某钢栈桥设计计算书

目录TOC\o"1-6"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc130727064"第一章总体概述4HYPERLINK\l"_Toc130727065"第一节工程概况4HYPERLINK\l"_Toc130727066"第二节自然条件5HYPERLINK\l"_Toc130727067"2.1气候5HYPERLINK\l"_Toc130727068"2.2地质5HYPERLINK\l"_Toc130727069"2.3河床冲刷5HYPERLINK\l"_Toc130727070"第二章钢栈桥设计方案7HYPERLINK\l"_Toc130727071"第一节设计说明7HYPERLINK\l"_Toc130727072"1.1设计范围7HYPERLINK\l"_Toc130727073"1.2设计依据7HYPERLINK\l"_Toc130727074"1.3设计规范7HYPERLINK\l"_Toc130727075"1.3.1设计遵守的主要规范7HYPERLINK\l"_Toc130727076"1.3.2设计参考资料7HYPERLINK\l"_Toc130727077"1.4主要技术标准7HYPERLINK\l"_Toc130727078"1.5主要材料及性能8HYPERLINK\l"_Toc130727079"第二节栈桥结构设计9HYPERLINK\l"_Toc130727080"2.1概述9HYPERLINK\l"_Toc130727081"2.2栈桥基本结构尺寸9HYPERLINK\l"_Toc130727082"2.2.1贝雷栈桥9HYPERLINK\l"_Toc130727083"2.2.2型钢栈桥10HYPERLINK\l"_Toc130727084"2.3栈桥附属设施11HYPERLINK\l"_Toc130727085"第三节栈桥受力计算12HYPERLINK\l"_Toc130727086"3.1计算荷载12HYPERLINK\l"_Toc130727087"3.1.1荷载及荷载组合12HYPERLINK\l"_Toc130727088"3.1.2风荷载计算12HYPERLINK\l"_Toc130727089"3.1.3流水压力12HYPERLINK\l"_Toc130727090"3.2河床冲刷计算13HYPERLINK\l"_Toc130727091"3.2.1一般冲刷计算13HYPERLINK\l"_Toc130727092"3.2.2局部冲刷计算15HYPERLINK\l"_Toc130727093"3.2.3确定总冲刷深度16HYPERLINK\l"_Toc130727094"3.3贝雷栈桥计算16HYPERLINK\l"_Toc130727095"3.3.1桥面板计算16HYPERLINK\l"_Toc130727096"⑴计算模型16HYPERLINK\l"_Toc130727097"⑵弯距及变形情况见下图17HYPERLINK\l"_Toc130727098"3.3.2桥面板纵肋I12计算17HYPERLINK\l"_Toc130727099"⑴计算模型17HYPERLINK\l"_Toc130727100"⑵弯距及变形情况见下图18HYPERLINK\l"_Toc130727101"3.3.3桥面板横肋I25a计算18HYPERLINK\l"_Toc130727102"⑴车道荷载计算18HYPERLINK\l"_Toc130727103"⑵汽车荷载计算19HYPERLINK\l"_Toc130727104"⑶结构计算分析20HYPERLINK\l"_Toc130727105"3.3.4栈桥贝雷梁计算20HYPERLINK\l"_Toc130727106"⑴计算工况20HYPERLINK\l"_Toc130727107"⑵工况①计算20HYPERLINK\l"_Toc130727108"⑶工况②计算21HYPERLINK\l"_Toc130727109"⑷结构计算分析22HYPERLINK\l"_Toc130727110"3.3.5钢管桩顶横梁I36a计算23HYPERLINK\l"_Toc130727111"⑴横桥向I36a计算23HYPERLINK\l"_Toc130727112"⑵顺桥向I36a计算24HYPERLINK\l"_Toc130727113"⑶结构计算分析25HYPERLINK\l"_Toc130727114"3.3.6贝雷栈桥型钢杆件应力计算结果25HYPERLINK\l"_Toc130727115"3.3.7钢管桩受力分析与计算26HYPERLINK\l"_Toc130727116"⑴水文、地质条件26HYPERLINK\l"_Toc130727117"⑵钢管桩垂直承载力作用下桩长计算26HYPERLINK\l"_Toc130727118"⑶钢管桩整体稳定性分析27HYPERLINK\l"_Toc130727119"⑷钢管桩桩身强度验算33HYPERLINK\l"_Toc130727120"3.4型钢栈桥计算34HYPERLINK\l"_Toc130727121"3.4.1桥面板计算34HYPERLINK\l"_Toc130727122"3.4.2桥面板横肋I12计算34HYPERLINK\l"_Toc130727123"⑴车道荷载计算34HYPERLINK\l"_Toc130727124"⑵汽车荷载计算35HYPERLINK\l"_Toc130727125"⑶结构计算分析35HYPERLINK\l"_Toc130727126"3.4.3栈桥H60纵梁计算36HYPERLINK\l"_Toc130727127"⑴计算工况36HYPERLINK\l"_Toc130727128"⑵工况①计算36HYPERLINK\l"_Toc130727129"⑶工况②计算37HYPERLINK\l"_Toc130727130"⑷结构计算分析38HYPERLINK\l"_Toc130727131"3.4.4钢管桩顶横梁计算38HYPERLINK\l"_Toc130727132"⑴横桥向I36a计算38HYPERLINK\l"_Toc130727133"⑵顺桥向I36a计算39HYPERLINK\l"_Toc130727134"⑶结构计算分析40HYPERLINK\l"_Toc130727135"3.4.5钢管桩受力分析与计算40HYPERLINK\l"_Toc130727136"⑴单桩垂直承载力40HYPERLINK\l"_Toc130727137"⑵钢管桩垂直承载力作用下桩长计算41HYPERLINK\l"_Toc130727138"⑶钢管桩整体稳定性分析41HYPERLINK\l"_Toc130727139"⑷钢管桩桩身强度验算47HYPERLINK\l"_Toc130727140"3.4.6型钢栈桥型钢杆件应力计算结果47HYPERLINK\l"_Toc130727141"第四节栈桥设计结论48HYPERLINK\l"_Toc130727142"4.1计算结论48第一章总体概述第一节工程概况钢栈桥工程所处位置是×××南股槽主流区域，涌潮汹涌，流速大，南侧500米左右江道在-10米（黄海高程，下同）以下，最深达-18米左右，其余地段江道在-8～-3.5米之间。栈桥的起点位置定在世纪南丘一期西隔堤坝头，终点在中沙岛上。栈桥全长3km，设计起点里程ZQK0+000.0，终点里程ZQK3+000.0，起点标高+9.50m。其中ZQK0+000.0～ZQK0+024.20为过渡段型钢栈桥，设2%纵坡；ZQK0+024.20～ZQK2+450.8，长2426.6m，为贝雷栈桥，纵向平坡，桥面高程+9.00m；ZQK2+450.8～ZQK2+559，长108.2m，为型钢栈桥，设1%纵坡；ZQK2+559～ZQK3+000.0，长441m，为型钢栈桥，纵向平坡，桥面高程+7.92m。按双向行车道设计，桥面净宽8.0m，按两车道设计。本桥坐标系采用地形图上的坐标系统。第二节自然条件2.1气候⑴⑵降水：年平均降水1423mm，最大24小时降水量189mm。⑶潮汐：工程范围处于×××潮汐地段，每天日夜二潮，最高潮位7.18米，7、8、9三个月是台风暴潮影响频繁期。5年一遇设计高潮位为+6.24m，10年一遇设计高潮位为+6.50m，20年一遇设计高潮位为+6.77m。2.2地质工程区域属河江三角洲堆积平原，为第四纪海相沉积物，一般为粘质粉土和砂质粉土，受振动易析水液化，且易受潮流冲刷。地质土层自上而下为粉土、粉土夹粉砂、淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉土。桥位地质土层情况表（ZK4钻孔）表1-1土层序号土层名称层厚m层底标高m1-2粉土0～4.24.4～0.222-1粉土4.2～9.88-0.2～-55.42-2粉土9.8～10..9-5.4～-66.53-1粉土10.9～144.8-6.5～-110.43-2粉土夹粉砂14.8～200.7-10.4～--16.334-1淤泥质粉质粘土土20.7～333.5-16.3～--29.114-2淤泥质粉质粘土土夹粉土33.5～433.8-29.1～--39.445粉质粘土2.3河床冲刷进场后为给设计提供准确的河床标高资料，我单位委托《浙江省水利河口研究院测绘分院》进行栈桥桥位处河床断面测量工作，测量结果如下表：河床标高一览表表表1-2里程桩号长度(m)河床标高(m))ZQK0+0000～ZQK00+2000200-3～-9ZQK0+2000～ZQK00+300100-9～-17ZQK0+3000～ZQK00+650350-17～-23ZQK0+6550～ZQK1+000350-9～-17ZQK1+0000～ZQK1+250250-9～-1ZQK1+2550～ZQK3+0001750大于-1同投标时相比，河河床冲刷较较大，最大大冲刷达5米多之深深，河床标标高最低为-23..21m，河河床的刷深深对栈桥的的设计与施施工造成很很大的难度度，重新设设计后钢材材用量也明明显增大。第二章钢栈桥桥设计方案案第一节设计说明1.1设计范围本图纸为栈桥施施工设计图图，内容包包括：栈桥桥总平面布布置、钢管管桩基础、上上部结构（贝贝雷片组、型型钢分配梁梁）、桥面面附属设施施、交通安安全设施。1.2设计依据⑴《上虞市世纪丘治治江围涂临临时促淤工工程钢栈桥桥工程招标标文件》⑵《桥位地质图》⑶《桥位地形图》1.3设计规范1.3.1设计遵遵守的主要要规范⑴《公路桥涵设计计通用规范范》（JTTGD660-20004）。⑵《公路桥涵地基基与基础设设计规范》（JTJ024-85）。1.3.2设计参参考资料⑴《钢结构设计手手册》⑵《路桥施工计算算手册》⑶《装配式公路钢钢桥多用途途使用手册册》⑷《公路施工手册册》-《桥涵》上上下册⑸《公路工程技术术标准》⑹《公路工程质量量检验评定定标准》1.4主要技术标准⑴设计荷载：公路路—I级，汽车-超20级，挂—120级，桥桥上需同时时行使总重重40～50T自卸汽车车。⑵施工控制活载：：公路—I级，履带带吊-80⑶设计行车速度：：15kmm/h⑷设计使用寿命：：3年⑸水位：选取200年一遇高高水位+6.777m1.5主要材料及性能能栈桥所选用的主主要材料表表表2-1名称及规格材料桥面板，钢板厚厚σ=12mmmQ235-AI12、I255a、I36aa、[20a、H60Q235-A“321”型贝雷雷片Q345φ800mm钢管管桩，壁厚σ=10mmQ235-Aφ600mm钢管管桩，壁厚σ=10mmQ235-Aφ27.3cm钢钢管，壁厚σ=8mmmQ235-A⑴桥面板考虑到桥面板在在施工过程程中的变形形问题，钢钢板厚取σ=12mmm，采用Q2335钢材质质。⑵普通钢材钢管桩、型钢等等采用Q2235-AA的钢材，必必须符合国国家标准（GB/T1591-94）的有关规定，Q235-A的屈服强度为235MPa，抗拉强度≥375MPa，弹性模量Eg=2.1×105MPa。⑶贝雷片贝雷片梁采用工工厂加工成成型的“321”型贝雷片片，材质为为Q3455钢，支撑撑花架采用用∟63×5与∟50×5，材质为Q2355-A，自行加加工,贝雷片剪剪刀撑采用用[8。第二节栈桥结结构设计2.1概述栈桥的起点位置置定在世纪纪南丘一期期西隔堤坝坝头，终点点在中沙岛岛上。栈桥桥全长3km，设计起起点里程ZZQK0+0000.00，终点里里程ZQK3+000..0，起点标高+9.550m。其中ZQK00+0000.0～ZQK00+0244.20为过渡段段型钢栈桥桥，设2%纵坡；ZQK00+0244.20～ZQK22+4500.8，长24266.6m，为贝雷雷栈桥，纵纵向平坡，桥桥面高程+9.000m；ZQK22+4500.8～ZQK22+5599，长108..2m，为型钢钢栈桥，设设1%纵坡；ZQK22+5599～ZQK33+0000.0，长441m，为型钢钢栈桥，纵纵向平坡，桥桥面高程+7.992m。按双向行行车道设计计，桥面净净宽8.0m，按两车车道设计。栈桥采用多跨连连续梁方案案。贝雷栈栈桥梁部结结构为四组组双排单层层“321”贝雷桁架架，梁高1.5mm,均采用7×155m跨一联；型型钢栈桥主主梁采用H60型钢。栈栈桥下部结结构采用打打入式钢管管桩基础，按按摩擦桩设设计。根据据受力及河河床冲刷情情况，C-1～C-177#墩钢管桩单单排采用3Φ800mmm布置形式式，制动墩设设双排桩,采用3Φ600mmm布置形式式；C-18～C-844#墩钢管桩单单排采用3Φ1000mmm+1Φ600mmm(斜桩)布置形式式，制动墩设设双排桩,采用2Φ800mmm+1Φ1000mmm布置形式式；C-85～C-1118#墩钢管桩单单排采用3Φ800mmm+1Φ600mmm(斜桩)布置形式式，制动墩设设双排桩,采用2Φ600mmm+1Φ800mm布置形式式；C-1119～C-3000#墩钢管桩单单排采用3Φ800布置形式式，制动墩设设双排桩,采用3Φ600mm布置形式式。钢管桩采采用防腐涂涂装保护措措施。由于钢栈桥通行行车辆频率率高，300辆/天，容易易引起桥面面板破损，所所以桥面采采用σ=12mmm厚的钢板板，采用标标准化模块块，每块1.5××8m。2.2栈桥基本本结构尺寸寸2.2.1贝雷雷栈桥贝雷栈桥桥宽为为8.0m，标高为为+9.000m，纵向平坡坡，标准跨跨为15m或12m长，标标准跨之间间采用φ800mmm×100mm或φ10000mm×110mm的螺旋钢钢管桩（间间距为15m），横桥桥向间距为为3.200m，河床床冲刷较大大时采用一一根φ600mmm×100mm的斜桩进进行加固，伸伸缩缝之间间采用φ600mmm×100mm、φ800mmm×100mm、φ10000mm×110mm双双排桩，纵纵桥向间距距为3.0m，横桥向向间距为3.200m。栈桥桥面板顺桥桥向每0.5m间距焊接接一道φ8mm钢筋作为为防滑处理理措施。钢钢管桩横桥桥向间设置置有[20a钢的剪刀刀撑，平联联管采用φ273mmm×8mmm、φ460mmm×8mmm的Q2355-A的钢钢管。钢管管桩顶面采采用I36a型钢的横向向连接分配配梁，顶面面铺设“321”型贝雷片片组，贝雷雷片组间中中心距为2.200m，片与片片间距为0.9m，片与片片设置贝雷雷花架，贝贝雷组与组组间设置[8斜撑。上上面设置I25a横向分配配梁及I112纵向分分配梁，桥桥面板采用用δ=12mmm厚Q2355钢板。栈栈桥每3～9个标准跨跨一联，联联与联之间间预留0.2m伸缩缝，伸伸缩缝为0.5m宽钢板一一端焊接一一端自由。图22-1贝雷栈桥桥一般构造造图2.2.2型钢钢栈桥型钢栈桥桥宽为为8.0m，前108.22m设有纵向坡坡度为1%，桥面高程+7.92m～+9.000m，余下4411.0m纵向平坡坡，桥面高高程+7.92m，标准跨为12m长，标准准跨之间采采用φ800mmm×100mm的螺旋钢钢管桩（间间距为12m），横桥桥向间距为为3.200m，伸缩缝缝之间采用用φ600mmm×100mm双排桩，纵纵桥向间距距为3.0m，横桥向向间距为3.200m。栈桥桥面板顺桥桥向每0.5m间距焊接接一道φ8mm钢筋作为为防滑处理理措施。钢钢管桩横桥桥向间设置置有[20a钢的剪刀刀撑，平联联管采用φ273mmm×8mmm的Q2355-A的钢管。钢钢管桩顶面面采用I36a型钢的横向向连接分配配梁，顶面面铺设H660型钢主梁梁，H60型钢中心距距为0.70m。上面设设置I12横向分配梁梁，桥面板板采用δ=12mmm厚钢板。栈栈桥每9个标准跨跨一联，联联与联之间间预留0.2m伸缩缝，伸伸缩缝为0.5m宽钢板一一端焊接一一端自由。图22-2型钢栈桥桥一般构造造图2.3栈桥附属属设施本栈桥在上虞市市世纪治江江围涂工程程临时促淤淤工程施工工过程中发发挥着重要要的作用，是是水上施工工的生命线线，因此组组织好栈桥桥的交通是是至关重要要的。考虑虑到施工过过程中的车车流量较大大，栈桥设设计成8m宽度。为方便促淤工程程的施工，在在栈桥上设设置有φ140mmm×3.5mmm的无缝缝钢管作为为电缆管道道，φ120mmm×3.5mmm的镀锌锌钢管作为为自来水供供水管道。以确保中沙岛基地水、电供应。贝雷栈桥桥面护护栏竖杆焊焊接在贝雷雷架上的横横向分配梁梁I25aa上，型钢栈栈桥桥面护护栏竖杆焊焊接在横向向分配梁II12上，焊脚高高度不小于于6mm，扶手横横杆焊接在在竖杆顶端端。栏杆的竖杆、扶扶手要求刷上红红白相间的的警示反光光油漆，保保证车辆夜夜间运行安安全。栈桥桥钢管桩露露在水面以以上部分涂涂刷醒目的的橘红色反反光面漆，防止止海上作业业其他船只只过桥时对对钢管桩的的碰撞。每隔15m设置有安安全警示灯灯，每隔10000m设置有一一个高倍扬扬声器，一一旦发生意意外情况，可可及时通知知作业人员员和来往车车辆在最短短时间内撤撤离。第三节栈桥受受力计算3.1计算荷载3.1.1荷载载及荷载组组合永久荷载：栈桥桥自重+水管+电缆管基本可变荷载：：①公路—I级，汽车-超20级，挂—120，履带吊-80②人群荷载3KNN/m2其他可变荷载：：①风力：122级风力，设计风速33.55m/s；②流水压力：本次次以设计平平均流速3m/s为计算依依据。荷载组合：（I）栈桥自重+风风力+流水压力（II）栈桥自重+活活载+风力+流水压力3.1.2风荷荷载计算12级风力，设计风风速33.55m/s；水平风载：FWh=k0ηηk1k33WdAwwh=0.755×0.88×1.77×1.00×0.6686×111.255=7.87kNN式中：Z—距地面或水面的的高度γ—空气重力密度Vd—设计风速g—重力加速度k0—设计风速重现期期换算系数数k1—风载阻力系数η—桁架风载阻力遮遮挡系数k3—地形、地理条件件系数Wd—设计基准风压Awh—横向迎迎风面积3.1.3流水水压力本次以设计平均均流速3m/s为计算依依据。取河河床冲刷最最大处（河河床标高-23m）的单排钢钢管桩进行行稳定性计计算，河床床最大冲刷刷考虑6m，水位取取20年一遇高高水位+6.777m流水水压力计算算如下：φ1000钢管桩桩承受的流流水压力Fw=KA=0.8×35..77×11×=131.277kNφ600钢管桩承承受的流水水压力Fw=KAA=0.8×344×0.66×=74.86kkN式中Fw—流水水压力标准准值(kN)——水的重力力密度,取10kN//m3VV—设计流速速,取3m/ssAA—桥墩阻水水面积(m2),计算至一一般冲刷线线处gg—重力加速速度,g=99.81mm/s2KK—桥墩形状状系数,取0.83.2河床冲刷计算钢栈桥处于××××南股槽槽强涌潮地地段，而水水下土质均均以粉砂土土为主，潮潮流对钢栈栈桥桥桩附附近冲刷严严重，为保保证栈桥施施工和运行行时安全，现现进行河床床冲刷计算算。3.2.1一般般冲刷计算算一般冲刷计算公公式为：式中：—桥下一般冲刷后后的最大水水深（m）；—单宽流量量集中系数数；—造床流量下的河河槽宽度（m），对复复式河床可可取平滩水水位时河槽槽宽度；—造床流量下的河河槽平均水水深（m），对复复式河床可可取平滩水水位时河槽槽平均水深深；—频率为P%的设设计流量（m3/s）；—桥下河槽部分通通过的设计计流量（m3/s），当河河槽能扩宽宽至全桥时时取用；—河槽部分桥孔过过水净宽（m），当桥桥下河槽能能扩宽至全全桥时，即即为全桥桥桥孔过水净净宽；—桥墩水流侧向压压缩系数；；—河槽最大水深（m）；—河槽平均水深（m）；—河槽泥沙平均粒粒径（mm）；—与汛期含沙量有有关的系数数；各各参数取值值如下：==1.266，=270000m33/s，=30000m，=0.992，=16..09m，=11..47m,,=0.0075mmm,=0.666经经计算一般般冲刷为:=10.53mm3.2.2局部部冲刷计算算一般冲刷后墩前前行近流速速：==2.06m//s河床泥沙起动流流速:==0.62m//s墩前泥沙起冲流流速:==0.25m//s由于,所以局部部冲刷计算算：==4.53m式中中:—河床颗粒粒影响系数数；==3.75—墩形系数；—指数；==0.833.2.3确定定总冲刷深深度在二十年一遇最最大流量下下，总冲刷刷深度为15.006m,根据04.4、04.7、04.111、05.4、05.7地形图及进进场后测定定的河床冲冲刷情况确确定最大冲冲刷深度为为6m。河床标高及及各区段栈栈桥河床冲冲刷深度确确定如下表表表2-2区段里程桩号长度（m）河床标高（m）河床冲刷深度（m）第一区段ZQK0+0000～ZQK00+2000200-3～-96第二区段ZQK0+2000～ZQK00+300100-9～-176第三区段ZQK0+3000～ZQK00+650350-17～-236第四区段ZQK0+6550～ZQK1+000350-9～-176第五区段ZQK1+0000～ZQK1+250250-9～-16第六区段ZQK1+2550～ZQK3+0001750大于-133.3贝雷栈桥计算3.3.1桥面面板计算⑴计算模型由于公路—I级级汽车荷载载的中、后后轮着地宽宽度为0.6mm,其宽度已已直接作用用在纵梁上上，故不用用计算，只只计算汽车车前轮作用用在桥面板板跨中位置置的受力即即可。查《公公路桥涵设设计通用规规范》，公公路—I级汽车荷荷载前轴重重力标准值值30kN。取汽车车前轮作用用力P作为桥面面板计算荷荷载。板的的计算宽度度取1.0m。汽车冲冲击系数按按规范采用用1.3，结构自自重考虑为为1.1的分项系系数。荷载分布及支撑情情况见下图图：⑵弯距及变形情况况见下图图2-4桥面面板变形图图图2-5桥面面板弯矩图图3.3.2桥面面板纵肋II12计算算⑴计算模型将桥面板纵肋II12视为为两边支撑撑在桥面板板横肋I225a上的的多跨连续续梁计算，桥桥面板纵肋肋计算长度度取13.55m，其跨径径等于桥面面板横肋的的间距1.5mm,计算荷载载取栈桥自自重、公路路—I级车道荷荷载和人群群荷载。查查《公路桥桥涵设计通通用规范》，公公路—I级车道荷荷载的均布布荷载标准准值为qK=10..5kN//m；集中荷荷载标准值值采用直线线内插求得得PK=2200kN。人群荷荷载标准值值为3kN//m2，两侧人人行道的宽宽度假设为为1.5mm,则单个车车道承担的的人群荷载载转化为4.5kkN/m。结构自自重考虑为为1.1的分项系系数,汽车荷载载的分项系系数取1.4,人群荷载载的分项系系数取0.8,汽车荷载载的冲击系系数取1.3,汽车荷载载横向折减减系数为1。单根桥面板纵肋肋I12承受受的荷载分分布及支撑撑情况简化化如下图:⑵弯距及变形情况况见下图图2-6桥面面板纵肋II12变形形图图2-7桥面面板纵肋II12弯矩矩图3.3.3桥面面板横肋II25a计计算⑴车道荷载计算①计算模型将桥面板横肋II25a视视为两边支支撑在贝雷雷桁架上的的多跨连续续梁计算，桥桥面板横肋肋计算长度度取8m，其跨径径等于贝雷雷桁架的间间距,计算荷载载取桥面板板纵肋支点点的反力。桥面板纵肋I112支点的的反力最大大时荷载分分布图及支支撑情况见见下图：经计算I12支支点反力最最大为875..58kNN。单根桥面板横肋肋I25a的荷载分布布图及支撑撑情况见下下图：②弯距及变形情况况见下图：：图2-8桥面面板横肋I25a变形图图2-9桥面面板横肋I25a弯矩图⑵汽车荷载计算①计算模型将桥面板横肋II25a视视为两边支支撑在贝雷雷桁架上的的多跨连续续梁计算，桥桥面板横肋肋计算长度度取8m，其跨径径等于贝雷雷桁架的间间距,计算荷载载取桥面板板纵肋支点点的反力。单根桥面板横肋肋I25aa荷载分布布图及支撑撑情况见下下图：②弯距及变形情况况见下图：：图2-10桥桥面板横肋肋I25a变形图图2-11桥桥面板横肋肋I25a弯矩图⑶结构计算分析根据拟定的栈桥桥梁部结构构情况，对对15m跨径，利利用SAP22000分析程序序进行结构构计算。其其栈桥单根根桥面板横横肋计算结结果见下表表。车道荷载载和汽车荷荷载作用下下计算结果果汇总表表表2-3工况跨度(m)最大弯矩(kNN·m)最大变形(mmm)容许变形L/5500(mmm)公路—I级车道荷载、人人群荷载1513.00.302.6公路—I级汽车荷载、人人群荷载1515.920.232.63.3.4栈桥桥贝雷梁计计算⑴计算工况考虑设计荷载、验验算荷载的的作用，栈栈桥计算工工况主要有有：①公路—I级车道荷荷载、人群群荷载；②公路—I级汽车荷荷载重车走走在栈桥跨跨中、人群群荷载。⑵工况①计算单片贝雷纵梁荷荷载分布及及支撑情况况：贝雷纵纵梁弯矩及及变形图：：图2-12栈栈桥贝雷变变形图图2-13栈栈桥单排单单层贝雷弯弯矩图图2-14栈栈桥单排单单层贝雷剪剪力图⑶工况②计算单片贝雷纵梁承承受荷载分分布及支撑撑情况：单单片贝雷纵纵梁弯矩及及变形图：：图2-15栈栈桥贝雷变变形图图2-16栈栈桥单排单单层贝雷弯弯矩图图2-17栈栈桥单排单单层贝雷剪剪力图⑷结构计算分析根据拟定的栈桥桥梁部结构构情况，对对15m跨径，利利用SAP22000分析程序序进行结构构计算。其其栈桥单排排单层贝雷雷计算结果果见下表。工况作作用下计算算结果汇总总表表2-4工况跨度(m)最大弯矩(kNN·m)最大剪力(kNN)最大变形(mmm)容许变形L/8800(mmm)公路—I级车道荷载、人人群荷载15323.9599.3014.1018.75公路—I级汽车荷载重车车走在栈桥桥跨中、人人群荷载15249.66132.8811.0418.75查阅《装配式公公路钢桥多多用途使用用手册》，“321”贝雷桁架架容许应力力表：双排单层：容许许弯矩：15766.4kNN·m容许剪力力：490..5kN本栈桥采用四组组双排单层层贝雷桁架架，则：1576.4÷÷2=7888.2kN·mm>3223.955kN·mm490.5÷22=2455.3kkN>1132.888kN从贝雷桁架纵梁梁结构受力力上看这种种跨径满足足要求。3.3.5钢管管桩顶横梁梁I36aa计算⑴横桥向I36aa计算①计算模型将钢管桩顶承重重梁2I366a视为两边边支撑在钢钢管桩上的的两跨连续续梁计算，横横梁I36a计算长度度取8m，其跨径径等于钢管管桩的间距距3.2mm,计算荷载载取贝雷支支点的反力力的最大值值218..22kNN。钢管桩顶横梁II36a承受的荷荷载分布及及支撑情况况见下图：：PK=218.222/2=1109.111kN②弯距及变形情况况见下图：：图2-18承承重梁I36a变形图图2-19承承重梁I36a弯矩图⑵顺桥向I36aa计算①计算模型双排Φ600钢管桩顶顶顺桥向采采用2I366a型钢作为为承重梁,由以上计计算可知：：桩基最大大荷载发生生在公路—I级汽车荷荷载重车走走在栈桥跨跨中并有人人群荷载作作用时，最最大竖向荷荷载值为680..28kNN。荷载分布及支撑撑情况见下下图：其中P=680.228÷4==170..07kNN②弯距及变形情况况见下图：：图2-20承承重梁I36a变形图图2-21承承重梁I36a弯矩图⑶结构计算分析根据拟定的栈桥桥梁部结构构情况，对对15m跨径，利利用SAP22000分析程序序进行结构构计算。其其栈桥钢管管桩顶单根横梁I36aa计算结果果见下表。荷载作用下下I36aa计算结果果汇总表表表2-5类型跨度(m)最大弯矩(kNN·m)最大支反力(kkN)最大变形(mmm)容许变形L/5500(mmm)横桥向I36aa15104.91340.141.676.4顺桥向I36a15137.76170.072.216.43.3.6贝雷雷栈桥型钢钢杆件应力力计算结果果贝雷栈桥型钢杆杆件应力计计算结果汇汇总表表2-6序号名称规格最大应力σ(MMPa)容许应力[σ]](MPaa)最大变形(mmm)容许变形L/5500(mmm)1桥面板σ=12mm41.252150.440.72桥面板纵肋I12101.32151.413.03桥面板横肋I25a39.702150.302.64桩顶横梁I36a156.972152.216.43.3.7钢管管桩受力分分析与计算算⑴水文、地质条件件对现有地质资料料，目前按按钻孔ZK4的地质资资料为计算算依据，按按河床冲刷刷情况将栈栈桥分成7个区段进行计算。土层摩阻力表((钻孔ZK4))表2-7序号土层名称地基承载力(kkPa)桩周摩阻力(kkPa)底面高程(m))1-2粉土90220.22-1粉土13032-5.42-2粉土15040-6.53-1粉土14042-10.43-2粉土夹粉砂16045-16.34-1淤泥质粉质粘土土55-29.14-2淤泥质粉质粘土土夹粉土75-39.45粉质粘土85⑵钢管桩垂直承载载力作用下桩桩长计算①单桩垂直承载力力由以上计算可知知：单根Φ1000、Φ800钢管桩桩最大竖向向荷载值为为680..3kN，单根Φ600钢管桩最最大竖向荷荷载值为340..14kNN。②桩长计算由垂直承载力计计算出桩长长。贝雷栈桥钢钢管桩桩长长计算结果果一览表表2-8里程桩号长度(m)钢管桩规格(mmm)桩长(m)河床标高(m))ZQK0+0000～ZQK00+2000200φ60024.0～300.0-3～-9φ80024.0～366.0ZQK0+2000～ZQK00+300100φ60036.0-9～-17φ80040.0～444.0φ100044.0～466.0ZQK0+3000～ZQK00+650350φ80042.0～488.0-17～-23φ100046.0～511.0ZQK0+6550～ZQK1+000350φ60036.0～400.0-9～-17φ80036.0～444.0φ100040.0～444.0ZQK1+0000～ZQK1+250250φ60024.0～322.0-9～-1φ80028.0～366.0ZQK1+2550～ZQK2+150900φ60018.0～222.0大于-1φ80028.0⑶钢管桩整体稳定定性分析取河床冲刷最大大受力最不不利的单排排3φ10000+1φ600(斜桩加固)钢管桩进进行钢管桩桩整体稳定定性分析。河河床标高为为-23.0m,220年一遇高水水位+6.77m,考虑最最大冲刷深深度为6m,冲刷刷后的河床床标高为-29.0m,钢管桩假假定在标高高-31.0m处固结。圆圆柱形桥墩墩所受水压压力折减系系数为0.8。由于两根根φ10000钢管桩间净净距只有22.2m，故假定定后面墩柱柱流水压力力按前面墩墩柱流水压压力的70%逐渐递减减。按单排排3φ10000+1φ600(斜桩加固)钢管桩模模式进行钢钢管桩设计计计算，将将竖向集中中荷载直接接加在钢管管桩上，利利用SAP22000进行模拟拟计算。①钢管桩受力计算算图2-22单单排钢管桩桩模拟模型型图2-23设设计荷载组组合Ⅰ单排钢管管桩计算荷荷载图2-24设设计荷载组组合I单排钢管桩桩桩顶水平平位移图2-25设设计荷载组组合I单排钢管桩桩弯矩图图2-26设计荷载载组合I单排钢管桩桩轴力图图2-27设计荷载载组合III单排钢管管桩计算荷荷载图2-28设计荷载载组合II单排钢管桩桩桩顶水平平位移图2-29设计荷载载组合II单排钢管管桩弯矩图图图2-30设计荷载载组合II单排钢管桩桩轴力图②钢管桩受力分析析单单根φ600mmm钢管桩桩受力汇总总表表2-9设计荷载组合单根桩最大竖向向力水平力桩顶水平位移桩身最大弯矩桩身最大轴力kN(kN)cmkN·mkNI自重74.866.026266.53661.67Ⅱ自重74.866.791274.80641.39单根φ10000mm钢管管桩受力汇汇总表表2-100设计荷载组合单根桩最大竖向向力水平力桩顶水平位移桩身最大弯矩桩身最大轴力kN(kN)cmkN·mkNI自重7.87/1331.2775.844577.461010.600Ⅱ680.37.87/1331.2776.616611.501546.722③钢管桩稳定性计计算取受力最大的一根根φ10000mm的钢钢管桩进行行受压稳定定性计算。自由长度取31m(标高-31～0m)。φ1000mm钢钢管桩回转转半径i===0.335φ1000mm钢钢管桩长细细比λ===88.6根据《公路桥涵涵钢结构及及木结构设设计规范》中受压并在一个主平面内受弯曲或与此相当的偏心受压稳定性公式进行计算。==100.44MMPa≤==1355.88MPa构件受压压稳定式中：：N—计算轴向向力M—构件中部1/3长度范围围内最大计计算弯矩Am—毛截面积积Am=π×(0.52--0.4992)=0..03111m2Wm—毛截面抵抵抗矩Wm===7.6215××10-33m3φ1—轴心受压压构件的纵纵向弯曲系系数,查表知φ1=0.6632φ2—构件只在在一个主平平面受弯时时的纵向弯弯曲系数,取φ2=1μ—考虑弯矩矩因构件受受压而增大大所引用的的值,取μ=1计算结论：单根根φ10000mm钢管桩在在流水压力力和风力作作用下轴心心受压稳定定,因而单排排格构式3φ10000+1φ600(斜桩加固)钢管桩整整体稳定。⑷钢管桩桩身强度度验算根据《公路桥涵涵钢结构及及木结构设设计规范》第1.2.15的规定，对钢管桩进行强度验算。φ600mm钢管桩桩强度验算算σ1max==136.75MPaa<［σ］=215MMPaφ1000mm钢钢管桩强度度验算σ1max==129.96MPaa<［σ］=215MMPa通过以上计算可可知，钢管管桩受力满满足规范要要求。3.4型钢栈桥桥计算3.4.1桥面面板计算由于面板横肋II12的净净距17.66cm,公路—I级汽车荷荷载已直接接作用在横横梁上，故故不用计算算。3.4.2桥面面板横肋II12计算算⑴车道荷载计算①单根桥面板横肋肋I12的荷载分布布及支撑情情况：②弯距及变形情况况见下图：：图2-31桥桥面板横肋肋I12变形形图图2-32桥桥面板横肋肋I12弯矩矩图⑵汽车荷载计算①计算模型将桥面板横肋II12视为两两边支撑在在H60型钢上的多多跨连续梁梁计算，桥桥面板横肋肋计算长度度取8m，其跨径径等于H660型钢的间距,计算荷载载取栈桥自自重、公路路—I级汽车荷载和和人群荷载载单根桥面板横肋肋I12的荷载分布布及支撑情情况：②弯距及变形情况况见下图：：图2-33桥面板横横肋I122变形图图2-34桥面板横横肋I122弯矩图⑶结构计算分析根据拟定的栈桥桥梁部结构构情况，对对12m跨径，利利用SAP22000分析程序序进行结构构计算。其其栈桥单根根桥面板横横肋I12计算算结果见下下表。车道荷载载和汽车荷荷载作用下下计算结果果汇总表表表2-111工况跨度(m)最大弯矩(kNN·m)最大变形(mmm)容许变形L/5500(mmm)公路—I级车道荷载、人人群荷载124.680.271.4公路—I级汽车荷载、人人群荷载1211.570.731.43.4.3栈桥桥H60纵梁计算算⑴计算工况考虑设计荷载、验验算荷载的的作用，栈栈桥计算工工况主要有有：①公路—I级车道荷荷载、人群群荷载；②公路—I级汽车荷荷载重车走走在栈桥跨跨中、人群群荷载。⑵工况①计算单根H60型钢纵梁梁承受的荷荷载分布及及支撑情况况：单单根H60型钢纵梁梁弯矩及变变形图：图2-35H60型钢变形形图图2-36H60型钢弯矩矩图图2-37H60型钢剪力力图⑶工况②计算单根H60型钢纵梁梁承受荷载载分布及支支撑如下：：单根根H60型钢纵梁梁弯矩及变变形图：图2-38H60型钢变形形图图2-39H60型钢弯矩矩图图2-40H60型钢剪力力图⑷结构计算分析根据拟定的栈桥桥梁部结构构情况，对对12m跨径型钢钢栈桥，利利用SAP22000分析程序序进行结构构计算。其其栈桥单根根H60型钢计算算结果见下下表。工况作用下计算算结果汇总总表表2-122工况跨度(m)最大弯矩(kNN·m)最大剪力(kNN)最大反力(kNN)最大变形(mmm)容许变形L/8800(mmm)公路—I级车道荷载、人人群荷载12161.9559.0577.4311.6424公路—I级汽车荷载重车车走在栈桥桥跨中、人人群荷载12150.4975.91132.497.63243.4.4钢管管桩顶横梁梁计算⑴横桥向I36aa计算①计算模型将钢管桩顶承重重梁2I366a视为两边边支撑在钢钢管桩上的的两跨连续续梁计算，横横梁I36a计算长度度取8m，其跨径径等于钢管管桩的间距距3.2mm,计算荷载载取H60型钢支点的的反力的最最大值1332.49kN。钢管桩顶横梁II36a承受的荷荷载分布及及支撑情况况见下图：：PK=132.49//2=666.25kN②弯距及变形情况况见下图：：图2-41承重梁I36a变形图图2-42承重梁I36a弯矩图⑵顺桥向I36aa计算①双排Φ600钢管桩顶顶顺桥向采采用2I366a型钢作为为承重梁,由以上计计算可知：：桩基最大大荷载发生生在公路—I级汽车荷荷载重车走走在栈桥跨跨中并有人人群荷载作作用时，最最大竖向荷荷载值为6669.36kN。荷载分布及支撑撑情况见下下图：其中P=669.336÷4==167.34kN②弯距及变形情况况见下图：：图2-43承重梁I36a变形图图2-44承重梁I36a弯矩图⑶结构计算分析根据拟定的栈桥桥梁部结构构情况，对对12m跨径，利利用SAP22000分析程序序进行结构构计算。其其栈桥钢管管桩顶单根横梁I36aa计算结果果见下表。荷载作用下下I36aa计算结果果汇总表表表2-133类型跨度(m)最大弯矩(kNN·m)最大支反力(kkN)最大变形(mmm)容许变形L/5500(mmm)横桥向I36aa1298.52334.861.686.4顺桥向I36a12135.55167.34