六付隧道仰拱栈桥计算书

目录

1．仰拱栈桥简介 (3)

2．编制依据 (3)

3．结构计算参数 (3)

3.1、极限荷载 (3)

3.2、自重 (3)

4．抗弯计算 (4)

5．抗剪计算 (4)

6．最不利截面弯剪应力计算 (5)

7．整体稳定 (6)

8．疲劳计算 (6)

9．焊缝计算 (7)

10．总结 (7)

仰拱栈桥计算书

1．仰拱栈桥简介

仰拱施工的同时，采用仰拱便桥保证隧道开挖、初支施工的正常进行。仰拱栈桥净跨度 11.35m，为两端简支结构，主要为满足隧道内施工车辆通行，仰拱栈桥分左右两支设置，单支由 12 根 I25a 工字钢并排，翼缘满焊接成箱型结构，宽度1.2m，表面焊接Φ8 圆钢防滑，两支栈桥之间宽度 1.0m，栈桥总宽度 3.4m。

2．编制依据

2.1《钢结构设计规范》GB50017-2003

2.2《鹤岗至大连高速公路小沟岭（黑吉界）至抚松段》两阶段施工图设计

2.3 现场调查的工地自然条件、区域资源条件等

3．结构计算参数

3.1、极限荷载

最大荷载为 8m3混凝土运输车装载 6m3混凝土时通过栈桥，8m3混凝土运输车自重 14t，混凝土按 2400kg/m3计算，总质量 28.4t。综合考虑慢速通过（≤5km/h）

的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响，按最大总荷载的 120%考虑极限荷载，单支极限荷载错误!未找到引用源。，考虑混凝土搅拌运输车 80%以

上荷载集中在后轮，计算时按照最不利情况，以极限荷载下的点荷载作用考虑。

3.2、自重

仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算，I25a 工字钢单位重量 38.1kg/m，单

支仰拱栈桥自重荷载错误!未找到引用源。。

4．抗弯计算

根据简支梁受弯结构特性，最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩，栈桥最大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成：

点荷载最大弯矩错误!未找到引用源。

自重荷载最大弯矩错误!未找到引用源。

抗弯计算按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中 4.1.1 公式

M x

+ M y

≤ f(4.1.1)

γ x W

nx

γ

y

W

ny

式中M x、M y——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩(对工字形截面：x轴为强轴，y轴为弱轴)；

W nx、W ny——对 x 轴和 y 轴的净截面模量；γx、γy——截面塑性发展系数；对工字形截面，γx =1.05，γy =1.20；对箱

形截面，γx = γy =1.05；

f——钢材的抗弯强度设计值。

仰拱栈桥单支栈桥抗弯强度计算：

f1= M + M

2

（4.97⨯105+7.36⨯104）⨯10

3

= 112N / mm2 1 =

γ

x

W

nx 1.05⨯（4.02⨯105⨯12）

I25a 工字钢采用 Q235 钢材，抗弯强度设计值为 f =205N / mm2，安全系数为

k = f

=

205

= 1.83 f1 112

经验算抗弯强度满足设计要求。

5．抗剪计算

根据简支梁承重特性，简支梁剪力最大值为简支梁两端，最大剪力由自重剪力与荷载剪力。

极限荷载剪力V A=F=1.75⨯105N

自重剪力V B

= ql = 4.57 ⨯103N / m ⨯11.35m = 2.6⨯104 N

2

2

抗剪计算采用《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中 4.1.2 公式

τ = VS ≤ f v (4.1.2) It w

式中 V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力；

S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；

I ——毛截面惯性矩；

t w ——腹板厚度；

f v ——钢材的抗剪强度设计值。

仰拱栈桥单支栈桥抗剪强度计算：

τ = VS = (1.75⨯ 105 + 2.6⨯10 4 ) = 9.7N / mm 2

I t w 21.6 ⨯10⨯ (8⨯12)

I25a 工字钢采用 Q235 钢材，抗剪强度设计值为 f v = 120N / mm 2 ，安全系

数为

k = τf v =

1209.7 = 12.4

经验算抗剪强度满足设计要求。

6．最不利截面弯剪应力计算

由极限荷载在栈桥中间位置引起的弯矩和剪力同时作用，造成中间截面工字

钢同时承受弯矩和剪力的同时作用，需对该部位弯剪应力进行校核。

校核采用《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中 4.1.4 公式

σ 2 + σ 2c + σσ c + 3τ 2 ≤ β1 f (4.1.4-1)

式中 σ、τ、σc ——腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力

和局部压应力，τ和σc 应按公式(4.1.2)和公式(4.1.3-1)计算，σ应按下式计

算：

σ = M y (4.1.4-2)

I n

1 σ和σc 以拉应力为正值，压应力为负值；

I n ——梁净截面惯性矩；

y 1——所计算点至梁中和轴的距离；