浅水区水上钢栈桥结构受力计算书

南通港洋口港区陆岛通道黄海大桥工程SG1合同段项目部浅水区水上钢栈桥结构受力计算书计算复核审核审批编制时间栈桥计算书一、工程概况拟建黄海大桥是洋口港区开发建设的四大系统之一陆岛通道的控制性工程，施工图设计桥梁建设总长度10050M，位于浅水区长度为6090M、标准跨径30M的组合箱梁直线桥，及位于深水区直线段长2960M、曲线段长1000M、标准跨径40M的组合箱梁桥构成。本合同段浅水区桥梁基础工程量大，施工工期紧、要求栈桥能覆盖整个浅水区引桥。以便减少水位对本工程下部结构施工的干扰和限制。水上栈桥不仅承担大量的交通运输任务，而且还承担着浅水区各个桥墩下部构造施工操作平台的任务，变水上施工为陆上施工，同时也是人员撤离的通道。栈桥沿浅水区桥梁左侧布置，长6096M、标准宽7M，栈桥在每个桥墩处设置5001500CM支平台，以满足桥墩施工时设备的布置和错车需要。栈桥轴线离主桥轴线距离为135M，栈桥标高为96M，每隔约15KM设倒车平台一座。二、栈桥设计1、栈桥承载力满足80T履带吊在桥面行走、在桩位顶部起吊15T重量；30T砼罐车错车；汽超20、汽挂120单列通行设计。2、调头平台的宽度设置满足车辆调头的要求；3、栈桥的平面位置不妨碍钻孔桩、承台和墩身施工要求和满足整个浅水区施工期间的作业要求；4、栈桥的基本跨度位15M，栈桥标高按10年一遇潮水位设计，栈桥长度6096M；5、栈桥每隔约1500M设置一道调头平台，平台宽5M，长30M。6、栈桥上砼罐车的设计行走速度为10KM/H。三、结构形式栈桥结构自上而下依次为满铺10花纹钢板桥面；I16纵向分配梁，布置间距35CM；I32B横向分配梁，布置间距15M，长度为75M；纵梁选用3组“321”军用贝雷梁，两侧贝雷片主梁为双排单层，中间贝雷片主梁为单层三排；2I56A下横梁，长为72M；8008MM钢管桩，桩间距为6M。栈桥两侧设栏杆，在栏杆外布置同水、通电管道。栈桥前端码头结构形式从上到下依次为满铺10花纹钢板面层；16纵向分配梁，间距035M；36A横向分配梁，间距15M；纵梁选用“321”贝雷梁7组、每组2片；下横梁采用2I56A；桥墩采用桩基排架，钢管桩为8008MM、间距为6M,桩长根据河床承载力变化而变化。四、设计条件11水文气象条件111设计潮水位设计高水位689M（高潮累积频率10）。设计低水位081M（低潮累积频率90）。112设计流速水流流速15M/S113风全年主导风向为SE向，频率97左右，最大风速为326M/S。12地质条件设计地质条件见南通洋口港区陆岛通道工程5KM浅水引桥段工程地质勘查报告。五、设计荷载1、上部结构恒重（75米宽计算）10钢板751001785105888KN/MI16纵向分配梁5KN/MI32A横向分配梁26KN/M贝雷梁1KN/M2I56A下横梁159KN/根2、活荷载A、30T砼罐车（需在栈桥上错车）、汽超20、挂120。B、800KN履带吊自重750KN吊重150KN，在栈桥上空载行走，定点（钢管桩附近）进行起吊作业（见栈桥支平台平面布置图）。C、施工荷载及人群荷载4KN/M2D、500KN履带吊自重500KN，需要在栈桥和栈桥支平台指定位置（靠近钢管桩附近）空载错车（见栈桥支平台平面布置图）。E、500KN履带吊在栈桥支平台指定位置吊重150KN作业（见栈桥支平台平面布置图）。履带着地面积8126385MM履带中心距4200M空载时履带最大接地比压0076MPA整机重量为75T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15米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车，施工荷载及人群荷载与活荷载不参加组合。3、各构件规格及其几何性质如下31、桩8008A199102M2I156103M4W39103M332、下横梁2I56A27102M2I132104M4W468103M333、横向分配梁I32A横向分配梁间距1500MMA67103M2I11104M4W692103M334、纵向分配次梁I16纵向分配梁间距350MMA261103M2I113105M4W141104M335、面板T10MM六、结构各构件强度验算1、面板计算1）有效板宽BC计算70253/901OLBK480121835/81HBXLBOC故有效板宽BC048M，由于B/L2，故按两边简支单向板计算。2）恒载计算面板自重Q10480017850377KN/M3活载计算A、汽超20Q270/（0602）02117KN/MB、汽挂120Q375/175KN/MC、30T砼车Q460/（0602）02100KN/MD、80T履带吊Q5018103048864KN/M4荷载组合由上述计算可知，面板按汽超20控制QQ1Q203771001174KN/M5强度验算M1/8QL21/811740352144KNMWBH2/60480012/680106M3MAXM/W144106/80103180MPA1414145200MPA所以钢面板满足要求。2、I16纵向分配次梁1）恒载计算面板自重Q10350017850275KN/MI16自重Q20205KN/M2活载计算A、30T砼车P160/0603535KNB、汽超20Q270/0603541KNC、汽挂120Q375/1035263KND、80T履带吊Q401810303563KN/M3荷载组合QQ1Q202750205048KN/MQQ1Q2Q302750205636348KN/MPP141KN4强度验算汽超20砼车M1/4PL1/8QL21/441151/80482021562KNM80T履带吊M1/8QL21/863481523174KNM由上述计算可知，I16纵梁按80T履带吊控制。考虑面板参与次梁承担荷载作用，抵抗矩计算如下计算翼缘宽度BFB12HF61210126MMMX10802610526823103016081652016I4527M3371050841WMAXM/W3174106/205103155MPA160MPA所以I16纵梁满足要求。3、I32横向分配梁汽挂120有两个车轮作用在I32横向分配梁的跨中时弯矩为最不利，不考虑I16的分布作用，计算示意图如下。150MMAX1/41402558925KNM汽挂120有三个车轮作用在I32横梁时，剪力最大QMAX300KNMAXM/W8925106/692103129MPA160MPAMAXQ/A30103/67102448MPA85MPA4、贝雷梁内力计算计算跨径为L计15M按简支计算。1弯矩MA、汽车超20级重车会车，通过分析轴力如下图布置时产生的弯矩最大P70KNP80KN9P0KNMMAX025809015/49061/21971245KNMB、履带80布置在跨中时，两侧贝雷片所承受的荷载弯矩最多。履带80履带接触桥面长度为55M，近似按集中荷载计算MMAX76855/24757685555/812936KNMC、挂120时，如下图布置时弯矩最大P75KNP75KNMMAX7528982058KNM2对支点剪力QA、汽车20重车行驶临近支点会车时剪力最大P60KN7P0K3QMAX7070136/156066/156052/153022/15197365KNB、履带80150KN前方临近支点时QMAX1225/154785391KNC、挂120临近支点时P75KNQMAX22101138/1598/1586/15661KN通过上述计算，栈桥纵梁设置3道贝雷片，两侧为单层双排，中间为单层三排。5、2I56A下横梁内力60汽挂120车轮作用在横梁正上方的栈桥中央（横桥向）时，下横梁受力最大。PMAX600KNMMAX02560006900KNMWX4684CM3MMAX/WX900103/46841923MPA215MPA6、单桩最大承载力A、汽超20会车时，如下布置时单桩最承受力最大不P15KN60P70KN3315P3350780534156KNB、履带80吊重150KN时如下布置最不利P40875（118/6）53