贝雷梁钢便桥计算书

1、峃口隧道钢栈桥计算书1、工程概况本施工便桥采用321型单层上承式贝雷桁架，栈桥0#桥台与老56省道相连，6#桥台位于峃口隧道起点位置，横跨泗溪。便桥孔跨布置为10m+5*15m全长85 米，桥面净宽6米，人行道宽度，纵向坡度+3%桥面至河床面净高10米，至水 面净空为米（图1为钢栈桥截面图）。钢栈桥桥面系主体结构由S =10 mm花纹 钢板、110工字钢纵梁（间距m）、120工字钢横梁（长，间距 m）组成。桥面 板与工字钢采用手工电弧焊焊接连接， 桥面系布置于贝雷桁梁之上，与贝雷桁梁 之间用U型螺栓固定。贝雷桁梁由贝雷片拼制而成，横向设置 6片，间距,贝雷 片之间采用角钢支撑花架连接成整体。本

2、桥基础为明挖基础，基础为7XX的钢筋砼，扩大基础必须坐落于河床基 岩上，且基础顶标高低于河床。基础上部墩身均采用©630 mm（S =8 mr）钢管，采用双排桩横桥向各布置 2根，钢管桩之间由平联、斜撑连接。钢管桩顶设双 132工字钢分配梁。本桥基础设计为明挖基础，基础采用C25钢筋砼，钢管桩位于砼基础上与预 埋钢板焊接牢固，在此不做计算。护栏10mi花纹钢板Il C工字钢30cm120工字钢75cm321型贝雷梁 双132承重梁加劲板联结系平联一心-7预埋钢板钢筋混凝土基础图1钢栈桥截面图（单位：mm2、计算目标本计算的计算目标为：1) 确定通行车辆荷载等级；2) 确定各构件计算模

3、型以及边界约束条件；3) 验算各构件强度与刚度。3、计算依据本计算的计算依据如下：1 黄绍金 , 刘陌生 . 装配式公路钢桥多用途使用手册 M. 北京: 人民交 通出版社 ,20012 钢结构设计规范 (GB 50017-2003)3 公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)4 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 ( JTJ025-86)4、计算理论及方法本计算主要依据装配式公路钢桥多用途使用手册 (黄绍金，刘陌生着 . 北京：人民交通出版社， )、钢结构设计规范 (GB 50017-2003)、公路桥涵设 计通用规范(JTGD60-2004)、公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ02

4、5-86) 等规范中的相关规定，通过 MIDAS/Civil 2012 结构分析软件计算完成。5、计算参数取值设计荷载恒载本设计采用 Midas Civil 建模分析，自重恒载由程序根据有限元模型设定 的截面和尺寸自行计算施加。活载根据公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004，汽车荷载按公路-I级荷载计算，公路-I荷载如图2:Hz，根据公路工程技联结系平联-sj预埋钢板4/50钢筋混凝土基础图2公路-I级荷载图程序分析时，汽车活载作为移动荷载分析，采用车道面加载。为确保行人车辆安全，桥面右侧护栏外侧增设人行道宽度，桥面宽度取值 6m车轮距为m。 汽车限速15 km/h通过，通行的冲击系数

5、由程序根据设定参数自动计算考虑，在“移动荷载分析控制”中，临时钢栈桥结构基频取值术标准(JTG B01-2014)规定，冲击系数为u=。护栏10m花纹钢板II0工字钢30cmI 20工字钢75cm321型贝雷梁双I32承重梁加劲板图3桥面车道布置图主要材料设计指标根据钢结构设计规范（GB50017-2003）和装配式公路钢桥多用途使用手册（黄绍金，刘陌生着北京：人民交通出版社，），主要材料设计指标如下:義1主整材覩设计惰标利料牌号抗拉、抗斥、抗脊機限屁力/（MPa）抗剪极限底力工< MPa）般即钢沟件Q235215125贝希布梁16Mn2732倜6计算分析计算模型及边界条件设置图4为钢栈

6、桥Midas分析模型图。其中，桩基础采用梁单元，桥面板采用 板单元。图4分析模型边界条件设置如下：（1） 桥面系构件连接：桥面板与I10工字钢纵梁、纵梁与I20工字钢横梁 均采用共节点连接，横梁与贝雷桁梁采用仅受压弹性连接， 连接刚度按经验取值 100 kN/mm由于存在仅受压弹性连接，模型对桥面板进行三处约束，各处约束自由度分别为：（Dx，Dy, Rz）； （Dx，Rz）； （Dy, Rz）。（2）其余构件连接：贝雷桁梁与 2132工字钢分配梁采用弹性连接，分配梁与钢管桩采用共节点连接。钢管桩桩底按锚固模拟，约束Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。计算结果分析由于Midas计算结果中，桥面系

7、构件总体变形与贝雷桁梁变形一致，导致 桥面系构件变形输出结果远大于实际变形，另外再考虑到桥面系构件跨度均较 小，故结果分析中桥面系构件仅以强度满足要求进行控制；贝雷桁梁、分配梁结果分析中以强度、刚度均满足要求进行控制。621桥面板计算结果图5为桥面板强度计算结果。由图可以看出桥面板最大应力为：er = <f = 215MPa故桥面板设计满足安全要求丄輪7旺旳2叭-m2.SsMS«<>XlMAX W3利冈：JBJ4t't=T： NJnm*2 蚪ID也图5桥面板强度622110工字钢纵梁计算结果图6为I10工字钢纵梁强度计算结果。由图可以看出I10工字钢最大应力

8、为:(T = <f = 215MPa故I10工字钢纵梁设计满足安全要求。REASiC-ll就AM刃曲9i:-K3nv+oai7J»5：r-i5.TKJ*e*Mfc14 ：3tKti+WlNs曲鼻+*jiM畑十欣占,23SOt*H1i： 22.«737ta-HI01一斗 JiE3e*Wl 芙弓乐VL P4朋盛皿丄*B =J芒帖ETCH W : Hi博MAA ! 142JWW d 1©.-H ：毛匕車云吏罰*-*h D_ZB«图6 110工字钢纵梁强度工字钢横梁计算结果图7为I20工字钢横梁强度计算结果。由图可以看出I20工字钢最大应力 为:(T =

9、193MPa <f = 215MPa故I20工字钢横梁设计满足安全要求EUM FE32吐电Ef- -* ra'DBEa*佃-腔士 gJ«h-«Ciw««i4as23JC朋图7 I20工字钢横梁强度624贝雷桁梁计算结果（1）贝雷桁梁强度图8为贝雷桁梁强度计算结果。由图可以看出贝雷桁梁最大应力为:（T = 249MPa <f = 273MPa故贝雷桁梁强度设计满足安全要求iw nus也彷丁 I】為区口幺旳科1,775305«3 a.SJSX-：C： 阳昨PJI 4v归込心jooaaEh-«D专】阳论4001一ir*

10、«-Q 席2.4Sj4a«+CC2*r=> 丁 X1弟*ir- wee f-ip葺邛£阿I常云Til图8 120贝雷梁强度(2)贝雷桁梁刚度7 机 i firD3EC二酊 BMTFdWFQClEl*flda-1.5504=-»CC139肚玄Q 肿 IKC+ 乜75吟就E Tg*-CCD -.5=4S3±<CD心jJdg图9贝雷梁刚度图9为贝雷桁梁刚度计算结果。由图可以看出贝雷桁梁最大变形为:f = 15.4mm <v = l / 400 = 37.5mm故贝雷桁梁刚度满足安全要求。2I32工字钢分配梁计算结果(1)分配梁强度t

11、i/>H釘悩關 .cEd3»-ao>i一i.i-*s»*roi卜 IL.TZK.+E1也J3D讥個I-Zawu-KDI一 -WL恢 *81匕心亠叫-L ->.2-C.J?K£>->-CDil4J4：L4i 曲 1I :QAli L_S.4图10132工字钢分配梁强度为:图10为I32工字钢分配梁强度计算结果。由图可以看出工字钢最大应力o- = <f = 215MPa故I32工字钢分配梁强度设计满足安全要求。(2) 分配梁刚度 IH趴zn电ECGOXTODO-tODD -7.7SW!*-0ni-1 务：狂"tCW 乜Bl

12、坯心Di>Sir-b»-K)CT：'为:f = 2.86mm <v = l / 400 = 11.25mm故分配梁刚度满足安全要求图11 I32工字钢分配梁刚度图11为I32工字钢分配梁刚度计算结果。由图可以看出分配梁最大变形626钢管桩计算结果(1)钢管桩支反力R£ : ”m；3E<XXF-:二百E4疋-CQiP?a言塔堆心最FllfJ:汀HQE-K2丐£»K斗眈雄IMHF：-JiSM-ODlK-.基 JM12E*壮OhI|> l.l*i.4 甘阳沾43 WIN F 151.X4iJk*i kM=P| 1/£&

13、#39;3?25图12钢管桩支反力图13为钢管桩支反力计算结果。由图可以看出中墩钢管桩最大支反力为:(2)钢管桩强度计算KKJ 修 1OZE5SQF：jadiz*) -2,473 5fe+001-ajcma 丄 ej7相4*酸占.1机至40CH 咔刖朋401卡.5略*刊+吟1 -?.?afiiz+0Ci4.»W9*v»33曲 l.2*5.J|l £7ffkiB : HMDHd NjfF m-I3 a： pgjianj'ajjsZE - J=9图13钢管桩强度图14为钢管桩强度计算结果。由图可以看出钢管桩最大应力为：(T = <f = 215MPaMP

14、a。故钢管桩强度设计满足安全要求；钢管桩最大应力位于与分配梁连接处， 为局部承压应力，其余处应力值范围为:(3) 钢管桩稳定性计算钢管桩外露高度为5 m横向采用10槽钢连接，纵向未连接，自由高度取5 m。计算时钢管桩按一端自由，一端固定考虑。最大钢管桩反力为：F中=495 kN计算长度：I o=2h=2X 5=10 (m)截面面积：A =回转半径：i =长细比：入=I 0 i =1000 / =查钢结构设计规范，可知轴心压杆容许长细比为：入=150 ;稳定系数:© =，故有：入 入15032(T = N/A m © = 495 x 10 / X 10 X=v f=215 MPa综上，钢管桩稳定性设计满足安全要求。628栈桥整体计算结果表2栈桥各构件计算结果汇总表构件名称最大应力(MPa最大变形(mrj)是否满足要求备注桥面板/是I10工字钢纵梁/是I20工字钢横梁193/是贝雷梁249是大横梁是钢管桩/是基础承载力是7、施工注意事项由于现场施工中存在一些模拟计算中无法考虑到的不确定因素，如自然原因或人为原因造成的临时荷载等，为了