下承式栈桥计算书.doc

宁启铁路复线电气化工程标一分部 栈桥计算书栈桥计算书一、结构形式小涵河架空栈桥总长40m， 净宽4m，采用下承式贝雷片栈桥，起于河堤，止于对岸。桥中心线与既有线大桥轴线一致。上部结构采用型钢结构。主纵梁选用“321”型贝雷架，桥墩采用桩基排架，每排3根5298mm钢管桩。自下而上依次为5008mm钢管桩，双片I36a下横梁，长为6m；纵梁选用“321”军用贝雷梁2组、每组2片， I32a横向分配梁，布置间距1.5m，长度为6m；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（4米宽计算）10钢板：410.017.8510=3.14KN/mI12.6a纵向分配梁:1.278KN/mI32a横向分配梁:1.98KN/mI36a横向分配梁:0.76KN/m贝雷梁:4KN/m2、活荷载30t砼车履带吊50t:自重50t+吊重20t施工荷载及人群荷载：4KN/m2考虑栈桥实际情况，只考虑单向行使，不考虑在桥上错车，由于履带吊比砼车及施工荷载自重大，所以只验算履带吊行走时的情况三、上部结构内力计算1、贝雷梁纵梁验算 计算跨径为L计=15m(按简支计算)。弯矩M:（1）履带-50布置在跨中时，不考虑吊重，只考虑履带吊通过：Mmax2=1/450015=1875kN.m（2）恒载M=0.12510.398152=292.44kN.m 对支点剪力Q:（1）履带-50前方临近支点时，考虑吊重200KN:Qmax1=700*12.35/15=576.3KN(2)恒载内力：Qmax2=10.39815/2=77.985kN挠度：fmax =f1 +f2 +f3式中：f1自重引起的挠度；f2为外荷载引起的挠度；f3为插销挠度贝雷片惯性矩：I=Ahh/2=(25.4824)150150/2=2293200cm4（因无相关资料可查，进行推算得出 ）f1=5ql4/384EI=510.398154/38421229.326=0.23mmf2=pl3/48EI=500153/48216229.32=1.2mm f3=0.05n=0.055=25mm荷载组合：贝雷梁上最大内力为50t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=1875+292.44=2167.44kN.mM=1576.42KN.m=3152.8KN.mQmax=576.3+77.985=654.3kNQ=490.52=981kNfmax=0.23+1.2+25mm=26.43mmF/L=30000/400mm=75mm满足。15m跨纵梁采用2组，每组2片贝雷梁。2、I32a横向分配梁内力计算履带-50履带65的履带接地宽度700mm，长5.3m履带吊布置在I32a跨中时有四根I32a横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑四根I32a横向分配梁承受。履带50的自重50KN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I32a受力如下：Mmax2=1/43501.5/4=30.6kN.mQmax2=350/4=87.5kN恒载 q=(3.24+1.278) 1.5/6KN/m =1.13KN/mM=1/81.131.52=0.32KN.mQ=1.130.75=0.85KN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=(30.6+0.32)103/692 =44.7MPa=200MpaQmax/A=(87.5+0.85)/6710=13.2MPa=115Mpa 3、I12.6a纵向分配梁内力履带-65 Mmax2=1/875.51.52=21.23KN.mQmax2=1/275.51.5KN.m=56.25KN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=772154cm3 A=218.1=36.2cm2=Mmax/Wx=21.23/154103=137.8MPa=200MpaQmax/A=56.25/36.210=15.5MPa=115Mpa满足。I2.6工字钢布置为间距400mm。4、桥面钢板内力取1米宽板条,按单向板计算,当荷载为70t吊车为最不利。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=200Mpa5、贝雷片下横梁内力履带50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，再传递给下横梁及下纵梁，下横梁采用2l36a工字钢下纵梁I36a工字钢Pmax=350kNMmax=3502.3/4=201.25kN.mWx=87521750cm3 A=276.48=152.96 cm2=M/W=201250/1750 =115MPa=200MpaQmax/A=350/152.9610=22.9MPa=115Mpa 四、钢管桩承载力计算单桩最大需承力:P=700/6=116.7kN按2倍的安全系数单桩承载力233.3kN计算时取为220KN桩采用5298mm钢管桩桩的受力面积为：S=22608=4160mm2钢管桩的强度为土质条件：深水墩：2米淤泥（qsia=0，qpa=0），10米黏土（qsia=60kpa，qpa=220kpa） 摩擦支承桩的轴向承载力，求其桩长一般直径单桩竖向承载力特征值：（见简明施工计算手册第321页）式中Ra单桩受压容许承载力Qsk单桩总侧阻力特征值Qpk单桩总桩阻力特征值up钢管桩的周长 qsia桩侧第i侧土的侧阻力特征值Li桩穿越第i层土的厚度 qpa极限端阻力特征值Ap桩底横截面