栈桥计算书

第一章主桥施工栈桥计算说明
一、设计依据
二、主要技术标准
三、技术规范
四、主要材料
五、设计要点
六、结构计算内容
七、使用注意事项
第二章栈桥结构计算书
一工程概况
二设计参数
三纵向槽钢［14b计算
四分配梁工字钢136b计算
五贝雷桁计算
六桩顶横垫梁（工字钢2136b ）强度验算七钢管桩竖向承载力计算
八、栈桥的纵向稳定性验算。

九、栈桥抗9级风稳定性验算。

第一章主桥施工栈桥计算说明
一、设计依据
本栈桥使用“321”装配式钢桥（上承式）。

用u 630x 8mn钢管作为桩基础，满足栈桥的使用功能要求。

二、主要技术标准
1、桥梁用途：满足该项目施工使用的行车栈桥，使用寿命为至工程结束。

2、设计单跨标准跨径9m桥面净宽8m与岸线连接的道路宽度6m>
3、设计行车速度：20km/小时，
4、设计荷载：①9m3混凝土运输车（总重400KN,②500KN履带吊车，③水管及电缆等荷载：2KN/m（挂在靠下游侧的贝雷桁架上）。

本设计未设人行道荷载，暂不考虑人群荷载。

5、桥面标高：5.5m
6、设计风速：41.5m/s
7、“321 ”装配式钢桥使用6排单层型（上承式）贝雷片。

三、技术规范
1、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-89。

2、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵结构及木结构设计规范》
JTJ025-86。

3、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG
D63-2007）。

4、中华人民共和国交通部战备办《装备式公路钢桥使用手册》（交通部战备办发布，1998年6月）。

5、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。

四、主要材料
1、“321 ”装配式钢桥及附件
采用国产321 ”装配式钢桥及附件，其技术标准应符合交通部编制《装配式公路钢桥制造及检验、验收办法》的有关规定。

贝雷桁架几何特性及桁架容许内力
2、钢材
钢管桩采用Q235A钢板卷制，其技术标准应符合国家标准（GB699-65的有关规定。

型钢应符合国家标准（GB2101-80的有关规定。

钢材容许应力及弹性模量
按JTJ025-86 标准（page4 页表 1.2.5 ）
A3 钢（Q235）:弯曲应力［（T w］= 145MPa
剪应力［T］= 85MPa
轴向应力［（T ］= 140MPa
5
弹性模量E= 2.1*10 MPa
16Mn钢：弯曲应力［（T w］= 210MPa
剪应力［T］= 120MPa
轴向应力［（T ］= 200MPa
5
弹性模量E= 2.1*10 MPa
五、设计要点
本桥计算按9米跨径简支梁计算和2跨（各9米跨径）连续梁计算。

设计单跨标准跨径9m。

本桥基础为打入式钢管桩，非制动墩每个支点设3根u 630x 8mm 钢管桩（单排），制动墩每个支点设6根u 630x 8mm钢管桩（双排），单桩允许承载力［P］（计算时按壁厚7mn计算，以确保安全）计算：
取u 630x 8mm螺旋焊钢管材料进行验算，壁厚按S =7mm t行计算，其钢管截面特性如下：
A=137.005cm
l=66494.922cm4
i = 22.027cm
W=2110.95 cm3
M k 90.61Kg/m
单根u 630mm S =7mmS钢管截面承受的允许压力[N]
[N] =（A X [ c ]）
=137.005 X 10-4X 140X 103= 1918kN
由于钢管墩为压杆，要考虑压弯失稳，故进行稳定性校核
按两端铰支计算钢管稳定容许应力，该处钢管最大自由长度为L= 11.00m（从河床面开挖至-6.95m起至钢管墩顶止）。

按照路桥施工计算手册表12-2公式，则钢管稳定容许应力：
[c ] 3=u [ c ] = 0.810*140 = 113.4MPa
式中：u——压杆稳定系数；
入=v L/i k 1 X 11.00/0.22027=49.939 v 80;
v ――压杆的长度系数，该处取v = 1;
L ——压杆的自由长度，该处L=11.00m；
i ――压杆对轴的惯性半径，该处i = 0.22027;
[ c ]――压杆材料的容许应力，钢管=140MPa
查《钢结构设计规范》得，u k 0.810。

单根钢管的稳定容许压力：
1
[P] k [ c ] co • A k 113.4 X 1.37005 X 10 = 1553.64 kN
式中：[c ] o——钢管的稳定容许应力（由上式求得）；
A ——钢管壁的横截面面积（直径0.630m,壁厚0.007m）
故单根钢管稳定允许承载力[P]= 1553.64 kN ，所以后续检算钢管的竖向荷载必须小于[P] k 1553.64 kN。

六、结构计算内容
结构计算书中，荷载按9斥混凝土运输车（总重400KN，500KN履带吊车，水管及电缆等荷载：2KN/m（挂在靠左侧的贝雷桁架上）。

本设计未设人行道，荷载暂不考虑人群荷载。

按最不利情况进行布载和荷载组合，
单跨标准跨径9m计算如下内容：
1纵向槽钢［14b计算
2、分配梁工字钢136b计算
3、贝雷桁计算
4、桩顶横垫梁(工字钢2I36b )强度验算
5、钢管桩竖向承载力计算。

6、栈桥的纵向稳定性验算。

7、栈桥抗9级风稳定性验算。

七、使用注意事项
严禁车辆超载、超速工作和行驶，不得在桥面上随意堆放材料及重物。

大于9级风时栈桥停止使用，过后必须对栈桥作全面检查后方可恢复工作。

栈桥使用期必须经常检查栈桥状况，如有异常情况，必须查明原因，经处理后方可继续使用。

严禁外来荷载碰撞栈桥，严禁在栈桥上进行船舶系缆
第二章栈桥结构计算书
工程概况
海堤开口主线桥全长1000米，起点K0+843.156，终点K1+843.156。

本桥上部采用3X 30+ (4X 50) +3X( 3X 50) +(70+120+70)m预应力箱梁。

施工栈桥约从2#〜16#墩，全长820米,具体桩号起点K0+873.156，终点
K1+693.156。

主桥施工采用8米宽栈桥施工方案。

钢栈桥做为施工时汽车运输道路及吊机移动道路。

栈桥每四孔为一联，共9联，总长4X 9X 21+4=760米，桥面为8m X 760m 采用8.0米宽厚1.0厘米的钢板作为行车道板，桥面板下为间距30厘米共28根纵向槽钢［14b，纵向槽钢下为间距150厘米共507根横向工字钢(I36b)分配梁，分配梁下为纵向主梁，纵向主梁用6片贝雷桁架(间距3X 1.1+2 X 1.5m) 0桩基采用
①630mr X 10mm的钢管桩，每个制动墩使用双排2X 3=6根钢管桩，每个非制动墩使用单排1X 3=3根钢管桩。

每一联布置3个制动墩和2个非制动墩。

栈
桥顶面标高为▽ +5.5米。

桩顶横向联结采用横垫梁2I36b，桩顶纵向联结采用纵
垫梁2136b 。

栈桥设计荷载：9m 混凝土运输车（总重400KN , 500KN 履带吊车， 水管及电缆等荷载：2KN/m （挂在靠左侧的贝雷桁架上）。

本设计未设人行道荷载 暂不考虑人群荷载。

计算按9米跨径简支梁计算和2跨（各9米跨径）连续梁计 算。

钢栈桥立面图
钢栈桥断面图
1 2 4 5 6 7 8 11
栏打 立柱（［20b ）
220 790 790 220
防滑钢筋* 乍钢厚c 槽^T^Tb
梁 136b L=600cr
■— ■钢垫板70*70*1.2cm
钢管桩* 63cm
57J.
1 ■S
*20钢筋U 型 800
24
2间距30cm ） 3
栏杆立柱（［20b ）
栏杆水平杆U 型扣 6
8
O
：600cm
11
（厚 1cm ） 槽钢［14 b
设计参数
1、荷载
⑴.恒载（每跨）：
行车道板厚（厚 1.0 厘米的钢板）：8X 78.5=628 kg /m=0.628t/m=6.28 KN/m
[14b 桥面纵梁：28X 16.73 = 468 kg /m=0.468t/m=4.68 KN/m
136b 分配梁 8 X 65.66/1.5 = 350kg/m=0.35t/m=3.50 KN/m
贝雷桁架自重 0.270 X 6/3+0.040 X 5/3=0.61t/m=6.1 KN/m
2I36b 横垫梁 8 X 2X 65.66 = 1051kg=1.051t=10.51 KN
2I36b 纵垫梁 3.4 X 6X 65.66 = 1339kg=1.34t=13.4 KN
⑵.活载：
① 500KN 履带吊机（QUY50A
总重500KN ,并吊重物为120KN 重物冲击系数为1.3，履带尺寸4.66m
X 0.76m,见尺寸图。

按每一联（4跨、长4X 9=36米）布置一台计算。

② 混凝土运输车
总重400KN 尺寸见图。

其冲击系数为1 +卩=1+0.3=1.3。

按每间距9米布 置一台计算。

活载图一
2、贝雷桁架：其为国家规定尺寸制造，每片桁架为 1.5 X 3.0m ,重270K®弦 杆由2[10组成，内侧的斜杆腹杆系由I 8组成，钢材为16Mn 钢，最大拉压弯应 力为273Mpa 剪应力为156Mpa 支撑架重40Kg 。

单片贝雷桁架容许弯距为 788.2KN.m,剪力为 245.2KN 。

400KN 混凝土运输车
P1=80kN 500K 履带吊机 每条履带单位压力70.6kN/m 2 P2=160kN P2=160kN
帛
£：
：血
三槽钢［14b纵梁检算
桥面板由厚1cm钢板铺成，桥面板底由纵向槽钢［14b （28根间距30cmj）间铺而成，槽钢［14b纵向跨径为1.5m,荷载按400KN混凝土运输车或500KN履带吊机（QUY50A作业时分别验算槽钢［14b的抗弯和抗剪强度。

钢板自重q=4.71KN/m,槽钢［14b 自重q=3.51KN/m,
1、400KN混凝土运输车
400KN混凝土运输车作用时，汽车轮重在桥面上对纵梁的弹性分布，当桥面板厚度在10cm以下时，约为0.6米（后轮着地宽度0.6米）。

400KN混凝土运输车重车中（后）轮轴荷载重160KN二个轮，每轮重80KN
活载：P=80X 0.30/0.6=40KN。

恒载：q=0.785 X 0.3 + 0.17=0.4KN/m
P P
1 !
冲击系数：1+ 卩=1+ 15/(37.5 +1)= 1 + 15/(37.5 + 1.5)=1.38 根据规范取 1.3
按2跨连续梁计算(用结构力学求解器计算程序计算)：
(1) 当a=70cm时为最不利位置，弯距、剪力最大
M kax=15.00KN.m
CU=38.03KN
(2) 截面应力
(T =M/W=15.00X 106/(87.1 X 103)=172.22MPa v 1.3 X 145=188.5MPa(临时结构提咼1.3倍)
3 2
T = Q/A=38.03 X 10/(21.31 X 10)=17.85 MPa v 85 MPa
满足规范要求
2、500KN履带吊机（QUY50A
计算500KN履带吊机(QUY50A时：按一根槽钢［14b上的荷载为满布计算，履带的着地宽度及长度为0.76 X 4.66m,吊机工作时吊重120X 1.3 = 156KN (吊重冲击系数卩取0.3 ),吊机自重500KN作用在一根槽钢［14b上的线荷载为：恒载q1=0.4KN/m 活载q2= (156+500) / (2X 0.76 X 4.66 ) X 0.3=27.78KN/m q = q1+q2=27.78 + 0.4 = 28.18KN/m
按2跨连续梁计算(用结构力学求解器计算程序计算)：
⑴弯距：Mmax=7.93KN.m
⑵剪力：Qmax=26.42
(3) 截面应力
(T =M/W=7.93< 106/(87.1 X 10)=91.0 MPa v 145MPa
T = Q/A=52.84 X 103/(21.31 X 102)=24.8 MPa v 85 MPa
满足规范要求
四横向I36b分配梁检算
作用在I36b分配梁上的静荷载为钢面板、纵向槽钢［14b和工字钢I36b分配梁自重，动荷载400KN混凝土运输车和500KN履带吊机(QUY50A。

钢面板自重荷载为q1 = 6 X 0.785 = 4.71KN/m ,槽钢［14b 自重荷载为q2 = 28 X
0.1673=4.68KN/m,工字钢I36b 自重荷载为q a= 0.66KN/m。

作用在I36b分配梁上恒载线荷载：
q 合=(q W) X 1.5/6.0 + q a =［(4.71 + 4.68) X 1.5/6.0+0.66=3.01KN/m。

1、400KN混凝土运输车
400KN混凝土运输车作用在桥面时，最不利荷载为车的中(后)轮同时作用在横向工字钢I36b上(本栈桥设计不考虑在桥面上会车，会车利用平台进行，且车辆运行时均在桥面中心附近)。

下图所示为最不利荷载位置。

计算按5跨连续梁计算。

活载：P=80X 1.3=104KN (冲击系数 1 + 卩取 1.3 ) 恒载q=3.01KN/m
6用结构力学求解器计算程序计算得各支点反力为：
R=-2.56KN, R B=33.03KN, R C=-74.28KN,
R=74.28KN, R E=-33.03KN, R F=2.56KN
由于支座A、B、C、D、E、F只能受压，不能受拉，计算中如出现拉力则应去除支座再进行计算。

经过计算支座A、F出现拉应力。

去除A、F支座后按3跨连续梁进行计算。

用结构力学求解器计算程序计算得各支点反力为：
R B=26.93KN,R C=80.38KN, R D=80.38KN, R E=26.93KN
最大弯距在BC DE跨: M La=19.26KN.m,最大剪力在C、D支点处：Qa>=80.38KN。

弯曲应力：(T =M/W=19.26X 106/920800 =20.92 MPa v 145 MPa
剪应力：T = Q/A =80.38 X 10/8364 =9.62 MPa v85 MPa
满足规范要求。

2、50t履带吊机(QUY50A
50t履带吊机横向履带中距为3.54m，工作时应位于桥面中间，其履带着地长宽为4.66 X 0.76m,单根工字钢136b承受的荷载为
活载：5=( 500+120X 1.3 )X 1.5/(2 X 0.76 X 4.66)=138.95KN/m
恒载：q2=2.72KN/m
受力简图如图三
用结构力学求解器计算程序计算得：
R=12.80KN, R B =102.21KN, R C =5.26KN,
R=5.09KN, R E =99.65KN, R F =17.02KN
最大弯距、最大剪力均在 B 、E 支点作用处：MaF8.94KN.m, Qa=69.34KN 弯曲应力: (T =M/W=8.94X 106/920800 =9.70 MPa v 140 MPa
剪应力： T = Q/A =69.34 X 103/8364 =8.29MPa v 85 MPa
满足规范要求
五贝雷桁纵向抗弯、抗剪检算
（一）纵向抗弯计算
1、400KN 混凝土运输车
①横向计算：
400KN 混凝土运输车作用在桥面时，最不利位置为部400KN 混凝土运输车的 中轮作用贝雷桁纵梁的跨中。

在最不利位置处，动荷载400KN 混凝土运输车在如 （图
四）所示作用时，C
排贝雷桁受力最大。

按5跨连续梁计算的支座A 、F 出现拉力，由于支座处只能受压不能手拉， 不能出现拉力，故计算时去除 A 、F 支座，按3跨连续梁计算，
图四
q
y y y V V V V V V V V V V V V V V V ir
当活载：p=80X 1.3=104.0KN,恒载：q=2.72KN/m 时
用结构力学求解器计算程序计算得：R C=R= 74.28KN
②纵向计算
作用在136b分配梁上的静荷载为钢面板、纵向槽钢[14b和工字钢136b分配
梁自重等荷载已算。

由图四计算可知：400KN混凝土运输车中轮作用在跨中时，
图五
1.4 3.1
C4
____________________
P1P2P=2
q
C、D排桁架受力最大。

在跨中出现最大弯距，如（图五）所示：
贝雷桁自重荷载取：q=1.0KN/m,
贝雷桁自重弯距为：M自重=1 92/6 = 13.5KN.m
上部恒载：1cm厚钢板桥面对C排贝雷桁架产生的线荷载为 1.1 X
0.785=0.87KN/m;
[14b槽钢对C排贝雷桁架产生的线荷载为5X 0.1673=0.84KN/m;
I36b工字钢对C排贝雷桁架产生的线荷载为1.1 X 0.6566 X 7/9=0.56KN/m q 恒=0.87+0.84+0.56=2.27KN/m
M恒=q 恒I 76=2.72 X 92/6=30.65KN.M
400KN 混凝土运输车产生荷载：P i=56.00KN P2=112.00KN P 3=112.00KN 计算：卩已动=[56.00 X 8.5+112.00 X（1.4+3.1+3.1 ）]/9=147.47KN
M动m a>=147.47 X 4.5-56.07 X 4 = 439.62KN.m
皿合=M 自重+ M动max+M 恒=13.5 + 439.62 + 30.65 = 483.77KN.m<[M]=788.2KN.m 满足规范要求；
恒载和自重荷载产生的剪力在支点处最大，Q=ql/2=3.27 X 9/2=14.72KN;
汽车活载产生的剪力在E支点处最大，
Q=（56 X 8.5+112 X 4.5+112 X 3.1）/9=147.47KN
Qax=147.47+14.72=162.19KN<[Q]=245.2KN
满足规范要求。

2、500KN履带吊机（QUY50A
①横向计算：
500KN履带吊机（QUY50A横向履带中距为3.54m,横向最不利工作位置如（图六）所示，[注：500KN履带吊机（QUY50A工作时应尽量位于桥面中间]。

每一联内仅用一辆500KN吊机，布载为：吊机工作时吊重量限120KN重物冲击系数为1.3，每跨栈桥跨中堆放80KN重物（由中间4排贝雷桁架平均承担）。

车辆总荷载为R=500+120X 1.3 = 656KN.其履带着地长度为4.66m，每条履带荷载为：q1 = R/（2 X 4.66 X 0.76）=92.61KN/m。

q2=2.72KN/m按 5 跨连续梁计算
图六
用结构力学求解器计算程序计算得:
B、E排贝雷桁架受力最大：吊=F E=102.21KN/m。

②纵向计算
计算简图如图七，作用在136b分配梁上的静荷载为钢面板、纵向槽钢［14b 和工字钢I36b分配梁自重，荷载已算。

q恒=0.87+0.84+0.56=2.27KN/m 贝雷桁自重荷载取：q2=1.0KN/m,
每贝雷跨中堆放重物：P=20KN
自重弯距为：M自重=1 92/6 = 13.5KN.m,
堆放物产生弯距皿堆=20X 9/3 = 60KN.m
2 2
上部恒载弯矩M恒=q 恒I /6=2.72 X 9/6=30.65KN.M
皿静=M 自重+ M 堆+皿恒=13.5+60+30.65 = 104.15KN.m
500KN履带吊机（QUY50A 活载：q1=656/（2 X 4.66）=70.39KN/m ,
图七
500KN 履带吊作用在跨中时，B排贝雷桁架跨中出现最大弯距，如（图七）所示动荷载产生的弯距为：
皿动=70.39 X 4.66[(2.17 X 4.5/9)+(4.5-2.17) 7(2 X 4.66)]
=546.97KN.m
跨中总弯距为：M总=皿静+ M 动=546.97+104.15 = 651.12KN.m<[M]=788.2KN.m 支点处剪力最大Qa=164.01+10+16.74=190.75KN<[Q]=245.2KN
满足规范要求。

（二）纵向抗剪计算
1、400KN 混凝土运输车
400KN 混凝土运输车中轮荷载作用在钢管桩中心线时为最不利荷载，见荷载 纵向布置图（图八），根据图四可知：400KN 混凝土运输车在B 排贝雷桁架产生 的荷载最大，经计算得： R=56.00 KN,R 2=R 3=112.00 KN 。

图八
荷载：P i =56KN P 2=P 3=112KN
用结构力学求解器计算程序计算得：
Qax = 159.29KN<[Q]= 245.2KN
抗剪能力满足要求。

2、500KN 履带吊机（QUY50A
500KN 履带吊机（QUY50A 横向作用如（图六）所示，纵向作用在桩顶时， B 排贝雷桁有最大剪力，履带吊机荷载为 q 1=68.47KN/m,跨中重物为P=20KN 自 重及上部恒载荷载为q 2=3.72KN/m,如（图九）所示。

图九
用结构力学求解器计算程序计算得:
Qax = 165.62KN<[Q]=245KN
抗剪能力满足要求。

6.67 4.66 2.17 4.5
7.6 1.4 4 5 6 3 9
六桩顶横垫梁（工字钢2136b）强度验算
工字钢分配梁的荷载有静荷载（桥面板、[14b纵梁、工字钢横梁I36b、贝
雷桁和I36b分配梁自重。

动荷载有：400KN混凝土运输车和500KN履带吊机（QUY50）500KN履带吊机（QUY50A工作时有堆放物自重120KN。

（一）400KN混凝土运输车
400KN混凝土运输车作用在桥面时，最不利荷载为400KN混凝土运输车的中轮同时作用在钢管桩中心线上。

下图所示为最不利荷载位置。

计算按2跨连续梁计算。

（1）第一种工况
400KN混凝土运输车靠边行走
荷载：P=80X 1.4=112KN或P=40X 1.4=56KN, q=2.72KN/m
当P=40X 1.4=56KN按5跨连续梁用结构力学求解器计算程序计算得E支点出现拉应力，因为不允许出现拉应力，故去除E支点按4跨连续梁计算得：：
R24.15KN, R B=36.36KN, R c=44.92KN, R D=2.02KN , R E=0, R F=2.56KN 当P=80X 1.4=112KN按5跨连续梁用结构力学求解器计算程序计算得E支点出现拉应力，因为不允许出现拉应力，故去除E支点按4跨连续梁计算得：：
R=45.52KN, R B=70.99KN, R C=88.09KN, R D=2.39KN , R F=2.56KN
图十一
用图十的计算结果，按图八的受力图计算可得图十一的荷载
荷载：PA=85.91KN, PB=144.80KN PC=149.83KN, PD=63.68KN.
PE=35.32KN, PF=37.71KN
自重荷载：q i=1.31KN/m,
用结构力学求解器计算程序计算得：
R_=191.95KN, R 萨282.06KN, R N=51.10KN,
最大弯距在P B作用点处：ML=78.98KN.m;
最大剪力在M支点处：QaF192.52KN
弯曲应力：(T =M/W=78.9X 106/(2 X 920800) 42.89 MPa v 145MPa
剪应力：T = Q ma/A=192.52 X 103/(2 X 8364) =23.38 MPa v 85 MPa
满足规范要求
(2)第二种工况
400KN混凝土运输车居中行走
荷载：P=80X 1.4=112KN 或P=40X 1.4=56KN, q=2.72KN/m 按5 跨连续梁
计算时A H 支座出现拉力，去除 A H 支座按3跨连续梁计算 图十二
310
P 180
P
310 1
q
▼ ▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼ ▼▼▼▼▼▼ ： I A
▲
▲ A i
R=0.85KN/m, R B =18.55KN/m, R c =40.76KN/m, R D =40.76KN/m
R E =18.55KN/m, R F =0.85KN/m
当P=80X 1.4=112KN, q=2.72KN/m 用结构力学求解器计算程序计算得：
R=0.0KN/m, R B =35.44KN/m, R c =79.87KN/m, R D =79.87KN/m R E =35.44KN/m, R F =0KN/m
用图十二的计算结果，按图八的受力图计算可得图十三的荷载 荷载：PA=41.85KN, PB=91.62KN, PC=156.08KN, PD=156.08KN
PE=91.62KN, PF=41.85KN 用结构力学求解器计算程序计算得：
R_=103.28KN, R 萨380.41KN, R N =103.28KN,
|.85
A
150
B
110
C
110
D
110
E
150
F
一 85
r 1
当p=40X 1.4=56KN, q=2.72KN/m,用结构力学求解器计算程序计算得:
图十三
最大弯距、剪力在M支点：ML=93.61KN.m, Qa=190.20KN
弯曲应力：(T =M/W=93.61X 106/(2 X 920800) =50.83 MPa v 140MPa 剪应力：T = Q max /A=190.20 X 103/(2 X 8364) =11.37 MPa v 85 MPa 满足规范要求
（二）50t履带吊
栈桥跨中堆放物限重120t，每片贝雷桁承受20KN,当50t履带吊机荷载在横栈桥向作用在桥面中间且在纵桥向作用在分配梁顶时，2136b分配梁跨中有最大弯距。

图十四
. 185 .7627876185
q2 q2
池▲▲▲▲
85 -
A
150
B
-110
C
-110
D
110
E
150
F
-85 荷载q i=92.61KN/m, q2=2.72KN/m
用结构力学求解器计算程序计算得：
R=12.80KN, R B=102.21KN, R C=5.26KN,
R=5.09KN, R E=99.65KN, R F=17.02KN
图十五
用图十四的计算结果，按图九的受力图计算可得图十五的荷载 荷载：PA=106.18KN,
PB=381.90K
PC=74.54KN, PD=74.54KN.
PE=381.9KN, PF=106.18KN 用结构力学求解器计算程序计算得：
R_=311.54KN, R 沪510.01KN, R N =311.54KN,
最大弯距、剪力在 M 支点：ML=171.46KN.m, Qa=255KN 弯曲应力：(T =MUW=171.46X 106/(2 X 920800) =93.1 MPa v 145MPa 剪应力：T = Q max /A=255 X 103/(2 X 8364) =15.24 MPa v 85 MPa 满足规范要求。

七钢管桩设计：
(1)钢管桩的竖向荷载计算：
有以上计算可知，履带吊居中行走时中部在单排钢管桩中心线时，单排 钢管桩中间的钢管桩受力最大。

由图十五计算结果可得：
R=510.01KN
钢管桩等自重计算：钢管桩顶面标高为 3.41m ，暂按入土 18m 计算，以 右线右边线典型地质钻孔QLZK3为准进行计算，由设计图纸中所附地质勘察 资料可知，河床面为-6.36m ，钢管桩为直径630mm 勺标准螺旋焊接管，则钢 管桩自重为
W=28.36X 1.23=34.88KN
钢管桩受力 P=510.01+34.88=544.90KN (2)钢管桩的竖向承载力计算
本栈桥所有桩基均支撑在中砂、卵石层上，按摩擦桩计算其容许承载力。

根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007)中的沉桩的承载力 容许值公式，则桩的容许承载力为：
R a 丄 1 " : ih q ik ： r A p q rk
2 . y
式中：R a 1——单桩轴向受压承载力容许值
自重记入浮力时，置换土重也计入浮力)的差值作为荷载考 虑；
u —桩身周长(m ；
n ――土的层数;
l i ――承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m ）;
(5.3.3-3 )
(kN)，桩身自重与置换土重(当
q ik ----------- 与l i对应的各土层与桩侧摩阻力标准值（kPa）,宜采用单桩摩
阻力试验确定或通过静力触探试验测定，当无试验条件时按规范
给定值选用；
q rk ----------- 桩端处土的承载力标准值（kPa），宜采用单桩试验确定或通过
静力触探试验测定，当无试验条件时按规范给定值选用；
:i、r ――分别为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数
对于锤击、静压沉桩其值均取为1.0。

右线右边线典型地质钻孔QLZK3右线3#墩）有机质咼液限粘土（4.28m）、细粒土质中砂（5.9 m）、全风化花岗岩（2.5m）,砂砾状强风化花岗岩（2.2m）,碎块状强风化花岗岩（11.3m）
①、各种不同的土质q ik值如下：
有机质高液限粘土：15KPa
细粒土质中砂：20Kpa
全风化花岗岩q rk值为70Kpa
砂砾状强风化花岗岩：q rk值为80Kpa
碎块状强风化花岗岩：q rk值为120Kpa
②计算
取右线3#墩（QLZK3
地质剖面图上河床标高为-6.95m，有机质高液限粘土厚4.28m，细粒土质
中砂厚5.90 m,全风化花岗岩厚2.5m,砂砾状强风化花岗岩2.2m, 碎块状强风
化花岗岩11.3m共厚26.18m。

按桩的容许承载力为R a 1= 544.90KN进行计
算桩的入土桩长，且不考虑桩端的闭塞效应。

桩侧摩阻力标准值平均按34
KPa计算
R a 】=匚U迟Whq ik +aAq rk
2 l - 丿
=[1.979 X L X 34]/2=544.9
则L=16.2m
即打桩时须根据地质情况入土深度必须大于16.2m才能满足设计要求。

八栈桥纵向稳定性验算(按简支梁计算)
栈桥的纵向水平推力来自车辆荷载的制动力，按规范规定，制动力为荷载长度内一行汽车总重量的10%但不小于一辆重车荷载的30%
当一联(4跨)上每跨布设一辆400kN的重车时，制动力为：P=(4X 400) X 10%=60 kN
根据JTJ021-89第2、3、9条，对排架式墩台所受的制动力应按墩台的刚度分配。

(钢管桩u 630X 8mm实际按壁厚7mm计算，按最不利位置即第一种典型地质且单排桩进行计算)
桩顶制动力计算
墩每根桩的刚度为：EI=E X 3.14(0. 6304- 0.6234) /64=3.378 X 10-4E m4
墩每根桩的分配的制动力为：P仁160/(3 X 6 + 2X 3)=6.7 KN
用m法计算墩桩身最大弯矩
桩基础变形系数：a =5V mb1/EI
查JTGD063-2007表P.0.2-1，当地质为中砂时，m=10000-20000 KN/卅, 计算时取m=15000 KN/rn
b仁kk f(1.5d+0.5)=1 X 0.9(1.5 X 0.63 + 0.5)=1.30m
E=2.1 X 108 KN/m2
则a =[(15000 X 1.30)/(2.1 X 108X 3.378 X 10-4)] 1/5=0.772
桩的入土深度(中砂以下)为8.7m
故ah=0.772 X 8.7=6.72 >2.5，按弹性桩基础计算，桩顶高程为 3.36，
河床中砂面高程按-6.95m计算时，作用在中砂面处的弯矩：
按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)表P.0.3所给公式进行计算
Mo=6.7X(6.95 + 3.36)=69.08 kN.m
C= a M/Q o =69.08 X 0.772/6.7=7.960
查表得无量纲系数如1.025
最大弯矩：Mmax=MK= 1.025 X 69.08=70.81kN.m
W=I/R=1.00 X 10-3E/0.4=2.5 X 10-3 E m3
3
桩身应力：(T max=Mmax/W=70.81/2.X 10- =28322.8 Kpa =28.32 Mpa
(T ma& [(T W]=145 MPa
故栈桥纵向稳定性满足规范要求。

九栈桥抗9级风稳定性验算(抗台风)
本栈桥要承受台风所产生的横向水平推力，按单孔9m简支梁独立稳定模式计算。

钢管桩u 630x 8mm
台风的计算
按JTJ021-89 附录，迎风面积：A=9x (0. 51+1.5+0.36) x 0.5 + 9 x 2
3.5=42.2 m
设计风速V=41.5m/s
则W=V/1.6=24.4 2/1.6=1076.4Pa
查规范，风力P=KK2K^WA=1X 0.8 x 1.0 x 1.3 x 1076.4 x 42.2=47241N M=47.24x 13.36=631.13KN.m
由3根u 630mm壁厚8mm钢管桩共同承受，则单根钢管桩承受的弯矩M=210.38 kN.m
桩身应力:(T =M/W=210.38/ (2110.95 x 10-6) =99661.29 Kpa =99.66 Mpa (T v [(T W]=145 MPa
故栈桥横向稳定性满足规范要求。

中交第三航务工程局有限公司
厦门高集海堤开口改造工程项目经理部
2011年1月。