专业 专注 钢钢便桥桥受力计计算书书 1 1 1 概概述 1 1 2 计计算范围围 1 1 3 主要计计算荷载载 1 1 4 便桥桥主要控制计计算工况况 1 1 5 计计算过过程 手算 1 1 5 1 活载计算 2 1 5 2 桥面板计算 2 1 5 3 I12 6 工字梁纵梁计算 2 1 5 4 I25a 工字梁横梁计算 3 1 5 5 贝雷主梁计算 5 1 5 6 2 根 I32b 桩顶横梁计算 6 6 电电算复复核 7 专业 专注 钢钢便桥桥受力计计算书书 1 1 概概述 根据本便桥施工荷载要求 参照 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 及 港口工程荷载规范 JTJ254 一 98 由于本便桥使用时间较短 受自然条件影响较小 所以直接计算工作状态下荷载 风 雨等影响条件 忽略 便桥承受的荷载为自重 车辆荷载 1 2 计计算范围围 计算范围为便桥的基础及上部结构承载能力 主要包括 桥面板 I12 6 工字梁纵梁 I25a 工字梁横梁 顺桥向贝雷梁 横桥向 I32b 工字钢 钢 管桩 1 3 主要计计算荷载载 恒载 结构自重 活载 9 立方混凝土罐车荷载 冲击系数 汽车 1 1 荷载组合 1 恒载 汽车荷载 专业 专注 1 4 便桥桥主要控制计计算工况况 跨径为 12m 钢便桥在活载工况下的整体刚度 强度和稳定性 1 5 计计算过过程 手算 本便桥主要供混凝土罐车 各种小型农用车走行 因而本便桥荷载按 9 立方米混凝土罐车荷载分别检算 本便桥恒载主要为型钢桥面系 贝雷梁及墩顶横梁等结构自重 并按 以下安全系数进行荷载组合 恒载 1 2 活载 1 3 根据 公路桥涵钢结构 及木结构设计规范 规定 临时结构容许应力可提高 1 3 组合 1 4 组合 本便桥弯曲容许应力取 容许剪应力 MPa2031454 1 取 MPa119854 1 1 5 1 活载计载计算 活载控制设计为 9m3 砼运输车 按车与载总重 35t 计 参考国内混 凝土运输车生产厂家资料及规范汽车 20 级荷载布置 单辆砼运输车荷载 为 3 个集中荷载 70kN 140kN 和 140kN 轮距为 4 0m 1 4m 计入冲 击系数 1 1 后 其集中荷载为 77kN 154kN 和 154kN 1 5 2 桥桥面板计计算 1 结构型式 本平台面板为 10mm 厚花纹 A3 钢板 焊接在中心间距 300mm 的 I12 6 工字钢纵梁上 专业 专注 2 荷载 9 立方米混凝土罐车轮胎宽度 前轮宽 300mm 中后轮宽 600mm 均大于工字钢纵梁间距 荷载直接作用在 I12 6 工字钢上 故桥面板可不 作检算 1 5 3 I12 6 工字梁纵纵梁计计算 I12 6 工字钢纵梁焊接于间距 1500mm 的 I25a 工字钢横梁上 按三 跨连续梁检算 按混凝土罐车荷载验算 I12 6 工字钢纵梁自重 桥面板mkNg 14 0 自重不计 1 混凝土运输车荷载 混凝土运输车前轮着地宽 30cm 由一根纵梁承受 中后轮着地宽 60cm 由三根纵梁承受 则单根纵梁在前轮作用下受集中力为 77KN 2 38 5KN 2 材料力学性能参数及指标 I12 6 工字钢 46 1088 4 mmI 35 10775 0 mmW 2 1810mmA 2646211 100248 1 1088 4 101 2NmmmNEI 3 力学计算 专业 专注 混凝土运输车荷载下前轮受力简化图示如下 计算可得 在混凝土运输车荷载作用单根 I12 6 工字钢纵梁 kNm mKNPL M54 14 4 5 179 38 4 max kN kNP Q 4 19 2 79 38 2 max a 强度检算 合格 MPaMPa mm Nmm W M 203 6 187 10775 0 1054 14 35 6 max max 合格 MPaMPa mm Nmm A Q 119 7 10 1810 10 4 19 2 3 max max b 刚度检算 合格 mmmm EIEI Pl f5 2 600 1500 01 2 384 5 179 388 384 8 33 max 1 5 4 I25a 工字梁横横梁计计算 横梁采用 I25a 工字钢 工字钢横梁安装在中心间距 2500mm 的单层 双排贝雷梁上 I25a 工字钢横梁荷载按混凝土运输车荷载分别验算 恒载为 I12 6 纵 梁及桥面板自重 按均布荷载考虑 每根 I25a 横梁承受恒载 mkNg 6 96210 2 145 121785001 0 55 1 1 I25a 自重 mkNg 3 0 2 专业 专注 恒载为 mkNggg 9 113 06 92 12 1 21 1 混凝土运输车荷载 汽车后轮纵向间距 1 4m 按两后轮其中一侧轮作用在跨中考虑 集 中力大小 kNP77701 1 2 材料力学性能参数及指标 I25a 工字钢 47 1002 5 mmI 35 1001 4 mmW 2 4850mmA 2645211 10 5 101002 5 101 2NmmmNEI 3 力学计算 混凝土运输车荷载下受力简化图示如下 计算可得 在混凝土运输车作用下 I25a 横梁 根据 路桥施工计算手册 第 P763 附表 2 8 计算如下 mKNmmKNPLqLM5 2 1 138156 0 5 2 9 1107 0 156 0 07 0 22 max kNm 1 59 kNKNmmKNPqlQ 7 113 1 138688 0 5 2 9 11625 0 688 0 625 0 max 专业 专注 a 强度检算 合格 MPaMPa mm Nmm W M 203 4 147 1001 4 10 1 59 35 6 max max 合格 MPaMPa mm N A Q 119 4 23 4850 10 7 113 2 3 max max b 刚度检算 23 3 23 434 max 10 5 10100 5 2 1 138 911 0 10 5 10100 5 2 9 11 521 0 100 911 0 100 521 0 KNm mKN KNm mmKN EI pl EI ql f 合格 mm mm mmmmmm2 4 600 2500 1 2872 1 231 0 1 5 5 贝贝雷主梁计计算 主梁由六片双排单层贝雷梁组成 中心间距 2500mm 安装在 2 根 I32b 横梁上 主梁按单孔 1 台 70t 履带吊 负载 15t 及单孔单车道混凝 土运输车荷载分别验算 履带吊荷载和汽车荷载均按照最不利状况下简支 梁验算 主梁以上恒载为桥面板 I12 6 纵梁及 I25a 横梁自重 其荷载大小为 mkNg 4 135100 2 1412216 1 389785001 0 612 2 1 则单排贝雷梁上恒载自重为 135 4 12 3 3 76KN m 1 混凝土运输车荷载 最不利状态为一侧汽车轮作用于双排单层贝雷 2 材料力学性能参数及指标 六片双排单层贝雷梁 根据 装配式公路钢桥多用途使用手册 查表 3 得 双排单层不加强 专业 专注 贝雷片的容许弯矩 1576 4KN m 容许剪力为 490 5 KN 3 力学计算 混凝土运输车荷载下受力简化图示如下 计算可得 在混凝土运输车荷载作用下贝雷主梁 按简支梁计算 计计 算 简简 图图 12 1 弯弯 矩 图图 y x 12 1 1011 171027 38 581 44 剪 力 图图 y x 12 1 217 17 165 85 20 85 10 93 134 07 163 23 202 23 228 47 kNmM 6 1023 max kNQ 5 228 max 故 合格 m 4 1576 6 1023 max KNMkNmM 合格 KNQkNQ 5 490 5 228 max 由上面计算可知 混凝土运输车荷载作用下 单组贝雷主梁受力就能 专业 专注 满足要求 完全能够满足桥梁上混凝土运输车会车的荷载要求 1 5 6 2 根 I32b 桩顶桩顶横横梁计计算 钢管桩顶分配梁采用 2 根 I32b 工字钢 工字钢横梁嵌于钢管桩内 240mm 并与之焊接牢固 在最不利情况下 即履带吊在支点位置时 所有荷载 包括冲击系数 全部由支点承受 经计算可得 便桥单侧最大支反力为 1436 5KN 由于工字钢承受压力的位置正好是钢管桩支撑位置 故其弯矩会比较 小 1 材料力学性能参数及指标 I32b 工字钢 48 1016 1 mmI 35 1026 7 mmW 2 7345mmA 27411 102 431016 1 101 2NmEI mKgg 60 2 承载力验算 kNm ql PlM 8 53 8 225 0 6 0 225 0 239 8 22 max 专业 专注 kNqlpQ48156 023922 max a 强度检算 合格 MPaMPa mm Nmm W M 203 1 74 1026 7 10 8 53 35 6 max max 合格 MPaMPa mm N A Q 119 5 65 7345 10481 2 3 max max b 刚度检算 根据 路桥施工计算手册 第 P741 附表 2 3 计算如下 5 2225 0 45 2225 0 3 5 21043 2 6 239 43 6 22 24 22 max mmmm mmKN KN laal EIl P f 合格 mm mm mm2 4 600 2500 4 2 6 电电算复复核 本次电算仅模拟贝雷片及以上部分 下部结构的计算见手算计算书 由于软件分析时采用的荷载为车道荷载 故电算结果和手算结果会有所差 异 采用 MIDAS CIVIL 结构分析软件计算结果图示如下 汽车车荷载载作用下反力计计算结结果图图示 汽车车荷载载作用下挠挠度计计算结结果图图示 专业 专注 汽车车荷载载作用下贝贝雷梁挠挠度计计算结结果图图示 汽车车荷载载作用下梁应应力计计算结结果图图示 专业 专注 排架桩桩整体稳稳定性 便桥总桥总体模型 一联联 专业 专注 便桥总桥总体模型 最大反力 中间约间约束为为虚虚拟拟嵌固点位置 便桥总桥总体模型 最大竖竖向位移 便桥总桥总体模型 最大横横向位移 专业 专注 便桥总桥总体模型 最大应应力 由以上图示可知 在成桥状态下钢管桩最大反力为 40 5 t 最大竖向挠 度 1 2cm 最大侧向位移 2 2cm 梁单元最大应力 178 8Mpa 值得注意 的是 由于程序定义的挠度均为累计挠度 综上所述 本贝雷便桥能满足我标段施工和使用要求 专业 专注