江苏某高速公路工程临时钢便桥验算报告

阜宁至建湖高速公路工程临时便桥验算报告 验 算 人：审 批 人：盐城工学院土木工程学院二一二年十月北建港沟临时钢便桥验算书1 验算依据及标准（1）阜建高速公路工程JH-2标北建港沟临时钢便桥施工方案及计算书。（2）设计图纸（含地质资料等）（3）现场踏勘及测量资料、施工调查资料（4）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（5）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（6）公路桥涵施工技术规范（JTG TF50-2011）（7）路桥施工计算手册（8）其它有关现行规范等。2 主要技术标准及设计说明2.1主要技术标准桥面净宽度：4.0m设计荷载：公路级汽车荷载桥跨布置： 4×18m便桥全长：72m2.2设计说明2.2.1桥面板整座便桥桥面板材料为8mm防滑钢板。2.2.2槽钢纵梁整座桥面板下设置【20a槽钢纵梁，槽钢纵梁满铺，顺桥向设置。【20a槽钢纵梁搁置在中心间距750mm的I25b工字钢横梁上。2.2.3工字钢横梁20a槽钢纵梁下设置中心间距750mm的双I25b工字钢横梁，横桥向设置,长度6m，搁置于贝雷片下弦杆上。I25横梁通过U型卡与贝雷片连接牢固，同时纵向每间隔3m左右焊接一个剪刀撑。2.2.4贝雷架主梁采用6片300cm×150cm单层双排贝雷片作为主梁，两片贝雷片为一组，贝雷片间用连接片连接牢固，并设下平纵联，贝雷片主梁中心间距为445cm。2.2.5桩顶分配梁便桥每个钢管支墩顶贝雷片主梁支承在2根I28b工字钢横向分配梁上；2榀I28b工字钢嵌入钢管桩内20cm，以保证分配梁的稳定性。每个墩2榀I28b工字钢之间横向用I28b工字钢焊接，并于左中右三处设置20槽钢剪刀撑；各墩钢管桩纵向同样由20槽钢焊接剪刀撑。2.2.6基础桥墩基础采用273×8mm钢管桩，每个支墩设置两排钢管桩共计8根，两排钢管桩纵向距离100cm，钢管桩横向间距1.5m。钢管桩间采用20工字钢焊成剪刀撑连接，钢管桩顶焊接成不小于20cm的凹槽，2榀I28b工字钢横向分配梁嵌入钢管桩中，钢管桩与分配梁间焊接牢固。桥台处地基处理，桥台砼基础底面平面尺寸为700cm×150cm，采用C25混凝土浇筑，浇筑厚度1.5m。2.2.7附属结构便桥栏杆利用贝雷片代替栏杆使用。3荷载计算3.1活载确定桥面荷载考虑以下两种情况：公路级车辆荷载；便桥使用中12m3的混凝土运输车。与公路级车辆荷载相比，混凝土运输车的轴重和轴距都非常不利，所以将其作为计算荷载。1台12m3的混凝土运输车车辆荷载的立面及平明面如下：荷载平面图荷载立面图P1=9T=90KNP2=P3=23T=230KN合计：550KN3.2恒载计算便桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶分配梁等结构自重，见下表1：序号结构名称荷载集度(kN/m)备注1桥面板2.51纵向220a槽钢4.52325b横梁2.52纵向桥面系合计9.55纵向3贝雷片主梁4.4纵向4结构验算便桥结构横断面如下图。 便桥横断面图 现根据计算书顺序依次验算如下：4.1桥面板计算由于本项目便桥桥面系采用框架结构，面板加强肋采用满铺的20a焊接成整体，其结构稳定可靠，在此不再对面板进行计算。4.220a纵梁计算【20a槽钢纵梁焊接于间距750mm的I25b工字钢横梁上，按12m3的混凝土运输车荷载验算，【20a槽钢纵梁自重，桥面板自重不计。4.2.1材料力学性能参数及指标【20a槽钢：4.2.2力学模型纵向分布梁支撑在横向分配梁上，按5跨连续梁考虑，最大荷载为230KN。弯矩最不利计算模型如下：剪力和弯矩图如下: a、强度检算强度合格；剪力最不利计算模型如下：其中：P1=P2=230KN，合格；b、刚度验算最大位移0.45mm<750/400=1.9mm，合格。4.3工字钢横梁计算横梁采用双I25b工字钢，工字钢横梁安装在6片3000mm×1500mm单层贝雷片主梁上，每侧两片贝雷片一组，贝雷片间用450mm连接片连接牢固，并设下平纵联。I25b横梁与贝雷片用“U”型卡连接。4.3.1荷载计算I25b工字钢横梁荷载按公路级汽车荷载验算；恒载为20a纵梁及桥面板自重，按均布荷载考虑，I25b横梁承受恒载： I25b自重：g2=0.42KN/m 人群荷载g3：车辆通行时严禁行人通过。恒载为：g=g1+g2+g3=1.32+0.42+0=1.74KN/m混凝土运输车按两后轮作用在跨中考虑，集中力大小115KN。4.3.2材料力学性能参数及指标I25b工字钢：4.3.3便桥力学模型弯矩及剪力图如下:其中: a、强度验算 合格，但富余系数不大； 合格。b、刚度验算变形过大，需加强。4.4贝雷架主梁验算主梁4片1500mm×3000mm单层贝雷片，两片贝雷片一组，贝雷片间用450mm连接片连接牢固，并设下平纵联，贝雷片主梁中心间距为4450mm，安装在2榀I28b横向分配梁上。4.4.1荷载计算钢便桥主梁以上恒载为桥面板（20a纵梁）及I25b横梁自重，其荷载大小为：荷载：,轴距：3.8m+1.35m。 4.4.2材料力学性能参数150cm×300cm单层贝雷片：4.4.3钢便桥力学模型只允许单辆车通过的情况下，贝雷梁最不利受力计算模型如下：弯矩图如下: 剪力图如下：a、强度验算，合格；，合格；b、刚度验算变形过大，需加强。在只允许单辆车通过情况下，钢管桩最不利受力计算模型如下：剪力图如下：则钢管桩最大支反力为：818.2KN。4.5桩顶分配梁计算桩顶分配梁采用2榀I28b工字钢，桩顶分配梁与贝雷片主梁用自制“U”型卡连接牢固，桩顶分配梁嵌入桩顶20cm。4.5.1荷载计算荷载为贝雷片下分配梁支反力作为集中力，即：F=818.2kN。 主纵梁为4排单层贝雷，则单排贝雷对承重梁的作用力为：818.2/4=204.5kN。2榀I28b分配梁自重：4.5.2材料力学性能参数I28b工字钢：4.5.3力学模型弯矩及剪力图如下: a、强度验算，合格；，合格；b、刚度验算，合格。4.6基础钢管桩验算4.6.1桩长验算桥墩基础采用273×8mm钢管桩，每个墩8根。桩的外露高度取2m计，地基土为粘性土，摩阻力取30Kp，摩擦影响系数取1.0，河床承载力为按500Kpa考虑。经过计算贝雷桥梁在支反力最大为818.2KN。平均分配到每根桩为102.3KN。桩的入土深度为按4m计。钢管桩承载力Nd=（C*L*f+*A）/2式中：P钢管桩承载力 C钢管桩周长，C=0.86米 L钢管桩入土深度 f覆盖层桩周摩阻力 桩端基岩承载力 A钢管桩截面积，为0.06 计算Nd=0.86*4*30+0.06*500=132.7KN>102.3KN结论：钢管桩入土4米满足要求。 4.6.2强度和稳定性验算a、强度验算=P/A=102.3*103/6660.2=15.3MPa=188.5MPa,合格。b、稳定性验算自由长度按4.0m计，=l0/i=4000/93.73=42。查钢结构设计规范（GB50017-2003），得=0.937。P=A=0.937*6660.2*145/1000=905KNP=57.2KN，合格。5桥台验算桥台底面尺寸为7000mm×1500mm，基础高度1500mm，桥台型钢横梁与预埋在混凝土基础中的钢板进行焊接，桥台工字钢两侧加钢板进行焊接固定。5.1基底承载力验算5.1.1荷载计算恒载桥台自重： 汽车荷载直接作用在桥台上计算为550kN；荷载组合：；5.1.2基底承载力验算，根据现场实测地基承载力为140KPa，地基承载力满足要求。