跨高速栈桥计算单

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1、宁德特大桥跨高速公路栈桥计算单一、概述宁德南岸贝雷桁栈桥从104国道横跨罗宁高速公路至生活区，依次设0#台、1#墩、2#墩和3#台，桥中心线与高速公路夹角35°。跨径布置为贝雷桁主桥（29m+31m）+钢引桥（10m）。0#台后放坡长度为56m，坡度5%；3#台放坡长度50m，坡度12.4%。1#墩设在高速公路分隔带内，0#台和2#墩分别设在高速公路两边栅栏外侧。0#台～2#墩梁部结构为三排双层贝雷桁，整体钢桥面；2#墩～3#台梁部结构为型钢梁，桥面系为20cm厚预制砼桥面板。由于本桥仅车限速通过，未计算结构的整体稳定分析，主桥的纵向总体结构分析

2、采用ALGORA通用软件进行分析，计算各施工阶段及运营阶段的结构内力、应力和位移。采用SCDS2002桥梁专用进行复核。二、主桥的纵向总体结构分析1、计算模型几下图所示182、计算参数（1）、恒载：主梁及桥面系共计102t（2）、计算活载：挂-80（3）、附加荷载：支座沉陷1cm;（4）、贝雷梁：截面特性采用《装配式公路钢桥使用手册》，见下表1，表2表1贝雷梁结构截面特性表断面组成A2(cm2)Ix(cm4)Wx(cm3)ix(cm)Iy(cm4)Wy(cm3)iy(cm)弦杆2[1025.48396.679.43.95827945.7斜杆1-工

3、89.539924.83.2112.84.91.18表2贝雷梁结材料及容许应力（MPa）材料s[][τ]构件16Mn350273208销30CrMnTi130011055853、计算工况工况一：恒载+活载位于左边跨跨中+支座沉陷工况二：恒载+活载位于左岸端部+支座沉陷工况三：恒载+活载位于跨中+支座沉陷工况四：恒载+活载位于右岸端部+支座沉陷3、计算结果工况一：活载位于左边跨跨中，计算得最大位移60mm,端部竖杆、上下弦杆和左边跨跨中杆、上下弦杆最大应力为196MPa.计算结果如下图：18工况二：活载位于左岸端部，计算得端部竖杆最大应力为233M

4、pa，计算得端部斜杆最大应力为96MPa.计算结果如下图：工况三：活载位于跨中，计算得跨中竖杆杆、上下弦杆最大应力为152MPa.跨中斜杆最大应力为85MPa.计算结果如下图：18工况四：活载位于右岸端部，计算得端部斜杆最大应力为214Mpa，计算结果如下图：18三、1#墩主体结构检算3.1桩顶分配梁检算桩顶分配梁采用4组2Ⅰ45a组作为主梁（2Ⅰ45a）2Ⅰ45a截面特性：W=1432.9cm3×2=2865cm3Ⅰ=32240cm4×2=64480cm4材质Q235钢，〈δ〉=170Mpa当挂车满载作用于1#墩时，总荷载P=50.7/3×60

5、/2+800=1307KN荷载均布在6片贝雷桁主桁上，每片上荷载：F=1307/6=218KN分配梁荷载模式：弯距图（KN.m）支点反力（KN）18бmax=Mmax÷W=232.89×100÷(1432.9×2)=8.13KN/cm2=81.3Mpa＜〈δ〉=170Mpa合格3.2钢管桩立柱受力检算按桩身材料强度计算管桩受压的容许应力，计算模式为桩在基础顶面为固定端，桩顶纵向约束：钢管桩立柱为φ600mm,　δ=8mm，材质Q235钢，按壁厚锈蚀1.5mm考虑,各项性能参数为：E＝2.1×1011PaI=52563.7ix=20.9cm截面面积

6、A=120.582cm2λ=μl/ix=0.7×4.03×100/20.9=13.5对于Q235钢,λp=132,由λ=13.5<λp，可用抛物线公式计算压杆临界应力:a=235Mpa,b=0.0068所以:δcr=a-bλ2=235-0.0068×13.52=233.8Mpa可得该桩的临界荷载为:Fcr=δcr×A=233.8×106×120.6×10-4=282T=2820KN横向风力:1#墩承受的风力按梁体的一半考虑，风力和竖向力组合风力对立柱产生的弯矩（风力方向按与高速公路中心线垂直考虑）M=F风×L=18/2×（1.5+0.47+4.0

7、3）=54KNm检算立柱最大压应力：σ=F/A+MY/I=366.6×103/120×10-4+54×103/×0.3/(4×52564×10-8)18=38.3MPa＜233.8Mpa故立柱强度能满足要求。3.31#墩地基承载力验算1#墩扩大基础位于高速公路分隔带位置，地基按二灰结石考虑：[σ]=300KPa1#墩扩大基础尺寸：1×4×1mS=4m2三排双层贝雷桁（桥面系全部配齐）结构总重：F1=50.7KN×20=101.4t钢管桩桩长4.03m,4根总重:F2=1.884t，2工45a分配梁:F3=12×80.4×2=1.93t扩大基础重:

8、F4=1×4×1×2.5=10t挂-80荷载按一个扩大基础承受1/2计:F5=80/2=40t作用在一个扩大基础上的所有荷载为:F=F1