高速公路隧道開挖仰拱棧橋計(jì)算書

1、目 錄 1 仰拱棧橋簡(jiǎn)介. 3 2 編制依據(jù). 3 3 結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算參參數(shù). 3 3.1、極極限荷載載. 33 3.2、自自重. 33 4 抗彎彎計(jì)算. 4 5 抗剪剪計(jì)算. 4 6 最不不利截面面彎剪應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算. 5 7 整體體穩(wěn)定. 6 8 疲勞勞計(jì)算. 6 9 焊縫縫計(jì)算. 7 10 總總結(jié). 7 高速公路隧隧道開挖挖仰拱棧棧橋計(jì)算算書 1仰拱棧棧橋簡(jiǎn)介介 仰拱施工的的同時(shí)，采采用仰拱拱便橋保保證隧道道開挖、初初支施工工的正常常進(jìn)行。仰仰拱棧橋凈跨度度11.35mm，為兩兩端簡(jiǎn)支支結(jié)構(gòu)，主主要為滿滿足隧道道內(nèi)施工工車輛通通行，仰仰拱棧橋橋分左右右兩支設(shè)設(shè)置，單單支由112根II25aa工

2、字鋼鋼并排，翼翼緣滿焊焊接成箱箱型結(jié)構(gòu)構(gòu)，寬度度1.22m，表表面焊接接8圓圓鋼防滑滑，兩支支棧橋之之間寬度度1.00m，棧棧橋總寬寬度3.4m。 2編制依依據(jù) 22.1鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范GBB500017-20003 22.2鶴鶴崗至大大連高速速公路小小溝嶺（黑黑吉界）至至撫松段段兩階階段施工工圖設(shè)計(jì)計(jì) 22.3現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查查的工地地自然條條件、區(qū)區(qū)域資源源條件等等 3結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù) 3.1、極極限荷載載 最大荷載為為8m33混凝土土運(yùn)輸車車裝載66m3混凝土土?xí)r通過過棧橋，88m3混凝土土運(yùn)輸車車自重114t，混混凝土按按24000kgg/m33計(jì)算，總總質(zhì)量228.44t。綜綜合考慮慮

3、慢速通通過（5kmm/h）的的動(dòng)荷載載、人行行荷載、其其他荷載載等偶然然因素影影響，按按最大總總荷載的的1200%考慮慮極限荷荷載，單單支極限限荷載 錯(cuò)誤!未找到到引用源源。 ，考考慮混凝凝土攪拌拌運(yùn)輸車車80%以上荷荷載集中中在后輪輪，計(jì)算算時(shí)按照照最不利利情況，以以極限荷荷載下的的點(diǎn)荷載載作用考考慮。 3.2、自自重 仰拱棧橋自自重計(jì)算算部分以以凈跨度度計(jì)算，II25aa工字鋼鋼單位重重量388.1kkg/mm，單支仰拱棧橋橋自重荷荷載錯(cuò)誤誤!未找找到引用用源。 4抗彎計(jì)計(jì)算 根據(jù)簡(jiǎn)支梁梁受彎結(jié)結(jié)構(gòu)特性性，最大大荷載在在簡(jiǎn)支梁梁中心時(shí)時(shí)產(chǎn)生最最大彎矩矩，棧橋橋最大彎彎矩由點(diǎn)點(diǎn)荷載彎彎矩和自

4、自重荷載載彎矩兩兩部分組組成：點(diǎn)點(diǎn)荷載最最大彎矩矩錯(cuò)誤!未找到到引用源源。自重荷載最最大彎矩矩錯(cuò)誤!未找到到引用源源。抗彎計(jì)算按按照鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（GGB 5500117-220033）中44.1.1公式式 M x + M y f (44.1.1) xWnxyWny式中 MMx、My同同一截面面處繞xx軸和y軸的彎彎矩(對(duì)對(duì)工字形形截面：x軸為強(qiáng)強(qiáng)軸，y軸為為弱軸)； Wnx、WWny對(duì)x軸和y軸的凈凈截面模模量； gx、gyy截截面塑性性發(fā)展系系數(shù)；對(duì)對(duì)工字形形截面，gx=1.05，gy=1.20；對(duì)箱形截面，ggx=gy=1.05； f鋼材材的抗彎彎強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值。 仰拱棧橋單單支棧橋

5、橋抗彎強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算算： f = MM1 + M 2 =（4.997105 + 7.36104）103 =1122N / mm2210 xg Wnxx1.005（4.002 5 12）I25a工工字鋼采采用Q2235鋼鋼材，抗抗彎強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值為 ff = 2055N /mm2 ，安全全系數(shù)為為 k = ff = 2055 =1.883f1 1112經(jīng)驗(yàn)算抗彎彎強(qiáng)度滿滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。 5抗剪計(jì)計(jì)算 根據(jù)簡(jiǎn)支梁梁承重特特性，簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁剪剪力最大大值為簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁兩兩端，最最大剪力力由自重重剪力與與荷載剪剪力。 極限荷載剪剪力VA = F =1.775105 N自重剪力VVB = ql= 4.557103

6、N /mm11.35mm = 2.66104 N2抗剪計(jì)算采采用鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（GGB 5500117-220033）中44.1.2公式式 t = VVS fv (44.1.2)Itw式中 VV計(jì)計(jì)算截面面沿腹板板平面作作用的剪剪力； S計(jì)算算剪應(yīng)力力處以上上毛截面面對(duì)中和和軸的面面積矩； I毛截截面慣性性矩； tw腹腹板厚度度； fv鋼鋼材的抗抗剪強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值。 仰拱棧橋單單支棧橋橋抗剪強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算算： t = VVS = (1.775105 + 2.6104 )2= 9.7N /mmItw211.610(812)I25a工工字鋼采采用Q2235鋼鋼材，抗抗剪強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值為 ffv=

7、1200N /mm2，安全全系數(shù)為為 k = ffv= 1220 =12.4t9.77經(jīng)驗(yàn)算抗剪剪強(qiáng)度滿滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。 6最不利利截面彎彎剪應(yīng)力力計(jì)算 由極限荷載載在棧橋橋中間位位置引起起的彎矩矩和剪力力同時(shí)作作用，造造成中間間截面工工字鋼同同時(shí)承受受彎矩和和剪力的的同時(shí)作作用，需需對(duì)該部部位彎剪剪應(yīng)力進(jìn)進(jìn)行校核核。 校核采用鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（GGB 5500117-220033）中44.1.4公式式 s 2 +s2c +ssc + 3t 2 b1 f (4.1.44-1) 式中 、c腹腹板計(jì)算算高度邊邊緣同一一點(diǎn)上同同時(shí)產(chǎn)生生的正應(yīng)應(yīng)力、剪剪應(yīng)力和和局部壓壓應(yīng)力，和c應(yīng)按公式(4.1.

8、2)和公式(4.1.3-1)計(jì)算，應(yīng)按下式計(jì)算： s = MM y1 (44.1.4-22) In和c以以拉應(yīng)力力為正值值，壓應(yīng)應(yīng)力為負(fù)負(fù)值； In梁梁凈截面面慣性矩矩； y1所所計(jì)算點(diǎn)點(diǎn)至梁中中和軸的的距離； 1計(jì)計(jì)算折算算應(yīng)力的的強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值增增大系數(shù)數(shù)；當(dāng)與c異號(hào)時(shí)時(shí)，取1=1.2；當(dāng)當(dāng)與c同號(hào)或或c=0時(shí)時(shí)，取1=1.1。 仰拱棧橋單單支棧橋橋中間截截面下翼翼緣表面面彎剪校校核計(jì)算算： 無局部壓應(yīng)應(yīng)力s c = 0由彎矩產(chǎn)生生的拉應(yīng)應(yīng)力= MI n y1 =（4.997101125+577.022.3661001077 4）103 1255 =1188N / mm2中間截面剪剪應(yīng)力僅僅

9、由極限限荷載產(chǎn)產(chǎn)生，自自重荷載載不產(chǎn)生生剪應(yīng)力力= VS11.7551052= 88.4NN /mmItw2116812s 2 +s2c +ssc + 3t 2 = s 2 + 3t 2 = 11182 + 3(8.44)2 =1199N / mm2b1 f =1.112055 = 2255.5安全系數(shù)kk =1.8897整體穩(wěn)穩(wěn)定 根據(jù)鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范（GGB 5500117-220033）中44.2.4規(guī)定定： 不符合4.2.11條1款款情況的的箱形截截面簡(jiǎn)支支梁，其其截面尺尺寸應(yīng)滿滿足h/b06， l1/b0955(2335/ffy)。 符合上述規(guī)規(guī)定的箱箱形截面面簡(jiǎn)支梁梁，可不不計(jì)算

10、整整體穩(wěn)定定性。 棧橋?yàn)镮225a工工字鋼焊焊接形成成的箱型型截面簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁，其其 hb0 = 2500 111612 = 0.18 6可不計(jì)算整整體穩(wěn)定定性。 8疲勞計(jì)計(jì)算 全部使用混混凝土攪攪拌運(yùn)輸輸車6mm3運(yùn)輸，共共計(jì)16667車車，通過過仰拱棧棧橋共計(jì)計(jì)33334 次次，包括括出渣運(yùn)運(yùn)輸、鋼鋼筋運(yùn)輸輸僅其他他材料運(yùn)運(yùn)輸計(jì)劃劃約10000車車次，仰仰拱棧橋橋共計(jì)重重復(fù)荷載載約53334次次。 根據(jù)鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范（GGB 5500117-220033）中66.1.1規(guī)定定： 直接承受動(dòng)動(dòng)力荷載載重復(fù)作作用的鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件及其其連接，當(dāng)當(dāng)應(yīng)力變變化的循循環(huán)次數(shù)數(shù)n等于或大大于5XX104

11、4次時(shí)，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行疲疲勞計(jì)算算。由于于仰拱棧棧橋受動(dòng)動(dòng)力荷載載重復(fù)作作用次數(shù)數(shù)遠(yuǎn)小于于設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定的疲疲勞計(jì)算算要求次次數(shù)，仰拱棧棧橋可不不進(jìn)行疲疲勞驗(yàn)算算。 9焊縫計(jì)計(jì)算 I25a工工字鋼單單根長(zhǎng)度度為6mm，仰拱拱棧橋加加工過程程中需采采用將工工字鋼對(duì)對(duì)接焊接接，焊縫質(zhì)量不不低于三三級(jí)焊縫縫，且所所有對(duì)接接焊縫均均應(yīng)錯(cuò)縫縫布置，保保證單支支棧橋單單位截面面僅有11個(gè)工字字鋼對(duì)接接焊縫。 根據(jù)焊縫計(jì)計(jì)算強(qiáng)度度，采用用E433型焊條條的手工工焊接三三級(jí)焊縫縫時(shí)，抗抗拉強(qiáng)度度 ftw=1755N /mm2，如前前最不利利截面彎彎剪計(jì)算算 s 2 +s2c +ssc + 3t 2 = s 2 + 3t 2 = 11182 + 3(8.44)2 =1199N / mm2b1 f =1.111755 =1922.5安全系數(shù)kk =1.662安全系數(shù)大大于1.5，可可保證棧棧橋的安安全。 為提高對(duì)接接焊縫部部位安全