刚便桥设计计算方案书.doc

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1、乐昌至广州高速公路——乳源河大桥钢栈桥设计计算方案书一、钢便桥设计要点（一）刚便桥设计结构体系钢便桥拟采用梁柱式钢管贝雷梁简支结构设计，跨径设计9m,横向钢管间距为3m，每排3根，采用直径529mm钢管。桥面宽6m设计，在钢管上横向布置2根I36b工字钢，纵向布置3组6排贝雷简支纵梁。贝雷纵梁上横向铺设20#槽钢，槽钢间距为7cm，槽钢上铺设5mm防滑板做桥面系。（二）支架纵梁纵向布置3组6排贝雷简支纵梁（布置图见附图），纵梁跨径为9m，纵梁端头剪切力最大，端头竖向采用20#槽钢或工字钢1.5m范围进行加固处理。54m阶段设置一个制动墩，间距为2m，6根钢管组成。（三）跨径

2、9m验算1、竖向荷载计算A、机械自重考虑:W=60t=600KN;即W1=600KN/9m=66.6KN/mB、钢板自重：W2=94.2/10*0.008=0.075KN/m2C、I36b工字钢自重：W3=65.689*1.0=0.65689KN/mD、贝雷梁自重：W4=0.3*10/3=10KN/mE、人群及机具工作荷载：Q5=2.0KN/m2、竖向荷载组合：A、q=机械荷载+钢板自重+贝雷梁自重+人、机具荷载=66.6KN/m+6.0*0.075KN/m2+6*10KN/m+2.0*6=139.05KN/m3、贝雷纵梁验算9m跨选用3组6排国产贝雷，最大跨按9m计算为最

3、不利荷载，贝雷片布置间距布置110cm为一组,其力学性质：I=cm4[M]=78.8t.m[Q]=24.5t（1）贝雷片在荷载作用下最大弯矩：Mmax=qL2/8=139.05*92/8=1407.8813KN.m单片贝雷片承受弯矩：M=1407.8813/8=175.9852KN.m＜[M]=788KN.m满足要求。注:[M]单片贝雷片容许弯矩。QmaxC=QmaxD段剪力相等：计算C支点QmaxC=QmaxD=q*l/2=139.05*9/2=625.725KN单片贝雷片承受剪力：C、D支点:Q=625.725/6=104.2875KN＜[Q]=280.0KN满足要求。

4、注[Q]单片贝雷片容许剪力。(2)挠度计算9m跨选用6排国产贝雷贝雷纵梁最大挠度：fmax=5ql4/(384EI*6)=(5*139.05*9004)/(384*2.1*106**6)=0.376cm[f]=L/400=900/400=2.25cmfmax＜[f]满足规范要求。4、20#槽钢强度检算：（按最不利腹板荷载位置）q=(400/4)/4=25kN/m(为安全起见1.2的荷载分布不均匀系数)即：q1=25*1.2=30kN/m槽钢自重：g=22.63*6*10/1000=1.36kN/m跨中M：M=1/8（q+g）l2=（1/8）*（30+1.36）*1.12=4

5、.83kN-m支点剪力Q：Qc=Qd=1/2（q2+g）L=0.5*（30+1.36）*1.1=17.4kN惯性矩：Iy=128cm4截面抵抗矩：Wmax=178cm3弯曲强度：δw=M/W=4.83*106/178*103=27.1Mpa＜【δ】=145Mpa挠度:f=5ql4/384EI=5*30*9004/(384*2.1*106*1780*104)=0.6mm＜l/400=2.7mm故槽钢可满足施工荷载要求。5、I36b工字钢横梁验算（1）、受力分析根据钢便桥特点，纵桥向取具有代表性车辆轮胎接触断面计算，荷载均考虑传递在I36b的工字钢横梁上，（假定按最不利荷载考虑

6、，即9m段车辆运行一辆）。由力矩分配法可计算得：Mmax=54KN.m支架横梁的支点反力：（单根桩承载力计算）F=RD=400KNI36b的横截面积A=83.64*2=167.2cm2σ=Mmax/W=54*106/（1838*103）=29.4MPa<[σ]=145MPaτ=Fc/A=400*104/（83.64*2*103）=47.82MPa<[τ]=85MPa故满足要求。6、水中钢管桩受力验算贝雷及钢管的布置图“见支架布置图”，根据上图可知钢便桥施工的荷载先桥面系传递到6排纵向贝雷片，再传递给2排横向布置的2根36b工字钢。（1）、由2根36b工字钢将上部所有荷载均匀

7、地传递给6/2=3根钢管桩。最大钢管桩顶受力为N＝105.8KN按照进场最小钢管计算,直径529×0.8cm钢管:A＝52.9×3.14×0.8=133.136cm2每根钢管桩竖向力P＝105.8+17*78.5*133.136*10-4＝123.7KN(每根钢管长度约17米计)，即：P=123.7KN（2）钢管桩强度验算（水上部位采用Φ529钢管基础，钢管顶采用70*70cm的钢板焊接，并用Φ25的U型卡36b工字钢与贝雷片连接）。钢管的惯性矩J=3.14/64×(D4-d4)=3.14/64×(534-51.4