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1、- *大桥装配式公路钢便桥工程专项施工方案之一设计计算书二一六年三月六日目 录1、 工程概况41.1 *大桥41.2 钢便桥52、 编制依据53、 参照规*54、 分析软件55、 便桥计算55.1 主要结构参数65.1.1 跨度65.1.2 便桥标高65.1.3 桥长65.1.4 结构体系65.1.5 设计荷载65.1.6 材料85.2 桥面计算85.2.1 桥面板85.2.2 轮压强度计算95.2.3 桥面板检算95.3 桥面纵梁检算105.3.1 计算简图105.3.2 截面特性105.3.3 荷载115.3.4 荷载组合135.3.5 弯矩图145.3.6 内力表145.3.7 应力检算
2、155.3.8 跨中挠度165.3.9 支座反力175.4 横梁检算175.4.1 计算简图175.4.2 装配式公路钢桥弹性支承刚度175.4.3 横梁模型185.4.4 作用荷载185.4.5 计算结果195.4.6 截面检算205.4.7 挠度检算205.5 主桁计算215.5.1 分配系数计算215.5.2 计算模型225.5.3 截面特性225.5.4 作用荷载245.5.5 荷载组合255.5.6 主要杆件内力及检算265.5.7 支座反力335.6 桩顶横梁计算335.6.1 上部恒载计算335.6.2 作用效应计算345.6.3 荷载分配系数计算345.6.4 荷载分配效应37
3、5.6.5 横梁计算模型375.6.6 横梁作用荷载375.6.7 横梁荷载组合385.6.8 横梁弯矩图385.6.9 横梁应力图385.6.10 横梁挠度395.7 钢管桩计算395.7.1 钢管桩顶反力395.7.2 钢管桩材料承载力检算405.7.3 钢管桩侧土承载力检算406、 钻孔平台计算415.8.1 桥面板计算415.8.2 纵向分配梁计算425.8.3 墩顶横梁455.8.4 平台钢管桩检算497、 剪力支承设计507.1 水平支承系507.1.1 2.3m水平支承检算507.1.2 2.5m水平支承检算507.1.3 5m水平支承检算(双根对肢)517.2 斜支承系51.
4、z.-*大桥工程专项施工方案装配式公路钢便桥设计计算书1、 工程概况1.1 *大桥*大桥工程位于*省*。*位于东溪中游，新建*大桥距离*大坝约5km。桥梁建成后，将代替既有*成为跨越*的主要通道，往西方向可通往*和*，往东途经县道*可通往*和*市区。*大桥桥梁中心桩号为K0+102.5，桥跨布置为(5*35)m，起始桩号：K0+009， 终止桩号: K0+196，桥梁全长187m。本桥平面位于直线上，纵断面纵坡1.4%。上部横断面采用4片预应力混凝土后*T梁布置，先简支后连续结构，梁墩正交，梁高2.3m。桥梁单幅布置，宽度为8m，双向二车道，横断面布置1m(人行道)+7m(行车道)+1m(人行
5、道）。桥面铺装采用12cmC50防水混凝土。该桥桥墩采用双柱式桥墩，柱径1.6m，中间设置柱间系梁，墩上接1.6m高的盖梁，桥墩基础采用钻孔桩，直径为1.8m；两侧桥台均采用U型台，扩大基础，两侧桥台各设一道D160型伸缩缝。桥梁于人行道处设置单侧路灯，以方便居民和车辆的夜间通行。桥梁设计洪水频率按百年一遇进行设计，并考虑以后水库扩容后库水位提升对桥梁的影响。根据*大桥防洪影响评价报告，*大坝百年一遇水位为98.66m，按水面坡降换算到桥址处为98.78m，水库扩容后库水位提升1.02m，因此百年一遇设计水位为99.80m，本设计梁底最低高程104.39m。 桥梁详细情况参见1:*大桥桥型布置
6、图。1.2 钢便桥为克服河流障碍，完成和安大桥基础和墩身工程施工作业，必须修建施工临时便桥，根据桥梁工程建设管理规定，编制该专项报告。2、 编制依据1) *大桥工程一阶段施工图设计文件，*交通勘测*。2015年9月。2) *大桥工程施工招标文件3) *大桥工程施工投标文件4) HNJ5253G(9m)的砼搅拌运输车技术资料，海诺集团。5) 321装配式公路钢桥使用手册；3、 参照规*1) 公路桥涵施工技术规*，JTG/T F50-2011；2) 公路桥涵设计通用规*JTG D60-2015；3) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规*JTG 62-2004）；4) 公路桥涵地基与基础设计规*
7、（JTGD63-2007）；5) 钢结构设计规*GB50017-2003；6) 公路圬工桥涵设计规*JTG D61-2005；4、 分析软件CsiBridge 17.2版5、 便桥计算5.1 主要结构参数5.1.1 跨度受插打钢管桩基础履带吊车吊臂限制，便桥跨度采用9m。5.1.2 便桥标高根据*管理处提供库区水位调洪资料，确定桥面标高为常水位高程，采用91.5m。桥下净空设定为3m，则梁底高程确定为94.5m。5.1.3 桥长根据桥跨布置，桥长为180m。5.1.4 结构体系便桥采用9m连续梁结构，由装配式公路钢桥拼装，基础采用630*10钢管桩基础，每墩位设置六根钢管，桩顶安装2I32b作
8、为横梁，梁部采用6榀贝雷架，间距0.9+0.9+1.2+0.9+0.9m，贝雷梁上横向安装I20b横梁，横梁位于贝雷架节点位置，间距705+705+705+705mm，横梁上铺设由25槽钢和钢板焊接空心方钢，槽向向上，间距300mm，在桥面槽钢上焊制12mm带肋短钢筋作为防滑设施。5.1.5 设计荷载 根据施工阶段可能出现的荷载，设计采用以下荷载条件计算：1) 混凝土运输车车辆荷载(以下简称车辆荷载)根据HNJ5253G(9m)的砼搅拌运输车技术资料，其荷载布置如图5.1.4。1跨内仅布置1台。图5.1.4-1 混凝土运输车车辆荷载2) 履带吊荷载(以下简称履带荷载)架梁时采用55t履带吊，吊
9、重按15t考虑，1跨内仅布置1台。参考SCC550C55t履带吊技术资料，其荷载布置如图如下：2 55t履带吊荷载5.1.6 材料1) 桁架桁架采用16Mnq，fs=310Mpa; fv=180Mpa;fce=400Mpa。2) 销子材料为30CrMnTi，直径为49.5mm，重3kg。3) 弦杆螺栓规格为M36110，材料为16Mn，重kg，容许抗剪力为150kN，容许拉力为80kN。4) 外购材料钢板和型钢采用Q345B钢。5) 钢弹性模量Es2.06105MPa；5.2 桥面计算5.2.1 桥面板纵梁采用C25a加焊10mm钢板形成箱型结构，其计算简图为4跨连续梁。C25a主要参数如下:
10、5.2.2 轮压强度计算轮压强度计算序号车辆类型项目变量单位计算公式参数值1混凝土运输车分布宽度Bm0.62跨度Lm0.23后轮轴重PKn1254面积分布压力oakPa5/4/31041.667 5履带吊车履带宽度BLm0.700 6履带集度QLkn/m72.000 7履带面积集度qa1kPa6/5102.857 8吊载不均匀系数k1考虑1/3着地3.000 9分布集度qakPa7*8308.571 10最不利轮压qa1042.000 5.2.3 桥面板检算桥面板宽度250mm，厚度6mm，承受轮压1042Kpa，按2边支撑无限长(分析采用3m)单向板计算。计算结果如下：1) 主应力其最大主应
11、力s11=245Mpa，满足要求。2) 挠度最大挠度：f=1.4mm，L/f=250/1.4=178150。5.3 桥面纵梁检算纵梁计算时，因不利荷载工况明确，可采用CsiBridge静力计算。5.3.1 计算简图计算简图采用4跨等间距连续梁图5.3.1 桥面纵梁,模型图5.3.2 截面特性图5.3.2截面几何参数5.3.3 荷载5.3.3.1 恒载程序根据材料密度自动计算。5.3.3.2 车辆荷载车辆轮压分布宽度为0.6m，纵肋间距为0.30m，考虑2片梁共同承受，则P=125/2=62.5kN。车轮间距为1.35m，另1轮作用在邻跨。程序通过移动荷载加载。图5.3.3.2 车辆移动荷载参数
12、5.3.3.3 履带荷载履带分布宽度0.7m，长度4.5m，分配梁数n=0.7/0.3=2.333,则所分配履带压力QL=34.286kN/m。图5.3.3.3 履带移动荷载参数5.3.4 荷载组合5.3.4.1 车辆荷载组合5.3.4.2 履带荷载组合5.3.5 弯矩图5.3.5.1 车辆荷载组合5.3.5.2 履带荷载组合5.3.6 内力表纵梁内力表序号FrameOutputCaseStepTypeV2M3Te*tTe*tTe*tKNKN-m11B_TRUSSMa*5.642021B_TRUSSMin-46.53031B_TRACKMa*1.32041B_TRACKMin-5.423052
13、B_TRUSSMa*5.7398.192462B_TRUSSMin-46.433-1.002972B_TRACKMa*1.4170.947282B_TRACKMin-5.326-0.241393B_TRUSSMa*42.3510.1975103B_TRUSSMin-12.011-2.0228113B_TRACKMa*4.11.4123B_TRACKMin-1.047-0.4996134B_TRUSSMa*42.4476.3767144B_TRUSSMin-11.915-3.0599154B_TRACKMa*4.1971.1201164B_TRACKMin-0.95-0.7751175B_TRUSSMa*8.4321.0341185B_TRUSSMin-73.114-5.1831195B_TRACKMa*1.6030.1942205B_TRACKMin-18.904-2.3474216B_TRUSSMa*15.0345.9292226B_TRUSSMin-35.343-3.944236B_TRACKMa*2.8431.0942246B_TRACKMin
