桥梁承载能力验算.docx
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桥梁承载能力验算
1.工程概况
本工程为崇明东滩防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥、3号涵桥、东旺
东路饮水河桥的修缮工作。
其中防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥要进展主梁更换，预制梁为10m~16m的预应力空心板梁，具体形式如下表所示：
防汛桥预制板梁具体形式如下表所示：
长度〔m〕
重量〔KN〕
数量〔片〕
边板梁
13
170
6
中板梁
13
136
6
望海桥预制板梁具体形式如下表所示：
长度〔m〕
重量〔KN〕
数量〔片〕
边板梁
13
165
4
中板梁
13
131
12
边板梁
16
205
2
中板梁
16
163
6
东旺沙闸桥预制板梁具体形式如下表所示：
长度〔m〕
重量〔KN〕
数量〔片〕
边板梁
110
10
中板梁
83
20
白滧桥预制板梁具体形式如下表所示：
长度〔m〕
重量〔KN〕
数量〔片〕
边板梁
10
105
8
中板梁
10
79
24
边板梁
16
205
2
中板梁
16
163
6
预制板梁由某某隧道构件场预制，用运梁车〔具体形式如如下图所示〕运载到现场进展拼装。
3号涵桥桥面板为5.6米预制实心混凝土板梁，由施工单位自己现场预制加工吊装。
东旺东路饮水河桥不更换板梁只对桥身有裂缝处进展碳纤维加固。
本方案对运梁车所经过的桥涵进展结构安全性验算，编制合理的运梁方案。
参考资料：
《桥梁工程》、东滩相关桥涵检测报告、预制板梁相关图纸。
运梁车荷载分布图
2.运梁方案
根据计算结果可知，运载防汛桥板梁时一次最多可以运载一片边梁和一片中
梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到7%〔虽然边梁承载能力不足但车辆可靠中间行驶〕；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米的边板梁和一片16米的中板梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到20%以上；运载东旺沙闸桥板梁时一次最多可运载一片中板梁和一片边板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到30%以上；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米边板梁和一片16米中板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到20%以上。
为了安全起见，运梁车在通过桥梁时要减速慢行，车速不得超过5km/h，由于途经桥梁边梁恒载较大，汽车荷载承载能力较低，梁车要靠中间行驶。
对于途经所有一跨的涵桥，由于建造年限较长，承载力未知因素较多，为了安全起见要铺设路基箱。
运载时车辆要配备专人导航严格按照指定的行车路线行车，防止车辆经过没进展验算的桥梁时出现桥梁破坏事故。
具体路线见第三节运梁路线图，计算书见第四节。
3.运梁路线图
由地形图可知运载防汛桥板梁的梁车途径3号桥；运载望海桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、白滧桥〔白滧桥虽然为要更换主梁的待修缮桥梁，但其原因是一片边板梁有较大裂缝，其他板梁根本完好，在承载力验算时均可满足要求，因此梁车通过时靠中间行驶即可〕；运载东旺沙闸桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、12号涵桥、团旺西河桥、闸港桥；运载白滧桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥。
4.计算书
4.1.运载防汛桥梁车荷载验算
由运梁路线图可知运载防汛桥板梁的梁车途径3号桥，验算3号桥的承载力
时先以装载两片梁〔一片边梁和一片中梁〕计算，如承载能力不足，在以一片梁计算。
桥梁形式：
3号桥桥梁跨径组合为16+16+16=48m，桥面总宽6.5m，桥面横
向布置为：
0.25m〔栏杆〕+6m〔行车道〕+0.25m〔栏杆〕=6.5m。
桥梁上部结构：
该桥由6片钢筋混凝土空心板梁组成，梁板高85cm，8cm钢筋混凝土铺装。
桥面各孔受力一样，选择进展荷载试验的一号孔作为验算对象。
验算荷载：
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
8cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
汽车参数：
汽车一次托运两片板梁，板梁加汽车总重426KN，汽车每侧共5
个车轮，从后往前依次排号为1~5号车轮，其中1号、2号间距1.35m；2号、3号间距10m；3号、4号间距1.35m；4号、5号间距3.3m。
根据车辆形式，荷载在车轮上分布为：
1号、2号车轮集中荷载为91.5KN；3号、4号轮集中荷载为106.5KN；5号车轮集中荷载为30KN。
具体如上图所示
按照桥规要求，综合考虑结构重力、二期恒载、活载等多种效应的组合，验
。
桥梁正常使用条件下承载能力极限值、横向分布系数均取检测单位给出的检测数值。
跨中弯矩的影响线形式如如下图所示：
根据影响线的形式，车轮集中荷载布置如如下图所示：
运两片梁计算得出跨中最大弯矩如下表所示：
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
430
404
梁车荷载内力〔〕
梁体抗力〔由检测单位给出〕
923
921
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
不足〔靠中间行驶〕
7%
运1片边板梁计算得出跨中最大弯矩如下表所示：
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
430
404
梁车荷载内力〔〕
梁体抗力〔由检测单位给出〕
923
921
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
14%
20%
注：
梁车荷载内力由公式：
计算得出，其中
式中：
梁车作用下梁体所求截面产生的最大弯矩；
汽车荷载的冲击系数，汽车在过桥时慢行〔时速5千米/h以内〕可取1
多车道桥涵的汽荷载折减系数取1
车道荷载的均布荷载标准值此处取0
使结构产生最不利效应的同号影响线的面积；
车道荷载的集中荷载标准值；
所加载影响线中一个最大影响线峰值；
其中
可用结构力学求解器根据结构内力影响线按规X布载求出。
其余几座类似桥梁不在详细表示计算过程，只给出计算参数与最后结果。
4.2.运载望海桥梁车荷载验算
由运梁路线图可知运载望海桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、白滧桥，以运载一片16米边梁和一片16米中梁验算这些桥的承载力。
4.2.1.5号桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径组合为16+16+16=48m，桥面总宽9.55m，计算跨径取
15.5m。
桥面横向布置为：
0.5m〔栏杆〕+7m〔行车道〕+0.5m〔栏杆〕=8m。
桥梁上部结构：
该桥由8片钢筋混凝土空心板梁组成，梁板高85cm，宽99cm,10cm钢筋混凝土铺装。
各孔受力一样，选择进展荷载试验的一号孔作为验算对象。
验算荷载：
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
10cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
计算结果如下表所示：
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
367
337
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
1160
1160
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
21%
28%
4.2.2.1号涵桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径为5.6m，计算跨径为5.3m。
桥面总宽9.55m，桥面横向布置为：
0.25m〔栏杆〕+9.05m〔行车道〕+0.25m〔栏杆〕=9.55m。
桥梁上部结构：
该桥由九片长为5.6m的钢筋混凝土空心板梁组成，梁板高50cm，宽99cm，8cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载：
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
8cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
计算结果如下表所示：
项目
边梁
中梁
恒载内力〔KN.m〕
38
梁车荷载内力〔KN.m〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出KN.m〕
梁车作用下梁体产生的最大内力〔KN.m〕
承载力富余量
22%
23%
4.2.3.2号涵桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径为4.6m，计算跨径为4.3m。
桥面总宽9.5m，桥面横向布置为：
0.35m〔栏杆〕+8.8m〔行车道〕+0.35m〔栏杆〕=9.5m。
桥梁上部结构：
该桥由10片钢筋混凝土板梁组，9cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载：
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
9cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.34KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.64KN/m；
计算结果如下表所示：
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
26
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
考虑桥面铺装后梁体抗力〔由检测单位给出〕
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
30%
33%
4.2.4.4号涵桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径为4.6m，计算跨径为4.3m。
桥面总宽9.52m，桥面横向布置为：
0.36m〔栏杆〕+8.8m〔行车道〕+0.36m〔栏杆〕=9.52m。
桥梁上部结构：
该桥由10片钢筋混凝土实心板梁组成，板梁高25cm，两块边板梁宽70cm，中间板宽100cm，8cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
8cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.64KN/m；
计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
22
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
32%
31%
4.2.5.6号涵桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径为4.6m，计算跨径为4.3m。
桥面总宽9.9m，桥面横向布置为：
0.45m〔栏杆〕+9m〔行车道〕+0.45m〔栏杆〕=9.9m。
桥梁上部结构：
该桥由9片钢筋混凝土空心板梁组成，板梁高50cm，梁宽99cm，8cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
8cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.64KN/m；
计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
47%
48%
4.2.6.8号涵桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径4.6m，计算跨径为4.3m。
桥面总宽9.8m，桥面横向布置为：
0.4m〔栏杆〕+9m〔行车道〕0.4m〔栏杆〕=9.8m。
桥梁上部结构：
该桥由10片钢筋混凝土空心板梁组成，板梁高52cm，8cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
8cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
22
24
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
149
211
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
41%
48%
4.2.7.10号涵桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径4.6m，计算跨径为4.3m。
桥面总宽9.6m，桥面横向布置为：
0.35m〔栏杆〕+8.9m〔行车道〕0.35m〔栏杆〕=9.6m。
桥梁上部结构：
该桥由10片钢筋混凝土板梁组成，板梁高25cm，两边板宽70cm，中间板宽100cm，8cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
8cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
栏杆和基座：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
14
20
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
考虑桥面铺装后梁体抗力〔由检测单位给出〕
112
155
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
36%
34%
4.2.8.白滧桥承载能力验算
桥梁形式：
桥梁跨径10+10+16+10+10=56m，取跨径16m〔计算跨径15.6m〕和10m〔计算跨径9.6m〕检测其承载能力。
桥面总宽9.1m，桥面横向布置为：
0.25m〔栏杆〕+0.8m〔人行道〕+7m〔行车道〕+0.8m〔人行道〕+0.25m〔栏杆〕=9.1m。
桥梁上部结构：
该桥由8片钢筋混凝土空心板梁组成，板梁高52cm，10cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
10cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取24KN/m3；
护栏：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
人行道：
按图纸计算每侧2.5KN/m；
人群：
3.4KN/m2；
10m跨径计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
169
124
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
496
494
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
14%
32%
16m跨径计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
528
397
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
1160
1132
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
11%
28%
4.3.运载东旺沙闸桥梁车荷载验算
由路线图可知运载东旺沙闸桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、12号涵桥、团旺西河桥、闸港桥，根据望海桥梁板验算情况来看，在此只需验算12号涵桥、团旺西河桥、闸港桥在运载两片边梁的情况下的桥梁承载力。
4.3.1.12号涵桥承载力验算
桥梁形式：
桥梁跨径4.6m，计算跨径为4.3m。
桥面总宽9.71m，桥面横向布置为：
0.38m〔栏杆〕+8.95m〔行车道〕0.38m〔栏杆〕=9.71m。
桥梁上部结构：
该桥由10片钢筋混凝土板梁组成，板梁高34cm，两边板宽70cm，中间板宽100cm，20cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
20cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得5.2KN/m2；
栏杆：
按实际测量计算每侧1.1KN/m；
侧墙：
估算每侧26.2KN/m；
填土：
按平均2.63m计算，容重取17KN/m3；
计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
130
131
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
184
257
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
5%
32%
4.3.2.团旺西河桥承载力验算
桥梁形式：
桥梁跨径15+15+25+15+15=85m，取跨径15m〔计算跨径14.5m〕与25m〔计算跨径24.3m〕两跨检测其承载能力。
桥面总宽9.6m，桥面横向布置为：
0.3m〔栏杆〕+1m〔人行道〕+7m〔行车道〕+1m〔人行道〕+0.3m〔栏杆〕=9.6m。
桥梁上部结构：
该桥由9片钢筋混凝土空心板梁组成，板梁高85cm，11cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
11cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.1KN/m2；
护栏：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
人行道板：
按图纸计算每侧8.06KN/m；
人群：
3.4KN/m2；
25m跨径计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
1590
1429
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
3948
3329
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
38%
34%
15m跨径计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
549
438
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
1534
1495
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
42%
51%
4.3.3.闸港桥承载力验算
桥梁形式：
桥梁跨径13+16+13=42m，取跨径16m〔计算跨径15.6m〕检测其承载能力。
桥面总宽9.1m，桥面横向布置为：
0.25m〔栏杆〕+0.8m〔人行道〕+7m〔行车道〕+0.8m〔人行道〕+0.25m〔栏杆〕=9.1m。
桥梁上部结构：
该桥由8片钢筋混凝土空心板梁组成，板梁高82cm，11cm钢筋混凝土铺装。
验算荷载
结构重力：
混凝土容重取26KN/m3；
桥面铺装：
11cm厚的钢筋混凝土铺装，容重取26KN/m3，计算得2.6KN/m2；
护栏：
按图纸计算每侧3.4KN/m；
人行道：
按图纸计算每侧2.5KN/m；
人群：
3.4KN/m2；
16m跨径计算结果
项目
边梁
中梁
恒载内力〔〕
522
436
梁车荷载内力〔〕
横向分布系数
梁体抗力〔由检测单位给出〕
1266
1234
梁车作用下梁体产生的最大内力〔〕
承载力富余量
24%
23%
4.4.运载白滧桥梁车荷载验算
由运梁路线图可知运载白滧桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥，根据望海桥梁板运载验算情况来看，一次运载一片边板梁和一片中板梁途经的桥梁承载力满足要求。
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