高速公路隧道开挖仰拱栈桥计算书

1、目 录 1 仰拱栈桥简介. 3 2 编制依据. 3 3 结构构计算参参数. 3 3.1、极极限荷载载. 33 3.2、自自重. 33 4 抗弯弯计算. 4 5 抗剪剪计算. 4 6 最不不利截面面弯剪应应力计算算. 5 7 整体体稳定. 6 8 疲劳劳计算. 6 9 焊缝缝计算. 7 10 总总结. 7 高速公路隧隧道开挖挖仰拱栈栈桥计算算书 1仰拱栈栈桥简介介 仰拱施工的的同时，采采用仰拱拱便桥保保证隧道道开挖、初初支施工工的正常常进行。仰仰拱栈桥净跨度度11.35mm，为两两端简支支结构，主主要为满满足隧道道内施工工车辆通通行，仰仰拱栈桥桥分左右右两支设设置，单单支由112根II25aa工

2、字钢钢并排，翼翼缘满焊焊接成箱箱型结构构，宽度度1.22m，表表面焊接接8圆圆钢防滑滑，两支支栈桥之之间宽度度1.00m，栈栈桥总宽宽度3.4m。 2编制依依据 22.1钢钢结构设设计规范范GBB500017-20003 22.2鹤鹤岗至大大连高速速公路小小沟岭（黑黑吉界）至至抚松段段两阶阶段施工工图设计计 22.3现现场调查查的工地地自然条条件、区区域资源源条件等等 3结构计计算参数数 3.1、极极限荷载载 最大荷载为为8m33混凝土土运输车车装载66m3混凝土土时通过过栈桥，88m3混凝土土运输车车自重114t，混混凝土按按24000kgg/m33计算，总总质量228.44t。综综合考虑虑

3、慢速通通过（5kmm/h）的的动荷载载、人行行荷载、其其他荷载载等偶然然因素影影响，按按最大总总荷载的的1200%考虑虑极限荷荷载，单单支极限限荷载 错误!未找到到引用源源。 ，考考虑混凝凝土搅拌拌运输车车80%以上荷荷载集中中在后轮轮，计算算时按照照最不利利情况，以以极限荷荷载下的的点荷载载作用考考虑。 3.2、自自重 仰拱栈桥自自重计算算部分以以净跨度度计算，II25aa工字钢钢单位重重量388.1kkg/mm，单支仰拱栈桥桥自重荷荷载错误误!未找找到引用用源。 4抗弯计计算 根据简支梁梁受弯结结构特性性，最大大荷载在在简支梁梁中心时时产生最最大弯矩矩，栈桥桥最大弯弯矩由点点荷载弯弯矩和自

4、自重荷载载弯矩两两部分组组成：点点荷载最最大弯矩矩错误!未找到到引用源源。自重荷载最最大弯矩矩错误!未找到到引用源源。抗弯计算按按照钢钢结构设设计规范范（GGB 5500117-220033）中44.1.1公式式 M x + M y f (44.1.1) xWnxyWny式中 MMx、My同同一截面面处绕xx轴和y轴的弯弯矩(对对工字形形截面：x轴为强强轴，y轴为为弱轴)； Wnx、WWny对x轴和y轴的净净截面模模量； gx、gyy截截面塑性性发展系系数；对对工字形形截面，gx=1.05，gy=1.20；对箱形截面，ggx=gy=1.05； f钢材材的抗弯弯强度设设计值。 仰拱栈桥单单支栈桥

5、桥抗弯强强度计算算： f = MM1 + M 2 =（4.997105 + 7.36104）103 =1122N / mm2210 xg Wnxx1.005（4.002 5 12）I25a工工字钢采采用Q2235钢钢材，抗抗弯强度度设计值值为 ff = 2055N /mm2 ，安全全系数为为 k = ff = 2055 =1.883f1 1112经验算抗弯弯强度满满足设计计要求。 5抗剪计计算 根据简支梁梁承重特特性，简简支梁剪剪力最大大值为简简支梁两两端，最最大剪力力由自重重剪力与与荷载剪剪力。 极限荷载剪剪力VA = F =1.775105 N自重剪力VVB = ql= 4.557103

6、N /mm11.35mm = 2.66104 N2抗剪计算采采用钢钢结构设设计规范范（GGB 5500117-220033）中44.1.2公式式 t = VVS fv (44.1.2)Itw式中 VV计计算截面面沿腹板板平面作作用的剪剪力； S计算算剪应力力处以上上毛截面面对中和和轴的面面积矩； I毛截截面惯性性矩； tw腹腹板厚度度； fv钢钢材的抗抗剪强度度设计值值。 仰拱栈桥单单支栈桥桥抗剪强强度计算算： t = VVS = (1.775105 + 2.6104 )2= 9.7N /mmItw211.610(812)I25a工工字钢采采用Q2235钢钢材，抗抗剪强度度设计值值为 ffv=

7、1200N /mm2，安全全系数为为 k = ffv= 1220 =12.4t9.77经验算抗剪剪强度满满足设计计要求。 6最不利利截面弯弯剪应力力计算 由极限荷载载在栈桥桥中间位位置引起起的弯矩矩和剪力力同时作作用，造造成中间间截面工工字钢同同时承受受弯矩和和剪力的的同时作作用，需需对该部部位弯剪剪应力进进行校核核。 校核采用钢钢结构设设计规范范（GGB 5500117-220033）中44.1.4公式式 s 2 +s2c +ssc + 3t 2 b1 f (4.1.44-1) 式中 、c腹腹板计算算高度边边缘同一一点上同同时产生生的正应应力、剪剪应力和和局部压压应力，和c应按公式(4.1.

8、2)和公式(4.1.3-1)计算，应按下式计算： s = MM y1 (44.1.4-22) In和c以以拉应力力为正值值，压应应力为负负值； In梁梁净截面面惯性矩矩； y1所所计算点点至梁中中和轴的的距离； 1计计算折算算应力的的强度设设计值增增大系数数；当与c异号时时，取1=1.2；当当与c同号或或c=0时时，取1=1.1。 仰拱栈桥单单支栈桥桥中间截截面下翼翼缘表面面弯剪校校核计算算： 无局部压应应力s c = 0由弯矩产生生的拉应应力= MI n y1 =（4.997101125+577.022.3661001077 4）103 1255 =1188N / mm2中间截面剪剪应力仅仅

9、由极限限荷载产产生，自自重荷载载不产生生剪应力力= VS11.7551052= 88.4NN /mmItw2116812s 2 +s2c +ssc + 3t 2 = s 2 + 3t 2 = 11182 + 3(8.44)2 =1199N / mm2b1 f =1.112055 = 2255.5安全系数kk =1.8897整体稳稳定 根据钢结结构设计计规范（GGB 5500117-220033）中44.2.4规定定： 不符合4.2.11条1款款情况的的箱形截截面简支支梁，其其截面尺尺寸应满满足h/b06， l1/b0955(2335/ffy)。 符合上述规规定的箱箱形截面面简支梁梁，可不不计算

10、整整体稳定定性。 栈桥为I225a工工字钢焊焊接形成成的箱型型截面简简支梁，其其 hb0 = 2500 111612 = 0.18 6可不计算整整体稳定定性。 8疲劳计计算 全部使用混混凝土搅搅拌运输输车6mm3运输，共共计16667车车，通过过仰拱栈栈桥共计计33334 次次，包括括出渣运运输、钢钢筋运输输仅其他他材料运运输计划划约10000车车次，仰仰拱栈桥桥共计重重复荷载载约53334次次。 根据钢结结构设计计规范（GGB 5500117-220033）中66.1.1规定定： 直接承受动动力荷载载重复作作用的钢钢结构构构件及其其连接，当当应力变变化的循循环次数数n等于或大大于5XX104

11、4次时，应应进行疲疲劳计算算。由于于仰拱栈栈桥受动动力荷载载重复作作用次数数远小于于设计规规定的疲疲劳计算算要求次次数，仰拱栈栈桥可不不进行疲疲劳验算算。 9焊缝计计算 I25a工工字钢单单根长度度为6mm，仰拱拱栈桥加加工过程程中需采采用将工工字钢对对接焊接接，焊缝质量不不低于三三级焊缝缝，且所所有对接接焊缝均均应错缝缝布置，保保证单支支栈桥单单位截面面仅有11个工字字钢对接接焊缝。 根据焊缝计计算强度度，采用用E433型焊条条的手工工焊接三三级焊缝缝时，抗抗拉强度度 ftw=1755N /mm2，如前前最不利利截面弯弯剪计算算 s 2 +s2c +ssc + 3t 2 = s 2 + 3t 2 = 11182 + 3(8.44)2 =1199N / mm2b1 f =1.111755 =1922.5安全系数kk =1.662安全系数大大于1.5，可可保证栈栈桥的安安全。 为提高对接接焊缝部部位安全