某貝雷梁鋼便橋計算介紹模板

1、峃口隧道鋼棧橋計算書時間：2021.03.05創(chuàng)作：歐陽理1、工程概況本施工便橋采用321型單層上承式貝雷桁架，錢橋 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。使橋孔跨布置為10m+5*15m,全長85 米，橋面凈寬6米，人行道寬度1.2m,縱向坡度+3%, 橋面至河床面凈高10米，至水面凈空為8.5米（圖1為 鋼錢橋截面圖）。鋼錢橋橋面系主體結(jié)構(gòu)由6 =10 mm 花紋鋼板、I10工字黍I縱梁（間距0.3 m）、I20工字黍| 橫梁（長7.2m,間距0.75 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。

2、貝雷桁梁由貝雷片拼 制而成，橫向設(shè)置6片，間距0.9m,貝雷片之間采用角I 支撐花架連接成整體。本橋基礎(chǔ)為明挖基礎(chǔ)，基礎(chǔ)為7X2.6X 1.2m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8 630 mm （8 =8 mm）| 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。鋼管樁預(yù)設(shè)雙I32工字I分配梁。本橋基礎(chǔ)設(shè)計為明挖基礎(chǔ)，基礎(chǔ)采用C25鋼筋校， 鋼管樁位于?；A(chǔ)上與預(yù)埋鋼板焊接牢固，在此不做計 算。圖1鋼棧橋截面圖（單位：mm）2、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)件計算模型以及邊界約束條件/3）驗

3、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：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,2001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)范仃TG D60-2004）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， 2001.6）、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(JTG D60-2004)、公路 橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ025-86)等規(guī)范中 的相關(guān)規(guī)定，通過 MIDAS/Civil

4、 2012結(jié)構(gòu)分析軟件計算 完成。5、計算參數(shù)取值5.1設(shè)計荷載5.1.1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。5.1.2活載根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-2004，汽 車荷載接公路-I級荷載計算，公路-I荷載如圖2/ 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 道而加載。為確保行人車輛安全，橋面右側(cè)護(hù)作外側(cè)楮 設(shè)1.2m人行道寬度，橋面寬度取值6m,車輪距為1.8 m。汽車限速15 km/h通過，通行的沖擊系數(shù)由程序報 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

5、1.3 Hz,根據(jù)公路工程 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2014)規(guī)定，沖擊系數(shù)為u=0.04。圖3橋面車道布置圖5.2主要材料設(shè)計指標(biāo)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)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，2001.6)，主要材料設(shè)計指標(biāo)如 下/6計算分析6.1計算模型及邊界條件設(shè)置圖4為鋼棧橋 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：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100kN/mmo

6、 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)。其余構(gòu)件連接：貝雷桁梁與2I32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 樁樁底接錨固模擬，約束Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。 6.2計算結(jié)果分析由于Midas計算結(jié)果中，橋面系構(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。6.2.1橋面板計算結(jié)果圖5為

7、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:b = 20.37MPa f = 215MPa故橋面板設(shè)計滿足安全要求。圖5橋面板強度6.2.2I10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)力為:b = 90.4MPa f = 215MPa故I10工字鋼縱梁設(shè)計滿足安全要求。圖6 I10工字鋼縱梁強度6.2.3I20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:b = 193MPa f = 215MPa故I20工字鋼橫梁設(shè)計滿足安全要求。圖7 I20工字鋼橫梁強度624貝雷桁梁計算結(jié)果貝雷桁梁強度圖

8、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：b = 249MPa f = 273MPa故貝雷桁梁強度設(shè)計滿足安全要求。圖8 I20貝雷梁強度貝雷桁梁剛度圖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。6.2.52I32工字鋼分配梁計算結(jié)果(1)分配梁強度圖10I32工字鋼分配梁強度圖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)力為:b = 63.7MPa f = 215MPa故I32工字鋼分配梁強度設(shè)計滿足安全要求。(2)分配梁剛度圖11I32

9、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為：f = 2.86mm v = l / 400 = 11.25mm故分配梁剛度滿足安全要求。6.2.鋼管樁計算結(jié)果鋼管樁支反力圖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:F = 495.1kN；鋼管樁強度計算圖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：b = 80.08MPa f = 215MPa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：22.955.3 MPa。鋼管樁穩(wěn)定性

10、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。計算時鋼管樁接一端自由，一端固定考慮。最大鋼管樁反力為：F中=495 kN計算長度,T0=2h=2X5=10 (m)截面面積：A = 131.2cm2回轉(zhuǎn)半徑：i = 18.457cm長細(xì)比：人=l0/ i =1000 /18.457 = 54.2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:人=150；穩(wěn)定系數(shù)：8 = 0.835,故有：人54.2人 150b = N/A m 8 = 495 X103/ (131.2 X 102X0.835)=45.18 Vf=215 MPa綜上，鋼管樁穩(wěn)定性設(shè)計滿足安全要求。6.2.8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（mm）是否滿足要求備注橋面板20.37/是I10工字鋼縱梁90.4/是I20工字鋼橫梁193/是貝雷梁24915.4是大橫梁63.72.86是鋼管樁80.08/是基礎(chǔ)承載力0.14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，為了盡可能的與模擬條件一致，確保施工安全，須 注意以下事項：橋面板與縱梁采用間斷焊接連接，橫梁兩端與貝 雷桁梁采用U型螺栓連接固定