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1、狮子山施工钢便桥书中铁航空港集团峨米铁路项目经理部三分部二o六年八月第1章概述1工程概况11便桥设计方案本便桥设计全长为13m,纵向设计跨径为1跨11.5m，宽7m，采用上承式工字 钢组合结构。构成形式为：主要承重构件为10排I56b工字钢组成，排间距0.75m, 长12m；桥面防滑花纹钢板，钢面板下设置I20a工字钢做为横向分配梁，间距根 选取0.4m，与槽钢桥面板焊接；桥台采用混凝土桥台，基础和台身采用C25混凝 土。尺寸根据施工现场情况而定，基础为7.6m长，高0.5m，1.5m宽，桥台长7.2m， 高3.5m，宽1.4。本栈桥按容许应力法进行设计。(JTG D60-2004)(JTJ0
2、24-85)(JTJ025-86)(JTJ0412000)12设计依据(1) 公路桥涵设计通用规范(2) 公路桥涵地基与基础设计规范(3) 公路桥涵钢结构及木结构设计规范(4) 公路桥涵施工技术规范(5) 公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)1.3技术标准(1)设计桥长:13m，单跨11.5m(3)设计桥宽：净宽7m(4)设计控制荷载:设计考虑以下二种荷载： 汽车-20,根据公路桥涵通用设计规范，取1.3的冲击系数。 50T履带吊机：履带接地尺寸4.5mX0.7m。 挂车-100级平板车，根据公路桥涵通用设计规范，取1.3的冲击系数。设计仅考虑单辆重车在桥上通行。
3、2. 5每条覆苗单位压力5. 6t/n).X1图1、汽车-20车荷载布置图总重* * * * 11Ml i.2 5 1图2、履带吊车荷载布置图3、挂车-100级加载布置图14自重荷载统计1）栈桥面层：桥面钢板，单位延米重31.42kg,长12m，中心间距30cm，总 重：0.3142*12*23=86.72KN，沿桥跨方向均布线荷载为：86.72/12=7.23KN/m2） 横梁I20a，单位重27.9kg/m，即0.279kN/m,长7m,间距0.4m，总重0.279 X7X30=58.59kN，沿桥跨方向总均布线荷载为:5.859 kN/m.3）纵梁I56b，单位重 115 kg/m,即
4、1.15kN/m，长 12m，间距0.75m，总重1.15 *10 *12=138KN，沿桥跨方向总均布线荷载为：11.5kN/m.1.5行人荷载根据公路桥涵设计通用规范取值3 kN/m。第2章横梁计算2.1横梁最不利荷载确定由于车辆是压在桥面板上，故认为车辆荷载传递到横梁上时是均衡传递的， 认为车辆最前后轴距间的横梁承担车辆集中荷载，这是偏于安全考虑的，对比三 种车辆荷载作用下单根横梁受力见表2-1：表2-1三种车辆荷载作用下单根横梁受力车辆荷载前后轴距和（m）分配横梁根数总轴重（kN）单根横梁承受（kN）汽车-204.51165059.09履带4.51150045.5挂车-100级6.41
5、5100066.67从表中可以看出，挂车荷载作用下，对横梁的受力最不利。2.2挂车荷载下横梁检算荷载分析：桥面槽钢自重荷载为7.23kN/m，横梁自重荷载0.279kN/m作用在横梁I20a工字钢上的均布线荷载为：7.23*0.4/7+0.279=0.692kN/m 人群荷载：不考虑与汽车同时作用轮压荷载：按挂车TOO车轮压计算活载P=250*1.3/2=162.5KN/m,恒载q=0.692KN/mwr-jgT0.692kN/rriIf 1:L81111 11 r采用RBCCE计算-7.241.8610.9720.07-11.79-2.G96.4215.5224.62-127.97-72.6
6、1-17.2&38.1-155.65-100.29-44.9410.4265.78根据计算结果可知：查的I20a： I=2370cm4W=237cm3最大弯矩M=24.62kn，最大剪力155.65kn，按照容许应力法进行相关验算O w=Mmax / rw = 24.62X 103/ 237 X 10-6=103.89Mpa145Mpa强度满足要求；剪应力T二VS/Ib其中剪力V=155.65 kN, I/s=17.2cm，腹板厚b=7mm，代入得T =155.65X1000/（172 X7）=129.28MPaT =140MPa,满足抗剪强度要求；第3章11m跨纵梁计算3.1荷载计算纵向主梁
7、：每排主梁延米重量为115kg/m，总重为：115X10X10-3X12X10 = 138kN,换算成桥跨方向均布线荷载为：11.5kN/m1）自重均布荷载：根据前面的计算可知均布荷载为：q=7.23+5.859=13.089kN/m2）人群荷载：不考虑与车辆同时作用；3）车辆荷载：按挂车-100验算；3.2纵向主梁计算为简化计算，贝雷架的上承受的荷载有集中荷载和均布荷载，均布荷载为桥 面系和纵梁自重，集中荷载为车辆荷载，集中荷载按汽车轮压荷载计算，计算模 型如图所示，对单片I56b工字钢q=13.089/10+1.15=2.46kN/m,集中荷载：挂车-100, p1=p2=p3=p4=1.
8、3X (250/10)=32.5KN2.46kN/nnimuiniiiiin.41 州II卜1山山山山山山十山山山山山1：山”训皿训皿【训皿皿山”11.5丄4用rbcce求得:第丨L1丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨川丨丨川I1JJH二最大弯矩M=245.42kn.M，最大剪力79.14kn查的I56b： I=68512.5cm4W=2446.69cm3a w=Mmax / rw =245.42 X 103/ 2446.69 X 10-6=100.31Mpa145Mpa强度满足要求；剪应力T二VS/Ib其中剪力V=79.14kN, I/s=47.14cm,腹板厚b=14.5mm，代入得T =79.14X1
9、000/（471.4X 14.5）=11.57MPaT =83MPa,满足抗剪强度要求；由计算可见：I56b工字钢作为纵梁，间距0.75m情况，各种车辆均能满足受 力要求。第4章桥面槽钢计算桥面板采用28a槽钢，槽钢下设中心间距400mm的I20a工字钢横梁，桥面 板净跨径为300mm （20a工字钢翼板宽度为100mm）。4.1、荷载计算其荷载分析如下：1）自重均布荷载：0.3142*23=7.23kN/m（沿桥跨方向菌斑荷载，对于每根纵 梁的均布荷载为0.3142 kN/m2）人群荷载：不同时考虑3）28a纵向槽钢间距30cm，横向分配梁间距为0.4m，纵梁受力计算按照 跨径为0.4m的5
10、跨连续梁进行验算4）汽车轮压汽车-20级轮压：车轮接地尺寸为0.6mX0.2m,纵梁间距0.3m, 0.3X 2=0.6,故每组车轮压在2根28a上，在槽钢上的分布宽度为0.2m；考虑冲击系 数1.3，则单根28承受的线荷载为1.3X140 F2F2F0.2=227.5kN/m；挂车-100级轮压：车轮接地尺寸为0.5mX 0.2m，纵梁间距0.3m, 0.25 X 2=0.5,故每组车轮压在2根28a上，考虑冲击系数1.3,则单根28a承受的线 荷载为 1.3X250 F2F2F0.2=406.25kN；对比上面3种车辆荷载，分别计算挂车-100级作用和75t履带时。4.2桥面纵梁计算当挂车
11、-100级作用在纵梁上，考虑横梁间距为40cm时，其计算模型、弯矩、剪力为：-2.22 -0.28-3.19-1.250.71.673.612.G44.58-36.45-12.1512.1536.4548.6-24.3024.348.6最大弯矩：4.58KN.m，最大剪力：48.6KN查的28a 开口侧截面抵抗矩 W=35.718cm3, 1=217.9 cm4 tw=1.25cm , A=40.02cm2最大弯矩M=6.28KN.M，最大剪力56.64kna w= Mmax /w = 4.58X 103/ (35.7 X 10-6)=128.3MpaV 145Mpa强度满足要求；T =V/A
12、，其中剪力取 V=48.6kN, A=40.02T =48.6X1000/(40.02)=12.14MPa174 KPa，因一般河岸淤泥质地基承载力较 低，建议开挖至相应基础深度，并通过试验确定地基承载力，确保满足要求。5.2抗滑移稳定验算台侧土压力按朗肯土压力公式计算。取Y =18kN/m3，ka=0.33， 则墩侧土压力 Pa=0.5Y h2ka=0.5 X 18 X 42 X 0.33=47.52kN 刀 Ni=G=83.71=837kNEPi= Pa =47.42 kN基底摩擦系数按沙砾取=0.35则 kc=0.35X837/47.52二 6.161.3满足要求。53抗倾覆验算墩侧土压力按朗肯土压力公式计算。取Y =18kN/m3, ka=0.33,则墩侧土压力 Pa=0.5Y h2ka=0.5 X 18 X 42 X 0.33=47.52kN于是，倾覆力矩M1=PaX0.3h = 47
