施工临时贝雷梁钢便桥计算书

1、 目录1.工程概况2.参考规范及计算参数TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2.1.主要规范标准3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 2.2.计算荷载取值3 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2.3.主要材料及力学参数42.4.贝.雷梁性能指标53.上部结构计算桥.面板计算63.2.16b槽钢分布梁计算63.3.贝.雷梁内力计算74.杆系模型应力计算结果114.1.计.算模型114.2.计算荷载取值114.3.贝.雷梁计算结

2、果13TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 4.4墩顶工字横梁计算结果21 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 4.5钢立柱墩计算结果23 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 5.下部结构验算266.稳定性验算287.结论281.工程概况根据现状道路控制条件，李家花园隧道拓宽改造工程钢便桥跨径布置为6m+9m+24m(27m)+12m。桥面宽度每跨等宽，第一跨为12.629m，第二跨15.4m，第三跨20.4m(23.4m),

3、第四跨28.673m。第三跨20.4m宽度跨径为24m，另外3m范围跨径27m。钢便桥上部结构选用贝雷梁，27m跨径选用单排单层加强型贝雷梁，布置间距为0.25m+2X0.45m,24m跨径选用单排单层加强型贝雷梁，布置间距为0.25m+0.9m，其余跨径均选用双排单层标准贝雷梁，梁高均为1.5m；贝雷梁上等间距布置横向连接工字钢，型号125b；工字钢以上等间距布置桥面板支撑槽钢；桥面板采用8mm厚花纹钢板，上铺9cm沥青混凝土。钢便桥下部结构为横梁立柱接桩(板)基础。横梁根据受力情况由3片或2片梁高1.0m的工字钢拼接而成。立柱为直径1.0m的钢管柱，与横梁、基础栓接，方便安装与拆卸。钢管柱

4、之间采用横向钢管连接，加强横向稳定。基础分为承台桩基和板式扩大基础两种形式，平面位置受限位置用承台桩基础，桩基直径1.2m；其他位置采用板式扩大基础。钢便桥桥型平面布置图、立面布置图及横断面图如图1-1至图1-4所示。图1-1钢便桥平面布置图(单位：mm)图1-2钢便桥桥型立面布置图（单位：mm）254931D9Cd共:：川一Jp=-1-1-IM、图1-3钢便桥横断面布置图一（单位：mm）cc击图1-4钢便桥横断面布置图二（单位：mm）参考规范及计算参数2.1.主要规范标准城市桥梁设计规范(CJJ11-2011)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)公路桥涵施工技术规范(JTG/TF5

5、0-2011)城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ22008)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ02586)钢结构工程施工质量及验收规范(GB50205-2001)铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005)钢结构设计规范(GB50017-2003)2.2.计算荷载取值(1)恒载桥面铺装：25X0.09=2.25kN/m2；8mm钢板：78.5X0.008=0.628kN/m2；16b槽钢：78.5X2.515X10-3=0.197kN/m；25b工字钢：78.5X5.351X10-3=0.42kN/m；单排单层加强型贝雷梁，每片350Kg,即为0.35X10F3=1.17kN

6、/m；(2)可变作用汽车荷载效应按城-A车辆荷载计算，沿横桥向按4个车道考虑。城-A车辆荷载示意图如图2-1所示：车抽编号1235(kN)60140140200160枪亜(kN)301QC总巔(kN)7003砧6.0m72m.2n118.0m.422-16.43205.44653.216S7.S3375.04809.4t)7SJ.(*961H.8山)245.2490.5阿,9490.5245.249(1.54956VX9閒XK!_Uae-毁*1咆血期富尺曲1)钱朴斯囲車闻严150 x30025U396.6mi?阳：|35TO址H151HX3141(6IXJ2flth27.IS283000iGS

7、DOrc1)391()门課上订小騎片址许弯和tn)弦杆川妒书河(cniFM艮反Ip1cmi阴II比A叫R掘血1丹曲杲樹N歿卜彼训淬国广975.03,947519409536&.VCiJLriJ5S.03.727C.220.5(ty-ls63.0上部结构计算3.1.桥面板计算根据表2-1可知，城A车辆荷载重轴轴重为200kN,车轮着地面积为0.6X0.25m2,则重轴均布荷载为：Q=200/(2X0.6X0.25)=666.7kN/m2。取1米宽板条,按单向板计算,最不利工况为重轴作用于板跨中；分布梁16b槽钢间距为20cm，因此取桥面板计算跨径为20cm。根据车辆横向布置情况，1米宽板内仅能作

8、用一个车轮，因此，计算桥面板所用车轮荷载为：100X0.2/0.25=80kN,均布荷载我80/0.2=400kN/m；桥面铺装：25X0.09X1=2.25kN/m；钢板自重q2=1X0.008X78.5=0.628kN/m；q=q1+q2=400+2.25+0.628=402.878kN/m则跨中弯矩为：M=0.125X402.878X0.22=2.014kNm；W=bh2/5=1X0.0082/5=1.067X10-5m3；桥面板应力为：o=M/W=2.014X103/1.067X10-5=188.75MPavo=200Mpa；桥面板挠度为：f_ql4_402.878x1000 x(0.

9、2)4fmax_150EI150 x2.1x1011x1.067x0.004x10-5_0.48mm_1.33mm150因此，8mm钢板强度和刚度均能满足要求。3.2.16b槽钢分布梁计算桥面分布梁采用16b槽钢，间距20cm，即每根槽钢单独承受一组轴重，其下部25b工字钢横梁，横梁间距按最大0.75m设置，即槽钢的最大跨度为0.75m。当车辆的重轴作用在槽钢跨中时，为最不利工况。计算时汽车荷载按集中荷载，P=200kN/2=100kN；桥面铺装自重：25X0.09X0.2=0.45kN/m；钢板自重：78.5X0.008X0.2=0.126kN/m；16b槽钢自重：78.5X2.515X10

10、-3=0.197kN/m；Q=0.45+0.126+0.197=0.773kN/m；=18.8kN-mM二Pl+Ql2二型竺5+077皿24848M_18.8xl03x0.08W_9.345x10-6_160.9MPac_200MPa；挠度将均布荷载忽略计算：maxPl3_100 x1000 x(0.75)348EI_48x9.345x10-6x2.1x1011_0.448mm_1.875mm400因此，16b槽钢强度和刚度均能满足要求。3.3.贝雷梁内力计算3.3.1.24米跨贝雷梁内力计算跨径为L=24m（按简支计算）。恒载（按14m宽计）：1）、桥面铺装，一跨（24m）总重：Q_25x1

11、4x24x0.09_756kN12）、8mm钢板，一跨（24m）总重：Q_78.5x14x24x0.008_211kN23）、16b槽钢，一跨（24m）总重:Q_0.197x24x14/0.2_331kN34）、25b工字钢横梁，一跨（24m）总重：Q_0.42x14x24/0.75_188.2kN45）、贝雷梁，单排单层加强型，间距0.25+0.9m布置，设置24道纵梁，一跨（24m）总重：Q_1.17x24x24_673.9kN5活载（横向按3个车道布置）：城A车辆荷载重轴作用于跨中时为贝雷梁受力最不利工况，其活载计算简图如下所示:亍111F1IM.F/2J.(：?.-7.480j4*4詔

12、；r#活载计算简图（单位：cm）恒载弯矩：为了简化计算，考虑上面分配梁和面板将荷载均分，故将荷载平均分配给每片贝雷梁的恒载为：24x24则每片贝雷梁的跨中最大恒载弯矩为：q二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5二3.75kNIm；M=ql2二3.75x242二270kNm18活载弯矩：为了简化计算，将3个车道的活载均分到24片贝雷梁上，并考虑1.5的偏载系数。R二160 x48+200 x12+140 x18+140 x192+60 x228二406kNA24M=406x12-60 xlO.8-140 x7.2140 x6=2376kNm活则每片贝雷梁的跨中最大活载弯矩为：M二2376x3x1.5二4

13、45.5kNm224贝雷梁弯矩验算：每片贝雷梁由活载和恒载产生的弯矩为：M二M+1.4xM二270+1.4x445.5二893.7kNm12上式中1.4为活载冲击系数，根据贝雷梁性能指标单排单层加强型贝雷梁的弯矩承载力为1687.5kNm,贝雷梁的弯矩强度满足要求，其安全系数为：K二凹二16875二1.89M893.7贝雷梁剪力验算：每片贝雷梁的最大支座反力为：qlRx3x1.43.75x24406x3x1.4R=+t=+=116.05kNmax224224上式中1.4为活载冲击系数，根据贝雷梁性能指标单排单层加强型贝雷梁的剪力承载力为245.2kN,贝雷梁的剪力强度满足要求，其安全系数为:K

14、二罟二後I二2.11贝雷梁挠度验算活载挠度：（按跨中集中荷载计算）._Pl3max48El_29.09mm1.5xf_43.64mmmax/40024000_60mm400700X3xl.4X1000X24324x48x1212612.24x応综上，24米跨贝雷梁的强度刚度均能满足要求。3.3.2.27米跨贝雷梁内力计算跨径为L=27m（按简支计算）。恒载（按5.75m宽计）：1）、桥面铺装，一跨（27m）总重:Q_25x5.75x27x0.09_349.3kN12）、8mm钢板，一跨（27m）总重：Q_78.5x5.75x27x0.008_97.5kN23）、16b槽钢，一跨（27m）总重:

15、Q_0.197x27x5.75/0.2_152.9kN34）、25b工字钢横梁，一跨（27m）总重：Q_0.42x5.75x27/0.75_86.9kN45）、贝雷梁，单排单层加强型，间距0.25+2X0.45m布置，设置15道纵梁，一跨（27m）总重：Q_1.17x27x15_473.9kN5活载（横向按1个车道布置）：城A车辆荷载重轴作用于跨中时为贝雷梁受力最不利工况，其活载计算简图如下所示:活载计算简图（单位：cm）恒载弯矩：为了简化计算，考虑上面分配梁和面板将荷载均分，故将荷载平均分配给每片贝雷梁的恒载为：15x27则每片贝雷梁的跨中最大恒载弯矩为:q二Q1+Q2+Q3+Q+Q5二2.

16、87kN/m；M二吐=2.87x272二261.5kNm18活载弯矩：为了简化计算，将1个车道的活载均分到15片贝雷梁上，并考虑1.5的偏载系数。R二160 x63+200 x135+140 x195+140 x207+60 x243二400kNA27M=400 x13.5-60 xl0.8-140 x7.2-140 x6=2904kN-m活则每片贝雷梁的跨中最大活载弯矩为：M2二29x1x1二2904kNm15贝雷梁弯矩验算：每片贝雷梁由活载和恒载产生的弯矩为：M二M+1.4xM二261.5+1.4x290.4二668.1kNml2上式中1.4为活载冲击系数，根据贝雷梁性能指标单排单层加强型

17、贝雷梁的弯矩承载力为1687.5kNm,贝雷梁的弯矩强度满足要求，其安全系数为:K二M二述二2.53M668.1贝雷梁剪力验算：每片贝雷梁的最大支座反力为:qlRx1x1.42.87x27400 x1x1.4R=+f=+=76.1kNmax215215上式中1.4为活载冲击系数，根据贝雷梁性能指标单排单层加强型贝雷梁的剪力承载力为245.2kN,贝雷梁的剪力强度满足要求，其安全系数为:贝雷梁挠度验算活载挠度:（按跨中集中荷载计算）=Pl3=一=2209mmmax48El15x48x1212612.24x103700 xl.4xlOOOx2731.5xf=33.14mm用2ttjLE:Lz345

18、图4-2城-A车辆荷载图示_一第-i:-：f5r-r-P-J*：Tr：r-：3jrrjrri-rrrrirrjtj.irrkj7jhit-lifirrritl雅:审.:札:札:抚:衽卡.：社乍:亜.:長-：丘:牡:吊.：*.敢:乖:己毎:竄:養.论论:冷甲:弔.:羊.培唇承:卞:M：半:払衆半気*為三:丘畚:狂気轧*半季序季出：q”.：七：=.-：_-：i-”：i”：r_：_：q.：.：!_-71”.出”：r=：_：彳”:M也歸同删1-4301*7S5H3132235LZ33.SLUE.74Wil：-MZZMD-rii1J243阿DAS思gQHKix雷5on-=鼻5EP：T?=二二:白U4F1

19、5?-JJCM.辟图4-31基本组合作用下工字横梁弯矩图（单位:kNm）图4-32基本组合作用下工字横梁剪力图（单位:kN）4.4.4.工字横梁应力验算图4-33荷载组合作用下工字横梁正应力图（单位:MPa）图4-34荷载组合作用下27m跨贝雷梁剪应力图（单位:MPa）由以上应力图知，工字横梁最大压应力-17.24MPa，最大拉应力14.69MPa，最大剪应力13.64MPa,工字横梁强度满足要求。4.5钢立柱墩计算结果恒载作用下钢立柱墩内力图Z1D砥：IMAISHD-d:U：44：=：工佔兔二=TtflF图4-35恒载作用下钢立柱墩弯矩图（单位:kNm）r0QJM-苗脚-395l?M-zea

20、-ZW.13-93E.33-CaZQ-B3ifG专也i；3OI3J3MP-J:LJ：ZpkTI吕MB均L#*图4-36恒载作用下钢立柱墩轴力图（单位:kN）活载作用下钢立柱墩内力图Q分:ffhu图4-37活载作用下钢立柱墩弯矩图（单位:kNm）图4-38活载作用下钢立柱墩轴力图（单位:kN）基本组合作用下钢立柱墩内力图MIDMI5T-rC怡otherwise圆形偏心受压构件正截面承载能力不满足要求PB=圆形偏心受压构件正截面承载能力满足要求”安全系数:K=3.11666.稳定性验算利用移动荷载追踪器确定墩柱轴力最大时车辆荷载布置情况，作为结构稳定性的计算荷载，计算中考虑了桥面铺装对桥面板刚度的

21、有利作用，计算得到在该荷载工况作用下结构的一阶屈曲模态如下图所示：图6-1一阶失稳模态(稳定系数：19.3)从图6-1可知，结构的一阶屈曲模态为桥面系局部失稳，稳定性系数为19.3，满足要求。7.结论通过以上钢便桥上部结构内力计算结果及空间杆系模型的应力计算结果可得出以下几点结论：桥面钢板的局部轮压应力为188.75MPa，小于Q345钢材的容许轴向应力为200MPa；桥面板在轮压下的变形为0.48mm,小于跨度的1/150。桥面板的强度及刚度均能满足要求。16b槽钢分布梁的最大应力为160.9MPa，小于Q345钢材的容许轴向应力为200MPa；荷载作用下的变形为0.448mm，小于跨度的1/400。16b槽钢分布梁的强度及刚度均能满足要求。24米跨单片贝雷梁由活载和恒载产生的弯矩为893.7kNm,27米跨单片贝雷梁由活载和恒载产生的弯矩为668.1kNm,均小于单排单层加强型贝雷梁的允许弯矩1687.5kNm；24米跨单片贝雷梁由活载