施工便桥检算书l

武广客专线及相关工程实验段施工便桥结构受力检算书《临时便桥施工图》（WG-L-02）《公路桥梁设计标准》JTG-DB-2004《装配式公路钢桥多用途利用手册》《基础工程》（中国铁道出版社）本项目行车特点、品级要求.按整体便道便桥设计方案，全管段线内有便桥8座，其中1-8m跨5座，1-6m跨1座，2-15m跨2座。结构受力检算时以此两种类型对上部结构作统一检算。基础工程依照地质条件别离检算。各桥结构形式如表1所示：各桥结构形式统计表表1序号里程梁跨类型基础类型桥面栏杆（m）基底地基承备注载力（kPa）1DK2170+8302-15m贝雷片梁钢管桩基础满铺枕木φ40mm钢管1200弱风化基岩2DK2170+3801-6m工字钢梁明挖基础满铺枕木φ40mm钢管1503DK2175+4801-8m工字钢梁明挖基础满铺枕木φ40mm钢管1204DK2175+5841-8m工字钢梁明挖基础满铺枕木φ40mm钢管1205DK2175+5961-8m工字钢梁明挖基础满铺枕木φ40mm钢管1206DK2175+9002-15m贝雷片梁钢管桩基础满铺枕木φ40mm钢管砾砂7DK2176+4551-8m工字钢梁明挖基础满铺枕木φ40mm钢管1208DK2177+1651-8m工字钢梁明挖基础满铺枕木φ40mm钢管150—8m便桥设计为扩大基础，砼台身，工字钢梁，桥面满铺枕木；2—15m便桥设计为Ф600打入式钢管桩基础，兼做桥墩，砼台身，8片贝雷架钢梁，满铺枕木。结构检算时，对正交桥与斜交桥一样看待，因为关于上部结构的单个单元来讲，其受力特点是相同的。冲击系数按《桥规》规定取值。由于是施工便道，行人少，不考虑人群荷载。纵横向风力、流水压力、温度阻碍力及其他偶然荷载不予考虑。桥台因台前填筑较松，检算时，不考虑台前被动土压力，是偏于平安的。按《桥规》规定的荷载组合Ⅱ进行检算，大体可变荷载为汽车—超20级，其他可变荷载为冲击力。结构受力按大体可变荷载（汽车— 20）＋恒载＋冲击力组合。大体可变荷载汽车—超20级。⑴8m跨桥梁，梁部抗弯最不利荷载如以下图示：图18m跨梁抗弯最不利工况图8m跨桥梁，结构抗剪最不利荷载如以下图示：图28m梁跨抗剪最不利工况图2—15m跨桥梁，梁部抗弯最不利荷载采纳结构分析软件，模拟车辆在桥上行走时结构受力状况， 确信弯矩最不利工况如以下图示。图32—15m跨梁抗弯最不利工况图2—15m跨桥梁，结构抗剪采纳结构分析软件，采纳上述一样的方式，确信抗剪最不利工况如以下图示。图42—15m跨梁抗剪最不利工况图⑸墩台地基承载力检算按上图确信墩台最大剪力工况，作为检算荷载，查验地基承载力。⑹桥台抗倾覆检算按以下图示：图5 车辆引发土压力最不利工况图恒载工字钢梁便桥工字钢q1=m，桥面枕木q2=××1×9/9=m，栏杆及其他零部件q3=m，合计q恒I=∑qi=++=kN/m。桥台身重量表2序号里程梁跨类型基础重量台身重量台顶挡块重量钢管桩基础重G2（kN）G1（kN）G3（kN）量（kN）1DK2170+8302-15m贝雷片梁2DK2175+3801-6m工字钢梁204194453DK2175+4801-8m工字钢梁209199464DK2175+5841-8m工字钢梁147134255DK2175+5961-8m工字钢梁209164466DK2175+9002-15m贝雷片梁7DK2176+4551-8m工字钢梁11972178DK2177+1651-8m工字钢梁12210819贝雷片梁便桥：贝雷片 q 1=3=m,桥面q=×××9/8=m2栏杆q=m。3合计q恒b=∑qi=++=m冲击力15，8m跨桥I0.326，15m跨桥b0.28637.5LN（N为活载）可变荷载的横向散布由枕木分派，考虑到枕木的抗弯能力，在横向散布上，仅考虑压在车轮下的几根单元梁受力（即主梁），而不考虑其他单元梁（即辅梁），是偏于平安的。为保证所规定的最少单元梁（贝雷梁很多于6组，工字钢梁很多于6根），须在桥面上铺设护轮轨，以限制汽车的行走线路。材料性质：I36a工字钢:AI——工字钢截面面积，查表得AI=IxI——工字钢截面对X轴的惯性矩，查表得IxI=15796cm4W——工字钢截面对X轴的抗弯截面模量，查表得W=xIxIq自I——工字钢每延米重量，查表得q自I=mE——钢材的弹性模量，取E=210GPaSmI——半个截面对中性轴的面积矩，查表得SmI=bI——工字钢腹板宽，查表得bI=10mm国产贝雷片：H——桁片高度，查表得H=bbIxb——桁片惯性矩，查表得Ixb=250500cm4W——桁片截面模量，查表得W=3570cm3XbXb[M]——桁片许诺弯矩，查表得[M]=975KNm，bb·[Q]x——销钉双向最大许诺抗剪力，查表得[Q]x=500kN[Q桁]——贝雷片三排单层时桁片许诺抗剪力，[Q桁]=kh3——单层三排不均匀折减系数，取kh3=。梁跨结构检算8m跨桥梁梁跨结构检算梁部抗弯最不利荷载为以下图示（将荷载平均分派在每根工字钢梁上）：图68m跨梁抗弯最不利工况图要紧荷载⑴恒载：q恒I=kN/m。140⑵活载p活I 23.3kN6⑶PI=P活Ip冲I23.30.32623.3=30.9kN抗弯强度检算支座反力R11.5388.537.4kN230.9跨中弯矩Mmax=M中=R1×L/2―q恒I×(L/2)2/2―(P活b+P冲×l式中：L——梁跨径，L=，l——车轮至跨中的距离， l=计算得：Mmax=·m考虑横向荷载的不均匀散布，取不均匀散布系数K=,那么IMmax=KIMmax=(kN)Mmax135.9maxWxI877.556106155MPa140MPa1.4196Mpa经检算，结构抗弯强度合格。挠度检算跨中挠度：f15q恒IL451.5388.543103m384EIxI38421010615796108LPbI230.94.954.25f222L22221.1102m(L2b)15796108(8.54.254.95)6EIxIL62101068.5f3f21.1102mff1f2f331031.11021.110225mm式中：f——恒载产生的挠度1f2、f3——汽车活载产生的挠度——集中力至右支点的距离刚度为1.1f1.1251[f]1L8500310L250经检算，结构抗弯强度合格。抗剪强度检算剪应力计算模型：当汽车最大轴重无穷接近支座时，支座处的剪力最大见以下图：30.9kN 30.9kN1.538kN/m12图78m跨梁抗剪最不利工况图支座1的支反力R1130.97.18.51.5388.563.2kN(30.98.5)8.52QmaxR163.2kNmax1.1QmaxSmI1.163.2508.810622393221.41.485119MpabIIxI0.0115796108kpaMpa经检算，结构抗弯强度合格。—15m桥梁跨结构检算图82—15m跨梁抗弯最不利工况图荷载⑴恒载： q恒b=m⑵活载：汽超 -20。将集中活载平均分派到每片贝雷梁上，别离为:11402703130P623.3kN,P611.7kN,P21.7kN6P30.9kN1⑶PbP活P冲1.286P2=15kNP327.9kN抗弯强度检算最不利工况下弯矩包络图如以下图示 :-206.29-206.29-5.50142.71(1)2(2)393.51137.62167.48图92—15m跨梁抗弯最不利工况弯矩包络图利用《结构力学求解器》求出支点2处的弯矩最大，Mmax 206.29 0.9M 0.9 975 878kNm经检算，结构抗弯强度合格。销钉剪应力检算当弯矩最大时，销钉所受剪力为:54.1752.6051.9328.6843.6824.7010.9520.831(1)2(2)3-19.95-22.70-7.07-20.43-53.60-64.99x图102—15m跨梁抗弯最不利工况剪力包络图销钉的竖向剪力为:Q1 51.93 64.99 116.92kNMmax206.29水平剪力为:Q2137.5kNHb1.5销钉双向剪力合力为:QQ12Q22116.922137.52180.5kNQ500kN经检算，销子在弯矩最大时抗剪合格。当剪力最大时，销钉所受剪力为:图112—15m跨梁抗剪最不利工况图59.2057.8335.7523.7230.0626.9317.837.291(1)2(2)3-10.07-12.82-7.71-15.57-27.82-41.57-43.47-44.06-72.47-73.85图122—15m跨梁抗剪最不利工况剪力包络图x-152.37-152.37-111.41-101.161(1)2(2)13.1359.6895.43141.72157.75图132—15m跨梁抗剪最不利工况弯矩包络图x竖向剪力为：Q173.8559.20133.05kN水平向剪力为：Q2M152.37101.6kNh1.5销钉双向剪力合力为:QQ12Q22133.052101.62167kNQ500kN经检算，销子在剪力最大时抗剪合格。⑶桁片抗剪强度计算由图12知，剪力最大时单片桁片最大剪力 Q1 133.05kN，本桥桁片为三排单层。一组桁片最大剪力Qmax 3Q1 3133.05 399.15kN [桁] 698.9kN经检算，桁片在剪力最大时抗剪合格。挠曲变形检算采纳结构分析软件，模拟活载移动的各个工况，进行受力分析，确信最不利工况如以下图示 :30.930.91527.91.9641.9641(1)2(2)3图142—15m跨梁弯曲变形最不利工况图图152—15m跨梁最不利工况弯曲变形包络图利用《结构力学求解器》求出距支点 1处处的挠度最大 fmax 5mm刚度：f51[f]10.9l0.9150002700l250经检算，梁的弯曲挠度知足要求。荷载组成：活载上部构造对台身的作使劲R的计算:8m跨工字钢梁便桥:RI6R1I3GINI382kN式中:R1I——单根主梁对桥台的作用力，R163.2kNGI——单根辅梁对桥台的作用力，GI=0.5888.52.499kN2贝雷片梁便桥: Rb 3R1b 1Gb Nb 415kN2式中:R1b——单根主梁对桥台的作用力，R1b 133.05kNGb——单根辅梁对桥台的作用力，Gb=2.71513.5kN3N——桩顶横梁重量， N 2.1kN恒载：台身结构自重见表 2土压力，按以下图模型计算：砂类土19kN/m30度主图16台背土压力示用意以DK2175+480便桥为例计算结果台背土压力:2192.3tan2(4530PHtan(45))14.57KPa土22主动土压力P主=BA27.414.572.3124kN2式中：——土的天然容重，取=19kN/m3——台背填土高度，H=——土的内摩擦角，=300B——桥台宽度，B=其他各桥台背土压力计算见表 3车辆荷载引发的土压力工况：桥上无活载，汽车两个最大的轴重（ 140kN）作用于台背填土的破坏棱体上，如以下图示。砂类土19kN/m30度图17 车辆荷载引发土压力模型图以DK2175+480便桥为例计算车辆荷载引发的土压力 P车：P车

B.Hhtan2(45

)2GihB00Htan(45)2.3tan(4530)1.33m22那么：hGi1400.75m7.41.3319B0式中：h——等代土层厚度0——破坏棱柱体长度2230可得：P车B.Hhtan(45)7.4192.30.75tan(45)81kN22其他各桥车辆荷载引发的土压力 P车列表计算结果。见表 3。各桥台背受力汇总表表3H（m）B(m)P(kpa)P主（kN）0(m)h序号里程P车（kN）(m)1DK2170+380124812DK2175+480127813DK2175+58485814DK2175+596106815DK2176+45561816DK2177+1656981桥台地基承载力及抗倾覆检算计算模型如以下图示：土单位：δxinδmax图18 地基承载力检算模型图车主图19 桥台抗倾覆检算模型图图中：P车——活载引发的土压力P 土——台背填土主动土压力各桥台检算DK2175+4801-8m便桥⑴地基承载力检算FR1Gi382454836kNM0.365R0.135GHP0.3653820.135461272.3228kN.m13主33w bh2 8.4 1.82 4.53m36 6maxmin

FM836228106kpa[]120kpaAW8.41.84.535kpa式中:A——扩大基础底面积——扩大基础底截面模量⑵对基础合力偏心矩的限制：e0e0M228h1.8F8360.27m0.3m66⑶桥台抗倾覆稳固检算倾覆力矩:MPHPH812.31242.3188kN.m倾覆车2主323稳固力矩:M稳定0.9G10.9G21.035G30.535R36747.623.5446kNm.稳固系数K=M稳4461.30M倾188经检算，该桥台在地基承载力和抗倾覆稳固方面知足要求。DK2175+5841-8m便桥⑴地基承载力检算FR1Gi382306688kNM0.3R10.2G3HP主0.33820.225852.3175kN.m33w bh2 5.9 1.82 3.2m36 6maxmin

FM688175119kpa[]120kpAW5.91.83.211kpaa⑵对基础合力偏心矩的限制： e0M175h1.8e06880.25m0.3mF66⑶桥台抗倾覆稳固检算倾覆力矩:M倾覆P车HP主H812.3852.3158kN.m2323稳固力矩:M稳定0.9G10.9G21.1G30.6R13212127.535.4316kNm.稳固系数K0=M稳316＝21.3。M倾158经检算，该桥台在地基承载力和抗倾覆稳固方面知足要求。DK2175+5961-8m便桥⑴地基承载力检算FR1Gi382419811kNM0.365R1HP主0.3653820.135461062.10.135G3207kN.m33w bh2 8.4 1.82 4.5m36 6maxmin

FM811207100kpa[]120kpAW8.41.84.58kpaa⑵对基础合力偏心矩的限制： e0e0M207h1.8F8110.26m0.3m66⑶桥台抗倾覆稳固检算倾覆力矩:HH2.12.1M倾覆P车2P主38121063159kN.m稳固力矩:M稳定0.9G10.9G21.035G30.535R335.747.631.6415kNm.稳固系数K0=M稳415＝2.61.3M倾159经检算，该桥台在地基承载力和抗倾覆稳固方面知足要求。DK2176+4551-8m便桥⑴地基承载力检算FR1Gi382208590kNM0.25R10.25G3HP0.253820.2517612.1134kN.m3主3w bh2 4.8 1.82 2.6m36 6maxmin

FM590134119kpa[]120kpa合格AW4.81.82.617kpa⑵对基础合力偏心矩的限制： e0e0M134h1.8F5900.23m0.3m66⑶桥台抗倾覆稳固检算倾覆力矩:MPHPH812.1612.1127kN.m倾覆车2主323稳固力矩:M稳定1G11G21.25G30.75R80112160.7542256kNm.稳固系数K0=M稳256＝21.3M倾127经检算，该桥台在地基承载力和抗倾覆稳固方面知足要求。DK2177+1651-8m便桥⑴地基承载力检算FR1Gi382249631kNM0.275R0.225GHP0.2753820.22519692.3162kN.m133主3w bh2 4.9 1.82 2.6m36 6maxmin

FM631162134kpa[]150kpaAW4.91.82.69kpa⑵对基础合力偏心矩的限制： e0e0M162h1.8F6310.26m0.3m66⑶桥台抗倾覆稳固检算倾覆力矩:MPHPH812.3692.3146kN.m倾覆车2主323稳固力矩:M稳定0.9G10.9G21.125G30.625R2072137265kNm.稳固系数K=M稳2650M倾146经检算，该桥台在地基承载力和抗倾覆稳固方面知足要求。DK2175+3801-6m便桥⑴地基承载力检算R1=362kN，计算同8m跨梁，那个地址略FR1Gi362443805kNM0.365R0.135GHP0.3653620.135451242.3221kN.m133主3w bh2 8.2 1.82 4.43m36 6maxmin

FM805221105kpa[]150kpa合格AW8.21.84.435kpa⑵对基础合力偏心矩的限制： e0e0M221h1.8合格F8050.27m0.3m66⑶桥台抗倾覆稳固检算①荷载梁体、桥面和栏杆对台的荷载 :R=0.5886.593.50.266.590.46.545kN222G1=194kN，G2=204kN，G3=45kN。P主124kN,P车81kN。②抗倾覆稳固检算将以上荷载对 A点取弯矩:倾覆力矩:M倾覆P车HP主H812.31242.3188kN.m2323稳固力矩:M稳定0.9G0.9G1.035G0.535R3232618436kNm.123稳固系数K=M稳4360M倾188经检算，该桥台在地基承载力和抗倾覆稳固方面知足要求。DK2170+830便桥2—15m贝雷梁桥本桥钢管桩基础，地质土层为粗砂松散。钢管桩打入基岩米，按摩擦桩结合柱桩设计；钢管桩基础,φ60cm(外径),壁厚10mm。地质情形:见图20示。桩顶最大荷载R=415kN钢管桩对地基的最大竖向荷载：P=R+G=415+=433kN桩式中：G桩——钢管桩自重，G桩=1Ap[])单桩许诺承载力：[p]（uisi2u—桩的周长，1.884m，i—土层厚度，10.6m，si—桩周土的极限侧阻力，55kPa,Ap—桩底面积r20.283m2[]—地基允许承载力1200kpa那么：[p]1Ap[])1550.2831200)707kN（uisi（1.84410.622P=433<