贝雷主梁钢便桥验算.doc

贝雷主梁钢便桥验算 6m宽100T级贝雷主梁钢便桥检算资料 1、钢便桥结构说明 1.1、总体概述 根据设计荷载及使用要求，钢便桥设计为上承式型钢(结构)，跨径为12m；基础为3根钢管桩，桩顶设分配横梁，主珩采用6榀321型钢贝雷。 1.2、钢便桥结构说明 钢便桥为多跨简支结构，以消除多跨连续的超静定应力影响；同时可防止由于支架多排基础不均匀沉降造成跨中应力过大，且不易调整。 钢便桥每排基础采用υ500*10mm钢管桩，横桥向单排为3根，钢桩中心间距为250cm；钢桩上设双拼30#HM型钢分配横梁。 便桥主梁采用6榀321型钢贝雷，钢贝雷横桥向中心距105/115cm，桥梁设计跨径为1200cm。桥面荷载应力分配梁采用12#工字钢组焊成的型钢片架，工字钢间距28.5cm，工字钢间用同质材料焊接联接。 便桥具体设计结构见附图。 2、桥梁施工荷载计算 2.1、桥梁荷载 依据本便桥用途为施工期施工设备(主要为汽车吊、挖机或推土机、混凝土罐车)及土方运输车辆双向通行的实际情况，便桥设计荷载为2*50T。 以一般50T重车为例(如混凝土运输车及重型拖土车)，车辆荷载为50T，分3轴布置，其中前轴15T(双侧单轮)，后2轴17.5+17.5T（2轴均为双侧双轮,2轴间距为120cm）。 2.2、桥梁检算 依照上述荷载参数，对便桥的使用安全性验算如下： 2.2.1、桥梁桥面框架梁 框架梁横桥向布置，12#工字钢间距28.5cm，框架梁下横梁梁间距150cm。由此桥面分配梁最不利荷载组成如下图。 后2轴总作用力350KN 175KN175KN 240 轮胎作用力范围 轮胎作用力范围 115 115 轮胎作用力范围说明： 1、本图尺寸单位cm； 2、车辆轮胎荷载作用范围详见车辆荷载取值标准。 120 由上，桥面分配梁单根12#工字钢承载力为175/6=29.17KN，则车轮给桥面框架12#工字钢(横桥向)的均布荷载值为29.17/0.7=41.67KN；为简化计算，将分配梁假定为最不利受力的5跨简支梁，取本图中最大受力处的4#-5#横梁区间作为验算单元，则计算模型如下： q=41.67KN/m Qmax= 3535 35 max35 Ra= 14.585KN Rb= 14.585KN Mmax= 115 应力分析图 57.5 剪力图 57.557.5 弯矩图 57.5 查表得12#工字钢参数如下： Ix=488cm4，Sm=44.4cm3，Wx=77.4cm3，腹板厚δ=5.0mm。由此，计算工字钢的弯应力δw及剪切应力τ分别为： δw=M/Wx=5.83*106/(77.4*103)=75.32N/mm 2 ＜[δw]=145 N/mm 2； τ=(Q*Sm)/(Ix*δ)=29.17*44.4/(488*0.5) =5.31KN/cm 2 =53.1 N/mm 2 ＜[τ]=85 N/mm 2； 结论：桥面框架使用安全。 2.2.2、桥梁主纵梁 (1)、桥梁主纵梁抗弯 汽车荷载取相向行驶2辆重车的35T后轴(前轴重15T，总轴重50T)处于跨中的抗弯最不利荷载计算如下： 桥面钢板：q1=0.785*6=4.7KN/m； 桥面框架：q2=0.14*6/0.285=2.95KN/m； 贝雷主纵梁：q3=(2.7+0.8)*6/3=7.0KN/m； 则桥面系对纵梁的均布荷载q=q1+q2+q3=14.65KN/m；取值15KN/m。 由此，便桥主纵梁计算模型如下： 汽车前轴Q2’=150KN 200 400 汽车后轴 Q1+Q1’=350+350=700KN 1200 汽车前轴Q2=150KN 400 200 桥面系荷载q=14.5KN/m Ra=579.75KNRa=579.75KN 主纵梁应力分析图 200 400 400 200 150 M，单位KNm 590 410 350 L，单位cm Q，单位KN 200400400200 L，单位cm 590 2670 主纵梁剪力图主纵梁弯矩图 计算方法如下： Ra=(15*12+700)/2+150*(2+10)/12=590KN Rb=(15*12+700)/2+150*(2+10)/12=590KN 由此编出主纵梁剪力图，其Qmax=590KN 利用剪力图求面积的方法求出抗弯最不利荷载位置时主纵梁的跨中最大弯矩Mmax=2670KN.m，则单根纵梁的最大弯矩Mmax=2670/6=445KN.m 根据由广州军区工程科研设计所编著、人民交通出版社2002年3月出版的《装配式公路钢桥多用途手册》(ISBN 7-114-03984-0)，贝雷钢栈桥的抗弯计算描述如下： M=n*ξ*[N]*H。式中：n—桁架排数；ξ—桁架荷载分配折减系数，单层双排时ξ=1.0；[N]—弦杆设