火车站临时站台设计

xx市xx街单洞扩孔工程

8+12+8m工字钢临时站台设计及荷载验算书

一、概况

xx市xx街单洞扩孔工程施工期间影响XX站2、3号站台，为保证xx站站台在施工期间旅客列车上下车安全顺畅，施工期间在站台影响范围内设置临时架空站台，根据计算确定，设置8+12+8m跨度临时工字钢站台一座。既有站台12m宽，临时站台也按12m 设计。

本次按3.0m一车道计算。荷载包括结构自重，人群集中荷载（4KN/m2）,行包车荷载（轴距2.0m，轮距1.5m，轴重2t），每车道全桥按行使一辆车计算。

便桥采用56c工字钢作为主梁，间距1.5m。顶部铺设16a槽钢，紧密布置，槽钢与主梁工字钢采用U型扣件固定，槽钢上铺设2mm钢板做桥面板。

二、荷载分析

临时站台承受荷载主要由桥梁自重荷载q1，人群荷载q2，及行李车车辆荷载P三部分组成，其中人群荷载及车辆荷载为主要荷载，按活荷载加载。

为简便计算方法，桥梁自重荷载及人群荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。

站台活荷载图式如下图所示（单根纵梁）：

1、荷载布置：

1.1、上部结构恒载：（梅根主梁的影响范围为1.5m宽）

（1）桥面板2mm厚钢板：7.85*0.002*1.5*10=0.24KN/m

（2）16a槽钢横梁：17.23*6.25*1.5*10/1000=1.62KN/m

（3）56c工字钢纵梁：123.9*10/1000=1.24KN/m

1.2活载：

（1）人群荷载：站台按4KN/m2设计。

q2=4.0*1.5=6 KN/m

（2）车辆荷载：按车辆全重4t设计（前后轮轴重各2t）。

P=2*10/2=10KN

临时站台行驶速度控制在5km/h以下，冲击系数按0.2计算。

2、q值确定

结构自重q1=0.24+1.62+1.24=3.1KN/m ，加上钢板连接片等，单片工字钢承受的结构自重按3.6KN/m ,取q1=3.6KN/m 。

人群荷载q2=4*1.5=6KN/m ，

3、P 值确定

通过调查，临时站台最大要求能通过轴重2t 的车辆（全车重4t ），单轴集中荷载为20KN ，由2片梁同时承受，可得到m ax P =F/2＝10KN 。

便桥设计通过车速为5km/小时，故车辆对桥面的冲击荷载较小，故取冲击荷载系数为0.2。

三、结构强度检算

按单根纵梁采用midas 模型计算，按简支梁及连续梁工况下计算的结构内力如下：

工字钢计算跨径l =12m ，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力[]w σ=210MPa ，容许剪应力[]τ=120MPa 。

(一)简支结构下：

1、计算最大弯矩及剪力及支座反力(简支状况下)

最大弯距：m KN M ⋅=0.236max 中, m KN M ⋅=106.2max 边

最大剪力:KN V 3.82max =

支座反力：KN R 2.130max =中

,KN R 57.5max =边 2、验算强度

正应力验算：

[]MPa MPa cm m KN w M 2105.9241.2551236/3max =<=⋅==σσ满足要求。 （w 为56c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为2551.41cm 3）

剪力验算：

由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按d S I V )//(=τ计算。)/(S I 为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d 为腹板厚度，可直接查规范得,即I/S=46.66cm ，d=16.5mm 。

计算得到：

[]MPa MPa mm cm KN d S I V 1207.10)5.16*66.46(3.82)/(max =<===ττ满足要求

3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度[]f 为（1/200~1/1000）L 这里取L/400

[]cm cm l f 3400/1200800/===,而梁体变形为整体变形，由2片工字钢为一整体进行验算，Midas 计算得到：

[]cm f cm f 35688.2=<=满足要求

(二)连续结构下：

1、计算最大弯矩及剪力及支座反力(简支状况下)

最大弯距：

m KN M ⋅=6.112max 中, m KN M ⋅=5.07max 边，m KN M ⋅=-141.2max 顶 最大剪力):KN V 3.88max =

支座反力：KN R 144.6max =中

,KN R 48.2max =边 2、验算强度

正应力验算：

满足要求。

满足要求。

（w 为56c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为2551.41cm 3）

剪力验算：

由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按d S I V )//(=τ计算。)/(S I 为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d 为腹板厚度，可直接查规范得,即I/S=46.66cm ，d=16.5mm 。

计算得到：

[]MPa MPa mm cm KN d S I V 1209.10)5.16*66.46(83.8)/(max =<===ττ满足要求

3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度[]f 为（1/200~1/1000）L 这里取L/400

[]cm cm l f 3400/1200400/===,而梁体变形为整体变形，由

2片工字钢为一整

体进行验算，Midas 计算得到：

[]cm f cm f 30.9462=<=满足要求

四、桥面板16a 型槽钢验算

按简支梁计算，计算跨径取1.5m 。车轮宽度按30cm 计算，每对车轮得着地面积为0.3×0.2(宽×长)，则轴重得一半荷载由2根槽钢承担。采用2t 轴重汽车检算。 E ＝2.0×105Mpa ，I ＝73.3cm 4， W min =16.3cm 3

P 0=20*1.2=24KN

P=P 0/2=12KN

q ＝12/0.2/2=30KN/m

M max =qlc(2－c/l)/8=0.125×30×1.5×0.2×（2－0.2/1.5）=2.1KN·m

σ＝M max / W min =2.1×1000/(16.3×10-6)=128.83Mpa<1.3[σ]=1.3×145＝188.5 Mpa f ＝qcl 3（8－4c 2/l 2+c 3/l 3）/(384EI)=2.38mm

五、横梁、柱及基础计算

本桥按每3m 设置一根柱，柱顶焊接2cm 厚钢板平台，上架设2根56c 工字钢横梁

1、横梁计算

(1)由计算得：

最大弯距：m KN M ⋅=0.77max 中，m KN M ⋅=-68.5max 顶

最大剪力:KN V 9.98max =

支座反力：KN R 3.253max =中

,KN R 8.971max =边 (2)验算强度

正应力验算：

[]MPa MPa cm m KN w M 21009.15)241.2551(0.77/3max =<=⨯⋅==σσ 满足要求。（w 为56c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为2551.41cm 3）

剪力验算：

由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按d S I V )//(=τ计算。)/(S I 为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d 为腹板厚度，可直接查规范得,即I/S=46.66cm ，d=16.5mm 。