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400p a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<a时 M=b*R1-0.5b2;
当a<b<a+4.0时 M=b*R1-6(b-a)-0.5b2;
当a+4.0<b<a+5.4时
M=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
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M max=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〔N a〕=83t，下弦杆容许受拉力〔N l〕=100t,斜腹杆〔N〕=42t。

（1）则弦杆受力：
N=M max /1.5=202 （t ）
需用军用梁片数：n=〔N a 〕/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。

Q max =47.4(t)
则： Q L = Q max (1+1.52)1/2/1.5=57(t) 所需军用梁片数n=Q L /〔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：R 1=R 2=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〔N a〕)=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。