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1、务川至正安高速公路施工项目总经理部WZTJ-4 分部俭坪至晏溪公路便桥计算书(老林塘便桥)计算：复核：审核：贵州路桥集团有限公司务川至正安高速公路施工项目总经理部 WZTJ-4 分部2013 年 09 月目 录1 工程概况 .12 便桥设计计算和验算 .12.1 设计依据 .12.2 设计荷载 .12.3 设计参数 .12.4 便桥结构形式 .12.5 材料特性 .12.6 计算 .12.6.1 行车道32a 计算 .12.6.2 I32a 工字梁横梁计算 .12.6.3 贝雷主梁计算 .12.6.4 支点基础计算 .12.6.5 结论 .13 便桥设计结论 .11 工程概况老林塘临时施工便桥
2、位于务川至正安高速公路施工项目总经理部 WZTJ-4 分部境内老林塘大桥左右幅之间，桥面标高大致与左幅 3#墩承台设计标高一致。在正安县俭坪乡境内，香沟桥上游。为了方便老林塘大桥的施工，必须修建一座便桥沟通桥梁两岸，从而保证机具、材料等的运输和人员的顺利、安全通行。老林塘大桥临时施工便桥跨越一溪沟，根据我部技术人员实地勘察情况，桥址处溪沟宽度约为 60m，深度为 20m，河两岸地势陡峻，正安岸斜坡为顺层岩石高边坡。 溪沟上游山脉水系发育，虽常水位不高，但容易爆发山洪，为此充分考虑到雨季的防洪需求，不缩窄泄洪断面，修建桥墩时需要考虑泄洪要求，并且必须将桥墩桥台放在高位，以免爆发山洪时滚石撞击桥墩
3、。便桥桥跨布置为“21+21+21m”三跨简支贝雷梁组合的钢桥。两岸桥台采用钢筋砼浇筑，便桥主梁采用两组两排单层加强型贝雷片拼装而成，长度为63m，相邻两组贝雷梁之间间距为 3.8m，每组贝雷梁的贝雷片之间采用标准支撑架连接；在贝雷梁上采用 I32a 作为横向分配梁，间距约为 150cm；在横向分配梁上纵向铺设32a 作为桥面，桥面全宽为 6m。2 便桥设计计算和验算便桥计算选择跨径 21m 跨径计算。2.1 设计依据a.香沟桥自量测结构尺寸和施工范围内地形地貌。b.装配式公路钢桥多用途使用手册 。c.所涉及的相关规范。2.2 设计荷载验算荷载：挂-80。2.3 设计参数2.3.1 计算跨径：
4、21+21+21m2.3.2 桥面宽度：6m2.3.3 设计行车速度：5km/h2.3.4 通行能力：限单车通行2.3.5 设计年限：2 年2.4 便桥结构形式采用贝雷与型钢组合便桥，跨度 36m。其中纵梁（主跨梁）采用贝雷梁，横梁采用 I32a，不铺面板，直接利用倒扣32a 沿跨度方向平铺作为便桥行车面板。如下图：2.5 材料特性材料容许应力按如下采用：Q235 钢材的允许弯曲应力：145MPa；Q235 钢材的允许剪应力：85MPa；16Mn 钢材的允许弯曲应力：210MPa；16Mn 钢材的允许剪应力：120MPa；。临时结构容许应力可提高 1.3 倍。贝雷参数如下表：2.6 计算便桥在
5、挂车-80 最不利荷载工况作用下的结构强度和钢度。2.6.1 行车道32a 计算(1)结构布置本平台走道板结构形式为32a 的槽钢板倒扣在横梁上，槽钢间距 2cm；顺桥向布置于间距 1.5m 的 I32a 横梁上,如下图所示：(2)挂车-80 荷载挂车-80 荷载的荷载参见公路桥梁设计通用规范(JTG D60-2004)，如上图。最不利情况应为挂车的前轮或后轮荷载的作用点位于两横梁中点位置。(3)力学计算按集中力最不利梁计算，受力简图如下： mKNPlM25.17.5041maxKNQ25ax32a 应力计算：查32a 截面特性如下：32a 倒扣作为便桥面板，此时为取 Wy=46.5cm3=4
6、.6510-5m332a 弯矩应力为： MPaPaKamKNWMs 5.18s9.185185065.42173maxax 32a 剪应力为：tMPAQt .07.0.7187.23maxax 32a 挠度为：。mmKNEIPlf 35017.2105.32106485463max 2.6.2 I32a 工字梁横梁计算(1)结构型式横梁采用 I32a 工字钢，工字钢横梁安装在净距 6m 的单层两排贝雷梁上，计算时可保守按照简支梁 1m 跨径。最大受力位置出现在挂车纵向中心线与便桥纵向中心线重合位置或挂车横向中间的一个轮子。(2)力学计算轮胎作用于跨径 1m 简支梁，其力学图示如下：； (按简支
7、梁)；KNmM25maxKNQ50ax2.6.3 贝雷主梁计算(1)结构型式主梁由三组双排单层贝雷梁组成，组与组间净距 0.92m，跨径为 36m。当挂车行车至 36m 跨中时受弯矩最大。(2)荷载结构自重：32a：16 根38.2236m=21899.52Kg；I32a：25 根52.76m=7905Kg；贝雷自重：6 排12 片270=19440Kg；36m 跨径贝雷上恒载总重：（21899.52+7905+19440）=49244Kg；其他未计构件按 1.2 系数考虑，贝雷上恒载总重为49244Kg1.2=59093.4Kg=590.93KN。故单组贝雷（三片单层加强）每延米恒载为 59
8、0.9336=16.41KN/m。(3)力学计算活载：挂车-80 作用于 36m 跨中时，最大弯矩为 mKNPlM720368041max支点反力为 Q021max1自重：自重引起的弯矩和剪力分别为： mKNqlM42.658341.68122maxlQ.9.2ax1活载+自重最大弯矩为:M=7200+2658.42=9858.42KNm支点反力,即剪力为：Q=400+295.56=695.65KN根据装配式公路钢桥多用途使用手册，查表 3 得，两排单层加强贝雷片的容许弯矩 3375.0KNm，容许剪力为 490.5KN，本项目便桥为三个两排单层加强贝雷片，则贝雷片的容许弯矩 10125KNm
9、，容许剪力为 1471.5KN。故：M/M=10125/9858.42=1.031，满足要求！Q/Q=1471.5/669.89=2.21，满足要求！2.6.4 支点基础计算恒载 F1:36m 跨径贝雷上恒载总重：（21899.52+7905+19440）=49244Kg=50t；活荷载 F2;挂-80，即 80t支点按最不利情况：一半的恒载和全部活荷载作用在一端，N=F12+ F2=502+80=105t,由 6 个支点传递给扩大基础，扩大基础平面尺寸为 2m7m，每个支点平均受力为 T=1056=17.5t，贝雷的每个销轴最大作用力 45t，能满足要求所需扩大基础的压力 Pa=105t2m6m=87.5KPa，因此要求施工时基础开挖后的基底强度在 200KPa 以上，能满足要求。2.6.5 结论以上计算表明，本便桥满足施工和使用要求。3 便桥设计结论通过手算简化计算，可知本便桥在单车同行情况下最大荷载在挂-80 以下是安全的，但是要加强日常维护保养和检修，保证本桥是在设计边界条件下运营。
