钢便桥计算书正文(最终)

一、验算内容
本计算内容为针对沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程钢便桥上、下部结构验算。

二、验算依据
1、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程施工图》；
2、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程钢便桥设计图》；
3、《装配式公路钢桥使用手册》；
4、《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64-2015；
5、《钢结构设计规范》GBJ50017-2003；
6、《路桥施工计算手册》；
7、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007；
8、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程便道便桥工程专项施工方案》。

三、结构形式及验算荷载
3.1、结构形式
北侧钢便桥总长60m，南侧钢便桥总长210m，上部均为6排单层多跨贝雷梁简支结构，跨径不大于9m；下部为桩接盖梁形式，盖梁采用45A双拼工字钢，桩基采用单排2根采用529*8mm钢管桩。

见下图：
立面形式
横断面形式
3.2、验算荷载
钢便桥通行车辆总重600KN，重车车辆外形尺寸为7×2.5m，桥宽6m，按要求布置一个车道。

横向布载形式
车辆荷载尺寸
四、结构体系受力验算
4.1、桥面板
桥面板采用6×2m定型钢桥面板，计算略。

4.2、25a#工字钢横梁（Q235）
横梁搁置于6排贝雷梁上，间距1.5m。

其中：工字钢上荷载标准值为1.18KN/m；25a#工字钢自重标准值0.38KN/m。

计算截面抗弯惯性矩I、截面抗弯模量分别为：I =50200000mm4；W =402000mm3。

(1)计算简图：
(2) 强度验算：
抗弯强度σ=Mx/Wnx=46580000/402000 =115.9Mpa＜[f]=190Mpa；满足要求！
抗剪强度τ=VSx/Ixtw=167362×232400/（50200000×8）=96.8Mpa＜ft =110Mpa；满足要求！
(2) 挠度验算：
f=M.L2/10 E.I
=35.8*1.32/10*2.1*5020*10-3
=0.57mm<L/400=3.3mm，则挠度满足要求。

4.3、跨径9m贝雷主梁验算
贝雷梁相关参数如下：
构件统计表
1 名称规格单位数量单位重量
（kg）
总重量（T）
2 贝雷片片18 270 4.86
3 贝雷肖子只2
4 3 0.07
4 花栏片0.45m 片12 30 0.36
5 花栏螺丝套48 1 0.05
6 桥面板2m*6m 块 4.5 1600 7.20
7 桥面螺栓标准套18 1 0.02
8 横梁25A工字钢m 42 38 1.60
9 斜撑8#槽钢米14.1 8 0.11
10 护栏立杆I12*1.2 米16.8 14 0.24
11 护栏焊管48mm 米54 3.8 0.21
12 小计14.71
贝雷梁几何特性表
主梁纵向为9m跨简支结构，横向布置为6排单层贝雷梁，采用Madis软件进行整体建模计算，计算过程如下。

4.3.1整体模型
纵向整体计算模型
4.3.2弯矩计算
跨中弯矩最大时，纵桥向车辆布载形式如下图所示：
125
125
50
125
125
50
跨中弯矩最大时最不利活载布置情况
由图可知，弯矩最大时一个车道上作用车辆轴载位置。

最不利荷载作用下全桥弯矩如下图所示：
最不利荷载作用下的中贝雷梁的弯矩值
由计算结果可知，最不利荷载作用下的最大弯矩值为391KN ·m 。

M=391kN ·m ≤【Mu 】=788.2kN ·m ；满足要求！ 4.3.3剪力计算
支点处剪力最大时，纵桥向车辆布载形式如下图所示：
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125
125
50
支点剪力最大时纵桥向荷载布置形式
由图可知，支点剪力最大车辆轴载布置。

最不利荷载作用下全桥剪力如下图所示：
最不利荷载作用下的中贝雷梁的剪力值
由计算结果可知，最不利荷载作用下的最大剪力值为198KN ， Q=198kN ≤【Qu 】=245.2kN ；满足要求！
根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》，容许弯矩和剪力均满足要求。

4.4、盖梁验算（双拼45a#工字钢，Q345）
钢便桥下部结构采用桥梁通计算软件进行建模计算，计算结果如下图：
盖梁采用双拼45a#工字钢，搁置于钢管桩上，计算跨径为4.4m。

其中：双拼45a#工字钢计算截面抗弯惯性矩I、截面抗弯模量分别为：I =644000000mm4；W =2860000mm3。

（1）计算简图：
(2) 强度验算：
抗弯强度σ=Mx/Wnx=709000000/2860000 =247.9Mpa＜[f]=270Mpa；满足要求！
抗剪强度τ=VSx/Ixtw=834000×834200/（644000000×23）=47.0Mpa＜ft =110Mpa；满足要求！
(3) 挠度验算：
f=M.L2/10 E.I
=545*4.42/10*2.1*64400*10-3
=7.8mm<L/400=11mm，则挠度满足要求。

4.5、钢管桩验算
根据上述计算得，桩顶最大反力为775KN。

钢管桩型号采用φ529×8mm，根据施工情况，采用桩长为17m，最大入土深度14.4m。

（1）钢管强度稳定性计算：
钢管长度l0=17m，回转半径i＝18.42cm，则λ= l0/i=73.82。

查轴向受压钢构件纵向弯曲系数表，得ψ＝0.819，
每根钢管承受荷载N最大=775KN
N/（ψA）=775000/（0.819×13094）
=72.3Mpa＜[f]=205Mpa；满足要求！
（2）钢管桩承载力计算：
土质情况
编号高程层深岩层说明桩周极限摩阻力
（kPa）
水位 5.1 1
河床顶 6.79
① 2.18 1.92 填土0
②-1.64 3.82 粘性土45
③-5.24 3.60 粗砂65
④-20.37 15.13 粘性土65
17m长钢管桩承载力[Ra]=1/2(λsUΣqiLi+λpqbAb)
=1/2×[1×3.14×0.529×(45×3.82+65×3.6+65×5)+0.8×2500×0.0133]
=620.3kN。

单桩承载力P=775＜1.25×620.3＝775.4kN，满足要求！。