东洲岛钢栈桥计算书

钢

栈

桥

计

算

书

市市政工程公司二○一五年五月

目录

1钢栈桥设计概况 (2)

2 编制依据 (2)

3．材料规格及其力学性能 (2)

4．荷载计算取值 (3)

4.1运输车辆（平半挂车）荷载 (3)

4.2 履带吊荷载 (3)

4.3 其他荷载 (3)

5．荷载工况分析 (4)

5.1工况组合 (4)

5.2 荷载工况分析 (4)

6 栈桥分析 (4)

6.1分析结果 (6)

平半挂车行走于栈桥上时 (6)

7．桥台钢管桩分析 (7)

8．打入钢管桩承载力分析 (7)

9．其他分析 (8)

温度影响 (8)

10．总结与建议 (8)

东洲岛钢栈桥计算书

1钢栈桥设计概况

栈桥顶标高设定为56.0m，钢栈桥总长225m。标准跨度为9m，设单排3根Φ630×12钢管立柱；为增强较长立柱位置桥墩刚度，每36米处设制动墩（两侧均采用双钢管柱墩，设双排钢管立柱，排距3米）。

设计桥面宽度为6.0米，最大行走荷载120吨。经过试算得知，6片贝雷片作为栈桥主梁时，其应力不满足要求，故选用3组8片贝雷片作为主梁。

钢管横向间距2×1.95m，钢管之间设纵（横）向联接系，钢管顶上设横向双拼I45B型钢作为大横梁，大横梁上布置8片贝雷梁主纵梁，分布情况为

45+45+105+90+105+45+45cm 。贝雷梁上横铺I25b横向分配梁，间距25cm。桥面板采用10mm厚印花钢板，桥面宽6m。

2 编制依据

1)市东洲岛钢栈桥工程前期设计图；

2)现场实测地形断面图；

3)《装配式公路钢桥（贝雷梁）使用手册》；

4)《公路桥涵设计通用规》JTG D60-2004；

5)《钢结构设计规》GB50017-2003；

6)《混凝土结构设计规》GB 50010-2010；

7)《建筑结构设计规》GB 50009-2012；

8)《路桥施工计算手册》；

9)《公路桥涵设计通用规》JTGD60-2004；

10)《公路桥涵地基与基础设计规》JTG D63-2007；

11)我单位已有的施工经验及参考同类钢栈桥设计资料

3．材料规格及其力学性能

本次计算采用容许应力法。因为属于临时结构，容许应力提高1.3倍。

10mm面板、分配梁、大横梁、钢管柱、贝雷梁花架等采用Q235钢材，贝雷梁本体使用的是Q345钢。两种钢材各性能如下：

1）材料容重：钢材78.5kN／m^3；

2）材料的弹性模量：钢材 2.1×105MPa；

3）材料强度设计值：Q235钢f=140*1.3=183MPa fv=85*1.3=110.5Mpa；

（贝雷梁）Q345钢f=210*1.3=273MPa fv=120*1.3=156Mpa；4．荷载计算取值

4.1运输车辆（平半挂车）荷载

按40t挂车进行计算，车辆自重40t，车辆载重80t，前后荷载比例3:7,纵向轴距6.78m+1.31m+1.31m，横向轮距1.8m。程序分析时，挂车活载作为移动荷载分析，采用车道面加载。考虑到实际情况，桥面两侧预留60 cm为避让行人宽度，车道面宽度取值4.8 m。汽车限速5 km/h通过，计算时只考虑一台120t挂车通行。通行的冲击系数由程序根据设定参数自动计算考虑，在“移动荷载分析控制”中，临时钢栈桥结构基频取值1.3 Hz，根据《公路工程技术标准》(JTG B01 2003)规定，冲击系数为u=0.04。

4.2 履带吊荷载

本方案经综合比选考虑，拼装栈桥时采用QUY80A履带吊，整机（全部件）重量90t，本项目使用整机重量约74t（移动荷载）。

QUY80A履带吊单条履带尺寸：5.37×0.85m（净尺寸），SCC1000履带吊单条履带尺寸：6.85×0.95m（净尺寸），。

履带吊在非吊重状态、各种代表性吊重状态的接地比压计算结果如下表：

表4-1 QUY80A履带吊接地比压计算表

4.3 其他荷载

贝雷桥上人群荷载按2.5KPa取，护栏、电线、螺栓等附属荷载按实际计算考虑；

汽车制动力荷载按汽车荷载的10%考虑，《公路桥涵设计通用规》（JTG

D60-2004）；

整体升降温按照30℃考虑，仅用于考虑热胀冷缩带来的栈桥纵向位移，以判断伸缩缝的设置；

风荷载：根据相关资料，地区百年一遇基本风压0.45KPa；

水流压力荷载：根据调查，最大流速约为1.2m/s。

栈桥上无临时管线要求，不考虑荷载。

5．荷载工况分析

5.1工况组合

表5-1 栈桥工况组合

如遇极端恶劣天气或其他不可抗力因素造成风速或者水流速度过大，栈桥禁止通行，平台上停止作业，故水平力不与水流和风荷载同时参与组合。

5.2 荷载工况分析

验算构件强度：1.0倍恒载+1.2倍活载。

6 栈桥分析

采用Midas Civil 2013建立模型，跨度分布为（4×9）m，横向分布8片贝雷梁，分布间距问45+45+105+90+105+45+45cm，贝雷梁上弦杆上横向铺设I25B 型钢，其上再铺设厚度10mm、宽度6m的钢板，自定义总重120t平半挂车在栈桥上行走，按照城-并进行分析。

边界条件设置如下：

（1）桥面系构件连接：桥面板与I25b工字钢横梁采用共节点连接，横梁与贝雷桁梁采用仅受压弹性连接，连接刚度按经验取值100 kN/mm。由于存在仅受压弹性连接，模型对桥面板进行三处约束，各处约束自由度分别为：(Dx，Dy，Dz)；(Dx，Rz)；（Dz）。

（2）其余构件连接：贝雷桁梁与2I45b双拼工字钢分配梁采用弹性连接，约束Dx、Dy、Dz，连接刚度按经验取值100 kN/mm。分配梁与钢管桩采用共节点连接。钢管桩桩底按锚固模拟，约束Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。

6.1受力模型

整体模型如下图。

图6-1 模型三维视图

图6-2 模型正面视图