钢便桥结构验算180316

钢便桥结构计算书

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目录

第1章计算依据 (2)

第2章计算说明 (2)

第3章桥面板22号工字钢验算 (3)

第4章纵桥向45号H型钢受力计算 (6)

第5章柱顶横梁计算 (9)

第6章桩基承载力验算 (11)

第7章计算结果一览表 (14)

钢便桥结构计算书

第1章计算依据

1)工程地质勘察报告；

2)国家颁发的施工相关技术规范、规程、标准及市相关规定、标准及文件；

3)《结构力学》（研究生入学考试辅导丛书）于玲玲版

4)《结构力学》（高等教育出版社杨茀康版）

5)《路桥施工计算手册》

6)《钢结构设计规范》GB50017-2003

7)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-2000

8)《公路桥涵地基与基础设计规范》

9)《公路桥涵设计通用规范》2009

第2章计算说明

钢便桥纵桥向全长为42米,计算长度为9米，桥面宽度为6米,(见设计图）只考虑单车道通行。汽车荷载考虑一辆4轴大货车俗称前四后八轮卡车,考虑超载，按载重100t验算，车辆轴距1.8m+4.2m+1.4m 轴重分别为6t+24t+35t+35t。设计安全系数不小于1.2。根据现场调查及图纸资料，桥址处地表以下15米深度皆为粉质粘土。

钢结构的力学计算方法及桩基承载力均按允许应力法。

钢便桥使用材料一览表

钢便桥结构（见设计图）实例车辆见以下系列图：

车辆荷载

第3章桥面20号工字钢验算

20号工字钢相互间距为25厘米，工字钢中到中距离为30厘米，轮胎接地长度为20厘米，偏安全的假定轮胎荷载仅有一条工字钢承担，最不利的情况是一个20号工字钢承受一个轴重。（但有8豪米厚的花纹钢板过度）。工字钢下支点为45号H型钢，其间距为58厘米，因此20号工字钢按跨径为40厘米的2跨连续梁计算，根据桥涵设计通用规范中车辆荷载技术指标（见下图）得知：作用在单根工字钢上的线荷载为

q=14t/0.6=23.3t/m。

工字钢力学模式见下图

车轮荷载作用图

H型钢力学模式图

力学模式图

分析结果如下：

弯矩图

剪力图组合应力图剪力图

变形

第4章纵桥向45号H型钢受力计算

在计算集中荷载时，由于车辆移动，荷载组也在主梁上移动，参考《结构力学》利用影响线法计算移动荷载组下的绝对最大弯矩。利用力学计算公式，求出车轮所在每个位置的最大剪力与弯矩。

根据荷载分析，可以判断以下3种工况为剪力与弯矩的极值工况。

荷载计算说明：全桥纵向有共有10根主梁，每侧车轮的5根主梁参与受力，则共有10根主梁受力。每根主梁受力为：

后轮：35/10=2.92

中轮： 24/10=2

前轮：6/10=0.5

3种工况分别建模如下：

计算结果如下系列图：

组合应力

剪力图

支点反力

变形分析

第5章柱顶横梁计算

柱顶横梁为2跨连续梁，钢管桩为横梁的支点，车辆荷载通过20号工字钢及45号H型钢以集中力方式传递给柱顶横梁。

根据45号H型钢主纵梁计算结果得知，单根主梁最大反力为6.2吨，10根主纵梁分别以集中荷载作用在柱顶横梁上，因最外侧4根主梁位于柱顶正上方，对横梁不产生剪力弯矩，故按8个集中力作用在柱顶横梁上计算。建模如下;

荷载模式计算结果如下：

组合应力图

剪力图

变形

支点反力图

第6章桩基承载力验算

根据地勘资料河床顶面覆盖层15米为粉质粘土，根据地勘建议选取桩周图极限侧阻力为40KPa。地勘报告节选图表见下图：

沉桩承载力允许值计算公式

综合上表计算得知单桩承载力[Ra]=410 kN

根据柱顶横梁计算结果得知，中间那根桩基承受最大盖梁的压力为28.4吨，三根桩入土深度按同样深度控制。桩基承载能力安全系数为：

44.1284/410][==kN kN K

结论：3根桩基础入土深度皆为9米，其承载能力满足要求。

第7章计算结果一览表