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乐昌至广州高速公路——乳源河大桥 钢栈桥设计计算方案书 钢便桥设计要点 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。 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。 跨径9m验算 1、竖向荷载计算 A、机械自重考虑:W=60t=600KN;即W1=600KN/9m=66.6 KN/m B、钢板自重： W2=94.2/10*0.008=0.075KN/m2 C、I36b工字钢自重：W3=65.689*1.0=0.65689 KN/m D、贝雷梁自重：W4=0.3*10/3=10KN/m E、人群及机具工作荷载：Q5=2.0 KN/m 2、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 =66.6 KN/m+6.0*0.075 KN/m2+6*10 KN/m+2.0*6 =139.05 KN/m 3、贝雷纵梁验算 9m跨选用3组6排国产贝雷，最大跨按9m计算为最不利荷载，贝雷片布置间距布置110cm 为一组,其力学性质： I=250500 cm4 [M]=78.8 t.m [Q]=24.5 t （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。 Qmax C= Qmax D段剪力相等：计算C支点 Qmax C =Qmax D= q*l/2 =139.05*9/2 =625.725KN 单片贝雷片承受剪力： C、D支点:Q=104.2875KN＜[Q]=280.0 KN满足要求。 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*250500*6) =0.376cm [f]=L/400=900/400=2.25cm fmax＜[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=4.83kN-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，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=400KN I36b的横截面积A=83.64*2=167.2cm2 σ=Mmax/W=54*106/ （1838*103）= 29.4MPa [σ]=145MPa τ=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