钢便桥计算书太阳河大桥

1、太阳河大道桥梁工程临时便桥计算书太平洋第十建设集团 太阳河大道工程项目经理部 二O六年六月目 录1、编制依据及规范标准1.1、编制依据1.2、规范标准2、主要技术标准及设计说明2.1主要技术标准2.2设计说明2.2.1、桥面板222、主梁223、桩顶分配梁2.2.4、基础2.2.5、附属结构3、荷载计算3.1、活载计算3.2、恒载计算4、结构计算4.1、桥面板计算4.1.1、荷载计算4.1.2、力学模型4.1.2、承载力检算4.2、主梁计算4.2.1、荷载计算4.2.2、材料力学性能参数及指标4.2.3、钢便桥最不利受力力学模型4.2.4、承载力验算4.3、桩顶分配梁计算4.3.1、荷载计算4

2、.3.2、材料力学性能参数及指标4.3.3、力学模型4.3.4、承载力检算4.4、钢管桩桩长计算4.4.1钢管桩最大荷载计算442入土深度计算443承载力验算太阳河大桥、太阳湖大桥临时钢便桥计算书1、编制依据及规范标准1.1、编制依据（1）、中标通知书（协议书）（2）、现行施工设计标准（3）、施工栈桥方案图（4）、现行施工安全技术标准（5）现场踏勘及测量资料、施工调查资料1.2、规范标准（1）、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）(2) 、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)(3) 公路桥涵施工技术规范(JTG TF50-2011)(4) 公路工程质量检验评定标准

3、(JTG F80/1-2004 )(5) 、起重设备安装工程施工及验收规范(GB5O278-2O10(6) 、路桥施工计算手册2、主要技术标准及设计说明2.1主要技术标准桥面宽度：7.0m振动锤：60型设计荷载：公路一I级汽车荷载桥跨布置：1.5+ (12m*4+3 m) + (12 m *3+3 m ) *2+(12*3+6) +1.5m便桥全长：175m2.2设计说明太阳河大桥施工便桥设计荷载主要考虑结构自重，公路一I级汽车荷载，设计长度175m现将各部分结构详述如下：2.2.1、桥面板整座便桥桥面板材料为6mm防滑钢板+15cm厚C30钢筋混凝土桥 面板，桥面钢板与贝雷梁之间进行螺栓连接

4、并坐砂浆，保证栓接质量。2.2.2、主梁采用(三排单层+双排单层+三排单层)321贝雷片(3榀8片) 作为主梁，中间双排单层贝雷梁与两边三排单层贝雷梁横向间距均为 70 cm,每榀贝雷梁顶面横向采用支撑架(90 cm)联结，贝雷片下部 两侧采用U形扣固定于桩顶分配梁上。223、桩顶分配梁便桥每个钢管支墩顶贝雷片主梁支承在2根I 36b工字钢横向分配梁上；桩顶设置1000*1000*10mm钢垫板桩头，分配梁居中并与桩 头焊接，保证分配梁的稳定性。I 36b型工字钢（双拼）下横梁每根 长度为700 cm2.2.4、基础2.2.4.1、桥台基础桥台处于大堤位置，地基进行简单处理。栈桥两端与大堤顺接

5、， 两端填土并做浆砌石防护。2.242、桥墩基础（钢管桩）桥墩基础采用820X 10mn钢管桩，每排墩设置两根钢管桩；制 动墩采用两排四根630X 8mm钢管桩，两排钢管桩纵向距离 3m,钢 管桩横向间距4m钢管桩间采用20工字钢焊成剪刀撑连接，钢管桩 桩头与分配梁间焊接牢固。2.2.5、附属结构便桥栏杆采用48X 3.5mm钢管，立杆间距为2m设两排横杆。3、荷载计算3.1、活载计算本便桥主要供混凝土罐车、各种施工机械设备及项目部车辆等通 行，使用荷载大于便桥施工阶段50t履带吊车荷载，因而本便桥荷载 按公路一I级汽车荷载检算，则活载为：公路一I级汽车荷载：G=550kN根据公路桥涵设计通用

6、规范（JTG D60-2004）相关规定，公路-I级汽车荷载为550kN。汽车轴重：p前=30KN P中=2X 120KN P后 =2X 140KN 轴距：3.0m+1.4m+7m+1.4m3.2、恒载计算便桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶分配梁等结构自重,见下表1：序号结构名称荷载集度（kN/m）备注1桥面板3.3+26.25=29.55纵向2桥面板（纵向0.6m）0.28+2.25=2.53横向3贝雷片主梁1.05*8=8.4纵向4、结构计算便桥结构横断面如下图，根据从上到下的原则依次计算如下:11便桥横断面图单位：厘米4.1、桥面板计算桥面板为现浇叠合板，轮触地长度30cm传递到桥面

7、板下层防滑板长度为60cm桥面板计算模拟横向跨越两片贝雷梁的简支梁进行计算，梁长 0.9m、梁宽 0.6m、梁高 0.156m。4.1.1、荷载计算在公路一I级汽车荷载作用下，最大作用力为后轮单轮70kN集中荷载，梁自重取0.9*0.6*0.156范围钢板及混凝土重力之和，为 2.53 kN/m。4.1.2、力学模型及计算以一跨简支梁进行计算，最大荷载为70KN模型如下：2.53kN/m力学楷型:挠度曲线:经计算：受拉区总拉力为：F实际= 1/2 *6.6*0.15/2*0.6 =149kN混凝土不受拉，全部由钢板承担？=149/0.6/0.006=41.39MPaQmaF36.14kNT m

8、a>=3/2*36.14/0.15/0.6=602kPa4.1.3承载力验算 a、强度检算?=41.39MPa < f=145MPa ,T ma>=602kPa < T =85MPa 合格;b、刚度检算合格f max二 0.2mm < 900/400=2.25mm4.2、主梁计算主梁8片1500mrH 3000mm单层贝雷片，采用（三排单层+双排单 层+三排单层）321贝雷片（3榀8片）形式，中间双排单层贝雷梁与 两边三排单层贝雷梁横向间距均为 70 cm,每榀贝雷梁顶面横向采用 支撑架（90 cm）联结，贝雷片下部两侧采用 U形扣固定于桩顶分配 梁上。主梁按单孔

9、一辆公路一I级汽车荷载，按中跨简支梁检算。4.2.1、荷载计算钢便桥主梁以上恒载为桥面板自重，其荷载大小为：q总=29.55kN/m，每片主梁分配1/8荷载，即q分=3.69kN/ m。公路-I级汽车自重荷载： P前=30kN,P中二2 120kN,唏二2 140kN , 轴距：3.0m+1.4m+7m+1.4m按单片梁最高分配系数0.4倍单边荷载 考虑，即 P前=30/2*0.4二 6 kNP中=120/2*0.4=24 kN P 后=140/2*0.4=28 kN，传递到贝雷梁顶可按 P前二6 /0.6=10kN/ m P 中=24/0.6=40 kN/ m P 后=28/0.6=46.7

10、 kN/ m 的均布荷载计算。4.2.2、材料力学性能指标150cmx 300cm单层贝雷片：N弦杆=563kNN斜弦杆=171 kN N竖杆=212 kN t =85MPa4.2.3、钢便桥最不利受力力学模型在只允许单辆车通过的情况下，由于一跨长度只有 12米，所以当 第二排车轮位于墩顶时为贝雷梁最不利受力情况。计算模型如下：由结构力学求解器得轴力图如下： 1 1-90.93-2ZQ6100.67-122.86-5&4.87G&.73132-6最大轴力N弦杆= 132.6 kN N斜弦杆 =-59 kN N竖杆=-122.86 kN剪力图如下: I I I 丨 丨 I-12.

11、18-3.145.9114.95*167*7.6613810*4319.47最大剪力Q=19.47 kN变形曲线：最大下挠值为 f max= -7.1mm。424、承载力验算:a、强度检算最大轴力N 弦杆= 132.6 kN <N 弦杆=563kNN斜弦杆=-59 kN <N斜弦杆=-171 kNN竖杆=-122.86 kN <N竖杆=212 kN ,合格;最大剪力Q=19.47 kNt =2*19.47/25.48*10 -4=15.3 MPa <t =85MPa ,合格；b、刚度检算f max二 7.1mm < 12000/400=30mm ,合格。4.3、桩

12、顶分配梁计算桩顶分配梁采用双拼136b工字钢，桩顶分配梁与贝雷片主梁用 自制“U型卡连接牢固，桩顶分配梁与桩头焊接牢固。431、荷载计算荷载为贝雷片下分配梁支反力作为集中力，最大F=150.85kN。其它三个为 F=( 150.85-3.69*12-1.05*12 )/0.4*0.2+( 3.69+1.05)*12=103.865 kN，另四片梁以分配梁跨中点对称分布。双拼 I36b 分配梁自重：g=0.656 *7*2=9.184 kN4.3.2、材料力学性能参数及指标I36b工字钢：I=16530cm42A=83.5 cm b=1.2cm h=33cmEI=2.1*10 "*1.

13、653*10 -4=3.471*107 N卅g=65.6kg/m4.3.3、力学模型-56.7619.4195.59171+75-04.84-1S.6757.5133.67209.84弯矩图-30.6910,5451.7692.99-51.3-10,07314572.38113.6下缘应力图-193,04-64J564.35193,04-257.39-128.690128.69257.39剪力图位移 V=-5.1(mmj变形曲线434、承载力检算由图可知：下缘应力?max=113.6MPaT ma>=257.39/(2*1.2*33*10-4)=32.5MPa< f=145MPa

14、;T ma)=32.5MPa < a、强度检算t =85MPa 合格;b、刚度检算合格f max= 5.1mm < 4000/400=10mm ,4.4、钢管桩桩长计算桥墩基础采用820X 10mn钢管桩，每个墩2根，制动墩采用4 根630x 8mm钢管桩。桩的外露高度取14m计，地基土为砂性土， 摩阻力取20Kp,摩擦影响系数取0.8。4.4.1、钢管桩最大荷载计算在只允许单辆车通过情况下，钢管桩最不利受力计算模型如下:由结构力学求解器求得剪力图如下：-74.74-37.Q36 甜ifiA7.11则桩顶分配梁对贝雷梁最大支反力为：Fmax=76.11+74.74=150.85kN

15、一排墩的最大荷载为：F支二(150.85-3.69*12-1.05*12 )/0.4*2+29.55*12+1.05*8*12=925.25kN一根钢管桩需要提供的支撑力为：F支/2=462.625kN，故取单桩承载力为 462.625kN。制动墩F支=925.25+115.2 (墩顶恒载)=1040.45 kN，单桩支承力为F 支/4 =260.11 kN。桩长计算公式为：P = 4-( U Y柑/曲+ aAaR)4 * 3 2.4)卩单桩轴向受屁容许承载力(kN),当荷载组合I或组合HI或组合IV 或组件/作用时，可提高25%(荷找组合I中如含有收缩，徐变或 水浮力的荷载效应，也应同样提髙

16、)；U桩的周长(tn h匚承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度(m)：r；与Lt对应的各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa);按表4 *3*2-4采 用；442、入土深度计算820X 10mn钢管桩入土深度计算:桩端承载力计算如下：qpk按规范列表取值1500kPa,贝卩桩端Qpk=0.8*1500*PI()*(0.82/2)八2=633.4kN取 2 倍安全系数后桩端0.5Qpk=317kN,由于桩端承载力值有较大的不确定性，计算考虑将这部分抗力作为安全储备。摩擦桩，桩截面周长2.575m,侧摩阻系数20kPa。入土深度(m)1234567承载力(kN)342.75368.5394.2542044

17、5.75471.5497.25经计算得出桩的入土深度与承载力之间的关系见上表。由计算结 果得出桩的入土深度为6m考虑到桩的外露长度及河床水深及淤泥 厚度，因此钢管桩的长度20m满足要求。630 x 8mn钢管桩入土深度计算:桩端承载力计算如下：qpk按规范列表取值1500kPa,贝卩桩端Qpk=0.8*1500*PI()*(0.63/2)A2=373.9kN取 2 倍安全系数后桩端0.5Qpk=186.9kN,由于桩端承载力值有较大的不确定性，计算考虑将这部分抗力作为安全储备。摩擦桩，桩截面周长1.978m,侧摩阻系数20kPa。入土深度(m)12345承载力(kN)206.68226.46246.24266.02285.8经计算得出桩的入土深度与承载力之间的关系见上表。由计算结果得出桩的入土深度为4m考虑到桩的外露长度及河床水深及淤泥-2厚度，因此钢管桩的长度18m满足要求。443、承载力检算a、强度检算 820X 10mm钢管桩。二P/A=462.625*103/2.575*10=17.97MPa< (T =145MPa,3 630X 8mm钢管桩。=P/A=260.11*10 /1.583*10-2=16.43MPa< (T =145MPa,