(详细荷载)栈桥计算书

高速公路

栈桥设计计算书二零一七年十月

目录

1．概述 (1)

2．设计规范及依据 (1)

3．设计条件 (1)

4．结构布置型式及材料特性 (1)

4.1结构布置型式 (1)

4.2材料特性 (2)

5．荷载计算 (3)

5.1恒载 (3)

5.2活载 (3)

6．桩嵌固点计算 (4)

7．主栈桥计算 (4)

7.1工况分析 (4)

7.2工况与计算模型 (5)

7.3计算结果汇总 (9)

7.4钢管桩稳定性验算 (10)

8．钢管桩桩长计算 (11)

9．上部结构计算 (12)

1．概述

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2．设计规范及依据

（1）主线及互通匝道初步设计图

（2）《初步设计阶段工程地质勘查报告》；

（3）《港口工程荷载规范》（JTS 144-1-2010）；

（4）《港口工程桩基规范》（JTS 167-4-2012）；

（5）《海港水文规范》（JTS 145-2-2013）；

（6）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

（7）《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015) ；

3．设计条件

1、栈桥设计边界条件引用《初步施工图设计》设计说明相关数据。

2、主线栈桥设置在前进方向左侧。

3、栈桥宽度按9米设计。

4、栈桥荷载主要8方混凝土罐车、50t吊机、钢护筒重约30t，钢筋笼约20t，回旋

钻机和旋挖钻机。

4．结构布置型式及材料特性

4.1结构布置型式

栈桥顶标高暂定+3.0m，宽9m。面层体系自上而下依次为桥面板、横向分配梁I22a。主纵梁采用321型单层9排贝雷片，承重梁采用2H600×200×11×17型钢；栈桥下部结构采用桩基排架，排架横向桩间距3.825m，纵向间距12m，每60m设置制动墩，每120m设计伸缩缝，排架桩基采用Φ630×8mm。

栈桥标准横断面

4.2材料特性

1) Q235钢材的强度设计值：

弯曲应力 215MPa(16mm)f t =≤,205MPa(16mm<40mm)f t =< 剪应力 125MPa(16mm)v f t =≤,120MPa(16mm<40mm)v f t =< 2) Q345钢材的强度设计值：

弯曲应力 310MPa(16mm)f t =≤,295MPa(16mm<35mm)f t =< 剪应力 180MPa(16mm)v f t =≤,170MPa(16mm<35mm)v f t =< 端面承压400ce f kN = 3) 321型贝雷特性：

弦杆许用内力[]560kN N =；竖杆许用内力[]210kN N = 斜腹杆许用内力[]171.5kN N =

5．荷载计算

5.1恒载

结构自重。

5.2活载

5.2.1车辆荷载

（1）10方混凝土罐车：载重时重量43t

总重：400 kN

轮距：1.8 m

轴距：4.05 m +1.35m

前轴重力标准值：70kN

后轴重力标准值：2×180kN

前轮着地面积：0.30m×0.20m

后轮着地面积：0.60m×0.20m

车辆荷载布置与桥面考虑两辆车并排行驶，如下图所示：

（2）80t履带吊通行；桩顶起吊，吊重30t，总重110t，侧吊考虑70%重量作用在同一条履带。

履带着地面积：5. 5m×0.8m 履带中心距：4.2m

5.2.2汽车制动力

纵向荷载考虑汽车制动力，根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.5查得，汽车制动力为汽车荷载的10％，此处栈桥按双车道设计，取水平制动力为86

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⨯KN，按单跨相邻两跨9根钢管桩分配制动力，每根桩的力为9.6KN，受力2=

点位于桩顶部位。

6．桩嵌固点计算

钢管桩嵌固点计算引用《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ_248-2001)计算公式4.3.1-1，4.3.1-2，4t L T ≥

，T =

t T η=。

t L ：桩的入土深度（m ）

T ：桩的相对刚度系数（m ）

：桩的弹性模量（），Q235钢 ：桩的截面惯性矩（）

， φ630×8mm 钢管桩

：桩侧地基土水平抗力系数随深度增加的比例系数（），按《港口工程灌注桩设计与施工规程》表4.3.1取值。流塑粘性土，淤泥m 取30004/kN m

：桩的受弯嵌固点距泥面的深度（m ）

η：

系数，取1.8～2.2，当桩顶铰接或自由长度较大时取消值，这里取中位数2.0。 φ630×8mm 钢管桩嵌固点计算：

，t=4.18

泥面标高-0.5m ，嵌固点标高-0.5-4.18=-4.68m ，取5m 。 钢管桩入土深度L ＞4T=8.36m ，按弹性长桩考虑。

7．主栈桥计算

7.1工况分析 7.2.1 计算工况

计算按二跨12米为模型，按两10方混凝土罐车和履带吊机分别作用，计算荷载工况如下：

p E 2/kN m 82210/P E kN m =⨯p I 4m m 4/kN m t