米钢栈桥计算书

栈桥计算书1概述1.1设计说明本工程项目拟建栈桥结构形式为4排单层贝雷桁架，使用900型标准贝雷花架进行横向联结，栈桥纵向标准设计跨径为12m+9m；桥面系为专用桥面板；横向分配梁为I22，间距为0.75m；基础采用φ630×7mm和φ820×7mm钢管桩，为加强基础的整体稳定性，每排钢管桩间均采用[20号槽钢连接成整体；墩顶横梁采用2工36a。栈桥布置结构形式如下图1。图1、栈桥一般构造图（单位：cm）1.2设计依据1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）5）《海港水文规范》（JTJ213-98）1.3技术标准1）设计顶标高；2）设计控制荷载：栈桥运营期间：施工重车荷载主要表现在混凝土罐车满载，自重20T+载重30T，考虑1.3的动力系数，按照65T荷载对栈桥桥面板及分配梁I22a进行验算；考虑本栈桥桥位实际地理条件，其施工工艺采用50T履带吊，50T履带吊自重50T+吊重15T，考虑车辆自重及1.3的车辆冲击系数，栈桥设计中选择85吨履带吊车荷载进行贝雷梁及承重梁的验算；3）设计行车速度10km/h。吹2把押荷载布置服辽2.1禾上部结构恒重厚（系4呆米贿宽计算）劳1榜）钢便桥面层耽：庸8mm胳厚钢板，单位唤面积重冤62.8kg炮，撞则惠4.08k射N/m央。机2浪）面板加劲肋窄工包12.6戒,快单位重寻14.21k性g激/民m帖，围则齿0.14k酿N/m叙，间距慰0.24m井徒。拖3涌）原面层横向分配远梁：汁I干22脖，扮单位重算33.05招kg主/弃m买，梯则伏0.沟33仍k稼N/m裹用，宁1.32屡k饺N/酷根膝，间距脊1慎.瓶5骆m姐；王4产）谷纵向主梁：毕横向食4炎排速32丈1肤型假贝雷梁校，具4回.贿3赠k翠N/m捕；踪5朱）浓桩顶分配主梁养：鹊2幸I敢36洗a滨，酸单位重厕60追帽kg/m姻,径则煤1.怨2西k嫁N/m委。镜2.2都辣车辆酱荷载果舒1柿）业轮压：车轮接话地尺寸为赚0.5m蚀×状0.2m奥；送图培2割、罐车荷载布田置唉图缴2祝：佣50员T摸履带吊横向及御纵向布置图祥（久46烦9铸mm×该76绝m屑m智）浑单侧履带压：破单侧履带着地碍尺寸符为范0.7站6遭m×4.草69甲m树，单侧履带荷余载只按线性荷载计罪算为什850半kN/m÷归2÷津4垒.嘴69虾=被90声kN/m边。迫2岗）犬施工荷载及人糊群荷载：乔4缝k赚N/m呆2眉。房3桌奇上部结构内力冒计算珍铲3.1咏桥面系孕由于本项目桥职面系差8mm盖面板坐与址I12.倍6范焊接成框架结券构，其结构稳盖定可靠，在此麦不再对面板进混行计算，仅对泰面板主加强稳肋径I12.柿6殊进行验算，其龟荷载分析如下潜：指1贩）膀自重均布荷载勇：日0.305k炭N/m孕(赏面烘板追+殖梁轧重辽)斧，电算模型自涝动附加在计算欠中，不另外进杨行添加。交2描）爹施工及人群荷乒载：不考虑与厌梁车同时作用狂。抹3案）共I12.改6碧断面内间距为番24cm鹿，横向分配梁企间距为仿1.5m留，其受力计算梯按照跨径为素1.5m房的连续梁进行雪验算。丧汽车轮压：车伟轮接地尺寸为径0.5m误×熟0.2m橡,睛每组车轮压在姻3缸根洒I12.忽6皆上，则单腊根缘I12.萄6散承受的荷载按垂照集中力计算我为他250kN醋÷2÷遭3届=破41.7贪k咱N腰；再单侧履带压：混履带摇宽狸0.排76星m蓝，单侧履带压裳在阶4赖根雅I12.压6五梁上贡（间树距斩0.24×3赔=码0.72m畜＜紫0.92m弟）颜，履带长旁4.69绣m希，则单幅根孤I12.欧6浆受力按线性荷捧载计算为遗850韵kN/持4.69史m奏/2大÷歉4舞=钓22.7辉kN/捆m筑，此线性荷载欣在线0.76谷m轰长的范围内换玩算成集中荷载蜜的大小为弊22.7防kN/m×份0.75铃=芬17.02绿kN纤＜素41.7惭k雅N架的汽车轮压，公为此对余于线I12.痒6挽梁的验算选择启罐车尺进行控制验算蚁。垃计算模型如下寺：将则单边车轮布逝置在跨中时弯泰距最大计算咬模型剩如茎下确6.1.夏1目狠受力模型尺抛袄弯矩速图扣(无Mmax=吸7.84植k逆N.m泽)游选用源I12.6腊a准，则扛W橡x钩=犁77哗cm旗3头忍；坐σ狮=M/W=害7.84幸k卡N.m/饲77厨cm卡3如=勾101.8饼Mpa辅＜简[棍δ拖]=1派88.5驳Mpa轻；满足强度要血求。拾τ备=QS/Ib珠=20.95叹8/10.5肆/0.5=3亏9.9Mpa跨<[劳τ飞]=玉85×1.3誓=110如Mpa甚（根据公路桥市涵钢结构及木锹结构设计规范聋第架耳条有：对于临威时结构舱有泽1.3拖[检σ墓]群＝我145×1.客3疯＝家188.5铺Mpa喘）拜,割[青τ帜]=壶85×1.3腰=110提Mpa违计算中忽略了池8mm织厚面板及钢框铅架整体分配作执用，为此上述夸计算中是偏安遗全的，该桥梁腐面系结构设计坦满足临时钢结害构强度刚度规甲范要求。钥3.1.绳2车刚度验算琴该结构的容许姿挠度为不大于饰结构总长觉的砌1/40唱0爷。努根据《建筑结子构静力计算手拉册》禁挠度睬：响f道max婚=qcl碰3低（涂8-4讲γ拒2拔+敲γ蜜3通）洁/384EI贴γ屑=c/l=哄0.2m益/建0.75m贪=0.27寺f溜max唐=黑41.7云KN×0.7连5舒3态（搏8-4×0.纠27务2川+0.27理3套）芹/画（猎384×2.数1×10揭5盈MPa×耀1抛5宋8cm论4尽）扩=炒1.07广×10部-敢3培m真﹤浇0.75m伏/仔400诚=宏1.88列×10浙-3完m览3.2忙I才2决2描横向分配梁内托力计算互严（宇1旋）荷载计算临飘单边车轮作用泊在跨中时，横敢向分配梁的弯施矩最大，轮压疑力为简化计算能可作为集中力财。昆荷载分析：隐1肉）脖均布荷载：笨2*6丘m经桥面板重量膝为冬14.7KN兔/险个，分配梁均狗布荷载务：仰14.7论k词N/m誉/6/2*0栽.75响＝阀0.92品k信N/m安维2睛）施工及人群艇荷载：不考虑翠与汽车同时作执用院3倍）汽车轮压：崭65著T府罐车邻当偿后腿车轮布置在跨恳中时，计算模晓型如下：努亩腾包秧阴鸭便桥断面图桑6.2.景3病受力模型局6.2.爱4陈弯矩锅、剪力敌图堂(恰Mmax=欣8.55织k蛛N.m排仆，驻Q便max圈＝舌114.9摩kN)拿65立T腾罐车渡当泽后思车轮堵单个车轮赖布置在跨中时壤弯矩最大焰，计算模型如指下：吴6.2.库5遥弯矩移、剪力苍图弟(夜Mmax=稻33.42k垫N.m喊迅，元Q阻max堡＝骂125.4k低N)葵荷载分析排：坡85虎t害履带吊履带轮沈压：履带吊接淹地长度康为家4.6喜9狱m爸，护I修2影2很a籍布置间距为粪0.75m初，则履带吊同阿时作用漂在废7两根券I默2弃2唤a伐上，单根嫌I调2幕2勺a房的履带轮压理为杨850÷络7醋＝恒121.4订k寨N穿小窄于层65难T汪罐车单策轴喉125k锈N想同时作用在单邀根身I喊2锈2哥a满上，不予计算之。倾选用姻I平22徒a息青则房A=杂42.1乞cm仗2侮,日W=相310族cm钱3按，觉I/S=劫18.9羞cm歼(悉I=滩3400垮cm筹4愉，疤S=纤174.9常本cm柴3滴)喊，创b=孝0.75cm爱σ语=M/W=常33.42证/帐0.31经=单107.8解MPa<侮188.2在偶MPa达τ绵=QS/Ib仅=125.4轧/18.9/错0.75=8等8.5Mpa驻<[阅τ律]=个85×1.3隐=110苦Mpa源（速2缓）刚度计算君成挠度林：曲w讨max上=灿0.00简06稍m抄﹤煌1.6m遥/400=汪0.004m拴结构刚度与强旺度均满足要求亡。字3.3展聚1华2呜m绩跨睬贝雷梁内力计矩算祸仅3.她3耀．踪11哲2思m迅跨贝雷梁内力筐计算荷载分析：抢1版）竟自重均布荷载枪：付q限1益=山14.7鸭kN衔*2.25碗/娱6冬m保＋废4.下4显kN指/m焦取=锁9.9沫k遵N洲/m筋；宏2趟）永施工及人群荷勿载崭:河不考虑与笑车辆炕同时作用跃；络3杯）昏本项目栈桥最肯大设计跨径为锐15m院，没单跨贝雷梁受瞎力最不利的情绿况为毛50T观履带吊车僚行驶到跨中位外置污作业较，贝雷梁承受蜓最大弯矩，虹50暴T期履带吊车作业叔荷蔬载赠85T×10蛋/4.拨69死m=18仪1.237旬将kN伏/m董。青据此，斗利任用蔬SAP200气0胀建立受力模型虹如下拘：期图供3-3-1贴、巴受力模型言图搏3-3求-摄2塌、赏弯矩图验(隔Mmax=枪1820.0肌2绪k饥N.m竟)烟剪力图泛(役Q借max=从499.25鹊k挨N骄)炊图感3-3-3腹、怕节点反力居图漏(厦N闷max=倍650芬k纤N之)护履带吊走带墩酿顶时荷载分析次：宴图咱3-3-至4族受力模型胶图侦3-3-5祖、促弯矩疫图吧(麦Mmax=累868k穿N.m铲)须剪力削图斧(炼Q携max=不812.2k昏N模)标图膊3-3-休3堤、节点反力数图扶(拥N芹max=软943.24思k茄N孤)让经过上述分析编知，贝雷梁最例大弯矩排M稠max2称=掀1820野k错N.m花，最大剪力忘Q筛max2歼=盛812.2叔k繁N傻。纵向主梁漫选用哲4和排单层贝雷架铲，则订贝雷梁私容许弯矩恐[M]=纽788.2称×饿4阅=悬3152.8仰k顽N妄.吗m笛，老容许剪力阵[疤Q江]裹=元245.2垒×秤4框＝绣980.8愉k耀N钢。饱Mmax=抗1820躁k鞋N.m<[M钱]=贺胃3152.8简k弃N首.倚m顷；馋Q筋max节=张812.2漆k粥N<[唱Q饱]燕啦＝信980.8航k正N晚，闲满足强度要求悉。侍刚度计算胸根据《建筑结炮构静力计算手冰册》坛挠度灿：倚f露max恼=qcl涝3丰（慌8-4猪γ些2矛+生γ傲3拾）霜/384EI牲γ马=c/l=络4.69赖m/拢15饭m=傻0.313吓fmax=小850春KN×交15献00宏3科（特8-4×0.潮313纽2胞+0.恨313闯3们）消/芳（患384×2.摆1×10坦5培MPa×朗20煤×笛10辱5导cm璃4魄）泊=套1.35背×10裁-棋3清m河﹤株15态m/400=排3.75×1碧0影-3年m龄满足强度要求疗。组闷3.4遣木承重梁一内力洞分析趋基承重梁一作为财栈桥结构的主阿要承重结构，伪是栈桥结构稳葵定安全的生命树线，纪拟锐采用的型材欺为买2I庄36四a革。根据沾第杏3.寄3患节对贝雷梁的丢计算分析，得子到最大节点反月力为准943.24慕k缴N俘，主纵梁为栏4删排单层贝雷，观则单排贝雷对志承重梁一的作香用力为械943.24故kN奸/主4滑=锄235.81昌kN读。下面对最不吗利情况下，承够重梁一的内力目情况进行建模磨分析。壁图糕3-4-1绩、柏计算模型酸图吹3-4-2夫、义计算结果贫(刻Q圾max摔＝垮237.8哲k刊N疑，烘Mmax=德118.6币k互N.m驱.虑北wmax=0进.00海5纽)冬底支危图水3-4-怀3亦、节点反力劫图猫(孙N初max=种475.12淹k飞N掠)若承重梁二内力艺分析：筐任图吐3-4-4落、填计算模型望图奉3-4-愤5么、计算结果头(茎Q字max懂＝享238.6k减N墨，液Mmax=石214.07沉k权N.m忽.悉寿wmax=0府.00系18延)代支蛾图更3-4-洞6世、节点反力冬图答(仅N卷max=不239.3k资N览)躁根据上述建立游有限元模型进再行分析可知，工取最大荷载政Mmax=帅214.07冠kN宁·漂m晌，锁Q捎max=沃238.6轰kN淋进行桩顶承重叛梁的截面设计让。括Wx沟=竞Mmax申/独[宫σ抛]=车214.07壶kN捷·链m刮/14席5菌Mpa龙=登1476纱c趋m情3时A捕=战棚Q厉max皂/掀[仆τ箱]=蔬238.6句kN贩/85喂Mpa银=巨2赴8.1傍c螺m挥2袋选起用芳2I腥36响a,凝查《钢结构计让算手册》得各渡相关力学参数切如下：况W=拦2×裹875久cm股3职=笨1750蛙c嚷m止3耗,趁A=韵2×资76.3属=该152.6恼c拌m条2匠,喘I/S=史30.7尖(赌I=除15760析cm乞4卧，缺S=乱508.8育c怨m币3蛋)同，尖b=携1书×跟2壤＝招2份cm醋，下面对其强玉度进行验算：士σ分=M/W=且214.07栏kN育·贱m/鞭1750锈c盐m铸3枝×10听3疼=绑122.3捕MPa<脉1.3颈[让σ完]安<翻1.3畏[揉τ较]趴挠度姜，满足要求。穷根据上述电算抖结果知，在钢滔管桩顶截面位塞置剪力和弯矩兄均达到最大值腥，因此须利用漠第三强度理论玩对该截面进行掉组合应力验算点。丧<背1.3忌[戚σ带]搁，务满足强度要求俩。轻4左颤钢管桩承载力急激根据上述计算拼分析知，钢管弊桩基础单桩承工载力最大的情炎况出现在履带洁吊车在单排桩验基础顶施工作浴业时，单桩山最大盼承受荷载煤约除382.58饭kN糖。德考虑本项目的让地质条件及设伴计提供的相关仪地质资料，谨施工中骨选用慕DZJ-4毒5熔振动锤踩进行钢管桩的仗施工即可满足他施工要求藏，振钢管桩入土深发度根据施工过傲程中贯入度进刮行现场控制伸。允DZJ-粪45遭振动锤碌性能参数见下绸表。畜DZJ-4云5允振动锤性能表勺电机功率森(虑kW)封偏心力矩道N赢·营m龟振动频率锈激振力迹kN恶机重重kg瓜允许拔桩力炼KN耳45隆0竹～监206岸1200仅338逗4100寺180魄4.1亦钢管桩理论入泪土深度计算洪：仪根据《港口工厅程桩基规范》孤（牙JTJ254钓-9清8咏）第堵圣条：式中：煌Q罗d脉—娇单桩垂直极限漫承载力设计值福（浪k买N澡）；内—生单桩垂直承载勒力分项系数，南取腿1.4威5锐；邀U它—竹桩身截面军周长毙（赖m水），本处为鲜Φ蒜630mm*绘7作钢管桩为砖1.塌979枯m矩；斤Φ穿820mm*近7蛙钢管桩届为项2.575涝m芳；晚—条单桩鞭第宾i内层土的极限侧做摩阻力标准值晓（桨kP序a将）逃；脖—妻桩身穿过第详i焰层土的长度珠（捉m挽）路；焰—辉单桩极限桩端进阻力标准值拔（黎kPa布）雷；铅桩叨身涨截郑面劳面积，甚Φ酿630mm*罢7欢钢管桩为三0.015扰6每m鼻2辩；撞Φ顷820mm*治7增钢管桩援为沈0.0179返弓m坚2杏；恰根据现场荡地质情况统计工如下：逼岩土编号炸土层名称繁地基土容许要承载力现（新kP剃a筐）羽桩周刺土极限勒摩阻力隐（泥kP戴a叮）报顶面珍（米m勒）窗底面高程坡（余m烟）贝层厚装（摄m奖）泳1扬圆砾土答400呆92-110毅雷根据上述验算饼可知仗单排桩秋Φ摸820mm*倒7报钢管桩为伙单桩最大承受膊荷载约精475.12霜k欲N料。现假设桩底喇打入峡砂岩夹砾岩博L裤X右m收,误带入上述计算薯公式中，则有通：饺475.12瘦kN罩＝怠1/1.45级×够（缸2.575叼×嫁（惧100喂×赵L删X杏+溉4皂00*泪0.0179丢）求解得恐：线L绝X颈＝闸2.65昆m睛。常双排桩屿Φ威630mm*来7剖钢管桩为缠最大承受荷载述约冷239.3环k跌N军。现假设桩底务打入锐砂岩夹砾云岩帜L脉X随m战,组带入上述计算励公式中，则有局：卖239.3牵kN戒＝哄1/1.45逮×浙（控1.979×虫（讽100伶×旷L鸦X趴+玩400*0.请0156厨）求解得晌：泡L趟X雹＝孟1.72衔m浸。等在实际管桩打棉设施工话时，拣根据具体地址耕情况而定钢管循桩的打入深度回，并锁采用惯入度烈1cm醉/min特进行双控。饥3.1税鸭单桩最大小竖向哀力粉掀河床面尺一般冲刷壤高程为务82.589糊m巷，啊桥面标肾高歌95m傲，则可假定钢彼管桩悬臂固结安点在科最低冲刷绢线晚79.899配m踏处，桩顶标高绵取曲9习3.01甘m茂，钢管悬臂长笼度逼为吐13.111励m绿。督由上计算知道徒，临φ炕82席0mm×烘7悟m辈m介钢管桩免承受竖向荷纽载修475.12柿K推N许，达φ标63担0mm×礼7银m猎m铁钢管桩引承受竖向荷丈载厨239.3K美N健，看粮出盈82拍0薪荷载为最大最崖不利，润下面重点计寒算叨φ邪82绢0mm×笋8mm驼钢管桩。糊3.2乌单根钢管桩流惧水压力计算余单根桩流水压香力计算碧：挣Fw=k集A羡γ社v裳2脾/(输2g阁)言式中盛：废F休w舍―炕―聪流水压力标准觉值件（孕k热N奋）；窄k糖率―奏―洲形状系数（钢受管愈取蹄0.辰8越）；帜A雷域―胶―股阻水面积龟（玩m样2晶），计算至一至般冲刷线处；膀γ―县―亲水的重力密度丙（纽kN/m养3院）；拥v掀心―殊―鲁设计流速（载3韵m/秆s殃）；能考虑为水库抽g春掀―沃―祸重力加速度（哑9.81m撇/s经2察）。未Fw=k逗A私γ鹰v融2埋/(提2g乘)狂绩＝钻0.8迈×乖（粱6稳×时0.82鸽）松×洁3界2惨÷2÷9.8已1绢＝花1.8哲kN带水流力作用在灌水深常的谈1/她3脊处，即为水深胳=医（跑6腰）墨*1/3=2足m萌处际水流力对启钢管埋产生的弯矩建：婶Mx1=筝1.8督×钟2气=房3.6俱KN.m榜3.3桑咬汽车水平制动移力色根据《公路桥浪涵设计通用规震范》幼(羞JTGD6粪0-2004赵)巩查得，汽车制罚动力为汽车荷测载重力些的镰1番0绳％，群考削虑杀2彻个墩承受制动社力，万此箩时按每根桩取水平捆制动力为杆=650*1允0%/飘4付=燕16.25真K转N概。炉水平制动力对迁钢管砌产生的弯矩剩：撕Mx2=仁16.25轻×汗（垒8+6+2俭）撇=麻260生KN.m塌（入土搅按犁2给米深度进行计现算）窄3.4霉盲钢管强度及稳腔定性验算楼由以上分析可茂知泰：教正σ似1贯=M/拆I×x摄=杂3.6受KN.m青/香147727桂.6指cm造4狂×酷0.319m床=凳0.8劲MPa<作188.2炼柱MPa堤σ屋2缠=M/笑I×y农=涛2级60胳KN.m翼/挡147727屿.6跟cm浮4壳×私0.319m机=移5缸6.1钓MPa<皱188.2交垫MPa挠回转半付径请rx=锤2购8.744茅cm勿长细宴比帆λ严=l储0韵/r煎x疗=衫16佛m刻/21.99吩2丧cm立=花72.8估查《钢结构设惩计规范》附臣表戏1潜7谎得拉稳定系风数驻ψ栽=踩0.732探σ款=N秩/某Ψ景A+欣σ偶1愈+隐σ胀2侧=弹475.12纱/肯（捉0.庆732惊×1爹78.788责）吉+车0.7著+5般6.1装=罚93.1谷Mpa<粥188.2绣亮MPa违故钢