施工便桥检算书l

武广客专线及相关工程试验段施工便桥

结构受力检算书

1.编制依据

1.1《临时便桥施工图》（WG-L-02）

1.2《公路桥梁设计规范》JTG-DB-2004

1.3《装配式公路钢桥多用途使用手册》

1.4《基础工程》（中国铁道出版社）

1.5本项目行车特点、等级要求

2.编制说明

2.1.按总体便道便桥设计方案，全管段线内有便桥8座，其中1-8m 跨5座，1-6m跨1座，2-15m跨2座。结构受力检算时以此两种类型对上部结构作统一检算。基础工程根据地质条件分别检算。各桥结构形式如表1所示：

各桥结构形式统计表表1

2.2 1—8m便桥设计为扩大基础，砼台身，工字钢梁，桥面满铺枕木；2—15m便桥设计为Ф600打入式钢管桩基础，兼做桥墩，砼台身，8片贝雷架钢梁，满铺枕木。

2.3 结构检算时，对正交桥与斜交桥同样看待，因为对于上部结构的单个单元来说，其受力特点是相同的。

2.4 冲击系数按《桥规》规定取值。

2.5 由于是施工便道，行人少，不考虑人群荷载。

2.6 纵横向风力、流水压力、温度影响力及其他偶然荷载不予考虑。

2.7桥台因台前填筑较松，检算时，不考虑台前被动土压力，是偏于安全的。

3.荷载组合及最不利工况的确定

按《桥规》规定的荷载组合Ⅱ进行检算，基本可变荷载为汽车—超20级，其他可变荷载为冲击力。结构受力按基本可变荷载（汽车—20）＋恒载＋冲击力组合。

3.1基本可变荷载

汽车—超20级。

⑴8m跨桥梁，梁部抗弯最不利荷载如下图示：

图1 8m跨梁抗弯最不利工况图

⑵8m跨桥梁，结构抗剪最不利荷载如下图示：

图2 8m梁跨抗剪最不利工况图

⑶2—15m跨桥梁，梁部抗弯最不利荷载

采用结构分析软件，模拟车辆在桥上行走时结构受力状况，确定弯矩最不利工况如下图示。

图3 2—15m跨梁抗弯最不利工况图

⑷2—15m跨桥梁，结构抗剪

采用结构分析软件，采用上述同样的方法，确定抗剪最不利工况如下图示。

图4 2—15m跨梁抗剪最不利工况图

⑸墩台地基承载力检算

按上图确定墩台最大剪力工况，作为检算荷载，检验地基承载力。

⑹桥台抗倾覆检算

按下图示：

图5 车辆引起土压力最不利工况图

3.2恒载

3.2.1工字钢梁便桥

工字钢 q1=0.588kN/m，

桥面枕木 q2=3.5×0.26×1×9/9=0.91kN/m，

栏杆及其他零部件 q3=0.04kN/m，

合计q恒I=∑q i=0.588+0.91+0.04=1.538 kN/m。

桥台身重量表2

3.2.2贝雷片梁便桥：

贝雷片 q1=2.70/3=0.9kN/m,

桥 面 q 2=3.5×0.26×1.0×9/8=1.024kN/m 栏 杆 q 3=0.04kN/m 。

合 计 q 恒b =∑q i =0.9+1.024+0.04=1.964kN/m 3.3冲击力

15

37.5L

μ=

+，8m 跨桥0.326I μ=，15m 跨桥0.286b μ= p N N μ=（为活载）

4.可变荷载的横向分布

可变荷载的横向分布由枕木分配，考虑到枕木的抗弯能力，在横向分布上，仅考虑压在车轮下的几根单元梁受力（即主梁），而不考虑其他单元梁（即辅梁），是偏于安全的。为保证所规定的最少单元梁（贝雷梁不少于6组，工字钢梁不少于6根），须在桥面上铺设护轮轨，以限制汽车的行走路线。 5. 材料性质：

5.1 I36a 工字钢:

A I ——工字钢截面面积，查表得A I =76.44cm 2

I xI ——工字钢截面对X 轴的惯性矩，查表得I xI =15796cm 4

W xI ——工字钢截面对X 轴的抗弯截面模量，查表得W xI =877.556cm 3 q 自I ——工字钢每延米重量，查表得q 自I =0.588kN/m E ——钢材的弹性模量，取E=210GP a

S m I ——半个截面对中性轴的面积矩，查表得S m I =508.8cm 2 b I ——工字钢腹板宽，查表得b I =10mm 5.2国产贝雷片：

H b ——桁片高度，查表得H b =1.5m I xb ——桁片惯性矩，查表得I xb =250500cm 4 W Xb ——桁片截面模量，查表得W Xb =3570 cm 3 [M]b ——桁片允许弯矩，查表得[M]b =975KN ·m ， [Q]x ——销钉双向最大允许抗剪力，查表得[Q]x =500kN [Q 桁]——贝雷片三排单层时桁片允许抗剪力，[Q 桁]=698.9kN k h3 ——单层三排不均匀折减系数，取k h3 = 0.9。 6. 梁跨结构检算

6.1 8m 跨桥梁梁跨结构检算

2222222268

30.9 4.95 4.252()(8.5 4.25 4.95) 1.1106262101015796108.5I xI L

Pb L f L b m EI L --⨯⨯⎛⎫=--=--=⨯ ⎪⨯⨯⨯⨯⨯⎝⎭

232 1.1

10f f m -==⨯梁部抗弯最不利荷载为下图示（将荷载平均分配在每根工字钢梁上）：

图6 8m 跨梁抗弯最不利工况图

6.1.1主要荷载

⑴恒载：q 恒I =1.538 kN/m 。 ⑵活载140

23.36

p kN =

=活I ⑶P I =23.30.326P p +=+⨯活I 冲I 23.3=30.9kN 6.1.2抗弯强度检算

支座反力1 1.5388.5

30.937.42

R kN ⨯=

+= 跨中弯矩M m a x =M 中=R 1×L/2―q 恒I ×(L/2)2/2―(P 活b +P 冲b 30.9)×l 式中：L ——梁跨径，L=8.5m ，

l ——车轮至跨中的距离，l=0.7m

计算得：M m a x =123.5kN ·m

考虑横向荷载的不均匀分布，取不均匀分布系数K I =1.1,则 M max =K I M m a x =135.9(kN)

[]max max 6

135.9

155140 1.4196877.55610

xI M MPa MPa Mpa W σσ-=

==<=⨯=⨯ 经检算，结构抗弯强度合格。 6.1.3挠度检算

跨中挠度：44

3168

55 1.5388.5310384384210101579610I xI q L f m EI --⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯恒

322123310 1.110 1.11025f

f f f mm ---=++=⨯+⨯+⨯=∑

式中：f 1——恒载产生的挠度