施工臨時貝雷梁鋼便橋計算書

1、 目錄1.工程概況2.參考規(guī)范及計算參數TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2.1.主要規(guī)范標準3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 2.2.計算荷載取值3 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2.3.主要材料及力學參數42.4.貝.雷梁性能指標53.上部結構計算橋.面板計算63.2.16b槽鋼分布梁計算63.3.貝.雷梁內力計算74.桿系模型應力計算結果114.1.計.算模型114.2.計算荷載取值114.3.貝.雷梁計算結

2、果13TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 4.4墩頂工字橫梁計算結果21 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 4.5鋼立柱墩計算結果23 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 5.下部結構驗算266.穩(wěn)定性驗算287.結論281.工程概況根據現狀道路控制條件，李家花園隧道拓寬改造工程鋼便橋跨徑布置為6m+9m+24m(27m)+12m。橋面寬度每跨等寬，第一跨為12.629m，第二跨15.4m，第三跨20.4m(23.4m),

3、第四跨28.673m。第三跨20.4m寬度跨徑為24m，另外3m范圍跨徑27m。鋼便橋上部結構選用貝雷梁，27m跨徑選用單排單層加強型貝雷梁，布置間距為0.25m+2X0.45m,24m跨徑選用單排單層加強型貝雷梁，布置間距為0.25m+0.9m，其余跨徑均選用雙排單層標準貝雷梁，梁高均為1.5m；貝雷梁上等間距布置橫向連接工字鋼，型號125b；工字鋼以上等間距布置橋面板支撐槽鋼；橋面板采用8mm厚花紋鋼板，上鋪9cm瀝青混凝土。鋼便橋下部結構為橫梁立柱接樁(板)基礎。橫梁根據受力情況由3片或2片梁高1.0m的工字鋼拼接而成。立柱為直徑1.0m的鋼管柱，與橫梁、基礎栓接，方便安裝與拆卸。鋼管柱

4、之間采用橫向鋼管連接，加強橫向穩(wěn)定?；A分為承臺樁基和板式擴大基礎兩種形式，平面位置受限位置用承臺樁基礎，樁基直徑1.2m；其他位置采用板式擴大基礎。鋼便橋橋型平面布置圖、立面布置圖及橫斷面圖如圖1-1至圖1-4所示。圖1-1鋼便橋平面布置圖(單位：mm)圖1-2鋼便橋橋型立面布置圖（單位：mm）254931D9Cd共:：川一Jp=-1-1-IM、圖1-3鋼便橋橫斷面布置圖一（單位：mm）cc擊圖1-4鋼便橋橫斷面布置圖二（單位：mm）參考規(guī)范及計算參數2.1.主要規(guī)范標準城市橋梁設計規(guī)范(CJJ11-2011)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTGD60-2004)公路橋涵施工技術規(guī)范(JTG/TF5

5、0-2011)城市橋梁工程施工與質量驗收規(guī)范(CJJ22008)公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范(JTJ02586)鋼結構工程施工質量及驗收規(guī)范(GB50205-2001)鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范(TB10002.2-2005)鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)2.2.計算荷載取值(1)恒載橋面鋪裝：25X0.09=2.25kN/m2；8mm鋼板：78.5X0.008=0.628kN/m2；16b槽鋼：78.5X2.515X10-3=0.197kN/m；25b工字鋼：78.5X5.351X10-3=0.42kN/m；單排單層加強型貝雷梁，每片350Kg,即為0.35X10F3=1.17kN

6、/m；(2)可變作用汽車荷載效應按城-A車輛荷載計算，沿橫橋向按4個車道考慮。城-A車輛荷載示意圖如圖2-1所示：車抽編號1235(kN)60140140200160槍亜(kN)301QC總巔(kN)7003砧6.0m72m.2n118.0m.422-16.43205.44653.216S7.S3375.04809.4t)7SJ.(*961H.8山)245.2490.5阿,9490.5245.249(1.54956VX9閒XK!_Uae-毀*1咆血期富尺曲1)錢樸斯囲車聞嚴150 x30025U396.6mi?陽：|35TO址H151HX3141(6IXJ2flth27.IS283000iGS

7、DOrc1)391()門課上訂小騎片址許彎和tn)弦桿川妒書河(cniFM艮反Ip1cmi陰II比A叫R掘血1丹曲杲樹N歿卜彼訓淬國廣975.03,947519409536&.VCiJLriJ5S.03.727C.220.5(ty-ls63.0上部結構計算3.1.橋面板計算根據表2-1可知，城A車輛荷載重軸軸重為200kN,車輪著地面積為0.6X0.25m2,則重軸均布荷載為：Q=200/(2X0.6X0.25)=666.7kN/m2。取1米寬板條,按單向板計算,最不利工況為重軸作用于板跨中；分布梁16b槽鋼間距為20cm，因此取橋面板計算跨徑為20cm。根據車輛橫向布置情況，1米寬板內僅能作

8、用一個車輪，因此，計算橋面板所用車輪荷載為：100X0.2/0.25=80kN,均布荷載我80/0.2=400kN/m；橋面鋪裝：25X0.09X1=2.25kN/m；鋼板自重q2=1X0.008X78.5=0.628kN/m；q=q1+q2=400+2.25+0.628=402.878kN/m則跨中彎矩為：M=0.125X402.878X0.22=2.014kNm；W=bh2/5=1X0.0082/5=1.067X10-5m3；橋面板應力為：o=M/W=2.014X103/1.067X10-5=188.75MPavo=200Mpa；橋面板撓度為：f_ql4_402.878x1000 x(0.

9、2)4fmax_150EI150 x2.1x1011x1.067x0.004x10-5_0.48mm_1.33mm150因此，8mm鋼板強度和剛度均能滿足要求。3.2.16b槽鋼分布梁計算橋面分布梁采用16b槽鋼，間距20cm，即每根槽鋼單獨承受一組軸重，其下部25b工字鋼橫梁，橫梁間距按最大0.75m設置，即槽鋼的最大跨度為0.75m。當車輛的重軸作用在槽鋼跨中時，為最不利工況。計算時汽車荷載按集中荷載，P=200kN/2=100kN；橋面鋪裝自重：25X0.09X0.2=0.45kN/m；鋼板自重：78.5X0.008X0.2=0.126kN/m；16b槽鋼自重：78.5X2.515X10

10、-3=0.197kN/m；Q=0.45+0.126+0.197=0.773kN/m；=18.8kN-mM二Pl+Ql2二型竺5+077皿24848M_18.8xl03x0.08W_9.345x10-6_160.9MPac_200MPa；撓度將均布荷載忽略計算：maxPl3_100 x1000 x(0.75)348EI_48x9.345x10-6x2.1x1011_0.448mm_1.875mm400因此，16b槽鋼強度和剛度均能滿足要求。3.3.貝雷梁內力計算3.3.1.24米跨貝雷梁內力計算跨徑為L=24m（按簡支計算）。恒載（按14m寬計）：1）、橋面鋪裝，一跨（24m）總重：Q_25x1

11、4x24x0.09_756kN12）、8mm鋼板，一跨（24m）總重：Q_78.5x14x24x0.008_211kN23）、16b槽鋼，一跨（24m）總重:Q_0.197x24x14/0.2_331kN34）、25b工字鋼橫梁，一跨（24m）總重：Q_0.42x14x24/0.75_188.2kN45）、貝雷梁，單排單層加強型，間距0.25+0.9m布置，設置24道縱梁，一跨（24m）總重：Q_1.17x24x24_673.9kN5活載（橫向按3個車道布置）：城A車輛荷載重軸作用于跨中時為貝雷梁受力最不利工況，其活載計算簡圖如下所示:亍111F1IM.F/2J.(：?.-7.480j4*4詔

12、；r#活載計算簡圖（單位：cm）恒載彎矩：為了簡化計算，考慮上面分配梁和面板將荷載均分，故將荷載平均分配給每片貝雷梁的恒載為：24x24則每片貝雷梁的跨中最大恒載彎矩為：q二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5二3.75kNIm；M=ql2二3.75x242二270kNm18活載彎矩：為了簡化計算，將3個車道的活載均分到24片貝雷梁上，并考慮1.5的偏載系數。R二160 x48+200 x12+140 x18+140 x192+60 x228二406kNA24M=406x12-60 xlO.8-140 x7.2140 x6=2376kNm活則每片貝雷梁的跨中最大活載彎矩為：M二2376x3x1.5二4

13、45.5kNm224貝雷梁彎矩驗算：每片貝雷梁由活載和恒載產生的彎矩為：M二M+1.4xM二270+1.4x445.5二893.7kNm12上式中1.4為活載沖擊系數，根據貝雷梁性能指標單排單層加強型貝雷梁的彎矩承載力為1687.5kNm,貝雷梁的彎矩強度滿足要求，其安全系數為：K二凹二16875二1.89M893.7貝雷梁剪力驗算：每片貝雷梁的最大支座反力為：qlRx3x1.43.75x24406x3x1.4R=+t=+=116.05kNmax224224上式中1.4為活載沖擊系數，根據貝雷梁性能指標單排單層加強型貝雷梁的剪力承載力為245.2kN,貝雷梁的剪力強度滿足要求，其安全系數為:K

14、二罟二後I二2.11貝雷梁撓度驗算活載撓度：（按跨中集中荷載計算）._Pl3max48El_29.09mm1.5xf_43.64mmmax/40024000_60mm400700X3xl.4X1000X24324x48x1212612.24x応綜上，24米跨貝雷梁的強度剛度均能滿足要求。3.3.2.27米跨貝雷梁內力計算跨徑為L=27m（按簡支計算）。恒載（按5.75m寬計）：1）、橋面鋪裝，一跨（27m）總重:Q_25x5.75x27x0.09_349.3kN12）、8mm鋼板，一跨（27m）總重：Q_78.5x5.75x27x0.008_97.5kN23）、16b槽鋼，一跨（27m）總重:

15、Q_0.197x27x5.75/0.2_152.9kN34）、25b工字鋼橫梁，一跨（27m）總重：Q_0.42x5.75x27/0.75_86.9kN45）、貝雷梁，單排單層加強型，間距0.25+2X0.45m布置，設置15道縱梁，一跨（27m）總重：Q_1.17x27x15_473.9kN5活載（橫向按1個車道布置）：城A車輛荷載重軸作用于跨中時為貝雷梁受力最不利工況，其活載計算簡圖如下所示:活載計算簡圖（單位：cm）恒載彎矩：為了簡化計算，考慮上面分配梁和面板將荷載均分，故將荷載平均分配給每片貝雷梁的恒載為：15x27則每片貝雷梁的跨中最大恒載彎矩為:q二Q1+Q2+Q3+Q+Q5二2.

16、87kN/m；M二吐=2.87x272二261.5kNm18活載彎矩：為了簡化計算，將1個車道的活載均分到15片貝雷梁上，并考慮1.5的偏載系數。R二160 x63+200 x135+140 x195+140 x207+60 x243二400kNA27M=400 x13.5-60 xl0.8-140 x7.2-140 x6=2904kN-m活則每片貝雷梁的跨中最大活載彎矩為：M2二29x1x1二2904kNm15貝雷梁彎矩驗算：每片貝雷梁由活載和恒載產生的彎矩為：M二M+1.4xM二261.5+1.4x290.4二668.1kNml2上式中1.4為活載沖擊系數，根據貝雷梁性能指標單排單層加強型

17、貝雷梁的彎矩承載力為1687.5kNm,貝雷梁的彎矩強度滿足要求，其安全系數為:K二M二述二2.53M668.1貝雷梁剪力驗算：每片貝雷梁的最大支座反力為:qlRx1x1.42.87x27400 x1x1.4R=+f=+=76.1kNmax215215上式中1.4為活載沖擊系數，根據貝雷梁性能指標單排單層加強型貝雷梁的剪力承載力為245.2kN,貝雷梁的剪力強度滿足要求，其安全系數為:貝雷梁撓度驗算活載撓度:（按跨中集中荷載計算）=Pl3=一=2209mmmax48El15x48x1212612.24x103700 xl.4xlOOOx2731.5xf=33.14mm用2ttjLE:Lz345

18、圖4-2城-A車輛荷載圖示_一第-i:-：f5r-r-P-J*：Tr：r-：3jrrjrri-rrrrirrjtj.irrkj7jhit-lifirrritl雅:審.:札:札:撫:衽卡.：社乍:亜.:長-：丘:牡:吊.：*.敢:乖:己毎:竄:養(yǎng).論論:冷甲:弔.:羊.培唇承:卞:M：半:払衆(zhòng)半気*為三:丘畚:狂気軋*半季序季出：q”.：七：=.-：_-：i-”：i”：r_：_：q.：.：!_-71”.出”：r=：_：彳”:M也歸同刪1-4301*7S5H3132235LZ33.SLUE.74Wil：-MZZMD-rii1J243阿DAS思gQHKix雷5on-=鼻5EP：T?=二二:白U4F1

19、5?-JJCM.辟圖4-31基本組合作用下工字橫梁彎矩圖（單位:kNm）圖4-32基本組合作用下工字橫梁剪力圖（單位:kN）4.4.4.工字橫梁應力驗算圖4-33荷載組合作用下工字橫梁正應力圖（單位:MPa）圖4-34荷載組合作用下27m跨貝雷梁剪應力圖（單位:MPa）由以上應力圖知，工字橫梁最大壓應力-17.24MPa，最大拉應力14.69MPa，最大剪應力13.64MPa,工字橫梁強度滿足要求。4.5鋼立柱墩計算結果恒載作用下鋼立柱墩內力圖Z1D砥：IMAISHD-d:U：44：=：工佔兔二=TtflF圖4-35恒載作用下鋼立柱墩彎矩圖（單位:kNm）r0QJM-苗腳-395l?M-zea

20、-ZW.13-93E.33-CaZQ-B3ifG專也i；3OI3J3MP-J:LJ：ZpkTI呂MB均L#*圖4-36恒載作用下鋼立柱墩軸力圖（單位:kN）活載作用下鋼立柱墩內力圖Q分:ffhu圖4-37活載作用下鋼立柱墩彎矩圖（單位:kNm）圖4-38活載作用下鋼立柱墩軸力圖（單位:kN）基本組合作用下鋼立柱墩內力圖MIDMI5T-rC怡otherwise圓形偏心受壓構件正截面承載能力不滿足要求PB=圓形偏心受壓構件正截面承載能力滿足要求”安全系數:K=3.11666.穩(wěn)定性驗算利用移動荷載追蹤器確定墩柱軸力最大時車輛荷載布置情況，作為結構穩(wěn)定性的計算荷載，計算中考慮了橋面鋪裝對橋面板剛度的

21、有利作用，計算得到在該荷載工況作用下結構的一階屈曲模態(tài)如下圖所示：圖6-1一階失穩(wěn)模態(tài)(穩(wěn)定系數：19.3)從圖6-1可知，結構的一階屈曲模態(tài)為橋面系局部失穩(wěn)，穩(wěn)定性系數為19.3，滿足要求。7.結論通過以上鋼便橋上部結構內力計算結果及空間桿系模型的應力計算結果可得出以下幾點結論：橋面鋼板的局部輪壓應力為188.75MPa，小于Q345鋼材的容許軸向應力為200MPa；橋面板在輪壓下的變形為0.48mm,小于跨度的1/150。橋面板的強度及剛度均能滿足要求。16b槽鋼分布梁的最大應力為160.9MPa，小于Q345鋼材的容許軸向應力為200MPa；荷載作用下的變形為0.448mm，小于跨度的1/400。16b槽鋼分布梁的強度及剛度均能滿足要求。24米跨單片貝雷梁由活載和恒載產生的彎矩為893.7kNm,27米跨單片貝雷梁由活載和恒載產生的彎矩為668.1kNm,均小于單排單層加強型貝雷梁的允許彎矩1687.5kNm；24米跨單片貝雷梁由活載