钢栈桥设计计算书

营盘河钢栈桥设计方案
一、栈桥结构概述
K93+338桃园特大桥在桩号K95+184~K95+300段位于营盘河,河堤总宽116m,平常河水较浅,河道无通航要求,施工便道采用钢栈桥跨越营盘河。栈桥总长90m,跨径布置为5×18m。桥面宽度4.5m,自下而上依次为5m×2m×1.5m钢筋混凝土扩大基础;其上焊接Φ800×10mm钢管桩2根做墩柱;钢管桩上搁置一根I45b工字钢作为栈桥桩帽下横梁;其上搁置2组3排单层“321”军用贝雷梁;其上依次采用HW350×350型钢作横向分配梁,间距1.5m;I12.6工字钢作纵向分配梁,间距30cm;其上铺δ=10mm钢板作桥面板。
二、栈桥标高确定
根据对营盘河历年水文资料的调查和对两岸河堤顶面标高的测量,确定栈桥桥面标高与两岸河堤大致相平,营盘河东岸的村道顶面为421.5m,营盘河西岸的村道顶面为421.9m,桥面标高设计为421.6m。
三、设计依据
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)
《装配式公路钢桥多用途使用手册》(人民交通出版社2001.6)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)
《K93+338桃园特大桥工程地质勘察说明书》
四、设计荷载
1、恒载
恒载为结构自重。
2、活载
汽车-20级(混凝土搅拌运输车自重最大值为20t,满载混凝土重(8m3)后总重约40t)
按50t计算,结果偏安全。
P1=140KN,P2=P3=180KN。轴距4m+1.4m,轮距1.8m。
五、材料容许应力值
1、Q235
容许弯应力[σw]=145MPa
容许轴向力[σ]=140MPa
容许剪应力[τ]=85MPa
2、C25混凝土
弹性模量Ec=2.8×104犀牛角识别MPa
轴心抗拉强度ftd=1.23MPa
3、贝雷桁片
参考桥涵,单片贝雷片允许弯矩为958KN.m,允许剪力为245KN。
六、栈桥强度、刚度及稳定性验算
1、面板(10mm钢板)受力计算
钢板的支撑结构为I12.6工钢,间距30cm。
后轮重力标准值为180KN,后轮着地面积为0.6m(宽)我的新校园×0.2m(长)
均布荷载为90/0.12=750KPa,采用MIDAS有限元分析软件,取车轮着地面积建立模型如下:
最大组合应力为139MPa<145MPa,满足要求。
变形图如下:最大变形为0.9mm。
2、I12.6工钢计算
A=18.1cm2,Wx=77.5cm3,Ix=488cm4
EA=2.1×108×18.1×10-4=380100KN
EI=2.1×108×488×10-8=1024.8KN.m2
截面允许弯矩为M=145000×77.5×10-6=11.24KN.m
家校e通
截面允许剪力为Q=85000×12.6×0.5×10-4人体最大的器官=53.55KN
I12.6工钢以HW350×350型钢为支撑,间距1.325m。当后轴位于工钢跨中时为最不利位置,后轴重P2=P3=180KN,总轮宽为1.2m,作用在6根I12.6工钢上,每根工钢所受集中力P=30KN,工钢自重q=0.142KN/m。当后轴行驶至跨中时为最不利受力状态,取单根工钢计算,模型如下(I12.6
①跨中最大弯矩:
跨中最大弯矩:M=1/8×q×l2+P/4×l=1/8×0.142×1.3252+30/4×1.325=9.97KN.m。
弯矩图:
(单位:KN.m)
最大弯矩M=9.97KN.m<截面允许弯矩11.24KN.m,符合要求。
②最大剪力:
最大剪力:Q=1/2(P+q×l=1/2(30+0.142×1.325=15.09KN
剪力图:
(单位:KN)
最大剪力Q=15.09KN<截面允许剪力53.55KN,符合要求。
3、HW350×350型钢计算
A=173.9cm2,Wx=2300cm3,Ix=40300cm4
EA=2.1×108×173.9×10-4=3651900KN
EI=2.1×10mathcad20018×40300×10-8=84630KN.m2
截面允许弯矩为M=145000×2300×10-6=333.5KN.m
截面允许剪力为Q=85000×35×1.2×10-4=357KN
①最大弯矩:
HW350×350型钢以钢管为支撑,单根长度4.5m,计算跨径为3.4m。当车辆行驶至后轴位于HW350×350型钢正上方时为最不利位置,计算模型简化如下(HW350:
边跨最大弯矩M=-1/2×q×l2=-1/2×1.37×0.552=-0.21KN.m,符合要求。
均布荷载在跨中产生的最大弯矩M1=q×l×x/2×[(1-a/x×(1+2a/l)- x/l]=1.37×3.4×(0.55+1.7)/2×[(1-0.55/(0.55+1.7)×(1+2×0.55/3.4)- (0.55+1.7)/3.4]=1.77KN.m
集中荷载在跨中产生的最大弯矩M2=1/4×P×l=1/4×360×3.4=306KN.m
跨中最大弯矩:Mˊ=M1+M2=1.77+306=307.77KN.m
弯矩图:
超疏水
(单位:KN.m)
跨中最大弯矩为Mˊ=307.77KN.m<截面允许弯矩333.5KN.m,符合要求。
②最大剪力:
边跨:均布荷载在支点处的剪力为Q1=-qx=-1.37×0.55=-0.75KN。
中跨:均布荷载在支点处的剪力为Q2=-qx+R1=-qx+ql/2(1+2a/l)=-1.37×0.55+1.37×3.4/2(1+2×0.55/3.4=2.33KN
集中荷载在支点处的剪力为Q2=P/2=360/2=180KN
最大剪力Q=Q1+Q2=2.33+180=182.33KN
剪力图:
(单位:KN)
最大剪力Q=182.33KN<截面允许剪力357KN,符合要求。
4、贝雷片计算
当车辆行驶至桥梁跨中时为最不利受力状态,贝雷梁计算跨径为18m,考虑到上部结构自重等荷载,荷载取1.2倍放大系数,P=500×1.2=600KN。按简支梁计算,模型如下(贝雷梁7.24):

本文发布于:2024-09-22 21:29:29,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/234256.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:栈桥   计算   营盘   基础
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议