,.鋼棧橋計算書,.衡陽市市政工程公司二○一五年五月,.目 錄1鋼棧橋設計概況 32編制依據(jù) 33．材料規(guī)格及其力學性能 44．荷載計算取值 44.1運輸車輛（平半掛車）荷載 44.2履帶吊荷載 44.3其他荷載 55．荷載工況分析 65.1工況組合 65.2荷載工況分析 66棧橋分析 66.1分析結果 8平半掛車行走于棧橋上時 8,.7．橋臺鋼管樁分析 108．打入鋼管樁承載力分析 109．其他分析 11溫度影響 1110．總結與建議 11,.東洲島鋼棧橋計算書鋼棧橋設計概況棧橋頂標高設定為56.0m，鋼棧橋總長225m。標準跨度為9m，設單排3根Φ630×12鋼管立柱；為增強較長立柱位置橋墩剛度，每36米處設制動墩（兩側均采用雙鋼管柱墩，設雙排鋼管立柱，排距3米）。感謝閱讀設計橋面寬度為6.0米，最大行走荷載120噸。經(jīng)過試算得知，6片貝雷片作為棧橋主梁時，其應力不滿足要求，故選用3組8片貝雷片作為主梁。感謝閱讀鋼管橫向間距2×1.95m，鋼管之間設縱（橫）向聯(lián)接系，鋼管頂上設橫向雙拼I45B型鋼作為大橫梁，大橫梁上布置8片貝雷梁主縱梁，分布情況為45+45+105+90+105+45+45cm。貝雷梁上橫鋪I25b橫向分配梁，間距25cm。橋面板采用10mm厚印花鋼板，橋面寬6m。謝謝閱讀編制依據(jù)衡陽市東洲島鋼棧橋工程前期設計圖；現(xiàn)場實測地形斷面圖；《裝配式公路鋼橋（貝雷梁）使用手冊》；《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60-2004；《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003；《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010；《建筑結構設計規(guī)范》GB50009-2012；《路橋施工計算手冊》；《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60-2004；《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》JTGD63-2007；感謝閱讀,.我單位已有的施工經(jīng)驗及參考同類鋼棧橋設計資料3．材料規(guī)格及其力學性能本次計算采用容許應力法。因為屬于臨時結構，容許應力提高1.3倍。10mm面板、分配梁、大橫梁、鋼管柱、貝雷梁花架等采用Q235鋼材，謝謝閱讀貝雷梁本體使用的是Q345鋼。兩種鋼材各性能如下：感謝閱讀1）材料容重：鋼材78.5kN／m^3；2）材料的彈性模量：鋼材2.1×105MPa；3）材料強度設計值：Q235鋼f=140*1.3=183MPafv=85*1.3=110.5Mpa；（貝雷梁）Q345鋼f=210*1.3=273MPafv=120*1.3=156Mpa；感謝閱讀4．荷載計算取值4.1運輸車輛（平半掛車）荷載40t掛車進行計算，車輛自重40t，車輛載重80t，前后荷載比例3:7,縱感謝閱讀向軸距6.78m+1.31m+1.31m，橫向輪距1.8m。程序分析時，掛車活載作為移動荷載分析，采用車道面加載?？紤]到實際情況，橋面兩側預留60cm為避讓行人寬度，車道面寬度取值4.8m。汽車限速5km/h通過，計算時只考慮一感謝閱讀120t掛車通行。通行的沖擊系數(shù)由程序根據(jù)設定參數(shù)自動計算考慮，在“移謝謝閱讀動荷載分析控制”中，臨時鋼棧橋結構基頻取值1.3Hz，根據(jù)《公路工程技術謝謝閱讀標準》(JTGB012003)規(guī)定，沖擊系數(shù)為u=0.04。謝謝閱讀4.2履帶吊荷載本方案經(jīng)綜合比選考慮，拼裝棧橋時采用QUY80A履帶吊，整機（全部件）重量90t，本項目使用整機重量約74t（移動荷載）。感謝閱讀QUY80A履帶吊單條履帶尺寸：5.37×0.85m（凈尺寸），SCC1000履帶吊謝謝閱讀,.單條履帶尺寸：6.85×0.95m（凈尺寸），。履帶吊在非吊重狀態(tài)、各種代表性吊重狀態(tài)的接地比壓計算結果如下表：謝謝閱讀表4-1QUY80A履帶吊接地比壓計算表接地加載項目主臂與履帶關系夾角縱向加載長度比壓形式平行0180.94.808三角形非吊重最不利24190.24.572三角形狀態(tài)90125.15.370均布垂直27036.85.370均布平行0192.65.323三角形吊重狀最不利24201.65.083三角形態(tài)(吊139052.55.370均布噸)垂直270138.45.370均布4.3其他荷載貝雷橋上人群荷載按2.5KPa取，護欄、電線、螺栓等附屬荷載按實際計算考慮；謝謝閱讀汽車制動力荷載按汽車荷載的10%考慮，《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG感謝閱讀D60-2004）；整體升降溫按照30℃考慮，僅用于考慮熱脹冷縮帶來的棧橋縱向位移，以判斷伸縮縫的設置；精品文檔放心下載風荷載：根據(jù)相關資料，衡陽地區(qū)百年一遇基本風壓0.45KPa；水流壓力荷載：根據(jù)調查，最大流速約為1.2m/s。精品文檔放心下載,.棧橋上無臨時管線要求，不考慮荷載。5．荷載工況分析5.1工況組合表5-1棧橋工況組合永久荷載可變荷載說明荷載自重附屬掛車履帶吊風壓水流制動力編號標識ZZFSGCLDFYSLZD1√√√√履帶吊行走動載工況2√√√√掛車行走3√√無機械上橋4√√√狀態(tài)-抗傾5√√√吊裝工況覆6√√√√7√√√√履帶吊靜止8√√√掛車靜止如遇極端惡劣天氣或其他不可抗力因素造成風速或者水流速度過大，棧橋禁感謝閱讀止通行，平臺上停止作業(yè)，故水平力不與水流和風荷載同時參與組合。謝謝閱讀5.2荷載工況分析驗算構件強度：1.0倍恒載+1.2倍活載。6棧橋分析采用MidasCivil2013建立模型，跨度分布為（4×9）m，橫向分布8片貝雷梁，分布間距問45+45+105+90+105+45+45cm，貝雷梁上弦桿上橫向謝謝閱讀,.鋪設I25B型鋼，其上再鋪設厚度10mm、寬度6m的鋼板，自定義總重120t平半掛車在棧橋上行走，按照城-并進行分析。謝謝閱讀邊界條件設置如下：（1）橋面系構件連接：橋面板與I25b工字鋼橫梁采用共節(jié)點連接，橫梁與貝雷桁梁采用僅受壓彈性連接，連接剛度按經(jīng)驗取值100kN/mm。由于存在僅受壓彈性連接，模型對橋面板進行三處約束，各處約束自由度分別為：(Dx，Dy，Dz)；(Dx，Rz)；（Dz）。精品文檔放心下載（2）其余構件連接：貝雷桁梁與2I45b雙拼工字鋼分配梁采用彈性連接，約束Dx、Dy、Dz，連接剛度按經(jīng)驗取值100kN/mm。分配梁與鋼管樁采用共節(jié)點連接。鋼管樁樁底按錨固模擬，約束Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。精品文檔放心下載6.1受力模型整體模型如下圖。圖6-1模型三維視圖,.圖6-2模型正面視圖圖6-3模型左面視圖6.2分析結果6.2.1平半掛車行走于棧橋上時貝雷梁組合應力如下：此時最大組合應力為256MPa<273MPa，滿足要求。謝謝閱讀,.最大剪應力=142MPa<156MPa，滿足要求。6.2.2鋼管立柱反力：從柱頂?shù)胶哟惨韵?米最大桿長為56-(0.25+0.45+1.5)-(41-3)=15.8米。謝謝閱讀立柱下端固結，上端自由，長細比λ=2×15.8/0.21853=144.6，查表得穩(wěn)感謝閱讀定系數(shù)φ=0.272，壓應力=452/(0.272*0.02330)=71320KPa=71.3Mpa<183MPa，鋼管柱穩(wěn)定性滿足要求。精品文檔放心下載通過查閱各種工況下結果，面板、分配梁、大橫梁、剪刀撐等各受力部件應力、位移（系統(tǒng)最大位移為1.8mm），f=1.8mm＜[v]=l/400=22.5mm，滿足要求。精品文檔放心下載7．橋臺鋼管柱分析,.橋臺下部設置四根鋼管樁，防止河水沖刷橋臺下部泥土，導致橋臺下沉。精品文檔放心下載恒載Q1：混凝土荷載、部分貝雷梁、工字鋼和臺背砂礫石活載Q2：取最不利位置（掛車后三軸行走在橋臺上）謝謝閱讀Q1=[(2.5+4.11]/2*4*6-1*2*6+0.5*4.11*6*2.4+0.27/2*8+0.042*2*6+1.61*感謝閱讀4/2*6*1.7]*10=1373.4KNQ2=120*70%*10=840KN每根鋼管柱受力=(Q1+Q2)/4=553.4KN，下端固結，上端自由，長細比λ精品文檔放心下載=2×7/0.21853=64，查表得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.897，鋼管樁應力=553.4/（0.0233*0.897）/1000=26.5Mpa.謝謝閱讀8．打入鋼管樁承載力分析經(jīng)計算鋼棧橋鋼管柱單樁最大承載力要求不小于553kN，因地質勘測情況不明，借鑒距離東洲島不遠處的耒水河地質報告及《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》JTGD63-2007。打入鋼管樁承載力計算表如下：精品文檔放心下載地層名稱地層厚度承載力基側阻力標li(m)本容許值準值qik粉質粘土11.3415040粉砂-9030粗砂2.0725060圓礫1.63400130全風化泥質砂巖-22060,.強風化泥質砂巖10.5350180管樁外直徑(m)0.63樁身周長u（m）1.98樁端截面面積Ap（m2）0.312第一層厚度(m）6第一層側阻力標準值(kPa)40第一層樁側影響系數(shù)a0.7第二層厚度(m）第二層側阻力標準值(kPa)第二層樁側影響系數(shù)a第三層厚度(m）第三層側阻力標準值(kPa)第三層樁側影響系數(shù)a第四層厚度(m）第四層側阻力標準值(kPa)第四層樁側影響系數(shù)a持力層端阻力極限值（kPa）800樁端入土總深度(m)6樁端影響系數(shù)a1.10沉樁承載力容許值（kn）607.2Quk=u∑aiqikli+arpqpkAp河床部位5-7m處為淤泥，不提供承載力，所以鋼管樁埋置深度≥感謝閱讀7+6=13m。9．其他分析溫度影響考慮整體升降溫30℃，單跨棧橋總伸縮量l=225000×12×10-6×30=81mm，故需在棧橋中間位置設置伸縮縫，棧橋兩端錨固在橋臺上，距離棧橋兩端的錯車帶與主橋錨固。感謝閱讀10．總結與建議貝雷梁支點處立桿控制設計，可進行加強處理，每個支點處立桿采用雙謝謝閱讀[