某贝雷梁钢便桥计算书

#峃口隧道钢栈桥计算书1、工程概况本施工便桥采用321型单层上承式贝雷桁架，栈桥0桥台与老省道相连,桥台位于峃口隧道起点位置，横跨泗溪。便桥孔跨布置为10m1全长米，桥面净宽米，人行道宽度12m纵向坡度3%桥面至河床面净高10米,至水面净空为米（图1为钢栈桥截面图）。钢栈桥桥面系主体结构由610nm花纹钢板、110工字钢纵梁（间距03n）、I20工字钢横梁（长2n间距0m）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,与贝雷桁梁之间用型螺栓固定。贝雷桁梁由贝雷片拼制而成，横向设置片，间距0m^雷片之间采用角钢支撑花架连接成整体。本桥基础为明挖基础，基础为X2X12m的钢筋砼，扩大基础必须坐落于河床基岩上，且基础顶标高低于河床。基础上部墩身均采用屮30nm（68m）钢管，采用双排桩横桥向各布置2根，钢管桩之间由平联、斜撑连接。钢管桩顶设双132工字钢分配梁。本桥基础设计为明挖基础，基础采用2钢筋砼，钢管桩位于砼基础上与预埋钢板焊接牢固，在此不做计算。护栏10mm护栏10mm花纹钢板I10工字钢30[20工字钢321型贝雷梁-双132承重梁加劲板联结系平联预埋钢板钢筋混凝土基础图1钢栈桥截面图（单位：mm）2、计算目标本计算的计算目标为：）确定通行车辆荷载等级；）确定各构件计算模型以及边界约束条件；）验算各构件强度与刚度。3、计算依据本计算的计算依据如下：黄绍金刘陌生装配式公路钢桥多用途使用手册北京人民交通出版社TOC\o"1-5"\h\z《钢结构设计规范》（）《公路桥涵设计通用规范》（）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（）4、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，）、《钢结构设计规范》（）、《公路桥涵设计通用规范》（）、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（《等规范中的相关规定，通过结构分析软件计算完成。5、计算参数取值5・1设计荷载恒载本设计采用建模分析，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》汽车荷载按公路根据《公路桥涵设计通用规范》汽车荷载按公路I级荷载计算，公路-I荷载如图2：知2十知2十剤订却1氐0伍］半而尺屮11]01斗打r|1勺4-C5-IA|.7.0si丸向币首图2公路-I级荷载图程序分析时，汽车活载作为移动荷载分析，采用车道面加载。为确保行人车辆安全，桥面右侧护栏外侧增设12n人行道宽度，桥面宽度取值m车轮距为1。汽车限速1m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“移动荷载分析控制”中，临时钢栈桥结构基频取值13z根据《公路工程技术标准》01规定L,冲击系数为0。0mmmm图桥面车道布置图5・2主要材料设计指标根据《钢结构设计规范》(-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，),主要材料设计指标如下：表1主要材料设计指标材料牌号抗拉、抗压-抗弯极限应力f(MPa)抗勇眾限应力几(MPa)一般型钢构件Q235215125贝禹桁累l<5Mn2732036计算分析6・1计算模型及边界条件设置图为钢栈桥分析模型图。其中，桩基础采用梁单元，桥面板采用板单元。图分析模型边界条件设置如下：()桥面系构件连接：桥面板与工字钢纵梁、纵梁与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。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：，，；，；(，)。

()其余构件连接：贝雷桁梁与工字钢分配梁采用弹性连接，分配()其余构件连接：贝雷桁梁与工字钢分配梁采用弹性连接，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6・2计算结果分析由于计算结果中，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。6・2・1桥面板计算结果图为桥面板强度计算结果。由图可以看出桥面板最大应力为:H基本”1Hi□TOPH基本”1Hi□TOP□故桥面板设计满足安全要求。MIDAS/CivilPOST-PROCESSOR3.2202E+001CBall::1.2+1.斗AvgNodalMAX:MAX:2463MIN:2634文件：无标礎日期：09/10/2015农示-方.旬Z:0.259图5桥面板强度6・2・2I10工字钢纵梁计算结果图为工字钢纵梁强度计算结果。由图可以看出工字钢最大应力为：故工字钢纵梁设计满足安全要求。

bn基本•1Hi哆□TOP11MIDAS/Civil

POSTPROCESSORBEAMSTRESSbn基本•1Hi哆□TOP11MIDAS/Civil

POSTPROCESSORBEAMSTRESS图6110工字钢纵梁强度6・2・3I20工字钢横梁计算结果图为工字钢横梁强度计算结果。由图可以看出为：故工字钢横梁设计满足安全要求。□画口况□屁已9.04089e+0017.39682e+0015.75276e+0014.10869e+0012.46463e+001□.00000e+000-8.2350le-K)OO-2.46757e-K)01-4.11163e-K)01-5.75570e-K)01-7.39976e-K)01-9.04383e-K)013.2202E+001CBall::1.2+1.斗MAX:1422MIN:1423文件；无标题单位：N/mm入2日期：09/10/2015表示-方向X:-0.483*Zt0.259工字钢最大应力：图7I20工字钢横梁强度6・2・4贝雷桁梁计算结果（）贝雷桁梁强度图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:o故贝雷桁梁强度设计满足安全要求。

Hi基本洌1TOP11応MIDAS/Civil

POSTPROCESSORBEAMSTRESS组合｛最大圍1.70528e+0022.12505e-K)021.2S552e+0028.65749e-K)014.45980e-K)010.00000e-K)00m.93556€+0018.13324e+0011.23309e+002—■-1.65286e+002-2.07263e+002-2.49240e+0023.4717E+001CBall:1.2+1.4MAX:714MINHi基本洌1TOP11応MIDAS/Civil

POSTPROCESSORBEAMSTRESS组合｛最大圍1.70528e+0022.12505e-K)021.2S552e+0028.65749e-K)014.45980e-K)010.00000e-K)00m.93556€+0018.13324e+0011.23309e+002—■-1.65286e+002-2.07263e+002-2.49240e+0023.4717E+001CBall:1.2+1.4MAX:714MIN:279文件；无标題单垃：N/mm^2日期：09/10/2015农示-方向X:-0.483*Z:0.259图8120贝雷梁强度（）贝雷桁梁刚度MIDAS/Civil

POSTPROCESSORDISPLACEMENT9.96342e-0020.00000e+000-2.72764e+000-4.14128e+000-5.55492e+000-6.96856e+000-8.38220e+000-9.79584e+000・1.12095e+001-1.2623le+001-1.40368e+001-1.54504e+0014.8839E+001CBmin:1+1MAX:GSMIN:420文件；无标题单住：mm日期：09/10/2015农示-方向X:-0.4S3*Z:0.259图9贝雷梁刚度图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。6・2・52I32工字钢分配梁计算结果（）分配梁强度

hi基本”1Hi□TOP□応MIDAS/QvilPOSTPROCESSORBEAMSTRESS组合｛量大回1.17881e-0010.00000e+000■*1.72983e-H)01™-2.31037e+0012.8909le+0013.47145e+001.05198e+001hi基本”1Hi□TOP□応MIDAS/QvilPOSTPROCESSORBEAMSTRESS组合｛量大回1.17881e-0010.00000e+000■*1.72983e-H)01™-2.31037e+0012.8909le+0013.47145e+001.05198e+001——-4.63252e+001--5.21306e+001■-5.79360e+001^■--6.37414e+0011.7044E+002CBmll::1.2+1.4MAX:2736MIN:2726玄件；无标题单伫：N/mm八2日期：09/10/2015农示-方向X1-0.483*Z:0.255为:图为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:O故工字钢分配梁强度设计满足安全要求。（）分配梁刚度用基本tIHi吃11TOP11MIDAS/CivilPO5T~PROCESSORDISPLACEMENTZ■方甸2.56025e-003-5.18417e-001-7.78905e-001-1.03939e+000・i.29988e-K)00-1.56O37e-HJ00-1.82086e+000-2.08135e+000用基本tIHi吃11TOP11MIDAS/CivilPO5T~PROCESSORDISPLACEMENTZ■方甸2.56025e-003-5.18417e-001-7.78905e-001-1.03939e+000・i.29988e-K)00-1.56O37e-HJ00-1.82086e+000-2.08135e+000-2.34184e-K)00-2.60232ePOO0.00000e+000-2.8628le+000匪数=2.4134E-KJ02CBmin:1+1MAXt1516MIN:1505文件；无标歴单位：mm日期：09/10/2015哀示-方■向X:-0.483*Z:0.259图11132工字钢分配梁刚度图为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。

6・2・6钢管桩计算结果（）钢管桩支反力11TOP11MIDAS/CivilPOST"PROCESSOR

REACTIONFORCE内^J-XYZ最小反力节点=11TOP11MIDAS/CivilPOST"PROCESSOR

REACTIONFORCE内^J-XYZ最小反力节点=1541FX:・2.2953E+000FY:2.5847E+001FZ：2.8136E+002FXYZs2.8255E+002量大反力节点=1542FX:-9.8235E-001FY:・2.5847E+001FZ:4.9512E+002□Ball:1.2+1.4MAX:1542MIN:15斗:L文件：无标题单位:kN日期：0弓/10/201£表示-方向X:-0.483Ze0.259图12钢管桩支反力图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:（）钢管桩强度计算眉基本IH?图13钢管桩强度图为钢管桩强度计算结果。由图可以看出钢管桩最大应力为：O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，其余处应力值范围为:（3）钢管桩稳定性计算钢管桩外露高度为，横向采用槽钢连接，纵向未连接，自由高度取。计算时钢管桩按一端自由，一端固定考虑。最大钢管桩反力为：中计算长度：X截面面积：回转半径：长细比：入查《钢结构设计规范》，可知轴心压杆容许长细比为：入；稳定系数:e,故有：入=54.2，［入］=150O（P9XXV综上，钢管桩稳定性设计满足安全要求。6・2・8栈桥整体计算结果表栈桥各构件计算结果汇总表构件名称最大应力（）最大变形（）是否满足要求备注桥面板是I10工字钢纵梁是I20工字钢横梁是贝雷梁是大横梁是钢