栈桥计算书

宣城市宣狸路改建工程 L4 标 北山河大桥
临时栈桥计算书
安徽省公路桥梁工程公司 2010 年 12 月 30 日

宣狸路改建工程 L4 标北山河钢便桥
栈桥计算书
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1 概述
1.1 设计说明
本工程项目位于宣城市狸路改建工程第四合同段。拟建栈桥长约132km，桥面宽 4.0m，跨越北山河桥。
拟建栈桥结构形式为4排单层贝雷桁架，桁架间距0.9m，标准跨径为12m，通航孔 位置设置15m跨径；桥面系为厚度为6mm钢板与间距为24cm的工12.6焊接而成的组合桥 面板；横向分配梁为I22，间距为0.75m；基础采用φ529×7mm和φ630×8mm钢管桩， 为加强基础的整体稳定性，每排钢管桩间均采用[20号槽钢连接成整体；墩顶横梁采 用2工40a。栈桥布置结构形式如下图1。
图1 栈桥一般构造图（单位：cm）
1.2 设计依据
1）《公路桥涵设计通用规范》 2）《公路桥涵地基与基础设计规范》
2
（JTG D60-2004） （JTJ024-85）

宣狸路改建工程 L4 标北山河钢便桥 3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 4）《公路桥涵施工技术规范》 5）《海港水文规范》 6）大桥图纸
计算书 （JTJ025-86） （JTJ041—2000） （JTJ213-98）
1.3 技术标准
1）设计控制荷载：120吨重箱梁运输车辆（考虑车辆自重及安全系数）；50T履 带吊+15T吊重（考虑冲击系数），按85T吨计。 2）设计使用寿命：2年； 3）设计行车速度10km/h。
2 荷载布置
2.1 上部结构恒重（4 米宽计算）
（1）钢便桥面层：8mm 厚钢板，单位面积重 62.8kg/m2，则 4.08kN/m。 （2）I12.6 单位重 14.21kg/m，则 0.14kN/m，间距 0.24m 。 （3）I22a 单位重 33.05 kg/m，则 0.33kN/m，1.98KN/根，最大间距 0.75m。 (4）纵向主梁：横向4排321型贝雷梁，4.4KN/m； (5）桩顶分配主梁：2I ，单位重67.56 kg/m ,则1.35kN/m。
40a
2.2 车辆荷载
1）箱梁运输车辆荷载（轮着地宽度和长度为 0.5m×0.2m）
3

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图2 箱梁现场运输图片
根据箱梁运输车辆设计，考虑本项目箱梁特点，按重120吨箱梁荷载进行车辆轴 重计算。
图3 运梁车荷载的纵向排列和横向布置（重力单位：kN；尺寸单位：m）
主要指标
单位
履带-50
车辆重力
kN
500
履带数或车轴数
个
2
各条履带压力或每个车轴重力
kN
56 kN/m
履带着地长度或纵向轴距
m
4.5
每个车轴的车轮组数目
组
-
履带或车轮横向中距
m
2.5
履带宽度或每对车轮着地宽和长
m
0.7
图 4、50T 履带吊主要技术指标
3）施工荷载及人群荷载：4kN/m2
4

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3 上部结构内力计算
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3.1 桥面系
由于本项目栈桥桥面系采用框架结构，面板加强肋采用间距为24cm的I12.6焊接 成整体，其结构稳定可靠，在此不再对面板进行计算，仅对面板主加强肋进行验算， 其荷载分析如下：
1）自重均布荷载：5.1kN/m，本计算中可忽略不计。 2）施工及人群荷载：不考虑与梁车同时作用。 3）轮压：最大轴重为300kN，每轴2组车轮，则单组车轮荷载为150kN，车轮着地 宽度和长度为0.5m×0.2m，单组车轮作用在2根I12.6上，则单根I12.6受到的荷载为： q1=1/2×150kN /0.2m=375kN/m。
图5 运梁车行驶在桥面上的运行图
面板主加强肋下的横向分配梁I2间距为75cm，则单边车轮布置在跨中时弯距最大 计算模型如下：
图6 受力模型
5

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图7 计算结果(Qmax=37.54kN，Mmax=8.2kN.m)
履带荷载属均布荷载，85t分布作用在4.0m长的区域，对桥面工字钢的作用比轮 式荷载小，不予计算。
选用I12.6,查《钢结构计算手册》得各相关力学参数如下： Wx=49cm3,A=14.33cm2,Ix/Sx=8.68(Ix=245cm4，Sx=28.2cm3)，b=0.45cm。 σ=M/Wx=8.2kN·m /49cm3×103=167.3MPa<1.3[σ]=1.3×145＝188.5 MPa τ=QS/Ib=37.54*10/14.33/0.45=58.2Mpa<1.3[τ]=1.3×85＝110.5 Mpa
（根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有：对于临时结构有[σ]＝ 145×1.3＝188.5Mpa）
考虑计算中忽略了面板的分配作用，综合考虑该结构设计满足强度要求。
3.2 I22a 横向分配梁内力计算
车轮作用在跨中时，横向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。 荷载分析： 1）自重均布荷载：5.1kN/m×0.75m/4m+0.142kN/m＝1.1kN/m 2）施工及人群荷载：不考虑与梁车同时作用 3）梁车轮压：根据第3.1节对面板加强肋的计算知，该计算模型中节点反力即为 运梁车作用于横向分配梁上的轮压荷载，其节点反力结果如下图：
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图8 面板加强肋节点反力结果
考虑结构物自重，建立计算模型：
图9 计算模型
图10 计算结果(Qmax＝44.4kN，Mmax=18.02kN.m) 85t履带轮压：履带吊接地长度为4.5m，I22a布置间距为0.75m，则履带吊同时作 用在6根I22a上，单根I22a的履带轮压为850÷6＝141.67 kN小于运梁车单轴300 kN同 时作用在单根I22a上，不予计算。 选用I22,查《钢结构计算手册》得各相关力学参数如下： 则 A= 42.1cm2 , W=310cm3，I/S=18.9cm(I=3400 cm4，S=174.9 cm3)，b=0.75cm σ=M/W=18.02kN·m /310cm3×103=58.1MPa>1.3[σ]=1.3×145＝188.5 MPa QmaxSx 80.5kN 10 145.8MPa
Ixb 11.04cm 0.5cm τ=QS/Ib=44.4*10//18.9/0.75=31.3MPa>1.3[τ]=1.3×85＝110.5 MPa 根据上述计算结果知,采用I22结构做分配梁，其强度将满足施工要求。
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