钢栈桥方案

一.概况

K73+174两侧河堤距离31.2m，立柱采用φ630×10mm无缝钢管，每排钢管水上部分采用花架剪刀撑进行连接。横抬梁采用2根56b工字钢，工字钢与无缝钢管采用抱箍进行连接，无缝钢管每排（顺河）2根，纵向（横河）中心间距9m，横抬梁顶铺设45b 工字钢，间距0.5m，上铺设10mm厚钢板，荷载：汽车-超20级（按50t）+恒载+冲击力组合。水位净空高度上游3.1m下游净空高度2.9、上游原地面纵向宽24米，下游原地面纵向宽21米。水底淤泥厚为30-40cm,本水域为流动性水域，主要为灌溉。

二.工程地质

根据此桥地质情况，河床底下深入17m，是中分化砾岩，最大承载力σ=800kpa

三.栈桥设计

1.要求

1.1标高不得低于水面净空高度

2.5m

1.2满足的承载力：汽车-超20级（按50t）+恒载+冲击力组合

荷载

1.3标准：桥面宽度为4.5m，设计荷载公路-1级的单车道，直线

平缓、5Km/h

2．栈桥构造

2.1立柱采用φ630×10mm无缝钢管，每排钢管水上部分采用花架

剪刀撑进行连接。

2.2横抬梁采用2根56b工字钢，工字钢与无缝钢管采用抱箍进行

连接，无缝钢管每排（顺河）2根，纵向（横河）中心间距9m，横抬梁顶铺设45b工字钢，间距0.5m，上铺设10mm厚钢板，

2.3护栏采用Ф20的圆钢栏杆和L75*75*6栏杆扶手，护栏统一刷

漆（防锈）

2.4垫层采用C20混凝土，护坡夯实，坡度为5%，

3．栈桥的受力计算

3.1、10mm厚钢板受力检算

3.1.1、因钢板下铺设45b工字钢，间距0.5m，所以钢板检算按三等连续梁进行计算，计算跨径取0.5m，车轮宽按0.3m计算，每对车轮着地面积0.6m*0.2m，重载采用50t重车进行荷载检算，则根据《桥规》线荷载按200KN（既1.6*500KN/4）进行检算，结构受力按基本可变荷载（汽-50）+恒载+冲击力组合

3.1.2、线荷载200KN/2/0.2m=500KN/m

3.1.3、钢板截面特性（钢板宽取1.5m）

I x=bh3/12=1.5*0.013/12=1.25*10-6m4

W= bh2/6=125cm3

E=206×103Mpa

3.1.4、根据《路桥施工计算手册》第763页三等跨连续梁内力和扰度系数计算：

(1)恒载钢板单元自重：0.5*1*0.01*78.6=0.4 KN/m

则q=1.2×0.4+1.4*500= 700.48KN/m

(2)强度检算

Mmax=1/8*ql2=1/8*700.48*0.52=21.89KN

则应力强度σ=M/W=21.89*1000/125*10-6=175.12MP＜1.3【σ】=1.3*145=188.5Mpa，满足要求。

Q=0.6*1/2*ql=0.6*1/2*700.48*0.5=105.07KN

剪力强度τ=Q/A*1.5=105070*1.5/（500*10）=31.521MPa＜[fv] =125Mpa，满足要求。

(3)稳定性检算

f=5ql4/(384EI)= 5*700.48*5004/(384*206000*1.25*106)

=1.49＜500/250=2mm满足要求。

3.2 45b工字钢分配梁计算

I45b工字钢：I=33760 cm4W=1500 cm3σ=210Mpa E=2.1×105 Mpa d=1.35 cm C T=87.4 kg/m

3.2.1、恒载：工字钢自重均载q工45b为87.4*10=0.874 KN/m

钢板单元自重：0.5*1*0.01*78.6=0.4 KN/m,则q=1.2*（0.874 +0.4）=1.53 KN/m

3.2.2、桥宽

4.5m，工字钢每片间距0.5m，则需布置9根，则P车=1.4*500/9=77.8 KN

3.2.3、根据分配梁45b工字钢布置型式，模型采用简支梁进行计算，根据《路桥施工计算手册》第740、741页公式计算：

最大弯矩：

Mmax=1/8*ql2+1/4pl=1/8*1.53*102+1/4*77.8*10=213.625KN.m

最大剪力：Vmax=1/2 ql+p=1/2 ql+p=85.45 KN

3.2.4、验算强度

σ= Mmax /W=213.625*1000/1500*10-6=142.4MP＜210Mpa，满足要求。

3.2.5、剪力验算

τ= Vmax /(hd)=85.45/(450×13.5)= 14.07Mpa＜120Mpa，满足要求。

3.2.6、挠度检算

f=5ql4/(384EI)+pl3/(48EI)=5*1.53*10004/(384*2.1*105*33760)+

77.8*10003/(48*2.1*105*33760)=3.04cm＜1000/400=2.5cm，不满足。调整为9m跨径进行检算

f=5ql4/(384EI)+pl3/(48EI)=5*1.53*9004/(384*2.1*105*33760)+

77.8*9003/(48*2.1*105*33760)=2.01cm＜900/400=2.25cm，满足要求。

3.3、56b工字钢横抬梁计算

3.3.1、横抬梁为单层2片I56b梁排参数

E=2.1*105Mpa,

I z=(1/12)［BH3-(B-b)h3］=2I=2×68503=137006cm4

W z=I z/ y max=67518/（56/2）=4893.1cm3

σ=210Mpa E=2.1×105Mpa d=1.45 cm C T=115.108 kg/m

3.3.2、恒载：工字钢自重均载q1工45b为87.4*10*9/2/

4.5=0.874 KN/m

2片工字钢自重均载q2工56b为2*115.108*10=2.31 KN/m

钢板单元自重：0.5*1*0.01*78.6=0.4 KN/m,

则q=1.2*（0.874 +2.31+0.4）=4.3KN/m

3.3.3、汽车荷载分布两侧横抬梁，则P车=1.4*500/2=77.8 KN/m 3.3.4、q=

4.3+77.8=82.1 KN/m

3.3.5、根据横抬梁56b工字钢布置型式，模型采用简支梁进行计算，根据《路桥施工计算手册》第741页公式计算：

最大弯矩：Mmax=1/8*ql2=1/8*82.1*4.52=207.8KN.m

最大剪力：Vmax=1/2 ql =1/2 ql =184.7 KN

3.3.6、验算强度

σ= Mmax /W=207*1000/4893.1*10-6=42.3MP＜210Mpa，满足要求。

3.3.7、剪力验算

τ= Vmax Sx/ I t w=184700*1447200/（1370060000*14.5）=13.46 MP ＜125 Mpa满足要求。

3.3.8、挠度检算

fx=5ql4/384EI=5×82100×4.54/（384×2.1×105×106×137006×10-8）