高速公路第三合同段特大桥水上钢栈桥计算书Word文件下载.docx

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10mm钢管桩，2I45a工字钢下横梁，长为4.5m；

纵梁选用“321”军用贝雷梁3组、每组2片；

I25a横向分配梁，布置间距0.75m，长度为4.5m；

I16纵向分配梁，布置中心间距40cm；

δ12钢板满铺。

三、设计依据

1、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）

2、《公路工程技术标准》JTGB01－2014

3、《港口工程桩基规范》（JTS167-4-2012）

4、《钢结构设计规范》（GB50017-2014）

5、附图1

四、荷载布置

1、上部结构恒重

⑴δ12钢板：

4.4x1x0.012x7.85x10=4.14kn/m

⑵I16纵向分配梁:

0.205kn/m

⑶I25a横向分配梁:

0.33kn/m

⑷贝雷梁单片中:

2.7kn/片

⑸下横梁:

I45a工字钢，0.8kn/m

2、活荷载

⑴100t自卸汽车

自卸汽车尺寸：

整车尺寸（长×

宽×

高m）9.9×

2.5×

3.35

轴距（mm）4325+1350

轮距（前/后）2006（mm）、1800/1800（mm）

70t自卸汽车荷载的立面和平面尺寸（单位：

kn）

⑵履带吊50t:

自重50t+吊重15t

本栈桥设计考虑为单车道通车，在12米栈桥长度即一跨内一辆70t自卸汽车通行。

五、上部结构内力计算

1、I16a纵向分配梁计算

1）100t自卸汽车

I16a自重及其上部恒载远小于100t自卸汽车单边轮压200kn，故不考虑。

100t自卸汽车最大轴重为400kN，每轴2组车轮，则单组车轮荷载为200kN，车轮着地宽度和长度为0.5m×

0.2m，单组车轮作用在2根I25a上，则单根[22a受到的荷载为：

=1/2×

200kn=100kn。

单边车轮作用在跨中时，I16弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。

则单边车轮布置在跨中时弯距最大计算模型如下：

Mmax1=1/4×

100×

0.75=18.75kn·

m

Qmax1=1/2×

100kn=50KN

选用I16a，Wx=140cm3A=26.11cm2，I/S=13.9（I=1127cm4，S=80.8cm3），b=0.6cm

σ=Mmax/Wx=14.06/140=133.93MPa<

1.3[σ]=188.5MPa

满足I16布置为间距400mm。

<

1.3[τ]=110Mpa

2）履带-50

模型可简化为履带吊作用在跨径为0.75m的两根I16计算，面板和自重忽略不计。

Mmax2=1/8×

77.8×

0.752=5.5kn·

Qmax2=1/2×

0.75=29.175kn

Wx=141×

2＝282cm3A=2×

26.1=52.2cm2

σ=Mmax/Wx=5.5/282×

104=20MPa<

1.3[σ]=188.5MPa<

3）刚度验算

根据《建筑结构静力计算手册》

挠度：

结构刚度与强度均满足要求。

2、I25a横向分配梁计算

1）强度计算

I25a自重及其上部恒载远小于100t自卸汽车单边轮压200kn，故不考虑，

同时施工及人群荷载不考虑与汽车同时作用。

50t履带吊轮压（起吊重15t）：

履带吊接地长度为4.3m，I25a布置间距为0.75m，相当于履带吊同时作用在6根I25a上，单根I25a的履带轮压为650÷

6＝108.3kn小于100t自卸汽车轮压200kn同时作用在单根I25a上，所以不予计算。

单边车轮作用在跨中时，横向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。

计算模型如下：

200×

1.25=62.5kn.m

Qmax1=100kn

选用I25a则A=48.51cm2,W=401cm3，I/S=21.7（I=5017cm4，S=230.7cm3），b=0.8cm

σ=M/W=62.5/0.41=155MPa<

1.3[σ]=188.5MPa

2）刚度计算

3、贝雷梁内力计算

1、9米跨

计算跨径为L计=9m（按简支计算）

〈1〉弯矩M:

1100t自卸汽车（一辆）布置在跨中时：

Mmax1=0.25×

400×

9+3.15/9×

9/2+0.17/9×

9/2

=1547kn·

2履带-50布置在跨中时

履带-50履带接触地面长度为4.3m，在吊重150KN的情况下，P=500+150=650.0kn,q=650/4.3=151.2kn·

Mmax2=650×

4.5/2-151.2×

4.3×

4.3/8=1113.04kn·

3施工荷载及人群荷载

Mmax3=0.125×

28.0×

92=283.5kn·

4恒载

Mmax4=0.125×

16.5×

92=167.1kn·

〈2〉对支点剪力Q:

1100t自卸汽车（一辆）临近支点时：

Qmax1=400+400×

（7.65÷

9）+200×

（5.68÷

9）=866.2kn

2履带-50前方临近支点时:

Qmax2=6.85/9×

650=494.8kn

3施工荷载及人群荷载：

Qmax3=0.5×

9=126kn

4恒载内力：

Qmax4=0.5×

9=74.25kn

荷载组合：

贝雷梁上最大内力为100t自卸汽车与恒载及施工和人群荷载组合。

Mmax=1.3×

（1547+283.5）+167.1=2379.65kn·

＜[M]=1576.4kn.m×

3=4729.2kn·

Qmax=1.3×

（866.2+126）+74.25=1364.11kn＜[Q]=490.4kn.m×

3=1471.2kn

满足选用3组，每组2片,单排的贝雷梁结构。

6、钢管桩承载力计算

取两根桩进行分析：

1、单桩最大需承力

按单桩承载力600kn计算

2、钢管桩入土深度：

（包括冲刷）

考虑冲刷3.64米,

根据《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）第4.2.4条：

式中：

Qd—单桩垂直极限承载力设计值（kn）；

—单桩垂直承载力分项系数，取1.45；

U—桩身截面周长（m），本处为2.512m；

—单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值（kPa）；

—桩身穿过第i层土的长度（m）；

—单桩极限桩端阻力标准值（kPa）；

A—桩身截面面积，Φ800×

10mm钢管桩A=248.06cm2；

查看地质资料可得，在p8处的地质资料最为不利，该区域土层磨阻力如表6.1：

表6.1土层摩阻力统计

序号

土层名称

承载力（kPa）

桩周摩阻力

（kPa）

层厚（m）

1

卵石土

45

130

3.8

2

泥质粉砂岩

800

120

18.05

由于设计文件地勘资料最大冲刷3.64米，在计算钢管埋深时不考虑卵石土层的厚度3.8m。

由600kN＝1/1.45×

[2.512×

120×

Lx）]

计算得：

Lx=2.88m，桩底入泥质粉砂岩层3m。