贝雷梁钢便桥计算书.docx

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贝雷梁钢便桥计算书

一心-

7

预埋钢板

钢筋混凝土基础

峃口隧道钢栈桥计算书

1、工程概况

本施工便桥采用321型单层上承式贝雷桁架，栈桥0#桥台与老56省道相连，

6#桥台位于峃口隧道起点位置，横跨泗溪。

便桥孔跨布置为10m+5*15m全长85米，桥面净宽6米，人行道宽度，纵向坡度+3%桥面至河床面净高10米，至水面净空为米（图1为钢栈桥截面图）。

钢栈桥桥面系主体结构由S=10mm花纹钢板、110工字钢纵梁（间距m）、120工字钢横梁（长，间距m）组成。

桥面板与工字钢采用手工电弧焊焊接连接，桥面系布置于贝雷桁梁之上，与贝雷桁梁之间用U型螺栓固定。

贝雷桁梁由贝雷片拼制而成，横向设置6片，间距,贝雷片之间采用角钢支撑花架连接成整体。

本桥基础为明挖基础，基础为7XX的钢筋砼，扩大基础必须坐落于河床基岩上，且基础顶标高低于河床。

基础上部墩身均采用©630mm（S=8mr）钢管，

采用双排桩横桥向各布置2根，钢管桩之间由平联、斜撑连接。

钢管桩顶设双132工字钢分配梁。

本桥基础设计为明挖基础，基础采用C25钢筋砼，钢管桩位于砼基础上与预埋钢板焊接牢固，在此不做计算。

护栏

10mi花纹钢板

IlC工字钢@30cm

120工字钢@75cm

321型贝雷梁双132承重梁

加劲板

联结系

平联

图1钢栈桥截面图（单位：

mm

2、计算目标

本计算的计算目标为：

1）确定通行车辆荷载等级；

2）确定各构件计算模型以及边界约束条件；

3）验算各构件强度与刚度。

3、计算依据

本计算的计算依据如下：

[1]黄绍金,刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[M].北京:

人民交通出版社,2001

[2]《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

[3]《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

[4]《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）

4、计算理论及方法

本计算主要依据《装配式公路钢桥多用途使用手册》（黄绍金，刘陌生着.北京：

人民交通出版社，）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）等规范中的相关规定，通过MIDAS/Civil2012结构分析软件计算完成。

5、计算参数取值

设计荷载

5.1.1恒载

本设计采用MidasCivil建模分析，自重恒载由程序根据有限元模型设定的截面和尺寸自行计算施加。

5.1.2活载

根据《公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004》，汽车荷载按公路-I级荷载

计算，公路-I荷载如图2:

Hz，根据《公路工程技

联结系

平联

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预埋钢板

4/50

钢筋混凝土基础

图2公路-I级荷载图

程序分析时，汽车活载作为移动荷载分析，采用车道面加载。

为确保行人车

辆安全，桥面右侧护栏外侧增设人行道宽度，桥面宽度取值6m车轮距为m。

汽车限速15km/h通过，通行的冲击系数由程序根据设定参数自动计算考虑，

在“移动荷载分析控制”中，临时钢栈桥结构基频取值

术标准》（JTGB01-2014）规定，冲击系数为u=。

护栏

10m花纹钢板

II0工字钢@30cm

I20工字钢@75cm

321型贝雷梁

双I32承重梁

加劲板

图3桥面车道布置图

主要材料设计指标

根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和《装配式公路钢桥多用途使用

手册》（黄绍金，刘陌生着•北京：

人民交通出版社，），主要材料设计指标如下:

義1主整材覩设计惰标

利料

牌号

抗拉、抗斥、抗脊機限屁力/

（MPa）

抗剪极限底力工

—般即钢沟件

Q235

215

125

贝希布梁

16Mn

273

2倜

6计算分析

计算模型及边界条件设置

图4为钢栈桥Midas分析模型图。

其中，桩基础采用梁单元，桥面板采用板单元。

图4分析模型

边界条件设置如下：

（1）桥面系构件连接：

桥面板与I10工字钢纵梁、纵梁与I20工字钢横梁均采用共节点连接，横梁与贝雷桁梁采用仅受压弹性连接，连接刚度按经验取值100kN/mm由于存在仅受压弹性连接，模型对桥面板进行三处约束，各处约束

自由度分别为：

（Dx，Dy,Rz）；（Dx，Rz）；（Dy,Rz）。

（2）其余构件连接：

贝雷桁梁与2132工字钢分配梁采用弹性连接，分配

梁与钢管桩采用共节点连接。

钢管桩桩底按锚固模拟，约束Dx、Dy、Dz、Rx、

Ry、Rz。

计算结果分析

由于Midas计算结果中，桥面系构件总体变形与贝雷桁梁变形一致，导致桥面系构件变形输出结果远大于实际变形，另外再考虑到桥面系构件跨度均较小，故结果分析中桥面系构件仅以强度满足要求进行控制；贝雷桁梁、分配梁结

果分析中以强度、刚度均满足要求进行控制。

621桥面板计算结果

图5为桥面板强度计算结果。

由图可以看出桥面板最大应力为：

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故桥面板设计满足安全要求

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图5桥面板强度

622110工字钢纵梁计算结果

图6为I10工字钢纵梁强度计算结果。

由图可以看出I10工字钢最大应力

为:

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故I10工字钢纵梁设计满足安全要求。

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图6110工字钢纵梁强度

6.2.3I20工字钢横梁计算结果

图7为I20工字钢横梁强度计算结果。

由图可以看出I20工字钢最大应力为:

（T=193MPa

故I20工字钢横梁设计满足安全要求

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图7I20工字钢横梁强度

624贝雷桁梁计算结果

（1）贝雷桁梁强度

图8为贝雷桁梁强度计算结果。

由图可以看出贝雷桁梁最大应力为:

（T=249MPa

故贝雷桁梁强度设计满足安全要求

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图8120贝雷梁强度

（2）贝雷桁梁刚度

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图9贝雷梁刚度

图9为贝雷桁梁刚度计算结果。

由图可以看出贝雷桁梁最大变形为:

f=15.4mm<[v]=l/400=37.5mm

故贝雷桁梁刚度满足安全要求。

2I32工字钢分配梁计算结果

（1）分配梁强度

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图10132工字钢分配梁强度

为:

图10为I32工字钢分配梁强度计算结果。

由图可以看出工字钢最大应力

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故I32工字钢分配梁强度设计满足安全要求。

（2）分配梁刚度

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f=2.86mm<[v]=l/400=11.25mm

故分配梁刚度满足安全要求

图11I32工字钢分配梁刚度

图11为I32工字钢分配梁刚度计算结果。

由图可以看出分配梁最大变形

626钢管桩计算结果

（1）钢管桩支反力

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图12钢管桩支反力

图13为钢管桩支反力计算结果。

由图可以看出中墩钢管桩最大支反力为:

（2）钢管桩强度计算

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图13钢管桩强度

图14为钢管桩强度计算结果。

由图可以看出钢管桩最大应力为：

（T=

故钢管桩强度设计满足安全要求；钢管桩最大应力位于与分配梁连接处，为

MPa。

局部承压应力，其余处应力值范围为:

（3）钢管桩稳定性计算

钢管桩外露高度为5m横向采用［10槽钢连接，纵向未连接，自由高度取

5m。

计

算时钢管桩按一端自由，一端固定考虑。

最大钢管桩反力为：

F中=495kN

计算长度：

Io=2h=2X5=10（m）

截面面积：

A=

回转半径：

i=

长细比：

入=I0i=1000/=

查《钢结构设计规范》，可知轴心压杆容许长细比为：

［入］=150;稳定系数:

©=，故有：

入［入］150

32

［（T］=［N］/Am©=495x10/X10X

=vf=215MPa

综上，钢管桩稳定性设计满足安全要求。

628栈桥整体计算结果

表2栈桥各构件计算结果汇总表

构件名称

最大应力（MPa

最大变形（mrj）

是否满足要求

备注

桥面板

/

是

I10工字钢纵梁

/

是

I20工字钢横梁

193

/

是

贝雷梁

249

是

大横梁

是

钢管桩

/

是

基础承载力

是

7、施工注意事项

由于现场施工中存在一些模拟计算中无法考虑到的不确定因素，如自然原因

或人为原因造成的临时荷载等，为了尽可能的与模拟条件一致，确保施工安全，须注意以下事项：

1.桥面板与纵梁采用间断焊接连接，横梁两端与贝雷桁梁采用U型螺栓连接固定，中间段与贝雷桁梁不连接。

2.贝雷桁梁与底分配梁采用角钢焊接限位固定措施，防止左右偏移扭转。

3.临时钢栈桥中支点处贝雷桁梁采用[16槽钢竖撑加强，并确保槽钢上下端与贝雷桁梁上下弦杆密贴。

4.分配梁安设在钢管桩槽口内，并且两侧及底部采用薄钢板与钢管焊接固定。

5、实际施工中，钢栈桥桥跨间距按15m/跨进行施工。