隧道仰拱栈桥设计计算(实例介绍)

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隧道内栈桥设计计算书

大浏高速公路第四合同段栈桥设计方案（安全坳隧道内）中国路桥工程有限责任公司大浏高速公路第四合同段项目经理部二〇一〇年七月一日栈桥设计说明一、工程概况根据施工要求，我合同段安全坳隧道内修建一座栈桥，以利于施工中车辆通过。

二、设计方案该施工栈桥为组合式桥钢结构梁，全长12.0m，设为两跨，每跨6m。

上部结构：采用10根型号为[40槽钢，按间距40cm布置，中间采用18a工字钢进行横向连接，桥面铺设1cm厚钢板使荷载横向均匀分布。

本桥设计汽车荷载为50t。

三、主要材料1、[40槽钢10根，每根长25m。

2、I18a工字钢45根，每根长0.4m。

3、I32a工字钢6根，总长40m。

4、1cm厚钢板，3.6m*25m隧道栈桥受力验算一、梁板验算跨度L=6m，使用［40槽钢，共10根，每根单位延米重量58.9kg/m=577.22N/m=0.57722KN/m。

集中荷载50t=50000kg=490000N=490KN。

每根［40槽钢参数：Wx=878.9cm3=878.9/106m3。

腹板高度h=400mm；腹板宽度d=10.5mm=0.0105m；Sx=524.4㎝3=524.4/106m3；Ix=17577.7cm4=17577.7/108m4。

（一）弯矩验算：1、集中荷载在中部时中部的弯矩最大1）均布荷载产生弯矩：M1=q×l²/8=0.57722KN/m×10根×6²㎡/8=25.9749KN·m 2）集中荷载产生弯矩：M2=P×l/4=490KN×6m/4=735KN·m3）总弯矩：M=M1+M2=25.9749KN·m +735KN·m=760.9749KN·m2、组合钢梁最大承载弯矩M工=Wx·[σ]·a=878.9/106m3×170MPa×10根=1494.13KN·m3、安全系数ε1= M［ / M=1494.13KN·m /760.9749KN·m=1.96 （故满足要求）（二）剪力验算1、集中荷载在支撑点的端部时端部的剪力最大。

东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案

郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制：审核：审批：四川公路桥梁建设有限公司郑西高速尧栾段YLTJ-1项目经理部二0一七年五月东沟隧道专项施工方案合同段郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书工程概况一、、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。

左洞起讫桩号：1 。

山势陡峭，河沟纵横，进口交通条320-450m,东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程、2上坡。

小里程至大里程为2.2%件较差，出口交通条件较好, 、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：3）道路等级：山岭区高速公路；（1 100Km/h；（2）设计行车速度：0.05g，地震基本烈度Ⅵ度。

（3）地震：隧址区内地震动峰值加速度为。

3.75+1+1=11m；隧道净高：5m）隧道建筑限界：隧道净宽：（40.75+0.75+2×、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、4初期支护为网喷混凝土、锚杆、隧道围岩等级主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，塌方、滑坡等危险。

一榀。

二1m0.6～型钢钢架组成，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每P8。

次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，Ⅳ级围岩采仰拱超前衬砌，出渣采用无轨运输，用上下台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。

为解～100 m12 m 二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度，距开挖掌子面40决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。

仰拱栈桥设计、1东沟隧道专项施工方案合同段郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1）行走车辆的情况（1装载机、红岩金刚自卸汽ZL50在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为。

挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1车、砼设备名称空载重重载重行走宽度轮胎宽度）轮距净）荷载的确定（2，，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量112t根据表28 t后桥重量为。

东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案精编版

郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制：审核：审批：四川公路桥梁建设有限公司郑西高速尧栾段YLTJ-1项目经理部二0一七年五月东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、工程概况1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。

左洞起讫桩号：ZK4+306～K5+937；右洞起讫桩号：K4+319～K5+955。

详细情况见下表2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m,山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。

3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：（1）道路等级：山岭区高速公路；（2）设计行车速度：100Km/h；（3）地震：隧址区内地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度Ⅵ度。

（4）隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2×3.75+1+1=11m；隧道净高：5m。

4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。

隧道围岩等级主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6～1m一榀。

二次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为P8。

二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。

出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m，距开挖掌子面40～100 m。

为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。

1、仰拱栈桥设计（1）行走车辆的情况在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50装载机、红岩金刚自卸汽车、砼运输车，小松PC240挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。

表1主要施工机械车辆状况根据表1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t ，后桥重量为28 t 。

东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案

东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案清晨的阳光透过窗帘，洒在图纸的每一个角落，仿佛在为我指明方向。

我已经在这个行业摸爬滚打了十年，对于这类项目，早已驾轻就熟。

现在，就让我以“东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案”为题，为大家详细阐述一下我的想法。

一、项目背景东沟隧道位于我国某重要交通要道，为了提高交通便捷性，降低交通事故发生率，本项目旨在设计一座米仰拱栈桥。

该栈桥将穿越隧道，连接两侧道路，为过往车辆提供更为安全的通行环境。

二、设计理念1.安全性：栈桥设计必须确保车辆在行驶过程中的安全，降低事故风险。

2.美观性：栈桥应与周边环境相协调，展现出独特的美学价值。

3.经济性：在满足功能需求的前提下，降低成本，提高投资效益。

4.可持续性：栈桥设计应充分考虑环保要求，实现资源的可持续利用。

三、设计方案1.结构设计（2）栈桥两端设置重力式桥台，与隧道口连接，确保结构整体稳定性。

（3）栈桥采用米仰拱结构，有利于减小土体压力，降低隧道开挖难度。

2.桥面设计（2）设置排水系统，防止雨水对桥面产生冲刷。

（3）桥面两侧设置防撞栏，保障车辆安全。

3.照明设计（1）栈桥两端设置照明装置，照亮隧道口，提高驾驶员视线。

（2）桥面设置照明系统，确保夜间行驶安全。

4.环保设计（1）采用绿色建筑材料，降低对环境的影响。

（2）设置雨水收集系统，实现水资源循环利用。

（3）栈桥两侧种植绿化植物，改善周边生态环境。

四、施工方案1.施工准备（1）对施工人员进行技术培训，提高施工质量。

（2）编制施工组织设计，明确施工进度、人员配置等。

（3）办理相关手续，确保项目合法合规。

2.施工流程（1）栈桥主体结构施工：采用分段施工法，逐段完成箱梁预制、安装。

（2）桥面施工：在箱梁上铺设沥青混凝土，安装排水系统。

（3）照明系统施工：安装照明设备，调试照明效果。

（4）环保设施施工：种植绿化植物，设置雨水收集系统。

3.施工质量控制（1）严格把控材料质量，确保符合国家标准。

（2）加强施工过程监督，及时发现问题并整改。

隧道仰拱施工之仰拱栈桥结构计算书

隧道仰拱施工之仰拱栈桥结构计算书目录1．仰拱栈桥简介 (3)2．编制依据 (3)3．结构计算参数 (3)3.1、极限荷载 (3)3.2、自重 (3)4．抗弯计算 (4)5．抗剪计算 (4)6．最不利截面弯剪应力计算 (5)7．整体稳定 (6)8．疲劳计算 (6)9．焊缝计算 (7)10．总结 (7)仰拱栈桥计算书1．仰拱栈桥简介仰拱施工的同时，采用仰拱便桥保证隧道开挖、初支施工的正常进行。

仰拱栈桥净跨度11.35m，为两端简支结构，主要为满足隧道内施工车辆通行，仰拱栈桥分左右两支设置，单支由12根I25a工字钢并排，翼缘满焊接成箱型结构，宽度1.2m，表面焊接Φ8圆钢防滑，两支栈桥之间宽度1.0m，栈桥总宽度3.4m。

2．编制依据2.1《钢结构设计规范》GB50017-20032.2《鹤岗至大连高速公路小沟岭（黑吉界）至抚松段》两阶段施工图设计 2.3现场调查的工地自然条件、区域资源条件等3．结构计算参数3.1、极限荷载最大荷载为8m3混凝土运输车装载6m3混凝土时通过栈桥，8m3混凝土运输车自重14t，混凝土按2400kg/m3计算，总质量28.4t。

综合考虑慢速通过（≤5km/h）的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响，按最大总荷载的120%考虑极限荷载，单支极限荷载错误!未找到引用源。

，考虑混凝土搅拌运输车80%以上荷载集中在后轮，计算时按照最不利情况，以极限荷载下的点荷载作用考虑。

3.2、自重仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算，I25a 工字钢单位重量38.1kg/m ，单支仰拱栈桥自重荷载错误!未找到引用源。

4．抗弯计算根据简支梁受弯结构特性，最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩，栈桥最大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成：点荷载最大弯矩错误!未找到引用源。

自重荷载最大弯矩错误!未找到引用源。

抗弯计算按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中4.1.1公式M x + M y ≤ f (4.1.1) γ x W nxγy W ny式中 M x 、M y——同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强轴，y 轴为弱轴)；W nx 、W ny ——对x 轴和y 轴的净截面模量；g x 、g y ——截面塑性发展系数；对工字形截面，g x =1.05，g y =1.20；对箱形截面，g x =g y =1.05；f ——钢材的抗弯强度设计值。

栈桥受力检算

栈桥受力检算一、栈桥设计说明大主山隧道进口仰拱施工栈桥采用双幅I30热轧轻型工字钢拼焊而成。

单幅采用4根I30工字钢，栈桥受力检算主跨为10.5m。

二、栈桥受力检算栈桥受力检算模型依据简支梁考虑。

根据现场实际情况，通过栈桥的主要载重车辆主要为挖掘机、装载机及载重汽车，依栈桥最不利受力情况进行检算，则应当按重为40t(40kN)的满载载重汽车进行力学布载，单根工字钢受力简图及Mc影响线如下：Mc=20×2.3+20×3+10×1=116KNm根据查表得知，I30轻型工字钢截面受力几何特性为：Ix＝1.1080×10－4m4ωx=692cm31、工字钢允许应力［σ］＝300MpaMc÷ωx=(116×103 )÷(6.92×10-4)=167.6Mpa＜［σ］强度满足使用要求2、稳定性验算工字钢抗压强度设计值取215N/mm2Mx÷(φbωx)=42.75KNm÷(0.62×692cm3)=99.6N/mm2＜f=215N/mm2 稳定性满足使用要求3、刚度验算刚度验算荷载组合P=20+15.4+0.3=35.7KNQ=35.7÷10.5=3.4KNIx＝1.108×10－4m4 E=2×105Mpaf=5QL4÷(384EIx)=(5×3.4×10.54)÷(384×2×110800)＝0.0022mf＜L÷400=10.5÷400=0.02625m所以刚度满足设计荷载综上，本栈桥设计方案满足使用条件。

隧道简易仰拱栈桥设计

隧道简易仰拱栈桥设计摘要：文章介绍了纵横梁系的协同作用。

通过有限元计算，确定最终结构类型。

设计检算采用midas civil 通用有限元程序，计算的准确性主要依赖荷载、模型等的选择。

Abstract: This paper describes the synergistic effect of vertical and horizontal beam system, determines the final structure type through finite element calculations. The design and checking use the midas civil finite element program, the accuracy of calculation depends on the choice of loads and models.关键词：仰拱栈桥；梁单元；板单元；协同作用Key words: invert trestle；beam element；plate element；synergistic effect中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）10-0073-011 概述本设计为沪昆客运专线长昆湖南段9标中铁十四局项目经理部二分部使用隧道简易仰拱栈桥，为保证隧道耐久性根据《铁路隧道施工技术指南》TZ204-2008要求“仰拱或底板混凝土应整体浇注，一次成型”。

施工中为保证开挖、仰拱、衬砌流水作业。

防止仰拱施工和开挖之间的干扰，特设置栈桥跨越仰拱施工段，保证出碴车辆通行。

根据设计院施工图要求，仰拱分段长度为6~12m。

分部设计两个方案，方案1：总长22m仰拱，跨越能力为14m，能够保证12m长仰拱施工段。

方案2：总长12m，跨越能力为8m，能够保证6m仰拱施工段。

通过两种方案的检算比选，最终确定最优方案。

仰拱栈桥验算

一、概况为确保隧道施工畅通，并保证掌子面与仰拱同时施工的需要，经研究决定在施工仰拱时，临时架设一副栈桥。

从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，仰拱栈桥采用8片140a工字钢作为主梁，4片为一组，两组工字钢间净距60cm工字钢上横向满铺L22螺纹钢（间距）。

设计栈桥承载不小于40吨（不含栈桥自重，隧道施工用车中最大重量为35吨）。

二、荷载分析根据现场施工需要，栈桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载P 两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。

如图1所示：D图1为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。

以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。

1、q值确定由资料查得I40a工字钢每米重，d22螺纹钢每米铺设20根，每根长，cL22螺纹钢每米铺设重。

单片工字钢自重按m计算，即q=m2、P值确定根据施工需要，栈桥要求能通过后轮重40吨的大型车辆，及单侧车轮压力为200KN单片I40a工字钢尺寸如图2:因车轮单个宽 30cm 因此必须求出车轮中心点处最大压力 f max ，I40a 工字钢翼板宽，每片工字钢间横向间距为21cm 由于上方空22螺纹钢铺满桥面，因此单侧车轮同时均匀的作用于4片工字钢上。

而f 按图3所示转换为直线分布，如图4:由图4可得到f max=F/4=50KN 取50KN由于栈桥设计车辆匀速通过，车辆对桥面的冲击荷载较小，故冲击荷载不考虑，P=50KN 三、结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=m P=50KN 工字钢计算跨径l =10m 根据设计规范，140a 工字钢容许弯曲应力 w=175MPa容许剪应力 =100MPa如单侧车轮压力由4片梁同时承受,Irl1、计算最大弯矩及剪力最大弯距（图1所示情况下）：2、验算强度正应力验算:M max /w 167.738KN m 1090cm 3153.888MPa（w 为I40a 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为1090cm ）剪力验算:由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按V/（h w t w ）计算。

仰拱栈桥验算

一、概况为确保隧道施工畅通,并保证掌子面与仰拱同时施工的需要,经研究决定在施工仰拱时,临时架设一副栈桥。

从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑,仰拱栈桥采用8片I40a工字钢作为主梁,4片为一组,两组工字钢间净距60cm,工字钢上横向满铺Φ22螺纹钢(间距0、05m)。

设计栈桥承载不小于40吨(不含栈桥自重,隧道施工用车中最大重量为35吨)。

二、荷载分析根据现场施工需要,栈桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载P两部分组成,其中车辆荷载为主要荷载。

如图1所示:图1为简便计算方法,桥梁自重荷载按均布荷载考虑,车辆荷载按集中荷载考虑。

以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。

1、q值确定由资料查得I40a工字钢每米重67、598kg,Φ22螺纹钢每米铺设20根,每根长1、2m,Φ22螺纹钢每米铺设重71、52kg。

单片工字钢自重按3、419KN/m计算,即q=3、4191KN/m。

2、P值确定根据施工需要,栈桥要求能通过后轮重40吨的大型车辆,及单侧车轮压力为200KN,单片I40a 工字钢尺寸如图2:如单侧车轮压力由4片梁同时承受,因车轮单个宽30cm,因此必须求出车轮中心点处最大压力m ax f ,I40a 工字钢翼板宽14、2cm,每片工字钢间横向间距为21cm,由于上方Φ22螺纹钢铺满桥面,因此单侧车轮同时均匀的作用于4片工字钢上。

而f 按图3所示转换为直线分布,如图4:f maxmaxf fff 图4由图4可得到m ax f =F/4=50KN 取50KN 。

由于栈桥设计车辆匀速通过,车辆对桥面的冲击荷载较小,故冲击荷载不考虑,P=50KN 。

三、结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示,已知q=3、419KN/m,P=50KN,工字钢计算跨径l =10m,根据设计规范,I40a 工字钢容许弯曲应力[]w σ=175MPa,容许剪应力[]τ=100MPa 。

图3F f1、计算最大弯矩及剪力最大弯距(图1所示情况下):m KN m m KN m m KN Pl ql M ⋅=⨯+⨯=+=738.167410/508)10(/419.34822max 最大剪力(当P 接近支座处时)KN KN m m KN P ql V 095.6750210/419.32max =+⨯=+= 2、验算强度正应力验算:[]MPa MPa cm m KN w M 175888.1531090738.167/3max =<=⋅==σσ (w 为I40a 工字钢净截面弹性抵抗矩,查表得到为1090cm 3) 剪力验算:由于工字钢在受剪力时,大部分剪力由腹板承受,且腹板中的剪力较均匀,因此剪力可近似按)/(w w t h V =τ计算。

隧道简易仰拱栈桥设计

隧道简易仰拱栈桥设计1. 引言隧道是一种特殊的地下工程，一般用于连接两个地点的交通通道。

为了确保隧道的安全和可持续性，设计者需要考虑多种因素，包括结构强度、支持系统、排水系统等。

在这篇文章中，我们将讨论隧道简易仰拱栈桥的设计，探讨其结构特点和优势。

2. 仰拱栈桥的定义和特点仰拱栈桥是一种常用于隧道设计中的结构形式。

它由一系列弧形拱桥构成，拱桥之间通过承压构件相互连接，形成一个坚固的桥梁结构。

与传统的平顶隧道相比，仰拱栈桥具有以下几个显著的特点：2.1 加强了结构的稳定性仰拱栈桥的弧形拱桥能够承受更大的荷载，其结构力学性能比平顶隧道更为出色。

在地质条件较差的区域，采用仰拱栈桥能够有效增强隧道的稳定性，减少可能的地质灾害风险。

2.2 提高了通风效果仰拱栈桥构造中的拱形空间可以促进通风气流的流动。

相比之下，平顶隧道的通风效果较差，可能会造成积聚的有害气体和缺氧等问题。

仰拱栈桥的设计不仅能够改善隧道的通风情况，同时也可以降低空气污染程度，提高行车和人员安全。

2.3 方便施工和维护仰拱栈桥的构造相对简单，施工过程相对容易控制。

与平顶隧道相比，仰拱栈桥的施工时间和成本更低。

此外，维护过程中也更容易识别和修复潜在的问题，减少了维护的困难程度。

3. 隧道简易仰拱栈桥的设计原则为了确保隧道简易仰拱栈桥的设计符合要求，我们需要遵循以下几个原则：3.1 结构强度隧道简易仰拱栈桥作为交通通道的一部分，其结构必须具备足够的强度和承载能力。

设计者需要充分考虑荷载、地质条件等因素，确保结构的稳定性和安全性。

3.2 支持系统隧道简易仰拱栈桥的支持系统是保证结构稳定的关键。

通过合理的支撑和固定结构，能够有效地分担荷载并减少结构的变形。

设计者需要充分考虑不同地质条件下的支撑方案，确保支持系统的灵活性和可调性。

3.3 排水系统隧道中的排水系统对于隧道的正常运行至关重要。

设计隧道简易仰拱栈桥时，必须考虑排水系统的布局和性能。

合理的排水系统能够有效地排除雨水、地下水等，避免积水和泥石流等问题。

仰拱栈桥受力计算书

仰拱栈桥受力计算书引言：仰拱栈桥是一种独特的桥梁结构，由于其独特的形态和力学特性，其受力计算相对复杂。

本文将以仰拱栈桥受力计算为主题，探讨其受力原理和计算方法。

一、仰拱栈桥的结构特点仰拱栈桥是一种采用仰拱结构的桥梁形式。

其主要结构包括主拱、拱脚、拱肋和桥面等部分。

主拱是桥梁的主要受力构件，拱脚和拱肋则起到支撑和传递力的作用，桥面则承载行车和行人的重量。

二、仰拱栈桥的受力原理仰拱栈桥的受力原理可以简单概括为以下几点：1. 主拱受到的外力主要是来自于桥面上的行车和行人的重量，以及桥面自重。

这些力通过拱脚和拱肋传递给主拱。

2. 主拱受力后，会产生向外的水平力和向下的垂直力。

水平力主要由于拱脚和拱肋的支撑作用，垂直力则由于桥面和主拱的重量产生。

3. 拱脚和拱肋起到了支撑主拱的作用，通过引导力的传递，使主拱能够承受来自桥面和自身的力。

4. 桥面的重量通过拱肋传递给拱脚，再由拱脚传递给地基，从而实现了整个桥梁的稳定性。

三、仰拱栈桥的受力计算方法仰拱栈桥的受力计算是一项复杂的工程任务，需要考虑桥梁的形状、材料的性质、荷载的作用等多个因素。

以下是一些常用的受力计算方法：1. 主拱受力计算：主拱受力主要考虑桥面荷载的作用。

可以采用静力分析的方法，根据力的平衡原理，计算主拱所受的水平力和垂直力。

2. 拱脚受力计算：拱脚受力主要考虑桥面荷载的作用和拱脚的支撑作用。

可以根据力的传递原理，计算拱脚所受的力。

3. 拱肋受力计算：拱肋受力主要考虑主拱和拱脚的作用。

可以采用弯矩和剪力的计算方法，计算拱肋所受的力。

4. 桥面受力计算：桥面受力主要考虑行车和行人的重量以及桥面自重的作用。

可以采用等效均布荷载的方法，计算桥面所受的力。

四、仰拱栈桥受力计算的工程应用仰拱栈桥受力计算是桥梁工程设计中的一项重要内容。

它可以帮助工程师评估桥梁的结构安全性，确定合理的材料和尺寸，指导施工和维护工作。

同时，受力计算还可以为桥梁的荷载试验提供参考依据，验证设计结果的准确性。

东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案

郑州至西峡高速公路尧山至栾川段 Y LTJ-1标5RBG东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制：审核：审批：四川公路桥梁建设有限公司郑西高速尧栾段 YLTJ-1项目经理部二0一七年五月东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、工程概况1东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。

左洞起讫桩号:ZK4+304 K5+937;右洞起讫桩号：K4+319- K5+955 详细情况见下表2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m,山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。

3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：(1)道路等级：山岭区高速公路；(2)设计行车速度：100Km/h;(3)地震：隧址区内地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度切度。

(4)隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2 X 3.75+1+1=11m隧道净高：5m4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。

隧道围岩等级主要为级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，W、V级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6〜1m 一榀。

二次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为P8。

二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及V级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，W级围岩采用上下台阶法施工，川级围岩采用全断面开挖施工。

出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m,距开挖掌子面40〜100 m。

为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。

表1主要施工机械车辆状况（2）荷载的确定根据表1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t ，后桥重量为28 t。

隧道仰拱栈桥施工方案

仰拱栈桥方案编制：复核：审批：云桂铁路Ⅳ标段中铁十局项目部三分部二0一0年九月仰拱栈桥施工方案一、工程概述随着施工进度要求，我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工，为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。

隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。

二、仰拱栈桥的选型按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。

根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。

拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm ，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。

纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。

钢材长度为工字钢标准长度12米。

净跨度按8m 进行计算，如图a 所示：图a单位： m工字钢间上下翼缘板采用通长焊接，提高整体性.三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。

设计荷载按出渣车40t 重车，前后轮轮距为4.5m ，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。

1、力学简化梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b ）。

A 图b单位：cm由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力［σ］故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c ）：图cA单位：cm计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d ）。

隧道简易仰拱栈桥设计

隧道简易仰拱栈桥设计在交通建设领域中，隧道被广泛应用于山区、城市地下和水上交通等领域，为车辆和行人提供便捷的通行条件。

然而，由于土地有限和地质条件的限制，一些隧道存在通行瓶颈或者其他工程难题。

为了解决这些问题，设计师们提出了一种新颖的设计方案——隧道简易仰拱栈桥。

隧道简易仰拱栈桥是一种创新的结构设计，通过结合了仰拱和栈桥的特点，既能充分利用有限的空间，又能满足隧道交通的需求。

该设计将桥梁和隧道的功能有机地结合在一起，不仅能够均衡车辆和行人的通行，还能提供美观的视觉效果。

首先，隧道简易仰拱栈桥的设计能够解决隧道通行的瓶颈问题。

由于仰拱的作用，桥面可以高架起来，从而增加了通行的通道宽度和高度。

在某些狭窄的隧道中，传统的桥梁结构可能难以实现，而隧道简易仰拱栈桥则能够充分利用有限的空间，提供更宽敞、安全的通行条件。

其次，隧道简易仰拱栈桥设计能够提供良好的视觉效果。

一些城市地下隧道可能会给人一种压抑感，获得不良的视觉体验。

而隧道简易仰拱栈桥设计能够通过其独特的结构和引人注目的形状，为行人和驾驶员提供美观的通行环境。

同时，在夜间或者特殊节日时，灯光装饰和景观设计还可以给人们带来视觉上的享受。

另外，隧道简易仰拱栈桥设计还有助于改善城市交通拥堵问题。

由于其高架的特点，隧道简易仰拱栈桥可以通过连接隧道和高架桥梁的方式，实现不同道路间的快速换乘，缓解城市交通拥堵。

这种设计方案可以更好地满足城市道路规划的需要，提高交通效率，减少交通事故的发生。

为了确保隧道简易仰拱栈桥的安全性，设计师们需要充分考虑结构的稳定性和材料的选择。

使用高强度的材料和耐久性的结构设计，能够有效地提高隧道简易仰拱栈桥的承载能力和抗震性能。

此外，设计师们还需要进行全面的可行性研究和模拟实验，以确保该设计方案的可行性和安全性。

综上所述，隧道简易仰拱栈桥设计是一种创新的结构设计方案，能够充分利用有限的空间，解决城市道路交通难题，提供良好的视觉效果，并改善交通拥堵问题。

关角隧道仰拱栈桥技术要求

关角隧道仰拱栈桥设计技术要求
一、出口及7#斜井仰拱栈桥技术要求：
1、仰拱栈桥主跨为2跨（每跨12m），不包括爬坡段。

2、两头爬坡段满足40t汽车上坡要求，并保证安全。

3、仰拱栈桥主跨宽度为3.8m，考虑人行通道。

4、仰拱栈桥中跨支撑方式考虑易安装拆除模式。

5、仰拱栈桥前端行走部分是否可以考虑轮胎模式，保证栈桥的
移动速度或其他，确保栈桥移动方便。

6、仰拱栈桥高出仰拱混凝土顶面50cm。

7、仰拱栈桥简图如下：
说明：本图尺寸以计。

8、隧道仰拱断面如下：
二、8#、9#、10#斜井仰拱栈桥技术要求：
1、仰拱栈桥主跨为1跨（每跨12m），不包括爬坡段。

2、两头爬坡段满足40t汽车上坡要求，并保证安全。

3、仰拱栈桥主跨宽度为3.8m，考虑人行通道。

4、仰拱栈桥中跨支撑方式考虑易安装拆除模式。

5、仰拱栈桥前端行走部分是否可以考虑轮胎模式，保证栈桥的
移动速度或其他，确保栈桥移动方便。

6、仰拱栈桥高出仰拱混凝土顶面50cm。

7、仰拱栈桥简图如下：
说明：本图尺寸以计。

8、隧道仰拱断面如下：。

浏阳河隧道仰拱栈桥设计及强度计算-16页精选文档

长沙市浏阳河隧道一标暗挖段仰拱栈桥设计及结构强度检算中国中铁股份有限公司浏阳河隧道项目部2019年10月1、全幅封闭仰拱施工方法为了加快施工速度，确保仰拱施工质量，浏阳河隧道左右线宜采用全幅封闭仰拱施工工艺。

首先进行仰拱土方开挖，仰拱槽段土方采用松动爆破开挖，挖掘机配合修边及装碴，大型自卸汽车运输。

仰拱槽段开挖完毕后进行初支型钢拱架成环支护，型钢间距5~0.8m（同上部初支型钢拱架间距），与上部初支型钢拱架采用螺栓连接，使拱架封闭成环，纵向采用φ22钢筋牢固焊接，钢筋环向间距1.0m。

初支型钢拱架成环支护后，即进行仰拱砼双层钢筋制安，完成后即可进行仰拱砼浇注工作，仰拱砼为C25防水砼，灌注至二衬砼设计高度后并达一定强度后，在其上接着回填C15砼至仰拱设计高度。

仰拱一次施工完毕，每一次施作长度为6m。

由于不影响二衬施工，边墙水沟在拱墙二衬完成后进行施工，仰拱上约36cm 复合路面待隧道贯通后施工。

为了减少仰拱施工对隧道内运输线路的干扰，在前方工作不需要运输时即进行槽段土方开挖，初步完成后即在仰拱槽段上方架设两片自制简易仰拱栈桥，以备大型自卸汽车通过仰拱施工段。

由于并不干扰隧道内运输线路，在仰拱槽段上方通车的同时，可对仰拱进行一次性全幅施工（包括仰拱二衬钢筋砼施工及仰拱砼回填）。

仰拱砼施工由专业作业队施工，确保仰拱施工段距前方开挖面不超过50 m，确保仰拱施工段距后方拱墙二衬约50m，并与拱墙二衬平行作业，均衡向前推进。

仰拱施工总的要求是：仰拱开挖断面符合设计要求，不许欠挖；施作仰拱混凝土前应清除隧底虚碴、杂物和积水；超挖部分采用同级混凝土回填。

2、全幅封闭仰拱施工工艺为保证砼“尺寸准确，强度合格，内实外美，不渗不漏”，把二次衬砌砼以管沟盖板顶下15cm为分界线，分边墙基础及拱墙两部分施工。

分界线以上部分用模板台车整体浇注，分界线以下部分用人工立模浇筑。

施工顺序：仰拱（有仰拱地段）超前→边墙基础→拱墙衬砌→人工立模沟槽施工。

仰拱栈桥验算

一、概况为确保隧道施工畅通，并保证掌子面与仰拱同时施工的需要，经研究决定在施工仰拱时，临时架设一副栈桥。

从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，仰拱栈桥采用8片I40a工字钢作为主梁，4片为一组，两组工字钢间净距60cm，工字钢上横向满铺Φ22螺纹钢（间距）。

设计栈桥承载不小于40吨（不含栈桥自重，隧道施工用车中最大重量为35吨）。

二、荷载分析根据现场施工需要，栈桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。

如图1所示：图1为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。

以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。

1、q值确定由资料查得I40a工字钢每米重，Φ22螺纹钢每米铺设20根，每根长，Φ22螺纹钢每米铺设重。

单片工字钢自重按m计算，即q=m。

2、P值确定根据施工需要，栈桥要求能通过后轮重40吨的大型车辆，及单侧车轮压力为200KN，单片I40a工字钢尺寸如图2：如单侧车轮压力由4片梁同时承受，因车轮单个宽30cm ，因此必须求出车轮中心点处最大压力m ax f ，I40a 工字钢翼板宽，每片工字钢间横向间距为21cm ，由于上方Φ22螺纹钢铺满桥面，因此单侧车轮同时均匀的作用于4片工字钢上。

而f 按图3所示转换为直线分布，如图4：f maxmaxf fff图4由图4可得到m ax f =F/4=50KN 取50KN 。

由于栈桥设计车辆匀速通过，车辆对桥面的冲击荷载较小，故冲击荷载不考虑，P=50KN 。

三、结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=m ，P=50KN ，工字钢计算跨径l =10m ，根据设计规范，I40a 工字钢容许弯曲应力[]w σ=175MPa ，容许剪应力[]τ=100MPa 。

1、计算最大弯矩及剪力图3F f最大弯距（图1所示情况下）：m KN m m KN m m KN Pl ql M ⋅=⨯+⨯=+=738.167410/508)10(/419.34822max 最大剪力（当P 接近支座处时）KN KN m m KN P ql V 095.6750210/419.32max =+⨯=+= 2、验算强度正应力验算：[]MPa MPa cm m KN w M 175888.1531090738.167/3max =<=⋅==σσ （w 为I40a 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为1090cm 3）剪力验算：由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按)/(w w t h V =τ计算。

二衬仰拱栈桥的设计与受力计算

隧道施工采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m。

为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。

1.仰拱栈桥设计（1）行走车辆的情况在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为小松W A380A3装载机、红岩金刚自卸汽车、上海汇众砼运输车，挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。

主要施工机械车辆状况（2）荷载的确定根据表1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t，后桥重量为28 t。

（3）宽度及每片梁的工字钢数量仰拱栈桥的单片宽度1.25m，中心距离2．15 m,为达到仰拱栈桥的宽度，考虑每片梁采用5组工字钢组成，工字钢的间距为15cm,总宽为1.25m。

（4）仰拱栈桥长度根据单根工字钢的长度为12m，确定仰拱栈桥的长度为12m，计划每次捡底8m，每段的搭接长度1.5m。

（5）最不利荷载当红岩金刚自卸汽车的第一个后轮位于过轨梁中间时，为最不利荷载，前轮与后轮的间距为3500mm,两个后轮的间距为1300mm，前轮重6T,两后轮分别重7t的荷载作用在单片梁上，梁的长度为9m。

其受力示意图为：2.受力验算（1）单片梁的最大弯矩单片梁由5根工字钢拼成,由5根工字钢共同承受汽车荷载,则：P1=6000x9.8=58.8KNP2=7000x9.8=68.6KN选取工字钢为I32a,其每延米重量为52.7kg/m,即q=0.52KN/m,其受力示意图为：由汽车荷载产生的跨中最大弯矩为：M汽=293.511KN.m由工字钢自重产生的最大弯矩为：M重=ql2/8=5.265KN.m单片梁跨中最大弯矩为:M max= M汽+ M重=293.511+5.265=298.776 KN.m（2）工字钢的安全系数根据最大弯矩得出工字钢最大应力，即：σ=Mmax／Wx，Wx为工钢截面模量，查表知单根I32a工字钢的载面模量为：Wx=692cm3，5根工字钢的最大应力为：σ=Mmax／Wx=298.776x106/5x692x103=86.351MPa<215 MPa工字钢的材料为Q235，其抗拉强度为215MPa,可知工字钢的最大应力小于其抗拉强度，安全系数为2.5，服合要求。