钢便桥桥头钢筋砼挡土墙设计.docx

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钢便桥桥头钢筋砼挡土墙设计

钢便桥桥头钢筋砼挡土墙设计

（一）、计算参数：

—①、②层土内摩擦角，取

=10°；

—主动土压力系数，

（土的粘聚力取0）；

—压实后土的容重，取

；

h—挡土墙净高，h=2.25；

q—路面车辆荷载，计算采用300KN重车，后轮传给路面的荷载为每边130KN，后轮轴距1.40m，q=130÷1.4×1.3=121KN/m，式中1.3为冲击系数。

计算简图：

（二）、挡墙截面设计：

（取1m墙宽计算）

墙厚350mm，II级钢筋，砼C20；

；

所需竖向受力钢筋面积A（采用对称配筋）：

；

每m板宽单面配筋：

挠度验算：

贝雷便桥设计及验算

（一）、设计参数

1、荷载等级：

汽车—超20；

车队纵向布置图式：

车队横向布置图式：

2、计算跨径：

L=23.3m

（二）、便桥设计图纸

纵断面设计图：

半幅桥横断面设计图：

（三）、便桥设计计算

1、桥面板：

桥面板铺设在轨道梁上，面层设防滑钢筋。

桥面板采用1.6cm厚钢板，轨道梁间距为35cm，故桥面板计算跨径为L=0.35m；

计算荷载以最不利的单个车轮的最大荷载13t/2=6.5t计，考虑车轮宽度，荷载以均布荷载q=6.5/0.35=18.57t/m计。

单轮受荷载桥面板宽度以b=50cm计。

W=bh2/6=50×1.62/6=21.3cm3

I=bh3/12=50×1.63/12=17.1cm3

Mmax=qL2/8=0.284t.m

强度:

σmax=Mmax/W=0.284×104/21.3=133.3MPa＜210MPa满足要求！

刚度：

fmax=5qL4/（384EI）=1.0mm满足要求！

2、轨道梁

轨道梁采用38kg/m的重轨，轨道间间距为35cm，纵桥向铺设在双拼28b号槽钢横梁上，双拼28b号槽钢横梁间距为1.5m，故轨道梁计算跨径为L=1.5m。

计算模式以最不利的单个车轮的最大荷载13t/2=6.5t通过轨道梁跨中计，考虑车轮宽度，单轮受荷载轨道以1根计。

（1）外载：

查表可知单根38kg/m的重轨截面特性：

W=180.6cm3I=1204.4cm3

Mmax=PL/4=2.44t.m

强度：

σ1max=Mmax/W=2.44×104/180.6=135.1MPa

刚度：

f1max=PL3/（48EI）=1.8mm

（2）自重＋钢板：

q=38＋0.35×0.016×7850=82kg/m

查表可知单根38kg/m的重轨截面特性：

W=180.6cm3I=1204.4cm3

Mmax=qL2/8=0.02t.m

强度：

σ2max=Mmax/W=0.02×104/180.6=1.1MPa

刚度：

f2max=5qL4/（384EI）=0.02mm

故轨道受力：

强度：

σmax=σ1max＋σ2max=136.2MPa＜210MPa满足要求！

刚度：

fmax=f1max＋f2max=1.82mm＜L/600=2.5mm满足要求！

3、28b号双拼槽钢横梁

28b号双拼槽钢横梁间距为1.5m，横桥向布置在贝雷桁架纵梁上；机动车道内贝雷最大间距2.5m，故28b号双拼槽钢横梁计算跨径为L=2.5m。

计算模式以最不利车轮荷载2×6.5t=13.0t布置计，考虑车轮间距1.8m，计算模式如下：

（1）外载

查表可知28b号双拼槽钢的截面特性：

W=2×365.6=731.2cm3I=2×5118.4=10236.8cm3

Mmax=PL/4=4.06t.m

强度：

σ1max=Mmax/W=4.06×104/731.2=55.5MPa

刚度：

f1max=PL3/（48EI）=1.0mm

（2）自重＋轨道重＋桥面板重：

以均布荷载计：

G=2×2.5×35.81＋7×1.5×38＋2.5×1.5×0.016×7850=1049.1kg

q=G/2.5=1.05t/2.5m=0.42t/m

查表可知28b号双拼槽钢的截面特性：

W=2×365.6=731.2cm3I=2×5118.4=10236.8cm3

Mmax=qL2/8=0.33t.m

强度：

σ2max=Mmax/W=0.33×104/731.2=4.5MPa

刚度：

f2max=5qL4/（384EI）=0.1mm

故轨道受力：

强度：

σmax=σ1max＋σ2max=60.0MPa＜210MPa满足要求！

刚度：

fmax=f1max＋f2max=1.1mm＜L/600=5.8mm满足要求！

4、贝雷桁架纵梁

贝雷桁架纵梁采用上下加强，两端搁置在连续墙顶圈梁上，搁置点中心距为23.3m，故贝雷桁架纵梁计算跨径为L=23.3m。

另有一条φ800mm钢管（壁厚t=12mm）悬挂在桁架下。

如便桥设计图所示。

（1）外载（车道）

计算模式以最不利车队荷载布置，考虑车辆在车行道内横向可任意布置，以4排桁架承受单列车队荷载计，计算模式如下：

查表可知4排单层上下加强贝雷桁架的截面特性：

W=4×7699.1=30796.4cm3I=4×577434.4=2309737.6cm3

Mmax=156.43t.m

强度：

σ1max=Mmax/W=156.43×104/30796.4=50.8MPa

刚度：

f1max=16.1mm

（2）外载（非机车道）

非机车道宽3m，荷载为3.5kN/m，故线荷载q=3.5×3=10.5kN/m，以3排桁架承受所有非机车道荷载计，计算模式如下：

查表可知4排上下加强贝雷桁架的截面特性：

W=4×7699.1=30796.4cm3I=4×577434.4=2309737.6cm3

Mmax=qL2/8=71.25t.m＜156.43t.m（因小于车道，不再验算）

（3）自重＋横梁重＋轨道重＋桥面板重＋钢管重：

以3.5m宽度范围内的荷载均布计：

G=430×8×4＋17×3.5×2×35.81＋10×23.3×38＋3.5×23.3×0.016×7850＋5596.19=42714.26kg=42.71t

q=G/23.3=42.71t/23.3m=1.83t/m

查表可知4排上下加强贝雷桁架的截面特性：

W=4×7699.1=30796.4cm3I=4×577434.4=2309737.6cm3

Mmax=qL2/8=124.19t.m

强度：

σ2max=Mmax/W=124.19×104/30796.4=40.3MPa

刚度：

f2max=5qL4/（384EI）=14.5mm

故轨道受力：

强度：

σmax=σ1max＋σ2max=91.1MPa＜210MPa满足要求！

刚度：

fmax=f1max＋f2max=30.6mm＜L/600=38.8mm满足要求！

（四）、验算结论

由验算结果可知，便桥桥面板、轨道梁、28b号双拼槽钢横梁、贝雷桁架纵梁的强度、刚度及稳定性均能达到汽车—超20桥梁设计标准，但为进一步提高桥梁承载力，保证交通安全，在车行道中间二列贝雷梁增设一列桁架。

具体详见下图。