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1、,XX 工程水上钢栈桥结构受力,计算书,编制：,电算：,复核：,审核：,第 1 页 共 13 页,栈桥计算书,一、结构形式,架空栈桥总长 1854m，宽 7m。栈桥中心线与引桥轴线一致。,沿着引桥每隔约 300m 设车辆调头平台一座。栈桥两侧设栏杆，上部,结构采用型钢结构。1930 轴跨间有桥墩处，上部梁板自成一体，以,便整体拆卸。主纵梁选用“321”型贝雷架，下横梁采用 HN606201，,桥墩采用桩基排架，每榀排架下设 2 根、3 根或 4 根8008mm 钢管,桩。通航孔处桩基设斜桩并在其上安装橡胶护弦起防撞作用。,自下而上依次为8008mm钢管桩，H600200 下横梁，长为 7m；,
2、纵梁选用“321”军用贝雷梁 3 组、每组 2 片，或万能杆件；I25a横向,分配梁，布置间距 1.5m，长度为 7m；I14向分配梁，布置间距 35cm；,10桥面钢板满铺。,二、荷载布置,1、上部结构恒重（7 米宽计算）,10钢板：710.017.8510=5.495KN/m,I14向分配梁:3.56/m,I25a横向分配梁:2.67KN/根,贝雷梁:6.66 KN/m,HK600a 下横梁:12.45KN/根,2、活荷载,30t 砼车,履带吊 65t:自重 60t+吊重 20t，0.18Mpa,第 2 页 共 13 页,2,2 2,2 2 6 3,：,：,施工荷载及人群荷载：4KN/m考
3、虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于 24 米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车，并考虑满载砼罐车和空载砼罐车错车。三、上部结构内力计算桥面钢板内力,1、,30t 砼车作用,荷载分析（计算宽度取 0.5m）1自重均布荷载：q1=0.50.01107.85=0.392KN/m2施工及人群荷载：不考虑与砼车同时作用330t 砼车轮压：60/0.6=100KN/m由荷载分析可确定，自重荷载及施工人群荷载可忽略不计。跨中弯矩 M=ql/8=0.1251000.35=1.53125KNmW=bh/6=0.50.01/6=0.83310 m=M/W=183.8MPa=200Mpa满足强度要求。2、65t
4、履带吊荷载分析（计算宽度取 1.0m）1自重均布荷载：忽略不计2施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用第 3 页 共 13 页,2 2,2 2 5 3,：,365t 履带吊轮压：1801.0=180KN/m,由荷载分析可确定，自重荷载及施工人群荷载可忽略不计。,跨中弯矩 M=ql/8=0.1251800.35=2.76KNm,W=bh/6=1.00.01/6=1.6710 m,=M/W=165.3MPa=200Mpa,满足强度要求。,I14纵向分配梁内力,1、30t 砼车,单边车轮作用在跨中时，纵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（计算宽度取 0.35m）,1自重均
5、布荷载：忽略不计,2施工及人群荷载：不考虑与砼车同时作用,330t 砼车轮压：600.35/0.6=35KN,单边车轮布置在跨中时弯距最大,Mmax1=Ql/4=351.5/4=13.13KN.m,2、履带-65,第 4 页 共 13 页,2 2,：,3,：,荷载分析（计算宽度取 0.35m）1自重均布荷载：忽略不计2施工及人群荷载：不考虑同时作用365t 履带吊轮压：q=1800.35=63KN/mMmax2=ql/8=631.5/8=17.72KN.m,选用I14,则,W=102cm,=M/W=17.72/0.102=173.7MPaI25a 横向分配梁内力计算1、30t 砼车单边车轮作用
6、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（计算宽度取 1.5m）1自重均布荷载：忽略不计2施工及人群荷载：不考虑330t 砼车轮压：602=120KN第 5 页 共 13 页,：,2,3,单边车轮布置在跨中时弯距最大Mmax1=Ql/4=1202.4/4=72KN.m2、履带-65荷载分析（计算宽度取 1.5m）1自重均布荷载：忽略不计2施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用365t履带吊轮压：Q1=0.71801.5=189KnQ2=0.71801.5/3=63Kn按超静定建模计算，则Mmax2=68KN.m,选用I25a,则,A=48.54 cm,W=402c
7、m,=M/W=72/0.402=179MPa=200Mpa满足强度要求。（四）30m 跨横向分配梁计算此时的计算跨度为 5.25m1、30t 砼车单边车轮作用在跨中时，横向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。第 6 页 共 13 页,：,：,2,3,荷载分析（计算宽度取 1.5m）1自重均布荷载：忽略不计2施工及人群荷载：不考虑330t 砼车轮压：Q=60KN单边车轮布置在跨中时弯距最大Mmax1=60（2.625-0.7）=115.5KN.m2、履带-65荷载分析（计算宽度取 1.5m）1自重均布荷载：忽略不计2施工及人群荷载：不考虑与履带吊同时作用365t 履带吊轮压：Q=0.
8、71801.5=189Kn,则,Mmax2=136.8kN.m,选用I32a,则,A=52.717 cm,W=692cm,=M/W=136.8/692=197.7MPa=200Mpa满足强度要求。第 7 页 共 13 页,12 2,12,2,12 2 12 ql 2,4.6,12,五贝雷梁内力计算12 米跨计算跨径为L计=12m(按简支计算)（1）30t 砼车荷载分析：1自重均布荷载：q1=5.5+3.56+6.66+2.67/1.5=17.5Kn/m2施工及人群荷载:不考虑与砼车同时作用330t 砼车（一辆）（按汽车20 级重车）在跨中错车时的受力最不利：,则：Mmax1=0.25 120
9、12+,4.612,120+60 2 12,+0.25 60 12+,60+30+2 12 2 8,=696+348+(17.5 12 2)/8=1359kNm（2）65t 履带吊布置在跨中时1自重均布荷载：q1=17.5Kn/m2施工及人群荷载:不考虑与履带吊同时作用365t 履带吊轮压：q=1800.74/3=168Kn/m第 8 页 共 13 页,+,Mmax2=,17.5 12 2 168 12 5.3 168 5.328 4 8,=315+2671.2-590=2396.2kN.m选用 3 组双排单层贝雷架，则M=1576.43=4729.2kNmMmax=Mmax2=2396.2
10、kN.mM=4729.2kNm满足强度要求。同理，可得在 15m 跨、18m 跨、24m 跨、30m 跨情况下的贝雷架选型，其结果如下表所示（最不利工况同 12m 跨一样）：,项目,跨度,12m 跨,15m 跨,18m 跨,24m 跨,30m 跨,q1(kN/m)q(kN/m)计算跨度(m)最大弯矩Mmax(kNm)选材容许弯矩M(kNm)结论,17.5168122396两片三组4729.2满足,17.5168153241两片三组4729.2满足,17.5168184125两片三组4729.2满足,17.5168246012三片三组6739满足,17.5123306413两片两组加强6750满
11、足,下横梁内力在计算时只考虑履带吊工况即可，计算跨距为 4.9m12m 跨受力分析：1自重均布荷载：q1=30Kn/m2施工及人群荷载:不考虑与履带吊同时作用第 9 页 共 13 页,3,2,3,365t 履带吊轮压：Q=1800.75.3=667.8Kn/m当履带吊沿栈桥的边侧吊运东西时，贝雷架传递到下横梁的力最大用 ANSYS 电算得R3=-433kN（向下）R4=879kN（向上）为简化计算，可将R3 R4作为作用在下横梁中点的集中力来计算Mmax=（879-433）4.7/4=524.1kNm选用 HN606201,则,W=3000cm,A=153.3cm,=Mmax/Wx=524.1
12、10/3000=175MPa=200Mpa剪力=8790/153.3=57.3MPa同理，可得在 15m 跨、18m 跨、24m 跨、30m 跨情况下的下横梁选型，其结果如下表所示（最不利工况同 12m 跨一样，也是 65t 履带吊工况）：第 10 页 共 13 页,3,项目,跨度,12m 跨,15m 跨,18m 跨,24m 跨,30m 跨,R3(kN)R4(kN)Q(kN)最大弯矩Mmax(kNm),-433879446524,-423890467549,-412900488574,-391921530623,选材材料W（cm）应力(MPa)剪力（MPa）结论,HN6062013000174
13、57.3满足,HN606201300018358.1满足,HN606201300019158.7满足,HN606201300020860.1不满足,HN6062013000满足,30m 跨时，由于贝雷架是采用两组贝雷，作用在贝雷上的力主要传递到了桩上而不是下横梁，因此，下横梁受力较小，采用 HK500b可以满足强度要求。四、钢管桩承载力计算12m 跨1、单桩最大需承力履带吊作用时钢管桩所承受的压力显然大于砼车作用时的荷载，因此计算时只需考虑履带吊作用与上层结构自重荷载组合时时的工况，且履带吊的偏心履带作用在一侧钢管桩时，此时该侧桩的承载力最大：第 11 页 共 13 页,1,k,q=30kN/
14、mQ1=667.8kNQ2=222.6kN则：最大承载力 PP=307/2+667.8+（5.7-4.4）222.6/5.7=823.6kN按单桩承载力 850kN 计算2、桩的嵌固点计算：,T=5,E P I Pmb0,=2.02m,其中 m=6000 kN/m 4I=1.56103m4Z=T=2.02 2.2=4.44m取桩嵌固点深度为 4.5m（冲刷后泥面以下）3、钢管桩入土深度：(考虑冲刷深水区冲刷 3m，浅水区冲刷 2m)根据公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024-85 第 4.3.2 条P=(u i li i+A R p)式中：u周长 u=2.513mk安全系数，取 k=1.7i 影响系数，对于锤击沉桩，i=1.0极限侧磨阻力第 12 页 共 13 页,
