運載東旺沙閘橋板梁時一次最多可運載一片中板梁和一片邊板梁，途經橋梁的承載能力余量可達到30%以上；運載望海橋板梁時一次最多可以運載一片16米邊板梁和一片16米中板梁，途經橋梁的承載能力余量可達到20%以上。為了安全起見，運梁車在通過橋梁時要減速慢行，車速不得超過5km/h，由于途經橋梁邊梁恒載較大，汽車荷載承載能力較低，梁車要靠中間行駛。對于途經所有一跨的涵橋，由于建造年限較長，承載力未知因素較多，為了安全起見要鋪設路基箱。運載時車輛要配備專人導航嚴格

4、按照指定的行車路線行車，防止車輛經過沒進行驗算的橋梁時出現(xiàn)橋梁破壞事故。具體路線見第三節(jié)運梁路線圖，計算書見第四節(jié)。3. 運梁路線圖由地形圖可知運載防汛橋板梁的梁車途徑3號橋；運載望海橋板梁的梁車途徑5號橋、1號涵橋、2號涵橋、4號涵橋、6號涵橋、8號涵橋、10號涵橋、白滧橋（白滧橋雖然為要更換主梁的待修繕橋梁，但其原因是一片邊板梁有較大裂縫，其他板梁基本完好，在承載力驗算時均可滿足要求，因此梁車通過時靠中間行駛即可）；運載東旺沙閘橋板梁的梁車途徑5號橋、1號涵橋、2號涵橋、4號涵橋、6號涵橋、8號涵橋、10號涵橋、12號涵橋、團旺西河橋、閘港橋；運載白滧橋板梁的梁車途徑5號橋、1號涵橋、2號

5、涵橋、4號涵橋、6號涵橋、8號涵橋、10號涵橋。4. 計算書4.1. 運載防汛橋梁車荷載驗算由運梁路線圖可知運載防汛橋板梁的梁車途徑3號橋，驗算3號橋的承載力時先以裝載兩片梁（一片邊梁和一片中梁）計算，如承載能力不足，在以一片梁計算。橋梁形式：3號橋橋梁跨徑組合為16+16+16=48m，橋面總寬6.5m，橋面橫向布置為：0.25m（欄桿）+6m（行車道）+0.25m（欄桿）=6.5m。橋梁上部結構：該橋由6片鋼筋混凝土空心板梁組成，梁板高85cm，8cm鋼筋混凝土鋪裝。橋面各孔受力相同，選擇進行荷載試驗的一號孔作為驗算對象。驗算荷載：結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：8cm厚的

6、鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.1KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.4KN/m；汽車參數(shù)：汽車一次托運兩片板梁，板梁加汽車總重426KN，汽車每側共5個車輪，從后往前依次排號為15號車輪，其中1號、2號間距1.35m；2號、3號間距10m；3號、4號間距1.35m；4號、5號間距3.3m。根據車輛形式，荷載在車輪上分布為：1號、2號車輪集中荷載為91.5KN；3號、4號輪集中荷載為106.5KN；5號車輪集中荷載為30KN。具體如上圖所示按照橋規(guī)要求，綜合考慮結構重力、二期恒載、活載等多種效應的組合，驗算橋梁的承載能力。計算跨徑取15.5m。橋梁正常使用條件下承載能力極

7、限值、橫向分布系數(shù)均取檢測單位給出的檢測數(shù)值?？缰袕澗氐挠绊懢€形式如下圖所示：根據影響線的形式，車輪集中荷載布置如下圖所示：106.5106.5301215.5 )運兩片梁計算得出跨中最大彎矩如下表所示：項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）430404梁車荷載內力（KN.m）293.344266.152梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）923921梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載926.6816857.4128承載力富余量不足（靠中間行駛）7%運1片邊板梁計算得出跨中最大彎矩如下表所示：項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）430404梁車荷載內力（KN.m）199.

8、004180.557梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）923921梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載794.6056737.5798承載力富余量14%20%注：梁車荷載內力由公式：計算得出，其中式中：梁車作用下梁體所求截面產生的最大彎矩； 汽車荷載的沖擊系數(shù)，汽車在過橋時慢行（時速5千米/h以內）可取1 多車道橋涵的汽荷載折減系數(shù)取1 對于所計算主梁的橫向分布系數(shù)，根據檢測報告中梁取0.323，邊梁取0.356 車道荷載的均布荷載標準值此處取0 使結構產生最不利效應的同號影響線的面積； 車道荷載的集中荷載標準值； 所加載影響線中一個最大影響線峰值；其中可用結構

9、力學求解器根據結構內力影響線按規(guī)范布載求出。其余幾座類似橋梁不在詳細敘述計算過程，只給出計算參數(shù)及最后結果。4.2. 運載望海橋梁車荷載驗算由運梁路線圖可知運載望海橋板梁的梁車途徑5號橋、1號涵橋、2號涵橋、4號涵橋、6號涵橋、8號涵橋、10號涵橋、白滧橋，以運載一片16米邊梁和一片16米中梁驗算這些橋的承載力。4.2.1. 5號橋承載能力驗算橋梁形式：橋梁跨徑組合為16+16+16=48m，橋面總寬9.55m，計算跨徑取15.5m。橋面橫向布置為：0.5m（欄桿）+7m（行車道）+0.5m（欄桿）=8m。橋梁上部結構：該橋由8片鋼筋混凝土空心板梁組成，梁板高85cm，寬99cm,10cm鋼筋

10、混凝土鋪裝。各孔受力相同，選擇進行荷載試驗的一號孔作為驗算對象。驗算荷載：結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：10cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.1KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.4KN/m；計算結果如下表所示：項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）367337梁車荷載內力（KN.m）332.504301.682橫向分布系數(shù)0.3560.323梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）11601160梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載905.9056826.7548承載力富余量21%28%4.2.2. 1號涵橋承載能力驗算 橋梁

11、形式：橋梁跨徑為5.6m，計算跨徑為5.3m。橋面總寬9.55m，橋面橫向布置為：0.25m（欄桿）+9.05m（行車道）+0.25m（欄桿）=9.55m。橋梁上部結構：該橋由九片長為5.6m的鋼筋混凝土空心板梁組成，梁板高50cm，寬99cm，8cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載：結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：8cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.1KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.4KN/m； 計算結果如下表所示：項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）39.438梁車荷載內力（KN.m）62.6662.66橫向分布系數(shù)0.260.26梁體抗力（由檢測單位給

12、出 KN.m）175.1175.1梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載135.004133.324承載力富余量22%23%4.2.3. 2號涵橋承載能力驗算橋梁形式：橋梁跨徑為4.6m，計算跨徑為4.3m。橋面總寬9.5m，橋面橫向布置為：0. 35m（欄桿）+8.8m（行車道）+0.35m（欄桿）=9.5m。橋梁上部結構：該橋由10片鋼筋混凝土板梁組，9cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載：結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：9cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.34KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.64KN/m；計算結果如下表所

13、示：項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）2623.5梁車荷載內力（KN.m）48.0647.7橫向分布系數(shù)0.2670.265考慮橋面鋪裝后梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）142.7142.7梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載98.48494.98承載力富余量30%33%4.2.4. 4號涵橋承載能力驗算橋梁形式：橋梁跨徑為4.6m，計算跨徑為4.3m。橋面總寬9.52m，橋面橫向布置為：0. 36m（欄桿）+8.8m（行車道）+0.36m（欄桿）=9.52m。橋梁上部結構：該橋由10片鋼筋混凝土實心板梁組成，板梁高25cm，兩塊邊板梁寬70cm，中間板寬100

14、cm，8cm鋼筋混凝土鋪裝。 驗算荷載結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：8cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.1KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.64KN/m；計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）2223.5梁車荷載內力（KN.m）48.0647.7橫向分布系數(shù)0.2670.265梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）138.7138.7梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載93.68494.98承載力富余量32%31%4.2.5. 6號涵橋承載能力驗算橋梁形式：橋梁跨徑為4.6m，計算跨徑為4.3m。橋面總寬9.9m，橋

15、面橫向布置為：0. 45m（欄桿）+9m（行車道）+0.45m（欄桿）=9.9m。橋梁上部結構：該橋由9片鋼筋混凝土空心板梁組成，板梁高50cm，梁寬99cm， 8cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：8cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.1KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.64KN/m；計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）27.625.9梁車荷載內力（KN.m）48.0647.7橫向分布系數(shù)0.2670.265梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）189.9189.9梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4

16、梁車荷載100.40497.86承載力富余量47%48%4.2.6. 8號涵橋承載能力驗算橋梁形式：橋梁跨徑4.6m，計算跨徑為4.3m。橋面總寬9.8m，橋面橫向布置為：0. 4m（欄桿）+9m（行車道）0.4m（欄桿）=9.8m。橋梁上部結構：該橋由10片鋼筋混凝土空心板梁組成，板梁高52cm，8cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：8cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.1KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.4KN/m；計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）2224梁車荷載內力（KN.m）43.3857.24橫向分布系數(shù)0.

17、2410.318梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）149211梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載87.132108.936承載力富余量41%48%4.2.7. 10號涵橋承載能力驗算 橋梁形式：橋梁跨徑4.6m，計算跨徑為4.3m。橋面總寬9.6m，橋面橫向布置為：0. 35m（欄桿）+8.9m（行車道）0.35m（欄桿）=9.6m。橋梁上部結構：該橋由10片鋼筋混凝土板梁組成，板梁高25cm，兩邊板寬70cm，中間板寬100cm，8cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：8cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算

18、得2.1KN/m2；欄桿和基座：按圖紙計算每側3.4KN/m；計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）1420梁車荷載內力（KN.m）38.5255.26橫向分布系數(shù)0.2140.307考慮橋面鋪裝后梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）112155梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載70.728101.364承載力富余量36%34%4.2.8. 白滧橋承載能力驗算橋梁形式：橋梁跨徑10+10+16+10+10=56m，取跨徑16m（計算跨徑15.6m）和10m（計算跨徑9.6m）檢測其承載能力。橋面總寬9.1m，橋面橫向布置為：0.25m（欄桿）+0.8m（人行道

19、）+7m（行車道）+0.8m（人行道）+0.25m（欄桿）=9.1m。橋梁上部結構：該橋由8片鋼筋混凝土空心板梁組成，板梁高52cm，10cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：10cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取24KN/m3；護欄：按圖紙計算每側3.4KN/m；人行道：按圖紙計算每側2.5KN/m；人群：3.4KN/m2；10m跨徑計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）169124梁車荷載內力（KN.m）156.663133.341橫向分布系數(shù)0.3090.263梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）496494梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.

20、2恒載+1.4梁車荷載422.1282335.4774承載力富余量14%32%16m跨徑計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）528397梁車荷載內力（KN.m）284.87235.368橫向分布系數(shù)0.3050.252梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）11601132梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載1032.418805.9152承載力富余量11%28%4.3. 運載東旺沙閘橋梁車荷載驗算由路線圖可知運載東旺沙閘橋板梁的梁車途徑5號橋、1號涵橋、2號涵橋、4號涵橋、6號涵橋、8號涵橋、10號涵橋、12號涵橋、團旺西河橋、閘港橋，根據望海橋梁板驗算情況來看

21、，在此只需驗算12號涵橋、團旺西河橋、閘港橋在運載兩片邊梁的情況下的橋梁承載力。4.3.1. 12號涵橋承載力驗算橋梁形式：橋梁跨徑4.6m，計算跨徑為4.3m。橋面總寬9.71m，橋面橫向布置為：0. 38m（欄桿）+8.95m（行車道）0.38m（欄桿）=9.71m。橋梁上部結構：該橋由10片鋼筋混凝土板梁組成，板梁高34cm，兩邊板寬70cm，中間板寬100cm，20cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：20cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得5.2KN/m2；欄桿：按實際測量計算每側1.1KN/m；側墻：估算每側26.2KN/m；填

22、土：按平均2.63m計算，容重取17KN/m3；計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）130131梁車荷載內力（KN.m）12.512.5橫向分布系數(shù)0.10.1梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）184257梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.m）1.2恒載+1.4梁車荷載173.5174.7承載力富余量5%32%4.3.2. 團旺西河橋承載力驗算橋梁形式：橋梁跨徑15+15+25+15+15=85m，取跨徑15m（計算跨徑14.5m）與25m（計算跨徑24.3m）兩跨檢測其承載能力。橋面總寬9.6m，橋面橫向布置為：0.3m（欄桿）+1m（人行道）+7m（行車道）+1m（人行道）+0.3m（欄桿）=9.6m。橋梁上部結構：該橋由9片鋼筋混凝土空心板梁組成，板梁高85cm，11cm鋼筋混凝土鋪裝。驗算荷載結構重力：混凝土容重取26KN/m3；橋面鋪裝：11cm厚的鋼筋混凝土鋪裝，容重取26KN/m3，計算得2.1KN/m2；護欄：按圖紙計算每側3.4KN/m；人行道板：按圖紙計算每側8.06KN/m；人群：3.4KN/m2；25m跨徑計算結果項目邊梁中梁恒載內力（KN.m）15901429梁車荷載內力（KN.m）360.84328.83橫向分布系數(shù)0.2560.238梁體抗力（由檢測單位給出 KN.m）39483329梁車作用下梁體產生的最大內力（KN.