下承式贝雷钢栈桥设计计算书

1、目录1设计说明.错误!不决义书签。栈桥结构.错误!不决义书签。贝雷梁.错误!不决义书签。桩顶横梁.错误!不决义书签。钢管桩基础.错误!不决义书签。设计主要参照资料.错误!不决义书签。设计标准.错误!不决义书签。主要资料力学性能.错误!不决义书签。2作用荷载.错误!不决义书签。永远作用.错误!不决义书签。可变作用.错误!不决义书签。混凝土罐车.错误!不决义书签。流水压力.错误!不决义书签。风荷载.错误!不决义书签。制动力.错误!不决义书签。荷载工况.错误!不决义书签。3栈桥结构计算剖析.错误!不决义书签。计算模型.错误!不决义书签。计算剖析.错误!不决义书签。计算结果汇总.错误!不决义书签。4基

2、础计算.错误!不决义书签。钢管桩入土深度.错误!不决义书签。钢管桩稳固性.错误!不决义书签。5结论.错误!不决义书签。栈桥计算书设计说明1.1栈桥结构栈桥设计为下承式贝雷钢栈桥，负担施工中的资料、物质的运输功能、人员的通行通道。栈桥跨径9m，宽度6m，栈桥顶标高+。基础采纳610mm，壁厚8mm钢管桩，桩顶横梁为2HN450200型钢，其上为2组贝雷梁，每组2片，用45cm贝雷支撑架相连。贝雷梁下弦杆上部署HN350175横向分派梁，用骑马螺栓与贝雷梁连结，紧贴贝雷片腹杆部署。横向分派梁上间隔35cm铺I22b纵向分派梁，与横向分派梁点焊连结。桥面采纳10mm厚花纹钢板。栈桥跨径部署及横断面见

3、下列图。图1.1-1栈桥整体立面部署图图1.1-2栈桥横断面图贝雷梁栈桥采纳4片3000mm1500mm单排单层不增强型贝雷片作为承重梁。每两片贝雷片经过450mm标准连结花架连结成一组，共2组。紧贴着贝雷片内侧于桥面钢板上安装两道护轮木，左右边各一道。桩顶横梁贝雷梁支承在2根HN450200工字钢桩顶横梁上，2根HN450200横梁间采纳中断焊接。分派梁焊接在钢管桩顶牛腿上，以保证分派梁的横向稳固性。贝雷片下垫10mm厚橡胶垫板，并经过焊接在横梁上的限位器限制横向和纵向的位移。钢管桩基础基础采纳6108mm钢管桩，每排2根，中心间距4650mm。1.2设计主要参照资料公路桥涵设计通用规范（J

4、TGD60-2004）；港口工程桩基规范(JTS167-4-2012)；公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2011）；钢结构设计规范（GB50017-2003）。1.3设计标准桥面宽度：6m；验算荷载：8m3混凝土罐车；跨径部署：+；河沟水位：现场实测最热潮位（施工常水位）；河床高程：取-2m。1.4主要资料力学性能栈桥除贝雷梁为Q345钢、贝雷销子为30CrMnTi外，其他的钢材均采纳Q235钢。表1.4-1钢材的强度设计值（Mpa）构件牌号抗剪Q235钢Q235钢215125贝雷销子30CrMnTi1105208贝雷梁16锰钢310180作用荷载2.1永远作用本栈桥永远作用为资料自重

5、恒载，型钢桥面系、贝雷梁及墩顶分派梁等结构自重，资料自重采纳MidasCivil2013软件自动计入。2.2可变作用混凝土罐车工地使用的8m3混凝土罐车共3轴，空载时整机重量，为前一后二的形式，满载8m3混凝土总重量为32t，轴距为，轮距，空载轴重为，满载轴重为97112112kN，详见图。图2.2-18m3混凝土罐车轮距表示图（单位：m）流水压力栈桥所处地点河沟水流流速较小，流水压力可忽视不计。风荷载栈桥桥面标高与河沟两岸地面线齐平，桥面与水位线高差较小，故风荷载可忽视不计。制动力混凝土罐车满载时320kN，制动力为10的竖向荷载，其值为32kN，由4根钢管共同分担，均匀每根承受8kN的纵向

6、水平力。2.3荷载工况计算时取8m3混凝土罐车满载时行走的工况：自重满载罐车+制动力。栈桥结构计算剖析3.1计算模型利用MidasCivil2013成立栈桥模型，详见图。钢管桩桩底为固结拘束。图3.1-1栈桥计算模型3.2计算剖析8m3混凝土罐车满载行走时，栈桥受力计算剖析以下。应力计算图3.2-1正应力争（单位：MPa）图3.2-2剪应力争（单位：MPa）图3.2-3位移图（单位：mm）3.3计算结果汇总经过计算剖析，各构件应力、变形均较小，未超出钢材设计强度范围，计算结果汇总以下表所示。表3.3-1内力变形计算结果汇总表部位正应力（MPa）剪应力（MPa）变形（mm）工22b纵梁HN350

7、横梁贝雷梁2HN450200桩顶横梁610钢管桩0Q345材质（贝雷）：最大正应力maxw=310MPa，知足要求。最大剪应力maxw=180MPa，知足要求。最大位移fmax=9000/400=，知足要求。Q235材质（除贝雷外的其他构件）：最大正应力maxw=215MPa，知足要求。最大剪应力maxw=125MPa，知足要求。最大位移fmax=4650/400=，知足要求。基础计算4.1钢管桩入土深度依据下列图计算模型所示，单根钢管桩所受最大竖向力为，据此计算钢管桩入土深度。图4.1-1桩底反力争依据港口工程桩基规范（JTJ254-98）第条：管桩竖向允许承载力按下式计算。Qd1(Uqfi

8、liqRA)R式中：Qd单桩垂直极限承载力设计值（kN）；单桩垂直承载力分项系数，取；U桩身截面周长（m）；qfi单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值（kPa），按表采纳；li桩身穿过第i层土的长度（m）；qR单桩极限桩端阻力标准值（kPa）；A桩身截面面积。取XLDS1钻探孔位处地勘图，计算钢管桩入土深度及受力状况，该部位地层信息及土层摩阻力如表：表4.1-1XLDS1土层摩阻力统计序号土层名称底面高程（m）分层厚度（m）桩周摩阻力（kPa）1填土02淤泥质黏土203细砂354粉质黏土405细砂356含淤泥质粉质黏土20中风化花岗岩设钢管桩入第三层深度为L，计算得：245.11（208.835L）1.45计算得，L=，钢管桩入土总深度H=+=，取入土深度（考虑河床标高）。4.2钢管桩稳固性稳固性应按下式进行验算：NmxMxfxANxWx(10.8NEx)式中：对x-x的轴心受压构件稳固系数；Mx所计算构件段范围内对轴的最大弯矩；NEx参数，NEx2EA/(1.12x)；Wx对轴的毛截面模量；mx等效弯矩系数；钢管桩桩顶标高为+，河床标高为，则钢管桩的实质长度12m。则，lxi0 xx2120.212113.2查问钢结构设计规范（GB50017-2003）中附录C中表C-2，利用内插法计算，钢管桩x0.475。则，NmxMx245.1103106xAxWx(1N0