仰拱栈桥验算

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隧道仰拱栈桥设计计算(实例介绍)

隧道仰拱栈桥设计计算（实例介绍）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：25a 工字钢小里程端图aAB大里程端12m8m 2m2m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 ）。

图d单位：cm2、检算过程（1）栈桥结构检算1）、用静力平衡求出支座A 、B 反力及最大弯矩和剪力N p 531006.51.115.1101040⨯=⨯⨯⨯⨯=N pL p R Ac 51084.06431⨯==÷⨯= N p LL p p R Ad51005.2406.05.46131⨯==-⨯+= KNR Q m KN LR M AdAc 2max 25max 1005.21036.341084.02⨯==•⨯=⨯⨯=⨯= ( - )(+)BA剪力图弯矩图 BA(+)M=336KN.mQ=205KNP --车辆荷载（N ）RAc —图c 中A 支点反力（N ） RAd —图d 中A 支点反力（N ） Mmax —最大弯矩值（KN.m ） Qmax –最大剪力值（KN ）2）、根据初选结构进行力学计算：按每侧共6根工字钢进行检算查《路桥施工计算手册》—热轧普通工字钢截面特性表，得25a 型工字钢。

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。

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。

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 。

隧道仰拱栈桥设计与检算

****栈桥检算一、工程概述***道全长418m，隧道进口DK***+287～DK***+456.02位于半径R=7000m的右偏曲线上，DK***+456.02～DK***+705位于直线上。

设计隧道设置纵坡为3.6‰的单面下坡。

本隧道为客运专线双线隧道，旅客列车设计行车速度350km/h，隧道内轨顶面以上有效净空面积为100m2。

为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12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22a工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用四组并排，顶部用Φ14螺纹钢筋连成整体，纵向间距5cm，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18米。

净跨度按14m进行计算，三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构纵梁采用Ⅰ22型工字钢上下各四根并排布置，上层工字钢在中点处起拱22cm，两层工字钢间采用Ⅰ22型工字钢进行满焊连接，横向顶部用Φ14螺纹钢筋连接，间距5cm，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46t重车，前后轮轮距为4m，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。

（一）总体信息1、不自动计算梁自重2、材性：Q235弹性模量 E = 206000 MPa剪变模量 G = 79000 MPa质量密度ρ = 7850 kg/m3线膨胀系数α = 12x10-6 / °c泊松比ν = 0.30屈服强度 f= 235 MPay抗拉、压、弯强度设计值 f = 215 MPa抗剪强度设计值 f= 125 MPav3、截面参数：双层工字钢2截面上下不对称截面面积 A = 8305 mm2自重 W = 0.639 kN/m面积矩 S = 913530 mm3抗弯惯性矩 I = 469020000 mm4抗弯模量 W = 1421300(上边缘) / 1421300(下边缘) mm3塑性发展系数γ = 1.05(上边缘) / 1.05(下边缘) （二）荷载信息1、活荷载(1)、均布荷载，0.65kN/m，荷载分布：满布(2)、集中力，19.20kN，荷载位置：距左端9.00m(3)、集中力，38.40kN，荷载位置：距左端5.00m（三）组合信息1、内力组合、工况(1)、活载工况2、挠度组合、工况(1)、活载工况（四）内力、挠度计算1、弯矩图（kN.m）(1)、活载工况2、剪力图（kN）(1)、活载工况3、挠度(1)、活载工况4、支座反力（kN）(1)、活载工况图中数值自上而下分别表示：最大剪应力与设计强度比值最大正应力与设计强度比值最大稳定应力与设计比值若有局稳字样，表示局部稳定不满足(1)、内力范围、最大挠度(a)、内力范围：弯矩设计值 -172.34～0.00 kN.m剪力设计值 -30.61～36.09 kN(b)、最大挠度：最大挠度33.67mm，最大挠跨比1/416（挠度允许值见《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)附录A.1）(2)、强度应力最大剪应力τ = Vmax * S / I / tw= 36.09 * 913530 / 469020000 / 6.0 * 1000= 11.7 MPa ≤ fv= 125 MPa 满足!上边缘最大正应力σ上 = Mmax/ γ上/ W上= 172.34 / 1.05 / 1421300 * 1e6 = 115.5 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!下边缘最大正应力σ下 = Mmax/ γ下/ W下= 172.34 / 1.05 / 1421300 * 1e6 = 115.5 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!(3)、稳定应力整体稳定系数φb= 0.80最大压应力σ = Mmax / φb/ W= 172.34 / 0.80 / 1421300 * 1e6 = 151.6 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!(4)、验算结论：满足!。

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。

栈桥验算书(理论验算及midas)

目录1、编制依据 (1)2、工程概况 (1)3、栈桥结构设计 (1)3.1普通栈桥结构设计 (1)3.2通航孔栈桥设计 (2)3.3施工平台设计 (3)3、荷载计算说明 (5)4、普通栈桥验算 (6)4.1桥面槽钢验算 (6)4.2分配梁验算 (7)4.3贝雷梁验算 (8)4.4主横梁受力验算 (9)4.5钢护筒受力验算 (11)5、通航孔栈桥验算 (11)5.1桥面槽钢验算 (11)5.2分配梁验算 (11)5.3贝雷梁验算 (11)5.4主横梁受力验算 (13)5.5钢护筒受力验算 (14)5.6提升横梁验算 (15)6、施工平台验算 (16)6.1桥面槽钢验算 (17)6.2分配梁验算 (17)6.3贝雷梁验算 (18)6.4主横梁受力验算 (19)6.5钢护筒受力验算 (20)7、钢护筒入土深度验算 (20)栈桥理论验算书1、编制依据(1)《公路桥涵施工技术规范》(JTGT F50-2011)；(2)《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2015）；(3)《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）；(4)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；(5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2014)；(6)特大桥设计文件；(7)特大桥栈桥施工方案。

2、工程概况大桥第15～25#墩位于水域，需搭设水上栈桥、平台进行基础及下部构造施工，并通过钢便桥往长岐互通侧调运土石方。

栈桥总长度约430m，采用双车道设计，栈桥轴线线型同大桥轴线一致，栈桥中心线到桥轴线距离21.5m，栈桥边缘距桥梁桥梁右侧轮廓线距离为1.5m。

施工平台主要功能是为钢护筒下放、桩基础、立柱等施工提供工作平台，并作为设备、材料临时堆放场地。

栈桥平面布置如下：3、栈桥结构设计3.1普通栈桥结构设计基础：栈桥基础采用三根Ф630×8mm钢护筒，标准跨径9m，每8~10跨一联，具体分联根据实际情况设置，联与联连接处设置伸缩缝。

栈桥验算书(跨径15m)

目录一、栈桥已知条件 (1)二、栈桥结构内力验算（分别按重车30t和履带-50取设计荷载） (3)（一）、花纹钢板 (3)（二）、[14槽钢梁 (3)（三）、I22a工字钢梁 (6)（四）贝雷架梁 (14)三、栈桥桩基验算 (17)（一）、履带吊机行走时 (18)（二）、履带吊机作业时 (18)（三）、桩基验算 (19)附图：栈桥施工图§1 施工栈桥验算一、已知条件1、河床标高及地质条件（1）ZK5 河床标高-1.10m（2）BK9 河床标高+5.78m（3）BK31 河床标高+9.14m（4）BK33 河床标高+10.95m2、材料情况（1）花纹钢板：厚度为8mm ，密度ρ为7850kg/m 3。

（2）[14槽钢：单位重量为14.53kg/m ，截面积251.18cm A =，截面惯性矩47.563cm I x =，截面抵抗矩35.80cm W x =，半截面面积矩39.39cm S x =，腰厚度mm t w 6=，自槽钢顶面至腰板计算高度上边缘的距离mm h y 18=。

（3）I22a 工字钢：单位重量为33kg/m ，截面积242cm A =，截面惯性矩43400cm I x =，截面抵抗矩3309cm W x =，半截面面积矩33.176cm S x =，腰板厚度mm t w 5.7=，自槽钢顶面至腰板计算高度上边缘的距离mm h y 8.21=，工字钢顶面宽度mm a 110=。

（4）贝雷架：每片贝雷架重2.771kN 。

半边桥的双排单层不加强贝雷架梁的几何特性：44.500994cm I =，31.7147cm W =；（5）查钢结构设计规范，槽钢、工字钢容许弯曲应力[]MPa W 215=σ，容许剪应力[]MPa 125=τ。

3、活载情况（1）由于栈桥通过人群不是很多，故人群荷载取经验数值，即人群纵向荷载m kN Q /5.1=人。

（2）重车30t ：按一台计。

（3）履带-50：按一台计。

栈桥结构检算

栈桥结构检算设计荷载：50t 的10m 3混凝土罐车，42m 泵车重41t 。

1、单桩承载力及稳定性验算（1）单桩承载力验算：单桩最不利荷载为砼罐车作用在桩顶位置，动力系数1.2，安全系数1.2。

砼罐车荷载P1 =50×10×1.2×1.2=720KN方木自重12t P2 =12×10×1.2=144KN 每跨贝雷片重 P3=(5×8×0.3)×10×1.2=144 KN P=（22/15P1 + P2 + P3 ）/2=672KN 单桩承载力计算：极限侧摩阻力根据地质勘测资料资料，取τ=38MPa ，桩入土深度10m ，进行单桩承载力以计算：0.633810751.7i i P U L KN τπ==⨯⨯⨯=∑>672KN ，满足需要.P-桩轴向受压单桩极限承载力，KN ； U-钢管桩周长，m ； L-钢管桩入土深度，m ；i τ-各土层与桩壁的极限摩阻力，KPaP18m7mP1（2）单桩稳定性验算：回转半径：最大自由长度取： 2.8+2/3×10＝9.5m ，故长细比λ＝l/r=9.5/0.22=43<150 查表Ф＝0.934 最大正应力 σmax=N/ФA =36721035.80.9340.0201-⨯=⨯MPa<σ=235MPa满足要求。

2、横梁验算：q=(22/15P1 + P2 + P3)/4=336 KN/m M=ql 2/8=336×42/8=672KNm-6M 672σ===196.7MPa<[σ]=235MPa ω1139310⨯⨯ 44885533647.810384384 2.11022781310400ql l f mm mm EI -⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯⨯ 满足要求。

3、纵梁验算：最不利情况为罐车作用在纵梁中心，作用在4组纵向贝雷梁上。

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。

液压仰拱栈桥计算书

液压仰拱栈桥计算书
液压仰拱栈桥是一种利用液压系统实现仰拱效应的特殊桥梁结构。

它通过液压油缸的作用，在桥梁两端的支撑点部分施加压力，使得桥面产生一个向上的弯曲形态，从而形成仰拱效应。

这种仰拱效应可以有效地增加桥梁的承载能力和稳定性。

液压仰拱栈桥的设计和计算书是其设计和建造过程中必不可少的工具。

它包含了桥梁结构的各种参数、材料力学性质以及液压系统的设计参数等内容。

在设计液压仰拱栈桥时，需要首先确定桥梁的几何形状和跨度，以及所要承载的荷载情况。

然后，根据桥梁的几何形状和受力情况，可以进行结构分析，计算桥梁的内力和变形。

液压仰拱栈桥的液压系统设计也是非常重要的一部分。

液压系统需要根据桥梁的尺寸和荷载情况，确定所需的油缸数量、工作压力和液压流量等参数。

同时，还需要考虑液压系统的安全性和可靠性，以及对环境的影响等因素。

液压仰拱栈桥的计算书还应包含对桥梁结构和液压系统的验算和优化。

通过使用数值计算方法，可以对桥梁的受力情况进行验证，确保其满足设计要求。

同时，还可以对液压系统的性能进行优化，提高桥
梁的工作效率和稳定性。

总之，液压仰拱栈桥的计算书是设计和建造过程中必不可少的工具，它能够指导工程师进行设计和分析，保证桥梁的安全和稳定性。

通过合理的设计和计算，液压仰拱栈桥可以更好地发挥其承载能力，满足实际工程的需求。

栈桥验算

栈桥验算一、栈桥设计1、行驶车辆状况：在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为加藤挖掘机820R、红岩金刚自卸汽车、柳工ZL50C装载机等，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设备名称空载重量/t 重载重量/t行走宽度/mm 轮胎宽度/mm轮距净宽/mm红岩自卸车12.5 40 2500 2832 1860 加藤挖机820R19.9 19.9 2820柳工ZL50C16.5 21.5 2976 638.5 21502、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。

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。

3、宽度及每片梁的工字钢的数量：仰拱栈桥的单片宽度1.00m ，为达到仰拱栈桥的宽度，考虑每片梁采用2根I25a 工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，工字钢的间距为15cm 。

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，考虑2.15m 。

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 。

设计如图：25a 工字钢小里程端AB大里程端12m8m2m2m二、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。

BAP 1P 2P 2图1 计算简图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，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 ，梁的长度为8m 。

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。