关河大桥施工钢栈桥计算书.docxVIP

连运港至镇江铁路跨宁启铁路特大桥(32+48+32)m关河大桥施工钢栈桥设计计算书编 制：复 核：审 核：项目负责人：中铁十七局集团有限公司勘察设计院二〇一五年九月目 录1、编制目的12、设计依据23、工程概况24、结构布置形式25、设计荷载25.1设计荷载取值35.2荷载布置36、桥面系计算57、贝雷梁桁架计算77.1荷载工况分析77.2两种工况下单片贝雷梁受力计算78、桩顶双I40a工字钢承重梁计算109、钢管桩桥墩计算129.1钢管桩桩长计算139.2钢管桩的流水压力计算139.3风压力计算149.4汽车水平制动力计算149.5钢管强度及稳定性验算159.6钢管桩的变形计算159.7钢管桩连接点焊缝计算169.8桥台基底应力验算1710、计算结论17跨关河大桥施工钢栈桥设计计算书1、编制目的为保证顺利施工跨宁启铁路特大桥(32+48+32)m关河大桥，于DK215+256.21-DK215+296.21设置钢栈桥，并对钢栈桥进行设计及受力分析，受力分析采用手算结合Midas软件进行仿真计算。2、设计依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86《钢结构设计规范》GB 50017-2003《路桥施工计算手册》（32+48+32）m连续梁施工图3、工程概况施工钢栈桥高度：跨越关河大桥施工钢栈桥桥面设计标高6.335m，贝雷梁底设计标高4.625m，桥下设计水位2.8m，计算采用R=100的基本风压为0.45kPa。施工钢栈桥标准：钢栈桥采用钢管桩基础，贝雷架结构，上铺防滑钢板。桥面宽为6.0m，桥长为42m，采用9m桥跨型式，每隔1跨设双排制动墩，制动墩排间距3m。主梁采用单层六排装配式公路桁架梁（贝雷梁），桥面系采用I20a横梁，间距25cm，其上纵向铺设8mm厚防滑钢板作为行车道板。现状关河连云港方向高程365.91m、镇江方向河堤高程5.136m。4、结构布置形式本工程项目拟建栈桥梁部用装配式公路栈桥(321贝雷桁架)，下部用螺旋钢管桩，其具体结构形式为3组双排单层贝雷桁架，桥面宽度6m,上承式结构。栈桥全长44.515m,跨径组合(9+3+9+9+3+9)m跨：使用90型标准贝雷花架和∠75×45×5角钢进行横向联结，最大设计跨径9m。桥面板为8mm厚压花钢板；横向分配梁为I20a，间距为0.25m；墩顶横梁采用I40a；桥墩采用直径630×10mm螺旋钢管桩，桥台采用钢筋混凝土桥台；钢栈桥结构布置形式详见施工图。5、设计荷载5.1设计荷载取值（1）恒载按材料实际重量取值。（2）车辆活载①挂车-120汽车荷载，轴重30吨，共计4轴。②施工用50吨履带吊+15吨吊重，考虑其他活载影响，取1.3安全系数，按85吨荷载验算。③流水压力根据《公路桥涵设计通用规范》，作用在桥墩上的流水压力：作用在桥墩上的流水压力：(kN)——形状系数，圆形取0.8——水的容重10 kN/m3——重力加速度9.8 m/s2——平均水流速度4.0 m/s——阻水面积，取1m长度计算，则面积为0.83m2；④风荷载基本风压：W0=0.45kPa。计算时采用两种工况进行模拟分析：①挂车-120汽车通过钢栈桥；②履带车通过钢栈桥；5.2荷载布置（1）上部结构恒重（6.0米宽计算）①钢栈桥桥面层：8mm厚钢板，单位面积重62.8kg，则4.08kN/m。②桥面板分配横梁I20a,单位重27.9kg/m，则0.28kN/m，间距0.25m。③纵向主梁：横向6排321型贝雷梁，6.66kN/m；④桩顶分配主梁：2I40a，单位重67.6 kg/m ,则0.676kN/m。（2）挂车-120汽车荷载（3）50吨履带吊车荷载6、桥面系计算由于本项目桥面系8 mm面板与I20a焊接成框架结构，其结构稳定可靠，在此不再对面板进行计算，仅对面板分配工字钢I20a进行验算，其荷载分析如下：工字钢分配横梁支承在纵梁梁上，横梁最大间距1.0 m，即工字钢分配梁的跨度为1.0 m，间距0.25 cm。砼搅拌车汽车轮压：车轮接地尺寸为0.6 m×0.2 m,每组车轮压在1根I20a上，则单根I20a承受的荷载按照集中力计算为250 kN/2=125 kN。50吨履带吊单根履带长度4.69 m。压在19根工字钢上，则单根工字钢承受的荷载按照集中力计算为：850 kN/2/19=22.4 kN。挂车-120汽车荷载：车轮接地尺寸为0.6 m×0.2 m，每组车轮压在1根I20a上，则单根I20a承受的荷载按照集中力计算为300 kN/2=150 kN。取最大荷载150 kN荷载进行验算，当车轮压在工字钢跨中时弯矩最大，其受力模型如下图。（1）I20a工字钢最大剪应力从计算结果得工字钢的最大剪应力66.7 MPa[τ]=80