桥梁工程临时结构计算内容

桥梁工程临时结构计算内容施工中的荷载分类：

1、永久荷载：例如结构自重、模板支架自重。2、可变荷载：例如施工人员、施工料具堆放荷载、倾倒混凝土产生的冲击荷载、振捣荷载、风荷载等。3、偶然荷载：例如爆炸力、撞击力等。一、结构设计方法公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）荷载组合：根据各种荷载的重要性，荷载的组合分为六类：组合Ⅰ-Ⅵ：

组合Ⅰ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种相组合；

组合Ⅱ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和其它可变荷载的一种或几种相组合；

组合Ⅲ：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应力、土的重力及土侧压力的一种或几种相组合；

组合Ⅳ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和偶然荷载中的船只或漂流物的撞击力相组合；

组合Ⅴ：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工荷载（如结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等）进行组合；构件在吊装时，其自重应乘以动力系数，并可视构件具体情况适当增减；

组合Ⅵ：结构重力、预加应力、土重及土侧压力中的一种或几种与地震力相组合。一、结构设计方法常用设计方法1、容许应力设计法

以结构构件的计算应力σ不大于有关规范所给定的材料容许应力[σ]的原则来进行设计的方法。材料的容许应力，是由材料的屈服强度，或极限强度除以安全系数而得。一般的设计表达式为：2、极限状态设计法当以整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态，按此状态进行设计的方法称极限状态设计法。分为半概率极限状态设计法和概率极限状态设计法。概率极限状态设计法：将工程结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两大类。对承载能力极限状态采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计，对正常使用极限状态按荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计。（见公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）第4.1.6和4.1.7条）

一、结构设计方法⑴、承载能力极限状态的荷载效应组合荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：

a.由可变荷载效应控制的组合：b.由永久荷载效应控制的组合：式中：

—永久荷载的分项系数。当其效应对结构不利时—对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2，—对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；当其效应对结构有利时，一般取1.0。—第i

个可变荷载的分项系数，其中γQ1为可变荷载Q1的分项系数，一般取1.4。—按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；—按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值,其中SQ1k为诸可变荷载效应中起控制作用者（一般指车辆荷载）；

ψci

—可变荷载Qi的组合值系数，按规定采用；n—参与组合的可变荷载数。

一、结构设计方法⑵、正常使用极限状态的荷载效应组合对于标准组合：

一、结构设计方法常用结构设计规范1、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）2、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）3、《木结构设计规范》（GB50005-2003）4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2012）5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）6、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）7、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）8、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）上述规范大部分采用极限状态法进行计算。

一、结构设计方法材料性能指标1、材料强度标准值：设计结构或构件时采用的材料强度的基本代表值，具有95%的保证率。（钢材即为屈服强度）2、材料强度设计值：材料强度标准值除以材料强度分项系数后的值。3、材料强度容许值：采用容许应力法设计时的材料性能取值。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

一、结构设计方法材料性能指标钢材容许应力值（Mpa）钢材强度设计值（MPa）钢材容许应力值的材料安全系数约1.7；强度设计值材料分项系数约1.1。一、结构设计方法总结：容许应力法和极限状态法主要体现在分项系数和材料性能取值方面。

一、结构设计方法计算中的一一些误区：：1、选择的计计算方法和和材料取值值不对应。。2、荷载的确确定不合适适：⑴不是按按照最不利利工况选择择荷载，如如桥梁现浇浇支架的预预压荷载未未考虑；⑵没有按按照实际情情况确定荷荷载，如大大面积现浇浇施工中仍仍然按照全全面积计算算施工荷载载；3、对计算公公式的选择择不正确，，如桩基单单桩承载力力计算公式式：《建筑地基基基础设计规规范》（GB50007-2011）《公路桥涵地地基与基础础设计规范范》（JTGD63-2007）一、结构设设计方法（一）、基基本概念1、应力和应应变：⑴轴心应应力σ=F/A；式中：σ—法向应力；；F—垂直作用于于截面上的的力；A—截面面积。。⑵平均剪应力力=V/A式中：—平均剪应力力；V—平行作用于于截面的力力。⑶轴向应变变ε=Δ/L式中：ε—应变（单位位长度的伸伸长或缩短短）；Δ—构件的总伸伸长或缩短短；L—构件的初始始长度。2、（轴心））弹性模量量根据虎克定定律，在弹弹性极限内内，材料的的应力和应应变关系为为线性。E=σ/εε，E—弹性模量3、梁截面应应力由弹性理论论得到受弯弯公式，在在截面某高高度y处的拉或压压应力σy为：σy=My/I式中：M—作用在截面面上的弯矩矩；y—所计算纤维维处至截面面中和轴的的距离；I—截面惯性矩矩。二、力学基基础知识（二）、常常规的计算算内容1、应力计算算：⑴轴向应应力σ=N/A；⑵剪切与与挤压应力τ=Q/A；⑶梁的弯弯曲正应力力σ=My/Iz或者σ=M/Wz；⑷梁的弯曲剪剪应力τ=QS/(bIz)。2、变形计算算与刚度⑴轴向变变形Δl=Nl/(EA)；⑵弯曲变变形及刚度度，按表1-10计算。3、组合变形形将组合变形形分解为几几种基本变变形，分别别对基本变变形进行计计算后叠加加。4、压杆稳定定⑴长度系系数μ的取值；⑵压杆的的稳定折减减系数ψ，通过计算算压杆长细细比λ后查表取值值。二、力学基基础知识结构设计的的总体顺序序1、确定需设设计的结构构形式、材材料及施工工顺序。2、确定设计计计算方法法，容许应应力法或极极限状态法法；3、确定施工工工况，分分工况确定定荷载及效效应组合；；4、按照工况况、荷载传传递顺序对对结构进行行设计及检检算；5、进一步细细化设计图图纸，完善善计算书，，编制施工工方案。常用结构设设计中的荷荷载效应组组合1、支架设计计⑴模板、、支架自重重；⑵新浇混混凝头、钢钢筋混凝土土自重；⑶施工人人员、机具具堆放或运运输荷载；；⑷倾倒、、振捣混凝凝土产生的的荷载；⑸支架预预压荷载；；⑹风荷载载等其他可可能产生的的荷载。三、桥梁结结构设计2、栈桥设计计⑴栈桥自自重；⑵栈桥施施工、使用用期间最大大车辆、设设备荷载；；⑶风荷载载，流水、、流冰压力力或船只、、漂浮物撞撞击力。3、模板设计计⑴模板自自重；⑵新浇混混凝头、钢钢筋混凝土土自重或对对侧面模板板的侧压力力；⑶施工人人员、机具具堆放或运运输荷载；；⑷倾倒、、振捣混凝凝土产生的的竖向或水水平荷载；；⑸风荷载载等其他可可能产生的的荷载。4、围堰结构构设计⑴围堰自自重；⑵围堰周周围土压力力，流水、、流冰压力力或船只、、漂浮物撞撞击力；⑶围堰周周围车辆荷荷载；⑷其他可可能影响围围堰的荷载载。三、桥梁结结构设计5、挂篮设计计⑴挂篮及及模板自重重；⑵新浇混混凝头、钢钢筋混凝土土自重或对对侧面模板板的侧压力力；⑶施工人人员、机具具堆放或运运输荷载；；⑷倾倒、、振捣混凝凝土产生的的竖向或水水平荷载；；⑸挂篮预预压荷载；；⑹风荷载载等其他可可能产生的的荷载。三、桥梁结结构设计结构设计计计算内容1、支架设计计⑴计算侧侧模面板、、大小楞、、对拉杆的的强度和刚刚度；⑵计算底底模面板、、横纵向分分配梁的强强度和刚度度；⑶计算支支架整体稳稳定性及强强度（满堂堂支架）；；⑷计算主主纵横梁的的强度和刚刚度，支架架立柱的稳稳定性及强强度（少支支点支架））；⑸验算支支架基础的的地基承载载力或桩基基础的整体体稳定性、、强度和单单桩承载能能力。2、栈桥设计计⑴计算桥桥面板、横横纵向分配配梁的强度度和刚度；；⑵计算桥桥梁主纵梁梁及梁下分分配梁的强强度及刚度度；⑶计算栈栈桥扩大基基础的强度度或者桩基基础的整体体稳定性、、强度；⑷验算扩扩大基础的的地基承载载力或桩基基础的单桩桩承载能力力。三、桥梁结结构设计3、模板设计计⑴计算模模板面板的的强度和刚刚度；⑵计算模模板大小楞楞的强度和和刚度；⑶计算模模板对拉杆杆或支撑体体系的强度度和刚度；；⑷计算连连接螺栓的的强度。4、围堰结构构设计⑴分工况计算围堰体体和支撑体体系的受力力和变形情情况；⑵计算各各构件的强强度、刚度度；⑶计算围围堰的整体体稳定性和和抗倾覆稳稳定性；⑷对基坑坑底进行抗抗隆起和抗抗管涌验算算。5、挂篮设计计⑴计算底底、内、侧侧模的强度度和刚度；；⑵分浇筑筑和走走行工工况计算吊吊杆、、前后后主横横梁的的强度度和刚刚度；；⑶计计算主主桁架架的强强度和和刚度度；⑷计计算结结构各各连接接部位位和前前后支支点的的强度度；⑸分分浇筑筑和走走行状状态计计算挂挂篮整整体抗抗倾覆覆稳定定性。。三、桥桥梁结结构设设计混凝土土结构构设计计1、对于于施工工单位位来讲讲，混混凝土土结构构设计计主要要用于于：⑴对对于施施工用用临时时混凝凝土构构件的的结构构设计计，如如桥梁梁支架架基础础、栈栈桥混混凝土土桥面面板；；⑵对对混凝凝土结结构承承载能能力的的验算算，如如梁上上运梁梁时对对梁体体承载载能力力计算算，对对分节节预制制吊装装的混混凝土土构件件分节节长度度计算算；2、混凝凝土结结构计计算内内容：：⑴混混凝土土结构构的形形式、、尺寸寸；⑵混混凝土土板、、梁构构件的的受压压区计计算、、纵向向受力力钢筋筋配筋筋以及及箍筋筋、弯弯起钢钢筋配配筋；；（受受弯构构件））⑶计计算受受压构构件的的长细细比和和承压压能力力。三、桥桥梁结结构设设计深基坑坑的定定义“基坑”是指为为进行行建筑筑物(包括构构筑物物)基础与与地下下室的的施工工而开开挖的的地面面以下下的空空间，，基坑坑工程程界一一般将将开挖挖深度度大于于或等等于5m的基坑坑称为为深基基坑。。根据我我局“中铁四四技[2008]360号”文规定定，深深基坑坑支护护结构构的设设计、、施工工属工工艺设设施设设计范范畴，，大于于5m深的基基坑支支护设设计属属重要要工艺艺设施施设计计，由由项目目工程程部长长负责责工艺艺的设设计和和计算算，项项目总总工程程师进进行复复核，，或委委托有有资质质的外外部单单位进进行设设计，，子（（分））公司司技术术管理理部门门进行行审核核，子子（分分）公公司总总工程程师进进行批批准实实施。。基坑工工程的的特点点⑴基基坑围围护结结构多多数是是临时时的，，安全全储备备较小小，具具有较较大风风险性性。⑵基基坑工工程具具有很很强的的区域域性，，不同同的地地区工工程地地质条条件和和水文文地质质条件件不同同，且且差别别较大大。⑶基基坑工工程综综合性性很强强，它它不只只是一一个岩岩土工工程问问题，，还涉涉及到到结构构工程程、材材料工工程、、工程程地质质、材材料力力学及及施工工技术术等诸诸多领领域。。⑷基基坑围围护结结构设设计时时土压压力的的确定定是最最基本本的，，在开开挖过过程中中它是是一个个变量量，随随着开开挖深深度、、宽度度、墙墙体横横向和和纵向向位移移、地地下水水情况况而变变。四、深深基坑坑工程程设计计深基坑坑支护护的类类型设计坑坑支护护形式式设计计中需需考虑虑的几几个方方面的的因素素：⑴基基坑开开挖深深度；；（根根据设设计标标高确确定））⑵边边坡允允许坡坡度；；（根根据土土质情情况确确定））⑶坑坑壁土土体物物理力力学性性质；；（查查设计计文件件）⑷地地下水水位情情况；；（查查设计计文件件或现现场试试验勘勘察））⑸坑坑边地地表超超载范范围及及大小小；（（调查查周边边建筑筑、道道路、、机械械设备备情况况）⑹周周围环环境（（周边边建筑筑物及及管线线情况况）；；⑺基坑允允许变变形；；（确确定基基坑安安全等等级））⑻施施工因因素（（施工工单位位技术术水平平和设设备状状况等等）；；⑼因因地制制宜合合理选选定支支撑材材料和和支撑撑体系系布置置形式式；⑽支支撑体体系受受力明明确，，充分分协调调发挥挥各杆杆件的的力学学性能能；⑾支支撑体体系布布置能能在安安全可可靠的的前提提下，，最大大限度度的方方便土土方开开挖和和主体体结构构的快快速施施工要要求。。四、深深基坑坑工程程设计计支护结结构按按材料料种类类可分分为现浇钢钢筋混混凝土土支撑撑体系系和钢支撑撑体系系两类：：现浇钢钢筋混混凝土土支撑撑体系系：混混凝土土等强强后刚刚度大大，变变形小小，强强度的的安全全可靠靠性强强，施施工方方便，，但支支撑浇浇制和和养护护时间间长，，围护护结构构处于于无支支撑的的暴露露状态态的时时间长长，软软土中中被动动区土土体位位移大大，如如对控控制变变形有有较高高要求求时，，需对对被动动区软软土加加固，，施工工工期期长，，拆除除困难难，爆爆破拆拆除对对周围围环境境有影影响。。钢支撑撑体系系：安安装、、拆除除施工工方便便，可可周转转使用用，支支撑中中可加加预应应力，，可调调整轴轴力而而有效效控制制围护护墙变变形。。施施工工工艺要要求较较高，，如节节点和和支撑撑结构构处理理不当当，施施工支支撑不不及时时不准准确，，会造造成失失稳。。四、深深基坑坑工程程设计计四、深深基坑坑工程程设计计深基坑坑设计计原则则1、基坑坑支护护结构构应采采用以以分项项系数数表示示的极极限状状态设设计表表达式式进行行设计计。2、基坑坑支护护结构构极限限状态态可分分为下下列两两类：：⑴承承载能能力极极限状状态：：对应应于支支护结结构达达到最最大承承载能能力或或土体体失稳稳、过过大变变形导导致结结构或或基坑坑周边边环境境破坏坏；⑵正正常使使用极极限状状态：：对应应于支支护结结构的的变形形已妨妨碍地地下结结构施施工或或影响响基坑坑周边边环境境的正正确使使用功功能。。⑶基基坑支支护结结构设设计应应选用用相应应的侧侧壁安安全等等级及及重要要性系系数。。3、支护护结构构应考考虑其其结构构水平平变形形、地地下水水的变变化对对周边边环境境的水水平与与竖向向变形形的影影响，，对于于安全等等级为为一级级和对对周边边环境境变形形有限限定要要求的的二级级建筑筑基坑坑侧壁壁，应根根据周周边环环境的的重要要性、、对变变形的的适应应能力力及土土的性性质等等因素素确定定支护护结构构的水水平变变形限限值。。四、深深基坑坑工程程设计计深基坑坑设计计原则则4、当场地地内有有地下下水时时，应应根据据场地地及周周边区区域的的工程程地质质条件件、水水文地地质条条件、、周边边环境境情况况和支支护结结构与与基础础型式式等因因素，，确定地地下水水控制制方法法。当场地地周边边有地地表水水汇流流、排排泻或或地下下水管管渗漏漏时，，应对对基坑坑采取取保护护措施施。5、根据据承载载能能力力极极限限状状态态和和正正常常使使用用极极限限状状态态的设设计计要要求求，，基基坑坑支支护护应应按按下下列列规规定定进进行行计计算算和和验验算算：：⑴基坑坑支支护护结结构构均均应应进进行行承载载能能力力极极限限状状态态的计计算算，，计计算算内内容容应应包包括括：：a、、根根据据基基坑坑支支护护形形式式及及其其受受力力特特点点进进行行土土体体稳稳定定性性计计算算；；b、、基基坑坑支支护护结结构构的的受受压压、、受受弯弯、、受受剪剪承承载载力力计计算算；；c、、当当有有锚锚杆杆或或支支撑撑时时，，应应对对其其进进行行承承载载力力计计算算和和稳稳定定性性验验算算。。⑵对于于安全全等等级级为为一一级级及及对对支支护护结结构构变变形形有有限限定定的的二二级级建建筑筑基基坑坑侧侧壁壁，尚尚应应对对基基坑坑周周边边环环境境及及支支护护结结构构变变形形进进行行验验算算。。⑶地下下水水控控制制计计算算和和验验算算：：a、、抗抗渗渗透透稳稳定定性性验验算算：：b、、基基坑坑底底突突涌涌稳稳定定性性验验算算；；c、、根根据据支支护护结结构构设设计计要要求求进进行行地地下下水水位位控控制制计计算算。。6、支护护设设计计内内容容应应包包括括对对支支护护结结构构计计算算和和验验算算、、质质量量检检测测及及施施工工监监控控的的要要求求。。7、当有有条条件件时时，，基基坑坑应应采采用用局局部部或或全全部部放放坡坡开开挖挖，，放放坡坡坡坡度度应应满满足足稳稳定定性性要要求求。。四、、深深基基坑坑工工程程设设计计深基基坑坑荷荷载载分分析析深基基坑坑支支护护结结构构需需要要考考虑虑荷荷载载主主要要包包括括：：土土压压力力、、水水压压力力、、车车辆辆荷荷载载、、坑坑边边邻邻近近建建筑筑物物荷荷载载、、其其它它施施工工荷荷载载，，当当支支护护结结构构兼兼作作主主体体结结构构时时，，应应考考虑虑人人防防及及地地震震荷荷载载。。1、土土压压力力土压压力力主主要要分分为为静静止止土土压压力力、、主主动动土土压压力力、、被被动动土土压压力力。。本本次次培培训训采采用用朗朗肯肯理理论论进进行行土土压压力力计计算算。。1.1主动动土土压压力力深度度zj处的的主主动动土土压压力力标标准准值值eajk：计算算点点位位于于基基坑坑开开挖挖面面以以上上时时：：计算算点点位位于于基基坑坑开开挖挖面面以以下下时时：：四、、深深基基坑坑工工程程设设计计1.1被动动土土压压力力深度度zj处的的被被动动土土压压力力标标准准值值epjk：2、水水压压力力2.1水土土合合算算按照照主主动动土土压压力力公公式式，，水位位以以下下采采用用饱饱和和重重度度。2.2水土土分分算算水位位以以下下水水压压力力单单独独考考虑虑，，土土压压力力