苏震桃A3标钢便桥计施工方案计算书

钢便桥施工方案计算书一、 计算依据1、 《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)2、 《公路桥涵施工技术规范》(JTG041-2000)3、 《施工结构计算方法与计算手册》(2000.12)4、 《桥梁施工工程师手册》(1995.12)5、 《装配式钢桥使用手册》6、 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)7、 《路桥施工计算手册》8、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》二、 计算说明该便桥上部构造为装配式公路钢桥，每墩下部设置18根6200mm木桩基础，组成群桩，桩顶沿横向盖枕木水平连接，纵向用贝雷拼成盖梁。现着重从本便桥的如下三点进行验算：1、 木桩基础的承载能力验算；2、 主桥贝雷梁的强度验算；3、 横担“工”字钢强度及挠度验算。三、 便桥结构使用材料的力学验算(一)、桩基承载力验算：、51m下承式钢便桥当车辆位于桩位上时桩基承受力最大，最大承受力为：693+12.5X9=805.5Kn本桥桩基采用10米长木桩每组18根，水面以上2米，水中3米，木桩打入持力层深度5米，河床土质为粉质粘土，取粉土层桩周极限摩阻力为36Kpa，在桩尖承载力未考虑的情况下单根木桩的竖向承载力为：[P]=(UEliTi)/2=(3.14X0.2X36X5)/2=56.5Kn桩基最大承载力Pmax=805.5Kn，由18根6200木桩承担，由承载力验算可知6200木桩单桩承载力为：56.5Kn>805.5/18=44.8Kn。因此，本座桥采用18根10米长的木桩能够满足使用要求。2）、57m上承式钢便桥当车辆位于桩位上时桩基承受力最大，最大承受力为：693+12.2X8.5=796.7Kn本桥桩基采用8米长木桩每组18根，水面以上1米，水中2米，木桩打入持力层深度5米，河床土质为粉质粘土，取粉土层桩周极限摩阻力为36Kpa，，在桩尖承载力未考虑的情况下单根木桩的竖向承载力为：[P]=（UEliTi）/2=（3.14X0.2X36X5）/2=56.5Kn桩基最大承载力Pmax=796.7Kn，由18根6200木桩承担，由承载力验算可知6200木桩单桩承载力为：56.5Kn>796.7/18=44.3Kn。因此，本座桥采用18根8米长的木桩能够满足使用要求。（二）、主桥贝雷梁的强度验算；1） 、51m下承式钢便桥桥梁结构：双排单层上下加强型下承式结构，为总长51米的三跨桥，河道宽度约为40米，净跨径为10米+18米+12米，最大跨径为18m，桥面净宽为4.0米，桥面系采用钢木组合桥面（15cm方木桥面板+15cm方木道板+花纹钢板）。桥墩采用木桩群组，每组桩基为直径200mm长10米的木桩18根，利用单层贝雷片做接长处理。2） 、57m上承式钢便桥桥梁结构：六排单层上承式结构，为总长57米的三跨桥，净跨径为16.5米+17米+16.5米，最大跨径为17m，桥面净宽为4.0米，桥面系采用钢木组合桥面（15cm方木桥面板+15cm方木道板+花纹钢板）。桥墩采用木桩群组，每组桩基为直径200mm长8米的木桩18根。3） 、27m下承式钢便桥桥梁结构：双排单层上下加强型下承式结构，为总长27米单跨桥，净跨径为24米，桥面净宽为4.0米，桥面系采用钢木组合桥面（15cm方木桥面板+15cm方木道板+花纹钢板）。以上三座钢便桥的立面和断面图见附图利丰桥结构与青云港桥相同，净跨径为20米，计算略。51m下承式钢便桥（划船港）荷载组合：设计荷载根据使用要求为50吨。当汽车荷载位于桩墩正上方时，桩承受的荷载为最不利荷载。超载系数为1.05，动载系数取1.2，安全系数取1.1。最大活载：50X1.05X1.2X1.1=69.3吨。钢便桥静载（自重）为：1.25吨/米，汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合。取最大计算跨径18m进行受VA=VB=(18X12.5+693)/2=459Kn2、 主梁抗弯计算M=693X18/4=3118.5Kn/m1M「(12.5X182)/8=506.3Kn/mM=M1+M「3118.5+506.3=3624.8Kn/m3、 剪力验算剪力最大处为汽车行驶全桥墩处Qmax=693+12.5X9=805.5Kn4、 验算强度贝雷片力学性能为：加强型桁架几何特性：I=577434.4cm4W=I/70=8249.1cm3[M]=2730Kg/cm2X8249.1cm3=22519941.6Kg.cm=225.2t.m[Q]=2730Kg/cm2X10.24cm2=27955Kg=28.0t⑴、主梁最大弯距Mmax=362.48t.m，则单片贝雷片承受弯距：M=362.48/4=90.62t.m<[M]=225.2t.m安全系数：225.2/90.62=2.49故抗弯性能满足要求。纵梁最大剪力Qmax=80.55t单片贝雷片承受剪力：Q=80.55t/4=20.13t<[Q]=28.0t安全系数：28.0/20.13=1.39故抗剪性能满足要求。⑶、单桩容许承载力验算：当车辆位于桩位上时桩基承受力最大，最大承受力为:693+12.5X9=805.5Kn=80.55t因此，本座桥采用18根10米长的木桩能够满足使用要求。57M上承式钢便桥（朱家浜）荷载组合：设计荷载根据使用要求为50吨。当汽车荷载位于桩墩正上方时，桩承受的荷载为最不利荷载。超载系数为1.05，动载系数取1.2，安全系数取1.1。最大活载：50X1.05X1.2X1.1=69.3吨。钢便桥静载（自重）为：1.22吨/米，汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合。取最大计算跨径17m进行受17M中跨受力简图1、 汽车行驶至跨中时支座反力VA=VB=(17X12.2+693)/2=450.2Kn2、 主梁抗弯计算M=693X17/4=2945.3Kn/m1M2=(12.2X172)/8=440.7Kn/mM=M1+M2=2945.3+440.7=3386Kn/m3、 剪力验算剪力最大处为汽车行驶全桥墩处Qmax=693+12.2X8.5=796.7Kn4、 验算强度贝雷片力学性能为：桁架几何特性：I=250487.2cm4W=I/70=3578.5cm3[M]=2730Kg/cm2X3578.5cm3=9769390.8Kg.cm=97.7t.m[Q]=2730Kg/cm2X10.24cm2=27955Kg=28.0t⑵、主梁最大弯距Mmax=3386t.m，则单片贝雷片承受弯距：M=338.6/6=56.4t.m<[M]=97.7t.m安全系数：97.7/56.4=1.73故抗弯性能满足要求。⑶、纵梁最大剪力Qmax=79.67t单片贝雷片承受剪力：Q=79.67t/6=13.28t<[Q]=28.0t安全系数：28.0/13.28=2.11故抗剪性能满足要求。⑶、单桩容许承载力验算：当车辆位于桩位上时桩基承受力最大，最大承受力为：

693+12.2X8.5=796.7Kn=79.67t27m下承式钢便桥（青云港、利丰桥）荷载组合：设计荷载根据使用要求为50吨。超载系数为1.05，动载系数取安全系数取1.1。最大活载：50X1.05X1.2X1.1=69.3吨。钢便桥静载（自重）为：1.55吨/米，汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合。取最大计算跨径24m进行受力验算受力简图如下:集中荷载受力简图如下:集中荷载F=693Kn均布荷载q=15.5Kn/m12m12m12m24m24M中跨受力简图1、汽车行驶至跨中时支座反力V=V=(24X15.5+693)/2=532.5Kn2、主梁抗弯计算M=693X24/4=4158Kn/mM=(15.5X242)/8=1116Kn/mM=M+M=4158+1116=5274Kn/m3、 剪力验算剪力最大处为汽车行驶全桥端处Qmax=693+15.5X12=879Kn4、 验算强度贝雷片力学性能为：加强型桁架几何特性：I=577434.4cm4W=I/70=8249.1cm3[M]=2730Kg/cm2X8249.1cm3=22519941.6Kg.cm=225.2t.m[Q]=2730Kg/cm2X10.24cm2=27955Kg=28.0t⑷、主梁最大弯距Mmax=527.4t.m,则单片贝雷片承受弯距：M=527.4/6=87.9t.m<[M]=225.2t.m安全系数：225.2/87.9=2.56故抗弯性能满足要求。⑸、纵梁最大剪力Qmax=87.9t单片贝雷片承受剪力：Q=87.9t/6=14.7t<[Q]=28.0t安全系数：28.0/14.7=1.9故抗剪性能满足要求。（三）、横担“工”字钢即横梁强度及挠度验算：3.1、横梁强度验算为简化桥梁横向影响线的计算车道荷载可按下图所示的等效荷载车轮集中力形式布置，桥面系28a工字钢横梁每隔1.5m配置一根，横梁的计算跨径按二排桁架来考虑，取计算跨径为4.7m，车道宽度为3.7m。横梁受力如下图：其中静载为横梁以上桥面系均布荷载：q=5.27Kn/mP静=1.5X5.27=7.905Kn活荷载沿纵向，车辆后轴正对横梁，横梁承受的活载压力为：P活=60Kn轮式荷载计算图(单位：m)横梁活载计算：- 1R=——(2+3.9)X60=75.32KnA4.71RB=行(0.85+2.75)X60=45.96KnM=75.32X0.85=64.02Kn.mAM=45.96X2=91.92Kn.mB计算横梁的最大弯距，近似取静载的跨中弯距与活载产生的最大弯距进行叠加，结果偏于安全。(考虑超载系数为1.05，动载系数取1.2,安全系数取1.1)…一一一一1 5.27M=M静+M活X1.2X1.1X1.05=§X――X4.72+91.92X1.2X1.1X1.05=130.5Kn.m应力验算：Ow=M/W=130.5/508=256MPaV[o^]=273MPa验算结果：横梁强度符合使用要求。3.2、横梁挠度验算受任意荷载的简支梁，只要挠曲线上没有拐点，均可近似地将梁中点的挠度作为最大挠度。采用叠加法计算横梁上均布荷载和集中荷载造成的挠度：受均布荷载时w=w|x^=384E：=(5X5.27X4.654)/(384X2.1X105MPaX7115cm4)=2.1