6、A2标跨麻阳溪钢便桥计算书 -混凝土板修改

跨麻阳溪钢便桥计算书

一、基本信息

1.1、工程概况

A2标段起点（K8+620）位于茅坪村以西与A1标段终点对接，路线由北往南展线，经茅坪、上黄墩、黄墩、郑墩、小溪口，建小溪口大桥(367米)后，经谢源村，建谢源大桥（277米），在新兴村附近设建阳互通连接置换后的快速路（闽越大道），A2标段终点位于原浦南高速公路新兴隧道进口附近，顺接浦南高速公路（即本项目终点，桩号K16+820=浦南高速K1686+388）。A2标段路线长8.20公里。

根据施工图纸、招标文件及实际现场勘察，我标段拟在桩号K15+400左侧约100m处设置“三集中”场地。根据实地调查，“三集中”场地的施工及主线内的施工无可利用道路，需搭建跨麻阳溪钢便桥，方可进行“三集中”场地的建设及主线内的施工。

1.2、设计规范

（1）《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）；

（2）《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）；

（3）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB 1002.2-2005）；

（4）《装配式公路钢桥多用途使用手册》（人民交通出版社出版）；

（5）《建筑桩基技术规范》(JTJ94-2008)。

1.3、便桥技术标准

（1）道路等级：施工便道。

（2）使用年限：3年。

（3）设计车速：20公里/小时。

（4）设计车道：双向2车道。

（5）通行车辆：公路-Ⅰ级、10方混凝土罐车、50吨履带吊。

（6）便桥宽度：桥面宽度为7.5m，断面组成为：0.25m(栏杆)+7.0m(车道)+0.25m（栏杆）=7.5m。

（7）便桥孔跨布置：3-（4×12m）=144m。

（8）桥面标高：便桥设计水位标高139.0m，最大水深7.2m，钢便桥桥面标高为143.5m。

1.4、便桥结构概述

便桥结构自下而上分别为：φ630×10mm钢管桩、双拼HW400×400H型钢下横梁、“321”军用贝雷梁、C40钢筋混凝土预制桥面板、Ф48×3.5mm钢管栏杆。

便桥基础φ630×10mm钢管桩之间采用20号槽钢连接成整体，便桥单排桩墩基础采用3根钢管，双排桩墩基础采用6根钢管。钢管桩顶部横梁采用双拼HW400×400H型钢，上部采用8排单层贝雷梁组拼作承重主梁，7.5m×1.5m×0.2m 的C40钢筋混凝土预制板作为桥面板。栏杆采用Ф48×3.5mm钢管，立杆（高度1.2m）按间距2m布置，对称安装；横杆设置三排，间距0.4m，间隔涂刷红白油漆，外挂安全网。

二、计算方法、主要材料特性、荷载取值

钢便桥结构计算依据《铁路桥涵设计基本规范》采用容许应力法，荷载取值除汽车荷载依据《公路桥涵设计基本规范》外，其余均依据《铁路桥涵设计基本规范》。

2.1、主要材料特性

钢便桥桥面采用C40钢筋混凝土预制板，承重纵梁采用不加强型贝雷片，下部结构钢材均采用Q235钢。

混凝土力学特能表

贝雷片几何、力学特能表

钢材力学特性表

2.2、荷载取值

2.2.1、结构自重

钢便桥以自重计入，钢材容重取378.5/kN m γ=，混凝土容重取325/kN m γ=。 2.2.2、汽车荷载 A 、公路-Ⅰ级车道荷载

钢便桥跨度12m,10.5/208k k q kN m P kN ==，。 B 、混凝土罐车荷载

混凝土罐车为10方，轴距4m+1.4m,轴重为8t+21t+21t 。车轮横向间距为1.9m ，尺寸为0.3m （纵向）×0.6m （横向）。

C 、履带吊荷载

选用50型履带吊，自重50t ，最大吊重20t,共计70t 。履带着地长度4.5m ，着地宽度为70cm ，单条履带荷载为78kN/m 。

2.2.3、汽车荷载冲击力

冲击系数取0.3。 2.2.4、汽车制动力

汽车制动力取加载长度计算总重力的10%计算。加载长度取一联（4×12m=48m ），荷载平均分配到两个制动墩墩顶上，将荷载简化为一个水平集中力和弯矩。

A 、公路-Ⅰ级车道荷载制动力

(10.548+208)0.1/2=35.6,35.63106.8P kN M P h kN m =⨯⨯=⨯=⨯=⋅。

B 、混凝土罐车荷载制动力

假定一联（4×12m=48m ）钢便桥上有两辆混凝土罐车，

5000.1=50,503150P kN M P h kN m =⨯=⨯=⨯=⋅。

C 、履带吊荷载制动力 不计冲击力。 2.2.5、流水压力

2/)2(P KA V g γ=

最大流速为2m/s ，查规范计算得：20.73(0.637.2)102/(29.81) 6.8P kN =⨯⨯⨯⨯⨯=。流水压力作用点在设计水位线以下2.4m （1/3倍水深）处。

2.2.6、风荷载

1230

W K K K W =

查规范计算得：21.3 1.0 1.30.40.676/W kN m =⨯⨯⨯=。忽略风荷载对钢管桩的影响，将贝雷梁所受风荷载均分至每个墩墩顶，则每个墩所承担的风荷载

0.676(0.4 1.712) 5.5P kN =⨯⨯⨯=。

三、模型建立及假定

采用Madis civil 2012建立一联（4×12m=48m ）钢便桥模型。模型分为上部结构和下部结构。

上部结构由20cm 厚混凝土桥面板和单排单层不加强贝雷梁组成。建模时依据贝雷片的几何特性，将贝雷片等效为截面高度为140cm ，宽度为1.095cm 的矩形梁，桥面板与贝雷梁的连接假定为只受压连接。模型节点693个，单元640个，第三排墩为制动墩，其余墩为普通墩，计算模型如下：

下部结构分为制动墩和普通墩，均由双拼HW400×400H 型钢横梁横梁和钢管630×10mm 钢管组成。双拼HW400×400H 型钢横梁横梁与钢管桩的连接假定为刚接，钢管桩假定在河床面以下3m 处固结，汽车制动力全部由制动墩承受，钢便桥上部结构的横桥向风荷载均分到每个墩柱上，纵向风荷载不予考虑。

制动墩模型节点107个，单元139个，计算模型如下：