隧道仰拱棧橋設(shè)計計算實例

按照我公司以往施工經(jīng)驗和現(xiàn)場施工實際情況，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Φ22螺紋鋼筋連成整體，縱向間距10~15cm，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)行計算，如圖a所示：單位：m三、仰拱棧橋結(jié)構(gòu)計算棧橋結(jié)構(gòu)為兩部各6根Ⅰ25a工字鋼并排布置作為縱梁，每兩根工字鋼上下翼緣板通長焊接，橫向頂部用Φ22螺紋鋼筋連接，保證在車輪荷載作用下縱梁能夠共同受力，并且能夠提高棧橋橋面的橫向剛度。設(shè)計荷載按出渣車40t重車，前后輪輪距為4.5m，前軸分配總荷載的1/3，后軸為2/3，左右側(cè)輪各承擔(dān)1/2軸重，工字鋼為整體共同承擔(dān)重車荷載，工字鋼自重、按1.15系數(shù)設(shè)計，動載及安全系數(shù)設(shè)計為1.1。1、力學(xué)簡化梁兩端都有轉(zhuǎn)動及伸縮的可能，故計算簡圖可采用簡支梁（如圖b）。單位：cm由于截面上的彎矩隨荷載的位置變化而變化的，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算時，應(yīng)使在危險截面上即最大彎矩截面上的最大正應(yīng)力不超過材料的彎曲許用應(yīng)力［σ］故需確定荷載的最不利位置，經(jīng)荷載不同位置處的彎矩比較在檢算最大正應(yīng)力時，應(yīng)取P/3荷載在跨中位置（如圖c）：單位：cm計算最大剪應(yīng)力時，取荷載靠近支座位置（如圖d）。單位：cm2、檢算過程（1）棧橋結(jié)構(gòu)檢算1）、用靜力平衡求出支座A、B反力及最大彎矩和剪力P--車輛荷載（N）RAc—圖c中A支點反力（N）RAd—圖d中A支點反力（N）疾Mmax喇濱—籮最大彎矩阿值舉（燃KN.m派）院Qmax文興–爺最大剪力弦值羊（犧KN油）冊2子）、根據(jù)捷初選結(jié)構(gòu)劫進(jìn)行力學(xué)嗓計算：召按每側(cè)網(wǎng)共相6復(fù)根工字鋼逼進(jìn)行檢算英查《路橋炮施工計算總手冊》新—方熱軋普通賢工字鋼截味面特性表趨，癢得益25侵a管型工字鋼微。；包1顛））平面導(dǎo)內(nèi)強(qiáng)度計系算；由σ名max艘—抬工字鋼最皆大彎曲應(yīng)榮力越（胃MP趙a搬）緒[奪σ霧]---廣-筑-豈鋼材容許由彎曲應(yīng)力貼（梁MP支a哨）泄Wx--痰---到x藝軸截面抵伍抗匠矩傅(甘cm宗3跪)負(fù)Wy--柱---春y妻軸截面抵通抗尸矩效(控cm地3御)綱由以上計擔(dān)算可知，蔬單側(cè)按油照支6雕根工字鋼喪選用，平滋面內(nèi)強(qiáng)度幸可以滿足位工作要求瘡，且未考征慮工字鋼指、橫向連泊接螺紋鋼妖筋共同作坡用的富余宿系數(shù)，平教面內(nèi)是偏絨于安全的捷。預(yù)2這））平面筆外強(qiáng)度計陳算缸考慮到車現(xiàn)輛行駛在餡棧橋上時攏，方向不歸一定與橋箭縱向平行泳，存在橫恐向彎矩，殘按平面最昨大彎矩扔的疏15予%溪考慮，計棒算如下：辮由以上計宴算也可知轟，按照單沒邊科6尖根工字鋼側(cè)選用，平燕面外強(qiáng)度蓮可以滿足悼設(shè)計要求善。糾3府））、剪坐應(yīng)力計算盟使用剪應(yīng)模力強(qiáng)度條培件公式校六核最大剪灘應(yīng)力需先的計絡(luò)算園25陜a薯型工字鋼千截面中性床軸一側(cè)的正面積對中霧心軸的靜嗎矩仔每根工字補(bǔ)鋼分擔(dān)的宴最大剪力伯為畜查表盒得繞25缸a咸型工字鋼，，燈故得到棧甜橋縱梁最積大剪應(yīng)力泛，并據(jù)此活校核剪應(yīng)辟力強(qiáng)度斥τ伶max欄--節(jié)-形最大剪應(yīng)旦力者[扔τ觀]-忙-橋-玉鋼材容許奔剪應(yīng)船力氣(么MPa)色Q營---露-嘆剪憐力挨(棟KN)推Sxma啞x--使-錄最大半截嚇面面積栗矩頌(旗cm3)浮Ix劫---懶-梅軸截面慣詞性依矩洪(筑cm4)謹(jǐn)d郊---婆-捏腹板厚射度吵(葵mm)桃剪應(yīng)力滿挽足要求，音此結(jié)構(gòu)安使全。防4唱））、剛占度計算：肺一般簡支州梁結(jié)構(gòu)允拿許撓度焰對撓度要而求高的結(jié)比構(gòu)，，辱對撓度要撞求小的結(jié)屑構(gòu)，，福f程max方—吩最大撓度宵值員(袖mm)迫[f]-愧-留-蠟允許撓度桿值述(例mm)息p--赤-盤后軸荷恒載姐(托N)塞L--秘-嘴計算跨底度