隧道仰拱栈桥设计计算实例

1、PAGE PAGE 7按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用22螺纹钢筋连成整体，纵向间距1015cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m进行计算，如图a所示： 单位：m三、仰拱栈栈桥结构构计算栈桥结构为为两部各各6根25a工字钢

2、钢并排布置置作为纵纵梁，每每两根工工字钢上上下翼缘缘板通长长焊接，横向顶顶部用22螺纹钢钢筋连接接，保证证在车轮轮荷载作作用下纵纵梁能够够共同受受力，并并且能够够提高栈桥桥桥面的的横向刚刚度。设计荷载按按出渣车车40t重车，前前后轮轮轮距为44.5mm，前轴分配总总荷载的的1/3，后轴为2/3，左右侧侧轮各承承担1/2轴重，工工字钢为为整体共共同承担担重车荷荷载，工工字钢自自重、按1.15系数设设计，动动载及安安全系数数设计为1.1。1、力学简简化梁两端都有有转动及及伸缩的的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b）。 单位：cm由于截面上上的弯矩矩随荷载载的位置置变化而变变化的，因此在在进行结结

3、构强度度计算时时，应使使在危险险截面上上即最大大弯矩截截面上的的最大正正应力不不超过材材料的弯弯曲许用用应力故需确确定荷载载的最不不利位置置，经荷荷载不同同位置处处的弯矩矩比较在在检算最大大正应力力时，应应取P/3荷载载在跨中中位置（如如图c）： 单位：cm计算最大剪剪应力时时，取荷荷载靠近近支座位位置（如如图d）。 单位：cm2、检算过过程（1）栈桥桥结构检算算1）、用静静力平衡衡求出支支座A 、B反力及最最大弯矩矩和剪力力P-车辆辆荷载（N）RAc 图c中A支点反反力（N）RAd 图d中A支点反反力（N）Mmax 最大弯弯矩值（KN.m）Qmax 最大剪剪力值（KN）2）、根据据初选结结构

4、进行行力学计计算：按每侧共66根工字钢钢进行检检算查路桥施施工计算算手册热轧普通工字钢截面特性表，得25a型工字钢。； 1）平面面内强度度计算；max工字钢钢最大弯弯曲应力力（MPa）钢材容容许弯曲曲应力（MPa）Wxxx轴截面面抵抗矩矩(cm3)Wyyy轴截面面抵抗矩矩(cm3)由以上计算算可知，单侧按照6根工字钢选用，平面内强度可以满足工作要求，且未考虑工字钢、横向连接螺纹钢筋共同作用的富余系数，平面内是偏于安全的。2）平面面外强度度计算考虑到车辆辆行驶在在栈桥上时时，方向向不一定定与桥纵向向平行，存存在横向向弯矩，按按平面最最大弯矩矩的15%考虑，计计算如下下：由以上计算算也可知知，按照

5、照单边6根工字字钢选用用，平面面外强度可可以满足足设计要要求。3）、剪剪应力计计算使用剪应力力强度条条件公式式校核最最大剪应应力需先先计算225a型型工字钢钢截面中中性轴一一侧的面面积对中中心轴的的静矩每根工字钢钢分担的的最大剪剪力为查表得 225a型型工字钢钢，故得到栈桥桥纵梁最最大剪应应力，并并据此校校核剪应应力强度度max 最大剪剪应力 钢材容容许剪应应力(MPaa)Q 剪力(KN)Sxmaxx最大半半截面面面积矩(cm33)Ix 轴截面面惯性矩矩(cm44)d 腹板厚厚度(mm)剪应力满足足要求，此此结构安全全。4）、刚刚度计算算：一般简支梁梁结构允允许挠度度对挠度要求求高的结构构，对挠度要求求小的结结构，fmax最大挠挠度值(mm)f允许挠挠度值(mm)p后后轴荷载载(N)L计计算跨度度(m)E弹弹性模量量