高明镇安置点项目-临时便道工程临时钢便桥结构计算报告书

高明镇安置点项目-临时便道工程临时钢便桥结构计算报告书高明镇安置点项目-临时便道工程-钢便桥施工图设计结构计算报告书第6页共sectionpages6页一、设计采用规范、标准（1）《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）-2019年版（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）（3）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）（5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）（6）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3350-2020）（7）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）（8）《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）（9）《装配式公路钢桥多用途使用手册》（10）《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2016）（11）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）二、设计要点（一）、设计采用技术标准设计荷载：城市—A级。设计行车速度：双向两车道，10km/h。设计水位：435.375。（二）地理位置、地形、地貌（三）、桥梁设计方案上部结构上部结构选择国产贝雷梁为受力单元，结合设计荷载以及下部桩基的承载力要求。桥梁跨径布置为单跨15m，一片主梁采用加强型单排单层体系。设计采用8片纵梁，全桥宽7.0m，纵梁间距90cm，顺桥向以3米间距设横向支撑架，确保纵梁横向稳定，共同参与受力。横梁采用25号工字钢，以70-88.5cm间距设置。桥面板采用定型桥面板。在两侧桥台处设伸缩钢板，上部结构采用部件的技术要求见下表：桁架容许内力表容许内力加强桥梁单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩(kN.m)1687.533754809.46750.09618.8剪力（kN）245.2490.5698.9490.5698.9桥梁几何特性表结构构造几何特性W（cm3）I(cm4)单排单层不加强3578.5250497.2加强7699.1577434.4双排单层不加强7157.1500994.4加强15398.31154868.8三排单层不加强10735.6751491.6加强23097.41732303.2双排双层不加强14817.92148588.8加强30641.74596255.2三排三层不加强22226.83222883.2加强45962.66894390表中黑体为本桥采用数据。下部结构桥台采用5根D63cm钢管桩，钢管桩上接台帽，基础双排梅花形布置。结构计算（一）主纵梁计算第一种工况：正常运营保通期间根据桥跨布置以及便桥架设施工方案，取桥跨最大跨径15m，按照简支梁进行主梁结构安全验算。（1）恒载桥面系：24.5KN/m。25a工字钢横梁：0.381KN/mx15=5.72KN/根。15m跨内20根。将集中荷载换算成均布荷载为7.6KN/m。贝雷梁等：贝雷架：270kg/片，加强弦杆：80kg/片，贝雷花架：30.6kg/片，贝雷剪刀撑：22.4kg/片，全桥合计共,31688.9kg，即2112.6kg/m，21.1kN/m。单侧护栏：1.1KN/m。恒载产生的弯矩：M恒=1/8（q*L*L)）=（（24.5+7.6+21.1+1.1*2）*15*15）/8=1558.1kN*m。恒载产生的剪力：Q恒=1/2（q*L)）=（24.5+7.6+21.1+1.1*2）*12/2=332.4kN。（2）活载根据《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）(2019版），计算弯矩时，城市—A级车道荷载均布荷载标准值为qk=10.5kN/m，集中荷载标准值采用内插法得Pk=220kN/m。计算剪力时，城市—A级车道荷载均布荷载标准值为qk=10.5kN/mX1.2=12.6kN/m，集中荷载标准值内插Pk=220X1.2=264kN/m。活载产生的弯矩为：M跨中=2*（1/8*（q*L*L）+1/4*（PL））=2*（（10.5*15*15）/8+220*15/4）=2240.6kN*m。活载产生的剪力为：Q支点=2*（1/2（q*L）+1/2（P））=12.6*15+264=453kN由上可得：M总=1.2x1558.1+1.4x2240.6=5006.6kN*m。Q总=1.2x332.4+1.4x453=1033.1kN。结构重要安全系数1.1，冲击系数取0.3，桁架为单排单层加强型，抗弯折减系数为1.0，抗剪折减系数为1.0。查桁架允许应力表可知：1.1x（1+0.3）x5006.6kN*m=7159.4kN*m＜1687.5X8=13500kN*m。1.1x（1+0.3）x1033.1kN=1477.3kN＜245.2x8=1961.6kN由此可知：贝雷梁主梁结构强度满足规范设计要求。施工过程中主梁安全性验算在便桥施工中跨过程中，吊车（25吨汽车吊）是架设在桥跨上，应验算施工过程中，桥跨的安全性。采用车辆荷载加载。可将吊车按照集中荷载加载在跨中（此种简化偏安全）P=300kN+100kN=400kN，其中吊车自重300kN，施工活载100kN。M活=1/4（PL）=1/4x（400x15）=1500kN*m。将吊车布置在支点处时：Q活=400kN施工荷载及人群荷载取22kN/m。M人=（1/8（q*L*L））=1/8（22*15*15）=618.8kN*mQ人=1/2（q*L）=1/2（22*15）=165kN恒载产生的弯矩：M恒=1/8（q*L*L)）=（（24.5+7.6+21.1+1.1*2）*15*15）/8=1558.1kN*m。恒载产生的剪力：Q恒=1/2（q*L)）=（24.5+7.6+21.1+1.1*2）*12/2=332.4kN。由上可得：M总=1.2x1558.1+1.4x（1500+618.8）=4836.0kN*m。Q总=1.2x332.4+1.4x（400+165）=1189.9kN。取结构重要安全系数为1.1。查桁架允许应力表可知：1.1x4836kN*m=5319.6kN*m＜1687.5X8=13500kN*m。1.1x1189.9kN=1308.9kN＜245.2x8=1961.6kN综上：两阶段，贝雷梁容许弯矩和剪力均大于最大值，贝雷梁安全。（二）横梁计算横梁取25a工字钢，抗弯模量W=402cm3，面积A=48.54cm2。两个贝雷梁的横向距离最大值为90cm。可将这段梁简为简支梁进行计算。在保通运营期间：根据《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）(2019版），车辆荷载轴重最大值为200kN。即每轮重100kN。将轮重100kN以集中荷载形式作用在跨中：M=1/4（PL）=1/4（100x0.9）=22.5kN*mQ=1/2（P）=50kN25a自重为0.38KN/m，桥面：24.5KN/m。自重产生的弯矩M恒=1/8（q*L*L）=（（24.5+0.38）*0.9*0.9）/8=2.52kN*m。Q恒=1/2q*L=（（24.5+0.38）*0.9）/2=11.2kN在施工中跨过程中，吊车范围内有4根横梁，每根横梁承受的荷载为P=400/4/2=50kN。将轮重50kN以集中荷载形式作用在跨中：活载M=1/4（PL）+=1/4（50x0.9）=11.25kN*mQ=1/2（P）=25.0kN。横梁应力为σ=M/W=（1.2x2.52+1.4x22.5）x103/402=85.9kPa＜［σ］=188.5kPa剪应力τ=Q/A=（1.2x11.2+1.4x50）/48.54=83.44/48.54=1.72MPa＜［τ］=125MPa。综上，两阶段，横梁容许弯矩和剪力均大于最大值，贝雷梁安全。（三）桩基计算五根钢管桩共同承受上部荷载，恒活载3215.6/2+273.1/2=1744.35kN单桩P=1744.35/5=348.9kN。考虑台后填土等因素，桥梁桩基取单桩承载力450kN按照摩擦桩进行验算（不考虑桩端承载力）1-1粉质黏土：灰黄色，可塑，层厚5.1m；地基土承载力基本容许值[fa0]=120kPa，钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值qik=30kPa。1-2强风化泥质砂岩：紫灰、灰紫色，层厚0.9m；地基土承载力基本容许值[fa0]=300kPa，钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值qik=130kPa。层底高程-2.2m1-3中风化泥质砂岩：紫灰、灰紫色，层厚20m；地基土承载力