大连港工程施工便桥设计.docx
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大连港工程施工便桥设计
大连港矿石专用码头
出场道路便桥设计
大连港矿石专用码头出场道路便桥设计
1、现场地质情况
以中风化石英岩为主。
2、便桥和铁路路堑
3、
4、便桥设计
4.1现场地形情况
本工程施工时需跨越新建铁路路堑，设计铁路轨面标高+19m，路堑顶地面标高+32.2m，铁路路堑拉槽底宽要求至少6m,路堑边坡按1：
1拉槽，路堑顶宽度约28m。
见下图示。
4.2便桥设计要求
便桥跨度：
28m；宽度（双车道）：
2×3.5+2×0.5=8m；
荷载等级：
汽-20T级，最大载重40T；
结构形式：
钢木组合，采用六四式铁路军用梁，木桥面；
其它要求：
便桥两侧设栏杆，桥头设顺坡。
4.3荷载布置
由于汽车荷载为运动荷载，当可能的最大荷载运动至某一最不利位置时，便桥的个别杆件受力最大，以此位置计算便桥的杆件受力情况。
便桥自重荷载均匀布置。
最不利荷载位置布置见图DLQ-02中“便桥受力计算简图”所示。
4.4结构检算
按半幅桥单车道进行检算。
4.4.1荷载
恒载：
根据六四式铁路军用梁手册，每片军用梁包括桥面系重量0.2t/m，按半幅桥单车道考虑，q=1.0t/m。
活载：
根据公路设计规范，按汽车-20级计算，挂车-100t验算。
人行活载：
不考虑。
风活载：
按风力400pa计算。
其它荷载：
不考虑。
4.4.2受力计算
支点反力：
据“便桥受力计算简图”支点反力R1及R2计算式：
R1=14+（927.2-50a）/28（t）
R2=14+（427.8+50a）/28（t）。
弯矩：
距R1支点b点的弯矩M值：
当b当a当a+4.0M=b*R1-6（b-a）-12（b-a-4）-0.5b2;
当b>a+5.4时
M=b*R1-6（b-a）-12（b-a-4）-12（b-a-5.4）-0.5b2;
或M=b（R1-30b）+30a+112.8-0.5b2（t.m）。
剪力：
当R1最大时，梁端剪力最大。
支点反力及弯矩计算列入下表。
支点反力及弯矩计算表
项目
a（m）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
支点反力
R1（t）
47.1
45.3
43.5
41.8
40
38.2
36.4
34.6
32.8
R2（t）
30.9
32.7
34.5
36.2
38
39.8
41.6
43.4
45.2
距b点弯矩M
（t/m）
4
156.4
155.2
--
--
--
--
137.6
130.4
--
6
197.4
211.8
--
--
--
205.2
200.4
189.6
--
8
217.6
233.2
--
--
264
255.6
247.2
238.8
230.4
9
226.2
240
--
268.5
277.5
279.3
269.1
258.9
247.8
10
233.8
245.8
257.8
270.8
282.8
290
290
278
266
11
240.4
250.6
260.8
272.1
282.3
292.5
297.9
296.1
282.3
12
246
254.4
--
272.4
280.8
289.2
297.6
301.2
297.6
12.5
248.4
--
263.4
272.2
--
287.2
--
302.2
298.9
13
250.6
257.2
263.8
271.7
278.3
284.9
291.5
298.1
300
13.5
252.5
--
263.9
--
--
--
--
--
299.5
14
254.2
259
263.8
270
274.8
279.6
284.4
289.2
294
14.5
255.6
259.5
263.4
--
--
--
--
--
--
15
256.8
259.8
262.8
267.3
270.3
--
--
--
--
15.5
256.9
259.8
--
--
--
--
--
--
--
16
254.2
259.6
230.8
--
--
--
--
--
--
备注
本表为手工计算表。
4.4.3军用梁杆件受力计算
根据验算结果，当第一辆汽车行驶在距R1支点7～8m时，距R1支点12.5m位置的弯矩为最大,约Mmax=303t.m。
根据《六四式铁路军用梁手册》，军用梁由刚构三角架及下弦杆构成，按栓焊桁架计算，计算高度为1.5m，标准三角上弦杆容许受压力〔Na〕=83t，下弦杆容许受拉力〔Nl〕=100t,斜腹杆〔N〕=42t。
（1）则弦杆受力：
N=Mmax/1.5=202（t）
需用军用梁片数：
n=〔Na〕/N=3（片）。
（2）端构架受剪力：
根据计算得出：
当a=0～-4m时，端构件受剪力最大。
Qmax=47.4（t）
则：
QL=Qmax（1+1.52）1/2/1.5=57（t）
所需军用梁片数n=QL/〔N〕=2（片）
（3）横向受力检算
横向力主要为风力，由于汽车
为施工车辆，考虑行驶速度较慢，不
考虑汽车摇摆力。
主要检算横向斜撑
的受力。
经检算，在风荷载作用下，全桥
布置2×3片时，便桥的横向稳定满足容
许受力要求。
（4）挂车-100t荷载检算
挂车-100t检算受力，全桥按单车荷载考虑，当行驶在便桥跨中时，梁部产生的弯矩最大。
荷载布置如下图示：
支点反力：
R1=R2=64（t）
跨中弯矩：
M=1468（t.m）
弦杆轴力：
N=978（t）
当采用挂车荷载，弦杆受轴向力时，容许轴力=100t；
计算出军用梁片数n=10（片）。
因此，通过受力计算半幅桥单车道布置六四式铁路军用梁5片，全桥共布置10片。
4.5加强型三角构架的应用
当采用加强型六四式铁路军用梁构架时，容许杆件轴力提高1.4倍，挂车-100t荷载所需军用梁片数：
n=N/（1.4〔Na〕）=7（片）
为方便布置取8片。
4.6支座受力
根据上面计算结果,在挂车-100t荷载作用时,支座最大受力为R1=R2=64t，查“手册”军用梁定型支座底宽0.35m，支座置于C25砼底座上的受力面积为35×720=25200cm2,支座底的平均应力：
R1/25200=2.54×10-3（t/cm2）小于C25砼的容许应力。
5．便桥的布置
根据检算和验算，便桥净跨28m，宽8m，由10片六四式铁路军用梁分5组构成梁部，并用L10/8号角钢作斜拉撑加强横向联结，梁上铺设定型钢枕及16cm厚方木构成桥面系，在桥两侧用Φ50钢管作栏杆。
便桥的布置见图DLQ-01、DLQ-02示。
支点反力及各点弯矩计算表
项目
a值
0.00
0.50
1.00
2.00
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
7.50
8.00
支点
R1
47.11
46.22
45.33
43.54
41.76
40.86
39.97
39.08
38.19
37.29
36.40
35.51
34.61
33.72
32.83
反力
R2
30.89
31.78
32.67
34.46
36.24
37.14
38.03
38.92
39.81
40.71
41.60
42.49
43.39
44.28
45.17
4.00
156.46
155.89
155.31
154.17
153.03
152.46
151.89
148.31
144.74
141.17
137.60
134.03
130.46
126.89
123.31
6.00
197.49
207.13
211.97
219.26
214.54
212.19
209.83
207.47
205.11
202.76
200.40
195.04
189.69
184.33
178.97
各
8.00
217.71
225.57
233.43
249.14
260.06
261.91
263.77
259.63
255.49
251.34
247.20
243.06
238.91
234.77
230.63
点
9.00
226.33
233.29
240.26
254.19
268.11
275.08
277.24
278.21
279.17
274.14
269.10
264.06
259.03
253.99
248.96
计
与
10.00
233.94
240.01
246.09
258.23
270.37
276.44
282.51
288.59
289.86
289.93
290.00
284.07
278.14
272.21
266.29
算
R1
11.00
240.56
245.74
250.91
261.27
271.63
276.81
281.99
287.16
292.34
297.52
297.90
297.08
296.26
289.44
282.61
弯
支
12.00
246.17
250.46
254.74
263.31
271.89
276.17
280.46
284.74
289.03
293.31
297.60
301.89
301.37
299.66
297.94
矩
点
12.50
248.60
252.44
256.28
263.96
271.64
275.48
279.32
283.16
287.00
290.84
294.68
298.51
302.35
301.39
299.23
M
相
13.00
250.79
254.18
257.57
264.36
271.14
274.54
277.93
281.32
284.71
288.11
291.50
294.89
298.29
301.68
300.27
值
距
13.50
252.72
255.66
258.61
264.50
270.40
273.34
276.29
279.24
282.18
285.13
288.08
291.02
293.97
296.91
299.86
b
14.00
254.40
256.90
259.40
264.40
269.40
271.90
274.40
276.90
279.40
281.90
284.40
286.90
289.40
291.90
294.40
值
14.50
255.83
257.89
259.94
264.05
268.15
270.21
272.26
274.31
276.37
278.42
280.48
282.53
284.58
286.64
288.69
15.00
257.01
258.62
260.23
263.44
266.66
268.26
269.87
271.48
273.09
274.69
276.30
277.91
279.51
281.12
282.73
15.50
257.95
259.11
260.27
262.59
264.91
266.07
267.23
268.39
269.55
270.71
271.88
273.04
274.20
275.36
276.52
16.00
258.63
259.34
260.06
261.49
262.91
263.63
264.34
265.06
265.77
266.49
267.20
267.91
268.63
269.34
270.06
16.50
259.06
259.33
259.60
260.13
260.67
260.94
261.20
261.47
261.74
262.01
262.28
262.54
262.81
263.08
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