栈桥计算单-.doc

栈桥计算单一、栈桥相关因素 主要用途：本栈桥为配合将珠海横琴的预制场内箱梁运输下海而设置，同时兼作钢结构下海码头之用。结构用料：本栈桥拟选用六四军用梁作为主桁，550钢桩（=8mm）作为基础桩。荷载因素：箱梁最大自重160t，考虑运梁天车、吊梁扁担、军用梁自重等因素，荷载总计按200t考虑。计算模式：栈桥运梁天车为多轮走行，轮压确定为12.5t。考虑计算简化，按简支梁承受集中力进行受弯承载力和刚度计算。按轮压12.5t进行局部承载力计算。以下的计算均对单幅栈桥最大跨跨中承受100t集中力最不利情况进行检算。栈桥最大跨径控制因素：箱梁长度15.9米，考虑箱梁旋转的空间2米，其净跨设置为17.9米；支点至550桩外侧共计2.55米，考虑防撞桩设置2（0.55+0.2）=1.1米，共计21.55米。故最大跨径设置为22米。栈桥横向间距控制因素：箱梁最大宽度15.9米，安全间距21.0=2米，并考虑相关钢结构的下海，主桁横向净距确定为18.0米。栈桥桩顶标高控制因素：海滨路路面标高h1；运梁台车轨道及台车2.0米；箱梁高度6.0米；吊具及滑车组3.0米，考虑1米的操作空间，共计12米。栈桥主桁及钢枕高度中间支点3.32米和端支点1.82米。故桩顶标高为：h1+12-3.32（1.82）= h1+8.68（10.18）米。二、军用梁强度检算及刚度验算1、对单层军用梁栈桥最大跨径拟设置为24米。检算如下：Mx=5012=600tmWx需= Mx/= 600107 /180=33.331063对单层军用梁Ix需= Wx需750=25109=251054单桁Ix1=（866.2+75221.95）4=4.971054则需军用梁片数为：n=Ix需/ Ix1=5.03片拟取n=6片。Ix实=6 Ix1=29.821054刚度验算：按重级工作制吊车梁验算其刚度。 . v=L/750=24000/750=32mm。v=PL3/48EIx实=46.8mmv=32mm 故刚度不符合要求。2、对双层军用梁栈桥最大跨径拟设置为26米。检算如下：对双层军用梁Ix需= Wx需1500=501094=501054双层两片单桁Ix1=（866.2+150221.95）4=1.981064则需双层军用梁片数为：n=Ix需/ Ix1=2.5片。拟取n=3片。Ix实= 3 Ix1=5.941064刚度验算：v=PL3/48EIx实=30mmv=34.6mm 故刚度符合要求。3、局部承载力计算。军用梁斜腹杆容许承载力为42t，上下弦杆100t。经过结构力学求解器验算，军用梁弦杆和腹杆均满足受力要求，不需要另外加强。荷载间距为3.0米，轮距1.5米，现简化成在最不利节点作用100t集中力，看桁架各杆件的受力情况，简化模式如下： 此时杆件10和27受力127.01t，共三片桁架受力，每片约42t，等于斜腹杆检算容许承载能力。 实际工作状况为荷载分散成四点，各杆件受力小于上述最不利状况，故桁架局部承载力均能满足受力要求。三、横梁强度检算及刚度验算上横梁：Mx=500.75-12.50.25=34.375tmWx需= Mx/= 34.375107 /160=2148cm3选用2I45，Wx=21430=2860 cm3，经验算，刚度也符合要求。下横梁： Mx=25tmWx需= Mx/= 25107 /160=1563cm3选用2I45，Wx=21430=2860 cm3，经验算，刚度也符合要求。四、桩帽单桩焊缝按50t荷载考虑，焊高hf =6。L需=N/0.7hf=50104/0.76110=1082取桩帽加劲为200，则侧焊缝L=8（200-40）=1280L需=1082端焊缝L=（590-80）+（290-40）2=1010（未计桩周）L需=1082五、550钢桩单幅栈桥基础桩拟设置2根550钢桩，单桩承受50t荷载。制动墩设置4根550钢桩，桩距取2.0米。桩顶设分配梁，桩间设联结系。船舶出入及停靠点设置防撞桩，栈桥设计不考虑船撞力。桩的强度校核：A需=N/= 50104 /160=3.1251032550钢桩（=8 mm）A=（5502-5342）/4=13.61032 A需，故桩的强度足够。桩的压杆稳定计算：A=（5502-5342）/4=13.61032Iz=（5504-5344）/64=51084iz=Iz/A =191.7取u =1, L=20m，则桩的长细比为=uL/ iz=104按b类截面查表得稳定折减系数=0.529=69.5MPa= 215MPa满足稳定要求。p=E/z=100=208，适用欧拉公式，其临界力为：p=2E Iz /（uL）2=22.061055108 /（220000）2=6.18105N=61.8 t50t按动力及构造要求设置制动墩及桩间联系。桩的入土深度计算：因目前地质情况不详，根据经验按2.0t/计算钢桩入土深度，L需=50/（0.552.0）2=29.0m。因目前河床标高不