项目计算书参考范本

1、工程概况钢栈桥采用五跨连续梁结构，按单向通行设计，桥面宽6.0m，标准跨径15m。钢栈桥桥面系主体结构由=10mm花纹钢板、I10工字钢纵梁（间距0.3m）、I20工字钢横梁（长6.0m,间距0.75m）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0.9m，贝雷片之间采用角钢支撑花架连接成整体。钢栈桥基础钢管桩采用530mm（=8mm）钢管，横桥向布置2根，钢管桩之间由平联、斜撑连接。钢管桩顶设双I32工字钢分配梁。栈桥布置图详见附图。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

2、）确定各构件计算模型以及边界约束条件； 3）验算各构件强度与刚度； 4）验算钢管桩入土深度。计算依据本计算的计算依据如下：装配式公路钢桥多用途使用手册（黄绍金，刘陌生编著.北京：人民交通出版社，2001.6）钢结构设计规范（GB 50017-2003）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）铁路桥涵地基与基础设计规范（TB1002.5-2005）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，刘陌生著.北京：人民交通出版社，2001.6）、钢结构设计规范（GB 50017-2003）、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）、铁路桥涵地基与基础设计规范（TB

3、1002.5-2005）等规范中的相关规定，通过MIDAS/Civil 2011结构分析软件计算完成。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-级荷载计算，公路-荷载如图1：图1 公路-I级荷载图（单位：m）程序分析时，汽车活载作为移动荷载分析，采用车道面加载。考虑到实际情况，桥面两侧预留 45 cm为避让行人宽度，车道面宽度取值 5.1 m，车轮距为1.8 m。汽车限速 5 km/h通过，通行的冲击系数由程序根据设定参数自动计算考虑，在“移

4、动荷载分析控制”中，临时钢栈桥结构基频取值 1.3 Hz，根据公路工程技术标准（JTG B01 2003）规定，冲击系数为 u=0.04。图 2 桥面车道布置图（单位：cm）荷载组合设计荷载按下式进行组合：验算构件强度：1.2倍恒载+1.4倍活载；验算构件刚度：1.0倍恒载+1.0倍活载。主要材料设计指标根据钢结构设计规范（GB 50017-2003）和装配式公路钢桥多用途使用手册（黄绍金，刘陌生著.北京：人民交通出版社，2001.6），主要材料设计指标如下：表 SEQ 表 * ARABIC 1主要材料设计指标材料牌号抗拉、抗压、抗弯极限应力（MPa）抗剪极限应力（MPa）一般型钢构件Q235

5、215125贝雷桁梁16Mn273208计算分析计算模型及边界条件设置图3为钢栈桥 Midas 分析模型图。其中，桩基础采用梁单元，桥面板采用板单元，贝雷桁梁中跨支点采用刚结构单元进行加强，参数取软件中内置的16槽钢参数）。图 3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2I32工字钢分配梁采用弹性

6、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。桥面板计算结果图4为桥面板强度计算结果。由图可以看出桥面板最大应力为：故桥面板设计满足安全要求。图 4 桥面板强度I10工字钢纵梁计算结果图5 为I10工字钢纵梁强度计算结果。由图可以看出I10工字钢最大应力为：故I10工字钢纵梁设计满足安全要

7、求。 图 5 I10工字钢纵梁强度I20工字钢横梁计算结果图6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：故I20工字钢横梁设计满足安全要求。 图6 I20工字钢横梁强度贝雷桁梁计算结果（1）贝雷桁梁强度图7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：故贝雷桁梁强度设计满足安全要求。图 7 贝雷桁梁强度贝雷桁梁刚度图8 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：故贝雷桁梁刚度满足安全要求。图8 贝雷桁梁刚度2I32工字钢分配梁计算结果分配梁强度图9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为：故I32工字钢分配梁强度设计满足安

8、全要求。图 9 分配梁强度（2）分配梁刚度图10 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为：故分配梁刚度满足安全要求。图 10 分配梁刚度钢管桩计算结果（1）钢管桩支反力图11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：；边墩钢管桩最大支反力为：。图 11 钢管桩支反力钢管桩强度计算图12为钢管桩强度计算结果。由图可以看出钢管桩最大应力为：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。图 12钢管桩强度计算钢管桩稳定性计算钢管桩外露高度为5m，横向采用10槽钢连接，纵向未连接，自由高度取5m。计算时钢管桩按一端自由，一端固

9、定考虑。最大钢管桩反力为：；计算长度：；截面面积：；回转半径：i 18.457cm；长细比：；查钢结构设计规范，可知轴心压杆容许长细比为：； 稳定系数：； ； ；综上，钢管桩稳定性设计满足安全要求。钢管桩入土深度计算根据6.2.6 章节钢管桩计算结果可知：钢管桩支反力设计值为： F中=494 kN； F边= 288 kN。（1）地质资料栈桥所处地段的地质资料表如下：表3 栈桥所处地段地质资料（2）钢管桩极限抗压静摩阻力的计算公式根据铁路桥涵地基与基础设计规范，打入、振动下沉桩单桩容许承载力计算公式为： (1) 式中：U 桩身截面周长，取值166.5 cm；li 各土层厚度；A桩底支撑面积,取值

10、131.2 cm；桩系数，此处打入桩取1.0； 振动沉桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力的影响系数，对于打入桩其值为1.0；f i 桩周土的极限摩阻力；R 桩尖土的极限承载力。（3）钢管桩极限抗压静摩阻力的计算结果钢管处于河道中，对于较大河流或者流速较大河流需根据当地水文地质部门提供的数据计算冲刷深度；此处为小河流且流速很小，不考虑冲刷深度，仅考虑河底淤泥厚度为1.0 m，中桩打入深度取值14 m，边桩打入深度取值10 m。对于中桩，将数据代入公式(1)：故中墩钢管桩设计入土深度满足安全要求。对于边桩，将数据代入公式(1)：故边墩钢管桩设计入土深度满足安全要求。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，为了尽可能的与模拟条件一致，确保施工安全，须注意以下事项：1. 桥面板与纵