营盘河钢栈桥设计方案

1、营盘河钢栈桥设计方案一、栈桥结构概述k93+338桃园特大桥在桩号k95+184k95+300段位于营盘河，河堤总宽116m，平常河水较浅，河道无通航要求，施工便道采用钢栈桥跨越营盘河。栈桥总长90m，跨径布置为518m。桥面宽度4.5m，自下而上依次为5m2m1.5m钢筋混凝土扩大基础；其上焊接80010mm钢管桩2根做墩柱；钢管桩上搁置一根i45b工字钢作为栈桥桩帽下横梁；其上搁置2组3排单层“321”军用贝雷梁；其上依次采用hw350350型钢作横向分配梁，间距1.5m；i12.6工字钢作纵向分配梁，间距30cm；其上铺=10mm钢板作桥面板。二、栈桥标高确定根据对营盘河历年水文资料的调

2、查和对两岸河堤顶面标高的测量，确定栈桥桥面标高与两岸河堤大致相平，营盘河东岸的村道顶面为421.5m，营盘河西岸的村道顶面为421.9m，桥面标高设计为421.6m。三、设计依据公路桥涵设计通用规范（jtgd602004）装配式公路钢桥多用途使用手册（人民交通出版社2001.6）钢结构设计规范（gb50017-2003）公路桥涵地基与基础设计规范（jtg d63-2007）k93+338桃园特大桥工程地质勘察说明书四、设计荷载1、恒载恒载为结构自重。2、活载汽车-20级（混凝土搅拌运输车自重最大值为20t，满载混凝土重（8m3）后总重约40t）按50t计算，结果偏安全。p1=140kn，p2=

3、p3=180kn。轴距4m+1.4m，轮距1.8m。五、材料容许应力值1、q235钢容许弯应力w=145mpa容许轴向力=140mpa容许剪应力=85mpa。2、c25混凝土弹性模量ec=2.8104mpa轴心抗拉强度ftd=1.23mpa3、贝雷桁片参考桥涵，单片贝雷片允许弯矩为958kn.m，允许剪力为245kn。六、栈桥强度、刚度及稳定性验算1、面板（10mm钢板）受力计算钢板的支撑结构为i12.6工钢，间距30cm。 后轮重力标准值为180kn，后轮着地面积为0.6m（宽）0.2m（长）均布荷载为90/0.12=750kpa，采用midas有限元分析软件，取车轮着地面积建立模型如下：最

4、大组合应力为139mpa145mpa，满足要求。变形图如下：最大变形为0.9mm。2、i12.6工钢计算a=18.1cm2，wx=77.5cm3，ix=488cm4ea=2.110818.110-4=380100knei=2.110848810-8=1024.8kn.m2截面允许弯矩为m=14500077.510-6=11.24kn.m截面允许剪力为q=8500012.60.510-4=53.55kni12.6工钢以hw350350型钢为支撑，间距1.325m。当后轴位于工钢跨中时为最不利位置，后轴重p2=p3=180kn，总轮宽为1.2m，作用在6根i12.6工钢上，每根工钢所受集中力p=3

5、0kn，工钢自重q=0.142kn/m。当后轴行驶至跨中时为最不利受力状态，取单根工钢计算，模型如下（i12.6）：跨中最大弯矩：跨中最大弯矩：m=1/8ql2+p/4l=1/80.1421.3252+30/41.325=9.97kn.m。弯矩图： （单位：kn.m）最大弯矩m=9.97kn.m截面允许弯矩11.24kn.m，符合要求。最大剪力：最大剪力：q=1/2（p+ql）=1/2（30+0.1421.325）=15.09kn剪力图：（单位：kn）最大剪力q15.09kn截面允许剪力53.55kn，符合要求。3、hw350350型钢计算a=173.9cm2，wx=2300cm3，ix=40

6、300cm4ea=2.1108173.910-4=3651900knei=2.11084030010-8=84630kn.m2截面允许弯矩为m=145000230010-6=333.5kn.m截面允许剪力为q=85000351.210-4=357kn最大弯矩：hw350350型钢以钢管为支撑，单根长度4.5m，计算跨径为3.4m。当车辆行驶至后轴位于hw350350型钢正上方时为最不利位置，计算模型简化如下（hw350）:边跨最大弯矩m=-1/2ql2=-1/21.370.552=-0.21kn.m，符合要求。均布荷载在跨中产生的最大弯矩m1=qlx/2（1-a/x）(1+2a/l)- x/l

7、=1.373.4（0.55+1.7）/2（1-0.55/（0.55+1.7）(1+20.55/3.4)- （0.55+1.7）/3.4=1.77kn.m集中荷载在跨中产生的最大弯矩m2=1/4pl=1/43603.4=306kn.m跨中最大弯矩：m=m1+m2=1.77+306=307.77kn.m弯矩图：（单位：kn.m）跨中最大弯矩为m307.77kn.m截面允许弯矩333.5kn.m，符合要求。最大剪力：边跨：均布荷载在支点处的剪力为q1=-qx=-1.370.55=-0.75kn。中跨：均布荷载在支点处的剪力为q2=-qx+r1=-qx+ql/2(1+2a/l)=-1.370.55+1

8、.373.4/2（1+20.55/3.4）=2.33kn集中荷载在支点处的剪力为q2=p/2=360/2=180kn最大剪力q=q1+q2=2.33+180=182.33kn剪力图：（单位：kn）最大剪力q=182.33kn截面允许剪力357kn，符合要求。4、贝雷片计算当车辆行驶至桥梁跨中时为最不利受力状态，贝雷梁计算跨径为18m，考虑到上部结构自重等荷载，荷载取1.2倍放大系数，p=5001.2=600kn。按简支梁计算，模型如下（贝雷梁7.24）：跨中最大弯矩m=1/8ql2+p/4l=1/83182+600/418=2821.5kn.m6958=5748kn.m，满足要求。弯矩图：（单

9、位：kn.m）最大剪力q=1/2（p+ql）=1/2（600+318）=327kn6245=1470kn，满足要求。剪力图：待添加的隐藏文字内容3（单位：kn）5、45b工钢计算钢管桩顶横梁采用45b工字钢，长度6米。根据贝雷梁计算可知，45b工钢所受集中力为327kn，每根钢管桩顶受力为327/2=163.5kn。工钢截面性质如下：a=111.45cm2，wx=1500cm3，ix=33800cm4ea=2.1108111.4510-4=2340450knei=2.11083380010-8=70980kn.m2截面允许弯矩为m=145000150010-6=217.5kn.m截面允许剪力为

10、q=85000451.3510-4=516.4kn简化计算模型如下（工45b）：跨中最大弯矩m=1/8ql2+p/4l=1/80.8750.822+163.5/40.82=33.59kn.m217.5kn.m，满足要求。弯矩图：（单位：kn.m）最大剪力q=1/2（p+ql）=1/2（163.5+0.8750.82）=82.11kn516.4kn，满足要求。剪力图：（单位：kn）最大剪力为95.18kn 516.4kn，满足要求。6、钢管桩计算钢管采用82010mm钢管，a=254cm2，i=210000cm4，i=28.64cm,l0=3.5m,= l0/i=3.5/0.2864=12.2,查表得，=0.989（焊管，b类截面）根据上述计算可知，单根钢管最大轴向力为178.2kn。=n/a=178.2/0.99325410-4=7.01mpa140mpa。7、混凝土扩大基础验算钢管桩底为c25混凝土基础，尺寸为5m2m1.5m。预埋钢板面积为1m1m1m2，则混凝土压应力为176.82/1=176.82kpa1230 kpa，满足要求。基础砌筑在砂砾层上，容许承载力为fa0=260kpa。基底最大承载