栈桥设计计算书.doc

精品文档栈桥计算书一、结构形式架空栈桥总长1854m， 宽7m，起于长江大堤，止于45墩中心线后约324m。桥中心线与苏通大桥引桥轴线一致。沿着引桥每隔约300m设车辆调头平台一座。栈桥两侧设栏杆，上部结构采用型钢结构。1946轴跨间有桥墩处，上部梁板自成一体，以便整体拆卸。主纵梁选用“321”型贝雷架，下横梁采用H600200，桥墩采用桩基排架，每榀排架下设2根、3根或4根8008mm钢管桩。通航孔处桩基设斜桩并在其上安装橡胶护弦起防撞作用。自下而上依次为8008mm钢管桩，H600200下横梁，长为7m；纵梁选用“321”军用贝雷梁3组、每组2片，或万能杆件；I25a横向分配梁，布置间距1.5m，长度为7m；I12.6纵向分配梁，布置间距40cm；10桥面钢板满铺。二、荷载布置1、上部结构恒重（7米宽计算）10钢板：710.017.8510=5.495KN/mI12.6纵向分配梁:2.556KN/mI25a横向分配梁:1.78KN/m贝雷梁:6.66 KN/mH600200下横梁:7.42KN/根2、活荷载30t砼车履带吊65t:自重60t+吊重20t施工荷载及人群荷载：4KN/m2考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于24米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车，并考虑满载砼罐车和空载砼罐车错车。三、上部结构内力计算一贝雷梁内力计算1、12米跨 计算跨径为L计=12m(按简支计算)。1 弯矩M: 300KN砼车（一辆）（按汽车20级重车）布置在跨中时：Mmax1=0.2512012+4.6/1212012/2+2/126012/2=696kN.m在跨中错车时：Mmax1=696+0.256012+4.6/126012/2+2/123012/2=1044kN.m 履带-65布置在跨中时履带-65履带接触地面长度为5.3m，在吊重200KN的情况下，近似按集中荷载计算，P=600+200=800.0KNMmax2=1/4(600+200)12=2400.0kN.m 施工荷载及人群荷载Mmax4=0.12528.0122=504.0kN.m 恒载M=0.12516.5122=297.0kN.m2对支点剪力Q: 30t砼车行驶临近支点时：Qmax1=120+120(10.612)+60(6.612)=259kN在临近支点错车时：Qmax1=259+60+60(10.612)=372kN 履带-65前方临近支点时:Qmax2=9.35/12800=623.3kN 施工荷载及人群荷载：Qmax3=0.528.012=168KN 恒载内力：Qmax4=0.516.512=99KN荷载组合：贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：履带吊在吊重200KN的情况下不考虑错车及桥面施工荷载和人群荷载。Mmax=1.3(2400+297)=3506.1kN.mM=1576.43kN.m=4729.2KN.mQmax=1.3(623.3+99)=939kNQ=490.53=1471.5kN满足。选用3组，每组2片,单排。具体结构尺寸见设计图纸。2、15m跨计算跨径为L计=15m(按简支计算)。弯矩M:（1）30t砼车（一辆）布置在跨中时：Mmax1=0.2512015+6.1/1512015/2+3.5/156015/2=921kN.m在跨中错车时：Mmax1=921+0.256015+6.1/156015/2+3.5/153015/2=1381.5kN.m（2）履带-65吊重200KN布置在跨中时Mmax2=1/4(600+200)15=3000kN.m（3）施工荷载及人群荷载Mmax4=0.12547.0152=787.5kN.m（4）恒载M=0.12516.5152=464.1kN.m对支点剪力Q:（1）30t砼车行驶临近支点时：Qmax1=120+12013.615+609.615=267.2KN在临近支点错车时：Qmax1=267.2+60+60(13.615)=381.6kN（2）履带-65前方临近支点时:Qmax2=80012.35/15=658.7kN（3）施工荷载及人群荷载：Qmax3=0.547.015=210KN（4）恒载内力：Qmax4=16.515/2=123.8kN荷载组合：贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：履带吊在吊重200KN的情况下不考虑错车及桥面施工荷载和人群荷载。Mmax=1.3(3000+464.1)=4503.3kN.mM=1576.43kN.m=4729.2KN.mQmax=1.3(658.7+123.8)=1017.3kNQ=490.53=1471.5 kN满足。选用3组，每组2片,单排。具体结构尺寸见设计图纸。3、18米跨 计算跨径为L计=18m(按简支计算)。弯矩M:（1）30t砼车（一辆）布置在跨中时Mmax1=0.2512018+530+607.6=1146kN.m在跨中错车时：Mmax1=1146+0.256018+7.6/186018/2+5/183018/2=1719.0kN.m（2）履带-65布置在跨中时Mmax2=1/4(600+200)18=3600.0kN.m（3）施工荷载及人群荷载Mmax4=0.12547.0182=1134.0kN.m（4）恒载M=0.12516.5182=668.3kN.m对支点剪力Q:（1）30t砼车行驶临近支点时：Qmax1=120+12016.618+6012.618=272.3 kN在临近支点错车时：Qmax1=272.3+60+60(16.618)=387.6kN（2）履带-65前方临近支点时:Qmax2=80015.35/18=682.2kN（3）施工荷载及人群荷载：Qmax3=0.547.018=252KN（4）恒载内力：Qmax4=16.518/2=148.5kN荷载组合：贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：履带吊在吊重200KN的情况下不考虑错车及桥面施工荷载和人群荷载。Mmax=3600+668.3=4268.3kN.mM=1576.43kN.m=4729.2KN.mQmax=682.2+148.5=830.7kNQ= 490.53=1471.5 kN满足。选用3组，每组2片,单排。4、24米跨 计算跨径为L计=24m(按简支计算)。弯矩M:（1）30t砼车（一辆）布置在跨中时Mmax1=0.2512024+10.6/2412024/2+8/246024/2=1596.0KN.m在跨中错车时：Mmax1=1596+0.256024+10.6/246024/2+8/243024/2=2394.0kN.m（2）履带-65布置在跨中时Mmax2=1/4(600+200)24=4800kN.m（3）施工荷载及人群荷载Mmax4=0.12547.0242=2016kN.m（4）恒载M=0.12516.5242=1188.0kN.m对支点剪力Q:（1）30t砼车行驶临近支点时：Qmax1=120+12022.624+6018.624=279.5KN在临近支点错车时：Qmax1=279.5+60+60(22.624)=396kN（2）履带-65前方临近支点时:Qmax2=80021.35/24=711.7kN（3）施工荷载及人群荷载：Qmax3=0.547.024=336KN(4)恒载内力：Qmax4=16.524/2=198kN荷载组合：贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：履带吊在吊重200KN的情况下不考虑错车及桥面施工荷载和人群荷载。Mmax=4800+1188=5988kN.mM=2246.43kN.m=6739.2KN.mQmax=711.7+198=909.7kNQ=698.93=2096.7kN满足。选用3组，每组3片,单排。5、30米跨 计算跨径为L计=30m(按简支计算)。弯矩M:（1）30t砼车（一辆）布置在跨中时Mmax1=0.2512030+13.6/3012030/2+11/306030/2=2046KN.m在跨中错车时：Mmax1=2046+0.256030+13.6/306030/2+11/303030/2=3417.0（2）履带-65布置在跨中时，不考虑吊重，只考虑履带吊通过：Mmax2=1/460030=4500kN.m（3）施工荷载及人群荷载Mmax4=0.12547.0302=3150kN.m（4）恒载M=0.12516.5302=1856.3kN.m对支点剪力Q:（1）30t砼车行驶临近支点时：Qmax1=120+12028.630+6014.630=263.6KN在临近支点错车时：Qmax1=263.6+60+60(28.630)=380.8kN（2）履带-65前方临近支点时，考虑吊重200KN:Qmax2=80027.35/30=729.3KN（3）施工荷载及人群荷载：Qmax3=0.547.030=420KN(4)恒载内力：Qmax4=16.530/2=247.5kN荷载组合：贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：履带吊在吊重200KN的情况下不考虑错车及桥面施工荷载和人群荷载。Mmax=4500+1856.3=6356.3kN.mM=3375.02KN.m=6750.0KN.mQmax=729.3+247.5=976.8kNQ=490.52=981kN满足。30m跨采用2组，每组2片加强型贝雷梁。I25a横向分配梁内力计算1、30t砼车时砼罐车半边车轮布置在I25a横向分配梁的跨中情况为最不利，不考虑I12.6的分布作用。Mmax1=1/4120/22.4=36kN.m砼罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大：Qmax1=60kN错车时轮压在主纵梁上或附近处，不是最不利情况，不计算。2、履带-65履带65的履带接地宽度700mm，如上图布置，履带吊布置在I25a跨中时有四根I25a横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑四根I25a横向分配梁承受。履带65的自重600KN和吊重200KN作用时考虑每个履带支点承受1/2荷载，即400KN。每根I25a受力如下：Mmax2=1/44002.4/4=60kN.mQmax2=400/4=100kN3、恒载 q=(5.495+2.556)/71.5=1.12KN/mM=1/81.122.42=0.8KN.mQ=1.122.4/2=1.3KN4、施工荷载和人群荷载q=41.5=6KN/mM=1/862.42=4.3KN.mQ=62.4/2=7.2KN荷载组合：贝雷梁上最大内力为履带吊与恒载组合：履带吊在其上方时情况为最不利。则=M/W=(60+0.8)103/401.88 =151.3MPa=200MpaQmax/A=(100+1.3)/48.510=20.9MPa=115Mpa I12.6纵向分配梁内力1、30t砼车计算跨度为1.4m。单边车轮布置在跨中时弯距最大Mmax1=1/460(1.5-0.1)=21KN.m单边车轮布置在临近支点时剪力最大Qmax1=60KN2、履带-65 Mmax2=1/875.51.52=21.2KN.mQmax2=1/275.51.5KN.m=56.6KN无论履带吊还是砼罐车作用在I12.6上按两根计算，面板和自重忽略不计。Wx=77.5292155.1cm3 A=218.1=36.2 cm2=Mmax/Wx=21.2/155.1104=136.7MPa=200MpaQmax/A=56.6/36.210=15.6MPa=115Mpa满足。I12.6布置为间距400mm。桥面钢板内力 取1米宽板条,按单向板计算,当荷载为30t砼车时为最不利。跨中弯矩 MOP=0.125100(0.4-0.074)2=1.33Kpa有效分布宽度a=0.4m最大弯矩为M=MOP/a=1.33/0.4=3.3kPaW=bh2/6=10.012/6=1.67105m3=M/W=3.3103/1.6710-5=197.6MPa=200MpaH600200下横梁内力履带65作用在下横梁正上方时，下横梁受力最大，此时恒载考虑作用在最边上的两组桁架上，再传递给下横梁及钢管桩上。Pmax=400kNMmax=0.25400(5.7-0.8)=490 kN.mWx=2610cm3=Mmax/Wx=490103/2610=187.7MPa=200MPa四、钢管桩承载力计算12m跨1、单桩最大需承力P=400+1.3/5.7400+16.512/2+7.42/2=594.0kN按单桩承载力600kN计算2、钢管桩入土深度：(包括冲刷)浅滩区考虑冲刷1.8米,在15号墩附近为最不利位置。据P=(UiiLi+AR)/1.65600=0.8(11.4-1)30+(L1-11.4-1.8)25/1.65L1=16.5m取L1=17m15m跨1、单桩最大需承力P=400+1.3/5.7400+16.515/2+7.42/2=618.8kN按单桩承载力620kN计算2、钢管桩入土深度：浅水区考虑冲刷2米,在35号墩附近为最不利位置。据P=(UiiLi+AR)/1.65620=0.8(11.0-2)25+(L1-11.0-2)30