特大桥跨小清河栈桥施工方案范本-计算书.doc

目 录1设计概况 12设计依据 13主要技术标准 14场地工程地质条件概述 24.1地层资料 24.2水文气象条件 35设计原则 35.1设计要求 35.2荷载 45.3工况 45.4结构布置 46检算内容 56.1最不利荷载 56.2桥面钢板计算 56.3 上横梁I25a工字钢计算 56.3.1组合应力分析 56.3.2剪应力分析 66.3.3挠度分析 66.3.4反力分析 76.4贝雷梁计算 76.4.1组合应力分析 76.4.2剪应力分析 86.4.3挠度分析 86.4.4反力分析 96.5下横梁2I28b工字钢计算 96.5.1组合应力分析 96.5.2剪应力分析 106.5.3挠度分析 106.5.4反力分析 116.6钢管桩受力分析 116.6.1 钢管桩入土深度计算 116.6.2 钢管桩强度刚度计算 126.6.3 钢管稳定性计算 12跨小清河栈桥结构设计及计算书1设计概况石济客运专线正线在XX市历城区孟家庄附近跨越小清河，桥梁名称为齐济(黄河后)特大桥相应小清河干流设计桩号为30+886，桥梁轴线的法线与水流方向交角为30°小清河主河槽宽度约40m，铁路采用(32+48+32)m连续梁跨越小清河，需搭设一座栈桥使施工便道贯通。

2设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)⑵《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ 024-85)⑶《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86) ⑷《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) ⑸Midas计算软件3主要技术标准⑴.道路等级:施工栈桥⑵.设计车速:15km/h⑶.机动车设计荷载:8m3混凝土罐车(40t)⑷.桥面布置:单车道 ⑸.桥上净空高度:——⑹.桥下通航标准:不通航⑺.桥上纵坡:04场地工程地质条件概述4.1地层资料(1)地形地貌小清XX市区段所属地貌为山前倾斜平原区，北部黄河自西向东流入渤海沿线平原广阔，地势舒缓低平，属山前～平原交接洼地，冲积平原，地形较平坦，起伏不大，多为耕地2)工程地质特性（2） 地层岩性4.2水文气象条件 5设计原则5.1设计要求 对于便桥设计选取合适的标准，参考《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)，《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)等相应规范、标准，保证桥梁的安全便桥上有施工人员作业，必须保证绝对的安全，要求各构件处于弹性，最大应力小于屈服强度贝雷桁的允许跨中挠度按照桁架选取，为L/400的单跨跨径；结构上的任何连接不破坏。

5.2荷载⑴8m3混凝土罐车(40t)，系数取1.25，按照50t进行计算；⑵50t履带吊；5.3工况荷载工况按照下表取值:设计状态工况荷载组合工作状态I结构自重8m3混凝土罐车Ⅱ结构自重50t履带吊非工作状态Ⅲ结构自重——5.4结构布置栈桥采用一跨连续梁方案，总长度60m，标准跨径为12m贝雷梁结构:施工栈桥采用5×12m一联“321”型贝雷桁架，桥面宽6.0m；桥面系:由钢板和型钢组成，桥面板采用8mm厚花纹钢板，上横梁采用I25a工字钢，下横梁采用2I28b工字钢；桩基础:Φ=530，ζ=8mm厚钢管桩；钢管桩所用钢管，材质为Q235，采用钢板卷焊施工栈桥在每联采用3×φ530钢管桩，钢管桩桩长采用16m；便桥设计使用期为二年横断面结构见下图5.4-1所示:图5.4-1 栈桥横断面图(单位:cm)6检算内容6.1最不利荷载①8m3混凝土罐车(40t)，系数取1.25，按照50t进行计算；②50t履带吊；经过初步计算，认为工况一8m3混凝土罐车在12m跨栈桥作业时对栈桥结构起控制作用故取结构8m3混凝土罐车为上部结构计算的设计荷载8m3混凝土罐车轮距1.8m，轴距4.0m+1.4m，轴重分布情况100KN+200KN+200KN,详见图6.1-1。

6.2桥面钢板计算桥面板采用8mm厚花纹钢板铺成8m3混凝土罐车前轮单胎着地面积0.3×0.3m(宽×长)，后轴每对车轮着地面积为0.6×0.3m(宽×长)I25a 翼缘宽度为116mm，故上横梁空隙宽度为，小于轮胎的宽度，故汽车荷载直接作用在纵梁上，桥面板几乎不受力，故可不对桥面板计算图6.1-1 混凝土罐车荷载分布图6.3 上横梁I25a工字钢计算上横梁为I25a工字钢，间距30cm8m3混凝土罐车作用在桥面时，最不利荷载为车的中(后)轮同时作用在横梁活载:100KN恒载(钢板、纵梁自重):6×1.5×7850×0.008/6=94.2㎏/m=0.9KN/m6.3.1组合应力分析当车轮处于横梁1.55m跨径中心时，所受应力最大最大组合应力，满足要求6.3.2剪应力分析当车轮处于贝雷梁上方时，所受剪力最大最大剪应力为，满足要求6.3.3挠度分析当车轮处于横梁1.55m跨径中心时，横梁挠度最大最大挠度值为0.67mm<1550mm/400=3.875mm,满足要求6.3.4反力分析当车轮处于贝雷梁上方时，所受反力最大最大支点反力为85.8KN6.4贝雷梁计算取单片12m长贝雷梁进行分析计算，当车轮处于贝雷梁顶部时，受力最大。

6.4.1组合应力分析当车辆处于跨中时，组合应力最大最大组合应力，满足要求6.4.2剪应力分析当车轮处于一端时，所受剪力最大最大剪应力为，满足要求6.4.3挠度分析当车辆处于跨中时，挠度最大最大挠度值为18mm<12000mm/400=30mm,满足要求6.4.4反力分析当车轮处于一端时，所受反力最大最大支点反力为217.9KN6.5下横梁2I28b工字钢计算6.5.1组合应力分析最大组合应力，满足要求6.5.2剪应力分析最大剪应力为，满足要求6.5.3挠度分析最大挠度值为0.79mm<1550mm/400=3.875mm,满足要求6.5.4反力分析最大支点反力为447.8KN6.6钢管桩受力分析6.6.1 钢管桩入土深度计算 桥址区域地基为粉土粉质性土，按沉桩承载力计算，查《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJD63-2007)得沉桩的容许承载力:式中:[Ra]——单桩轴向受压容许承载力(kN)；(临时结构安全系数取2)；u——桩的周长(m)；——地面以下各土层厚度(m)；——桩端截面面积(m2)； n——土层数； ——与li对应的各土层与桩侧摩阻力标准值(kpa)； ——桩端处土的承载力标准值(kpa)，取0；、r——分别为震动沉桩对各土层桩周摩擦力和桩底承压力的影响系数，采用液压式振动沉桩其值均取为1.0。

采用φ530*8mm钢管立柱，有效桩长从河床面向下计算承载力计算时不计钢管桩端承力，则沉桩容许承载力为: ，、按土取值1.0根据地质工程报告:第一层:粉土，； 第二层:粉质黏土，；单桩承载力Ra≥467.6KN 得L=9.8m钢管桩入土深度为:L=1.5+9.8=11.3m钢管桩长度:11.3+4.5=15.8m,钢管桩长度取16m6.6.2 钢管桩强度刚度计算管桩受竖直力由下横梁传递而至，大小为N=447.8KN则:[σ]=447.8×1000/(3.14×(530×530-522×522)/4)＝67.78MPa<215MPa,合格！6.6.3 钢管稳定性计算 立杆截面面积Ａ＝131.2cm2,惯性矩I=44695.5cm2,回转半径i=18.5mm,钢管自由长度l=2.0m,长细比,满足要求查规范得φ=0.952[σ]=F/(A*φ)=447.8/[(3.14×(530×530-522×522)/4)*0.952]=71.2MPa<210MPa,合格！ 。