栈桥计算书.docx

栈桥计算书.docx

《栈桥计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《栈桥计算书.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

栈桥计算书

建德市洋溪大桥工程

栈桥计算书

计算：

复核：

审核：

中交第二航务工程局有限公司

建德市洋溪大桥工程项目经理部

二〇〇九年十二月

钢栈桥计算书

一、工程概述

建德市洋溪大桥位于建德市东侧，北接320国道并与杭干高

速公路建德收费口连接，向南跨新安江，与洋安区块相接。

本桥是洋安开发区块连接建德和杭州，桐庐及周边县市的重要通道。

洋溪大桥宽22．5m（包括桥栏杆），按城市主干路Ⅲ级设计，设计车速：

V=40km／h，荷载标准：

城—-A级。

新安江为Ⅳ级航运，双向通航，通航净空90m×8rn，最高通航水位：

27．75m。

地震基本烈度小于6度，按7度设防。

第1施工标段：

K0+000～K1+751，长，路基、路面、桥涵（含洋溪沿江桥、洋溪大桥，其中洋溪大桥采用（49+120+49）的自锚式悬索桥，桥梁全长556m）、路线交叉等。

钢栈桥分为北岸段和南岸段，北岸段自北岸0号桥台至10号边墩止，全长约408m。

河床高程在+16～+22m之间，每个承台边设支栈桥。

栈桥宽均为6m。

南岸段自引桥14号墩至引桥12号墩止，全长约84m，每个承台边设置支栈桥和钻孔平台。

河床高程在+18m～+22之间。

栈桥根据现场地形、地貌，河床变化以及施工条件布置桥跨。

由于通航孔设置于10号边墩和12号引桥墩之间，栈桥于10号边墩和12号引桥墩处断开。

二、栈桥设计

栈桥承载力应满足：

1、栈桥满足及800kＮ履带吊在桥面行走及起重要求，400kN混凝土罐车行走及错车要求。

2、栈桥的宽度设置应满足各种施工车辆行走和错车的要求。

3、栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工及承台施工。

4、栈桥高程设计按20年一遇水位设计。

5、栈桥布置应满足新安江航道要求。

三、结构形式

栈桥总宽为6米，跨径布置型式为浅水区，跨径布置主要为12m，每60m左右布置4根桩板凳式桥墩。

栈桥自下而上依次为Φ630×8mm钢管桩，，在高程23.0m处采用Φ400×6mm钢管桩进行横向连接，下横梁为单根I56型钢，6片3组单层“321”型军用贝雷梁，每组间距，I25横向分配梁沿纵桥向间距布置，I12.6纵向分配梁按@30cm布设，δ8桥面钢板。

在每个桥墩位置设置支栈桥满足桥墩施工及错车要求，其结构与主栈桥相同。

四、设计条件

1、气象与水文

1）、气象

勘察区所在的建德市，地处中北亚热过渡区，气候温暖湿润，四季分明，雨量充沛。

根据建德市一般气象站1971～2000年统计资料，多年平均气温℃，年平均降雨量。

降水主要集中在3～4月（春雨期）、5～7月上旬（梅汛期）和8～9月（台风雨季）。

最大连续降水过程为1997年7月6日～15日，连续降雨10天，过量总雨量，其中连续降大于、暴雨4天，且有3天日降雨量在85mm以上。

2）、水文

新安江为钱塘江的干流，发源于安徽歙县，属钱塘江水系。

桥址区下游有富春江水电站，水域属该电站上游水库，库区水位较稳定，常年水位23.Om，百年一遇水位。

2、工程地质

设计地质条件见《建德市洋溪大桥工程地质勘查报告》。

五、荷载布置

1、上部结构恒重（6米宽计算）

⑴δ8钢板：

6×1×08××

⑵I12.6纵向分配梁:

2.98KN/m

⑶I25横梁:

1.52KN/m

⑷贝雷梁:

6.66KN/m

⑸

2、活荷载

⑴30t砼罐车（需在栈桥上错车）

⑵800kN履带吊:

自重750kN+吊重150kN，在栈桥上空载行走，定点（钢管桩附近）进行起吊作业

⑶施工及人群荷载：

4KN/m2

考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于12米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车。

3、各构件规格及其几何性质如下

3.1、桩：

φ800×8钢管桩

×10-2m2I＝1.56×10-3m4W＝×10-3m3

3.2、下横梁：

I56型钢

A＝1.35×10-2m2I＝6.56×10-4m4W＝2.34×10-3m3

3.3、横向分配梁：

I25a型钢横向分配梁间距1500mm

A＝4.85×10-3m2I＝0.5×10-4m4W＝4.01×10-3m3

3.4、纵向分配次梁：

I12.6纵向分配梁间距300mm

A＝1.81×10-3m2I＝0.49×10-5m4W＝0.77×10-4m3

3.5、面板：

t=10mm

六、上部结构内力验算

根据钢栈桥跨径布置形式，最大跨径为12m，计算只针对最不利跨径进行验算。

〈一〉贝雷梁内力计算

1、12米跨栈桥计算

由于桩布置为两排，其计算跨径为L计=12m（按简支计算）。

〈1〉弯矩M，其跨中弯矩影响如下：

30t砼车（一辆）布置在跨中，同时与空车会车

荷载分析：

自重均布荷载：

q1=4.71+2.98+1.52+6.66=15.87Kn/m

施工及人群荷载:

不考虑与砼车同时作用

30t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=

=1044+

=1330kN·m

②80t履带吊布置在跨中时

自重均布荷载：

q1=15.87Kn/m

施工及人群荷载:

不考虑与履带吊同时作用

80t履带吊轮压：

q=1Kn/m

履带-80履带接触桥面长度为5.5m，近似按集中荷载计算:

Mmax2=

=2239kN.m

③人群Mmax3×4××152=675kN.m

×（4.71+2.98+1.52+6.66）×152=446kN.m

q恒=4.71+2.98+1.52+6.66=

选用3组双排单层贝雷架，则

×·m

Mmax=Mmax2=2239kN.m<·m

满足强度要求。

〈2〉〈2〉剪力Q,对支点A其影响如下:

①30t砼车行驶临近支点,且会车时：

Qmax1=（120+120×8÷12+60×6.6÷12）

+（60+60×8÷12+30×6.6÷12）

=349.5kN

②履带-80+150kN（吊重）前方临近支点时:

Qmax2×478.5=391kN

③人群荷载Qmax4×4××15=180kN

④恒载内力Q=15.87×15/2=110kN

两榀贝雷梁上最大内力为80t履带吊与恒载组合：

Qmax=391+110/3=427.7kN＜[Q]=490.5kN

满足受力要求。

2、9米跨、6m跨与12m跨结构与受力相同，其贝雷梁仍为六榀,仍然满足受力要求。

<二>I25横向分配梁内力

按照L=1.85m净跨进行计算，其计算简图如下

1、30t砼车时

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。

荷载分析（计算宽度取1.5m）：

自重均布荷载：

忽略不计

施工及人群荷载：

不考虑

30t砼车轮压：

60×2=120KN

单边车轮布置在跨中时弯距最大

Mmax1=Ql/4=120×1.85/4=

Qmax1×100×/=60kN

2、履带-80+150KN吊重

Mmax2=××/4=59.9

Qmax2=kN

3、恒载M=

Q=KN

4、施工荷载和人群荷载

80t履带吊+恒载+施工荷载:

σmax=M/W=（59.9+2.1+4.3）×103×10-6

=165MPa<[σ]=200MPa

×10=29.2MPa<[τ]=115Mpa

<三>I12纵向分配梁内力

1、30t砼车Mmax1=60/2×（1.5-0.1）/4=

Qmax1=30KN

2、履带-80Mmax2

Qmax2=23

A=2Wx=77.5cm3

则σ=Ｍ/W=135MPa<[σ]=200Mpa

τ×10=16.6MPa<[τ]=115Mpa

<四>桥面钢板

取1米宽板条,按单向板计算,当荷载为30t砼车时为最不利。

跨中弯矩MOP×100×（0.4-0.074）2kPa

最大弯矩为M=MOPkPa

W=bh2/6=1×2×10‐5m3

σ×103×10-5=198MPa

<五>I56下横梁

其计算简图如下

P恒=（4.71+2.98+1.52+6.66）×15/2/3

P砼罐车+履带吊=300kN

Pmax=P恒+P砼罐车+履带吊=

×339.7×4.6=

σ=M/W=/（2342×10‐6）=166.8MPa<[σ]=200MPa

七、钢管桩承载力计算

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：

P=90+99.2*5.5*（1+1.8/6）=kN

按单桩承载力800kN计算

2、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第条

[P]=

式中：

u—

k—

—影响系数，对于锤击沉桩，

τ—极限侧磨阻力

A—桩的截面积

—桩尖承载力

—开口桩桩尖承载力影响系数

查看地质资料可得，12m跨栈桥下的桩，在PN1号墩处的地质资料最为不利，则有：

[P]=

×（×38+（L-18.96）×48）

≥800

则L≥m

取桩的长度23m

当大潮时,栈桥已形成,上部已形成刚构,其抵抗横向力较大,在强涌潮作用下不会失稳。

考虑到施工中不可避免的少量堆载,主要构件按简支计算,实际为连续,将其差值作为安全储备。