栈桥计算方案

栈桥计算书一、 结构形式栈桥总长45m,宽6m,北起大桥左幅5#墩至右幅6#墩，起止里程为K11+975~K12+020，根据水文调查与施工需要拟暂定栈桥面标高为3.5m，栈桥根据场地形、地貌，河床变化以及施工条件布置按每15m设置一跨，共3跨，在4号墩处与施工便道衔接，为适应栈桥钢构件温度变化，栈桥每隔一定距离设一道温度缝。采用①800X10mm钢管桩基础与“321”贝雷桁架梁结构，采用I56工字钢作为栈桥下横梁，其上搁置“321”军用贝雷梁，贝雷梁上搁置横、纵向分配梁，然后铺设桥面板；贝雷梁上铺I16@40工字钢纵向分配简支梁(每一跨纵向10片型钢)、两列单层双排321贝雷桁架梁与I25a@150横向分配梁、桥面上敷设0=12mm钢板宽为4.2米，桥跨为15m。二、 荷载布置1、 上部结构恒重(6米宽计算)40钢板：6X1X0.01X7.85X10=4.71KN/mI14向分配梁:3.56/m⑶I25a横向分配梁：2.67KN/根贝雷梁：6.66KN/mHK600a下横梁：12.45KN/根2、 活荷载20t砼车履带吊50t，0.18Mpa⑶施工荷载及人群荷载：4KN/tf考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于24米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车，并考虑满载砼罐车和空载砼罐车错车。三、 上部结构内力计算＜一＞桥面钢板内力350.qETXZUZXl1、 20t砼车作用荷载分析（计算宽度取0.5m）：白重均布荷载：qi=0.5X0.01X10X7.85=0.392KN/m施工及人群荷载:：不考虑与砼车同时作用20t砼车轮压：60/0.6=100KN/m由荷载分析可确定，自重荷载及施工人群荷载可忽略不计。跨中弯矩M=ql2/8=0.125X100X0.352=1.53125KN•mW=bh2/6=0.5X0.012/6=0.833X10-6m3o=M/W=183.8MPa<[o]=200Mpa满足强度要求。2、 50t履带吊荷载分析（计算宽度取1.0m）：白重均布荷载：忽略不计施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用50t履带吊轮压：180X1.0=180KN/m由荷载分析可确定，自重荷载及施工人群荷载可忽略不计。跨中弯矩M=qF/8=0.125X180X0.352=2.76KN•mW=bh2/6=1.0X0.012/6=1.67X10-5m3o=M/W=165.3MPa<[o]=200Mpa满足强度要求。<二>【14纵向分配梁内力1、20t砼车单边车轮作用在跨中时，纵向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。1500荷载分析（计算宽度取0.35m）：自重均布荷载：忽略不计施工及人群荷载：不考虑与砼车同时作用20t砼车轮压：60X0.35/0.6=35KN单边车轮布置在跨中时弯距最大Mmaxi=Q1/4=35X1.5/4=13.13KN•m2、履带一50t荷载分析（计算宽度取0.35m）：自重均布荷载：忽略不计施工及人群荷载：不考虑同时作用50t履带吊轮压：q=180X0.35=63KN/mMmax2=ql2/8=63X1.52/8=17.72KN•m选用I14则W=102cm3o=M/W=17.72/0.102=173.7MPa＜[o]=200Mpa满足强度要求。＜三＞I25a横向分配梁内力计算l、20t砼车单边车轮作用在跨中时，横向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。2400荷载分析（计算宽度取1.5m）：自重均布荷载：忽略不计施工及人群荷载：不考虑20t砼车轮压：60X2=120KN

单边车轮布置在跨中时弯距最大Mmax1=Ql/4=120X2.4/4=72KN.m2、、履带-50t.4B0-J.4B0-J24004502400 4" -荷载分析（计算宽度取1.5m）：①自重均布荷载：忽略不计施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用50t履带吊轮压：Q1=0.7x180x1.5=189KnQ2=0.7x180x1.5/3=63Kn按超静定建模计算，则Mmax2=68KN•m选用i25；则A=48.54cm2W=402cm3o=M/W=72/0.402=179MPa<[o]=200Mpa满足强度要求。（四）30m跨横向分配梁计算此时的计算跨度为5.25ml、20t砼车单边车轮作用在跨中时，横向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。5250T?nr：i5250T?nr：i荷载分析（计算宽度取1.5m）：自重均布荷载：忽略不计施工及人群荷载：不考虑20t砼车轮压：Q=60KN单边车轮布置在跨中时弯距最大Mmax1=60X（2-625-0-7）=115-5KN-m2、履带一50_450 5250 匚|」5。3525Q△A A.△荷载分析（计算宽度取1.5m）：①自重均布荷载：忽略不计施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用50t履带吊轮压：Q=O.7x180x1.5=189Kn则Mmax2=136-8kN-m选用I32a则A=52.717cm2W=692cm3o=M/W=136.8/692=197.7MPa<[o]=200Mpa满足强度要求。（五）贝雷梁内力计算12米跨计算跨径为L什=12m（按简支计算）（1） 20t砼车荷载分析：自重均布荷载,=5.5+3.56+6.66+2.67/1.5=17.5Kn/m施工及人群荷载：不考虑与砼车同时作用20t砼车（一辆）（按汽车一20级重车）在跨中错车时的受力最不利：P=60KN P=fi01<NP=L20KN则：（2） 50t履带：吊布置在跨中时自重均布荷载：q1=17.5Kn/m施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用50t履带吊轮压：q=180X0.7X4/3=168Kn/m1LL0J.IIq=qf+口言血ax尸W5m12?+168aI2k53168k5丁 口 八-315+267I.2-590-2396.2kN.m选用3组双排单层贝雷架，则[M]=1576.4X3=4729.2kN.mMma「Mmax2=2396.2kN.m＜[M]=4729.2kN.m满楚强度要求。同理，可得在15m跨、18m跨、24m跨、30m跨情况下的贝雷架选型其结果如下表所示(最不利工况同12m跨一样)项厂7^^12tn跨15川跨1珈跨24□跨30mMqi(kN/m)17.517.517.517.517.5q(kN/m)168168168168123计算跨度(m)1215182430坡大弯矩hU(kNm)23%3241412560126413选材两片三组两片三组两舛三组".「.El两片两组加强容许弯矩国](kNm)4729.24729,24729.267396750结论满足满足满足满足满足＜六＞下横梁内力存计算时只考虑履带吊工况即可，计算跨距为4.91II15m跨受力分析：自重均布荷载：q=30Kn/m施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用50t履带吊轮压：Q=180XO.7X5.3=667.8Kn/m当履带吊沿栈桥的边侧吊运东西时，贝雷架传递到下横梁的力最大A~~A A~~A A~~A用ANSYS电算得R3=433kN（向下）R4=879kN（向上）为简化计算，可将R3R4作为作用在下横梁中点的集中力来计算Mma「（879-433）X4.7/4=524.1kN•m选用HN606X201则W=3000cm3 A=153.3cm3o=Mmax/Wx=524.1X103/3000=175MPa<[o]=200Mpa剪力t=8790/153.3=57.3MPa同理，可得在15m跨、18m跨、24m跨、30m跨情况下的下横梁选型其结果如下表所示（最不利工况同12m跨一样，也是65t履带吊工况）：项厂12m跨15m跨18m跨24m跨30m跨MkN)-433-423-412-391Ri(kN)879890900921Q(kN)44646748S530最大弯矩Mn<lx(kN-m)524549574623选材HN606X201HN606X201HN606X201HN606X201HX606X201材料W(cn?)30003000300030003000应力。（MPa）174183191208剪力t(MPa)57.358.158.760.1结论满足满足满足不满足满足30m跨时，由于贝雷架是采用两组贝雷，作用存贝雷上的力主要传递到了桩上而不是下横梁，凶此，下横梁受力较小，采用HK500b可以满足强度要求。四、钢管桩承载力计算<—>15m跨1、单桩最人需承力履带吊作用时钢管桩所承受的压力显然大于砼车作用时的荷载，因此计算时只需考虑履带吊作用与上层结构自重荷载组合时时的工况，且履带吊的偏心履带作用在一侧钢管桩时，此时该侧桩的承载力最大：q=30kN/mQ1=667.8kNQ2=222.6kN则：最大承载力PP=30X7/2+667.8+(5.7-4.4)X222.6/5.7=823.6kN按单桩承载力850kN计算2、桩的嵌固点计算：『挡Z=2.02m其中m=6000KN/m4I=1.56X103m4Z=nT=2.02X2.2=4.44m取桩嵌固点深度为4.5m（冲刷后泥面以下）3、钢管桩入土深度：（考虑冲刷深水区冲刷3m,浅水区冲刷2m）根据《公路桥涵地基与基仙设计规范》JTJ024-85第4.3.2条[P]二后（”£如占+式中：u一周长u=2.513mk一安全系数，取k=1.7a1—影响系数，对于锤击沉桩，a.=1.0t一极限侧磨阻力 1A一的截面积，A=0.5m2oR一桩尖承载力oR=2300kPa -入一开口桩桩尖承载力影响系数，取入=0.696查看地质资料可得，12m跨栈桥下的桩，在XX号墩处的地质资料最为不利，则有：=(2.513X1.0XHX25+0.5X0.696X2300)/1.7，850则H，10.26m取桩的入土深度为泥面以下l0.5m(泥面指冲刷后的泥面，浅水区考虑2m冲刷，深水区考虑3m