隧道仰拱棧橋設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

1、PAGE PAGE 7按照我公司以往施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場施工實(shí)際情況，并按照盡早開挖盡快封閉成環(huán)的原則，一般仰拱施工段落為6米。根據(jù)現(xiàn)場工字鋼的供應(yīng)情況，并保證棧橋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度滿足整個隧道施工循環(huán)內(nèi)相關(guān)車輛通行的要求。擬選擇采用2根25a#工字鋼上下翼緣焊接為一組，棧橋每邊采用三組并排，頂部用22螺紋鋼筋連成整體，縱向間距1015cm，以提高棧橋結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)、外強(qiáng)度和剛度?？v向兩端做成1m長坡道方便車輛通行，兩幅棧橋橫向間距根據(jù)車輪輪距布置，保證車輪壓在棧橋中部。鋼材長度為工字鋼標(biāo)準(zhǔn)長度12米。凈跨度按8m進(jìn)行計(jì)算，如圖a所示： 單位：m三、仰拱棧棧橋結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算棧橋結(jié)構(gòu)為為兩部各各6根25a工字鋼

2、鋼并排布置置作為縱縱梁，每每兩根工工字鋼上上下翼緣緣板通長長焊接，橫向頂頂部用22螺紋鋼鋼筋連接接，保證證在車輪輪荷載作作用下縱縱梁能夠夠共同受受力，并并且能夠夠提高棧橋橋橋面的的橫向剛剛度。設(shè)計(jì)荷載按按出渣車車40t重車，前前后輪輪輪距為44.5mm，前軸分配總總荷載的的1/3，后軸為2/3，左右側(cè)側(cè)輪各承承擔(dān)1/2軸重，工工字鋼為為整體共共同承擔(dān)擔(dān)重車荷荷載，工工字鋼自自重、按1.15系數(shù)設(shè)設(shè)計(jì)，動動載及安安全系數(shù)數(shù)設(shè)計(jì)為1.1。1、力學(xué)簡簡化梁兩端都有有轉(zhuǎn)動及及伸縮的的可能，故計(jì)算簡圖可采用簡支梁（如圖b）。 單位：cm由于截面上上的彎矩矩隨荷載載的位置置變化而變變化的，因此在在進(jìn)行結(jié)結(jié)

3、構(gòu)強(qiáng)度度計(jì)算時(shí)時(shí)，應(yīng)使使在危險(xiǎn)險(xiǎn)截面上上即最大大彎矩截截面上的的最大正正應(yīng)力不不超過材材料的彎彎曲許用用應(yīng)力故需確確定荷載載的最不不利位置置，經(jīng)荷荷載不同同位置處處的彎矩矩比較在在檢算最大大正應(yīng)力力時(shí)，應(yīng)應(yīng)取P/3荷載載在跨中中位置（如如圖c）： 單位：cm計(jì)算最大剪剪應(yīng)力時(shí)時(shí)，取荷荷載靠近近支座位位置（如如圖d）。 單位：cm2、檢算過過程（1）棧橋橋結(jié)構(gòu)檢算算1）、用靜靜力平衡衡求出支支座A 、B反力及最最大彎矩矩和剪力力P-車輛輛荷載（N）RAc 圖c中A支點(diǎn)反反力（N）RAd 圖d中A支點(diǎn)反反力（N）Mmax 最大彎彎矩值（KN.m）Qmax 最大剪剪力值（KN）2）、根據(jù)據(jù)初選結(jié)結(jié)構(gòu)

4、進(jìn)行行力學(xué)計(jì)計(jì)算：按每側(cè)共66根工字鋼鋼進(jìn)行檢檢算查路橋施施工計(jì)算算手冊熱軋普通工字鋼截面特性表，得25a型工字鋼。； 1）平面面內(nèi)強(qiáng)度度計(jì)算；max工字鋼鋼最大彎彎曲應(yīng)力力（MPa）鋼材容容許彎曲曲應(yīng)力（MPa）Wxxx軸截面面抵抗矩矩(cm3)Wyyy軸截面面抵抗矩矩(cm3)由以上計(jì)算算可知，單側(cè)按照6根工字鋼選用，平面內(nèi)強(qiáng)度可以滿足工作要求，且未考慮工字鋼、橫向連接螺紋鋼筋共同作用的富余系數(shù)，平面內(nèi)是偏于安全的。2）平面面外強(qiáng)度度計(jì)算考慮到車輛輛行駛在在棧橋上時(shí)時(shí)，方向向不一定定與橋縱向向平行，存存在橫向向彎矩，按按平面最最大彎矩矩的15%考慮，計(jì)計(jì)算如下下：由以上計(jì)算算也可知知，按照

5、照單邊6根工字字鋼選用用，平面面外強(qiáng)度可可以滿足足設(shè)計(jì)要要求。3）、剪剪應(yīng)力計(jì)計(jì)算使用剪應(yīng)力力強(qiáng)度條條件公式式校核最最大剪應(yīng)應(yīng)力需先先計(jì)算225a型型工字鋼鋼截面中中性軸一一側(cè)的面面積對中中心軸的的靜矩每根工字鋼鋼分擔(dān)的的最大剪剪力為查表得 225a型型工字鋼鋼，故得到棧橋橋縱梁最最大剪應(yīng)應(yīng)力，并并據(jù)此校校核剪應(yīng)應(yīng)力強(qiáng)度度max 最大剪剪應(yīng)力 鋼材容容許剪應(yīng)應(yīng)力(MPaa)Q 剪力(KN)Sxmaxx最大半半截面面面積矩(cm33)Ix 軸截面面慣性矩矩(cm44)d 腹板厚厚度(mm)剪應(yīng)力滿足足要求，此此結(jié)構(gòu)安全全。4）、剛剛度計(jì)算算：一般簡支梁梁結(jié)構(gòu)允允許撓度度對撓度要求求高的結(jié)構(gòu)構(gòu)，對撓度要求求小的結(jié)結(jié)構(gòu)，fmax最大撓撓度值(mm)f允許撓撓度值(mm)p后后軸荷載載(N)L計(jì)計(jì)算跨度度(m)E彈彈性模量量