过管道栈桥计算书(3.10)

1、江番北街水道桥栈桥计算书北街水道桥过管道栈桥计算书第一章 工程概况1.1工程概况北街水道桥设计为独柱双塔中央双索面半漂浮体系混凝土斜拉桥。全桥长800米，其中主跨为380米，共设有2个过渡墩、2个辅助墩、2个主墩。其中2#、3#、4#墩位于水中，桥梁施工时需要搭设栈桥及水中施工平台，作为施工材料、机械设备转运的主要通道，同时也作为施工人员上下班通道。跨管道栈桥长27m，桥面宽度为5.05m，最大跨径为15m。栈桥顶面标高定为+7.0m。根据施工图纸等设计资料，主要标高数据如下；序号位置标高（m）备注1桩基顶标高-2.426主墩2承台顶面3.574主墩3跨管道栈桥标高+7.7桥面4设计最高航水位

2、5.5745设计最低通航水位0.2446设计洪水位6.0147水深588常水位2.51.2栈桥结构形式过管道栈桥跨径分布为12m+15m，采用贝雷梁反吊的结构形式。栈桥支撑基础有桥台基础和钢管桩基础两种。钢管桩支撑基础采用82cm，8mm钢管，横联及斜撑采用42.6cm，6mm钢管，栈桥桩顶上放置双拼I36工字钢，然后在其上架设两组双拼贝雷梁做承重梁，两组贝雷间距为560cm，采用花窗连接，每组贝雷上横铺160cm长双拼I25号工字钢，间距300cm，再顺桥向铺设228槽钢通过32精轧螺纹钢反吊2I36工字钢作为扁担梁，其上铺设I25工字钢，间距30cm，以承受栈桥所承受的车辆荷载。栈桥具体构

3、造图如下：钢便桥顺桥向布置图（单位 cm）钢便桥横断面图（单位 cm）第二章 计算思路1、栈桥计算按照栈桥受力传递的顺序，分别计算I25工字钢、2I36工字钢、32精轧螺纹钢、228槽钢、贝雷梁及基础计算。栈桥所受荷载采用公路桥涵设计通用规范中的公路I级荷载，同时考虑结构构件自重，按照最不利情况组合对结构进行受力验算；2、对于扁担梁2I36工字钢按照钢结构设计规范进行局部的焊缝验算；3、计算刚栈桥在温度变化作用下的伸缩位移计算；第三章 荷载工况分析栈桥作为施工机械、设备、人群通行便道，设计荷载采用公路一级荷载，车道采用单车道荷载。栈桥最大跨径为15m，根据公路桥涵设计通用规范，公路I级车道荷载

4、的均布荷载标准值为，集中荷载标准值为。计算剪力效应时，集中荷载标准值为。考虑结构重要系数为1.0，车辆荷载荷载效应系数为1.4。结构应力设计值采用，对于局部结构可1.3倍系数提高应力允许值。车辆荷载的立面、平面尺寸及主要技术指标规定如下图：第四章 施工栈桥受力分析4.1 I 25a工字钢验算分析可知，车辆荷载中后车轮着地宽度为60cm，前轮着地宽度为30cm，而两条I25工字钢间距为30cm。可知中后组车轮下最少有2条I25工字钢共同受力，前轮下最少有1条工字钢受力。单条工字钢所受的车辆荷载：后轮：，中轮：前轮：由于栈桥吊杆间距为120cm，将I25工字钢按照两跨连续梁进行计算，将车辆荷载的后

5、轮周转作用于上进行强度验算。（1）后轮荷载位于I25a工字钢跨中位置时弯矩最大，如下；（2）当车轮位于支点上时，剪力最大如下图所示；经计算得最大变形为0.1mm，最大剪力48.8KN,10.7KN.m查I25a得；S=230.77, d=8m, 402得；，正应力满足要求。，剪应力满足要求。挠度：，满足要求。4.2 2I36工字钢验算桥面宽度为5.05m，根据公路桥涵设计规范桥涵设计车道数要求，在桥面宽度方向按照单车道进行布载。桥面I25工字钢反力影响线如下：当车辆荷载后轮组位于2I36工字钢上时，作用于其上的荷载最大。最大荷载值为：，车辆荷载的横向间距为1.8m。建立计算模型如下：

6、经计算得最大变形为9.7mm，最大剪力127.9KN,206.2KN.m查I36a得；S=508.8, d=10mm, 875得；，正应力满足要求。，剪应力满足要求。挠度：，满足要求。4.3精轧螺纹钢验算经过2I36工字钢验算可知，作用于单根精轧螺纹钢上的作用力为127.9KN。根据JTG D62-2004公路混凝土桥涵设计规范可知，JL32精轧螺纹钢抗拉强度设计值为770MPa。 满足要求。4.4 228槽钢验算取单跨228槽钢按照简支梁进行验算。取车辆荷载得后轮组为验算荷载进行验算，此时为最不利情况；由4.3计算可知，单根精轧螺纹钢的最大作用力为127.9KN，当荷载位于跨中时（

7、距离支座1.3m）弯矩最大：当荷载位于靠近支点位置（距离支座0.25m）时，剪力最大；经计算得最大变形为3.6mm，最大剪力118.2KN,94.9KN.m查28a得；S=200.2, d=7.5mm, 340得；，正应力满足要求。，剪应力满足要求。挠度：，满足要求。4.5贝雷验算栈桥贝雷强度验算按照公路I级荷载进行验算，考虑荷载偏心，按照单侧贝雷进行验算。栈桥验算荷载：公路I级车道荷载的均布荷载标准值为，集中荷载标准值为。计算剪力效应时，集中荷载标准值为。考虑结构重要系数为1.0，车辆荷载荷载效应系数为1.4。结构自重及桥面系荷载按照。首先利用迈达斯模型求得栈桥各跨结构的影响线分布

8、情况，然后将车道荷载的均布荷载标准值布满于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于影响线中的一个最大影响线峰值处。经计算可知， 15m跨处（2单元），跨中正弯矩影响线面积最大，且2单元i端剪力影响线面积最大。影响线图如下：最大正弯矩影响线最大剪力影响线将均布荷载布满于同号的影响线上，并将集中荷载标准值作用于最大影响线峰值处，分别求得最大正弯矩和最大剪力如下：最大剪力，。得；，正应力满足要求。，剪应力满足要求。挠度：，满足要求。栈桥最大反力影响线如下：可知栈桥最大反力为：4.6双拼I36 a工字钢车辆荷载通过贝雷传递至2I36a工字钢再传递至钢管桩。贝雷作用点直接作用在工字钢上

9、，且作用点全部落在钢管桩范围内，故对两侧贝雷不对2I36a工字钢进行抗弯、抗剪验算，只需进行局部承压验算。由上述计算可得；在车辆荷载作用下，贝雷对双拼I25a工字钢产生的最大荷载A=2×2×4.8×27.2=5224.7钢管桩验算4.7.1钢管桩桩顶局部应力计算取作为计算荷载进行对钢管桩的局部应力验算。 经CAD计算可知钢管桩的受压面积A：A=44.4（包括加劲板2的面积），满足要求。4.7.2钢管桩承压计算由于最大支反力处钢管桩高1.35m，故只对钢管桩进行承压计算。综上述计算可知，钢管最大支座反力。钢管桩截面面积为：A=204。4.8栈桥在温度作用下位移验算根

10、据公路桥涵设计通用规范，考虑栈桥结构材料线膨胀系数为0.000012（以摄氏度计），根据两阶段施工设计图纸查询，桥位区最热月平均气温28.4，最冷月平均气温13.2，可知最大温差为15.2。栈桥桥长为27m，在最大温差时，计算栈桥的位移。栈桥两侧预留伸缩缝分别为3cm、4cm，满足温度位移要求。4.9 36工字钢吊耳焊缝验算扁担梁36a工字钢通过吊耳将桥面车辆荷载传递至贝雷梁，故需对吊耳焊缝进行设计验算。吊耳焊缝为角焊缝，对于焊缝长度方向平行于焊缝作用力的焊缝。根据钢结构设计规范直角角焊缝强度计算：侧面角焊缝（作用力平行于焊缝长度方向） 式中按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力角焊缝的计算厚度，对于直角焊缝等于0.7，取1cm。角焊缝的计算长度，对每条焊缝去实际长度减去。角焊缝的强度设计值，取160MPa。由4.3计算可得，单根精轧螺纹钢的最大作用力为127.9KN。单个吊耳共8条焊缝，计算可得：满足设计要求。对于焊缝长度方向垂直于焊缝作用力的焊缝。根据钢结构设计规范直角角焊缝强度计算：侧面角焊缝（作用力平行于焊缝长度方向）式中按焊