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1、钢便桥设计与验算1、项目概况钢便桥拟采用18+36+21仃诠长共75m钢便桥采用下承式结构，车道净宽4、0m,主梁采用贝雷架双排双层，横梁为标准件16Mn材质128a,桥面采用定型桥面板,下部结构为钢管桩(529)群桩基础。2、遵循得技术标准及规范2、1遵循得技术规范公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)公路桥梁施工技术规范(JTGF50-2001)钢结构设计规范(GBS0017-2003)装配式公路钢桥使用手册路桥施工计算手册2、2技术标准2、2、1车辆荷载根据工程需要，该钢便桥只需通过混凝土罐车。目前市场上上最大罐车为16吊。空车重为16、6T混凝土重16*2、4=38、4T。总重
2、=16、6+3&4=550T。16m罐车车辆轴重17.251L7.33Tayiii2、2、2便桥断面HUT则【n/BLBQJ2、2、3钢便桥限制速度5km/h3、主要材料及技术参数根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范材料弹模(MP)屈服极限(MP)容许弯曲拉应力(MP)提咼后容许弯曲应力(MP)容许剪应力(MP)提高后容许剪应力(MP)4参考资料Q2352、1E+5235145188585110、5设计规范Q3452、1E+5345210273120156设计规范贝雷架2、1E+5345240-245N/肢-JTJ025-86,临时性结构容许应力按提高30-40%后使用,本表提高1、3计4、设计
3、计算(中跨桁架)4、1计算简图I#2535m上1吕n丄直ss按照钢便桥两端跨度需有较大纵横坡得实际需要，故每跨断开，只能作为简支架计算,不能作为连续梁来计算4、1、1中跨计算简图36、Om简支梁3&n4、1、2边跨计算简图21、Om简支梁4、2荷载4、2、1恒载中跨上部结构采用装配式公路钢桥一一贝雷双排双层。横梁为128a。43、47kg/m。单根重5*43、47=217、4kg=2、17KN纵梁与桥面采用标准面板：宽2、Om,长6、Om,重1、8T。恒载计算列表如下序号构件名称单件重(KN)每节(KN)纵桥向(KN/m)1贝雷主梁2、721、67、22横梁2、16、32、13桥面板18186
4、4销子0、030、720、245花架0、333、961、326其她0、447合计17、34、2、2活载如上所述采用16M得罐车，总重55、OT。因钢便桥净宽4、OM,罐车通过便桥时要求车辆居中行驶，故不考虑偏载得不利影响。4、3内力分析与计算显然，最大净宽发生在跨度中最大剪力发生在支座处。4、3、1恒载内力M跨中=(q/8)l2=17、3*3678=2802KN-mQ支座=ql/2=17、3*36/2=311、4KN支座反力F=Q支座=311、4KN4、3、2活载内力4、2、2、1活载内力分析绘制跨中点弯矩影响线(长度单位m)st17.35TI7.MT1?-MT跨中弯矩：M=1733*9+17
5、3、3*9*（18-3、4）/18+30*9*（18-3、4-1、85）/18+173、3*9*（18-1、35）/18=1559、7+12651+191、2+1442、7=445&7KN-m支点剪力（长度单位m）Q=1733+1733*（36-1、35）/36+173、3*（36-1、35-3、4）/36+30*（36-1、35-3、4-1、85)/36=173、3+166、8+1504+245=515KN4、3、2、2活载冲击系数1+u查公路桥涵设计通用规范(5TGD60-2004)补充说明4、3、2选用简支梁得基数f1=n/2l2式中:lc-结构跨中得截面惯矩Ic=2148588cm=O
6、、02149m4E-结构材料得弹性模数E=2、1*106kg/cm2=2、1*1011N/mimc-结构跨中处延米结构重力m=17、3KN=1730kg/m=1730NS/m2L-结构得计算跨径l=36、0m将上述数据代入式中：f1=31416/(2*362)=3、1416*1615/(2*36)=1、957HZ根据(JTGD60-2004)第4、3、2、5当1、5HZ1、95714HZ时：u=0、17671nf-0、0157=01186-0、0157=010290、1034、4荷载组合跨中弯矩:M=Mb+(1+u)M活=2802+1、103*4458、7=77199KN-m4、5强度验算4、
7、5、1查装配式公路钢便桥使用手册表5-6双排双层M=2*3265、4=65308KN-m7719、9KN-mQ=2*490、5=918KN879、4KN推论:虽然加强得双排层比不加强得双排层得恒载跨中弯矩弯曲得支点剪力均匀略有增加。但M与Q均比实际产生得有较大得富余,故选用加强得双排层应该就是安全得。补充计算如下：4、5、3加强杆增加得弯矩与剪力计算力卩强杆-根约80kg;每节需增加8根，则每m增加重量q=8*80/3=213、3kg/m增加得弯矩aM=凹/8*12=2、133*362/8=345、5KN-m增加得剪力Q=q/2*l=2、133*36/2=38、4KN4、5、4最终强度计算M=
8、13500KNm（7719、9+345、5）=8065KNmQ=918KN（841、1+38、4）=879、5KN结论：通过上述演算，可见采用加强得双排双层贝雷横梁，其强度即可满足工程实施（便桥能通过16m混凝土罐车）得安全需求。5、横梁设计及验算横梁拟采用16Mn128a每节桁架（3、0m）配置3根横梁。查表得|=7115cm4;WX=50&2cni;43、47kg/m;S=292、7cni5、1横梁计算简图如右下图所示（长度单位m）:混凝土罐车过桥时，令其缓慢居中行驶，故不考虑活载得偏载影响。5、2荷载5、2、1横梁上得恒载面板及横梁:2*6m重1、8Tq1=18/2/6*1、5=2、25
9、KN/m横梁自重q2=43、47kg/m=0435KN/m总恒载q=q1+q2=2、25+0、435=2、685KN/m恒载最大弯矩M恒=q*l/8=1/8*2、685*4、5=6、796KN-m恒载支剪力Q恒=1/2ql=1/2*2、685*4、5=6、041KN5、2、2横梁上得活载最大罐车得后轴重为17、33T=1733KN活载得支点反力（剪力）R=FB=1733/2=86、65KN活载得最大弯矩MC=MO=8665*1、35=117KNm5、3活载冲击系数1+u计算得方法同前，计算简支梁得基频f1=n/2l2=3、1416/（2*4、52）*42=3、1416*0、058*10/（2*
10、45）=44、99HZ查表得:u=0、45;1+u=1、455、4横梁上得内力组合跨中弯矩MLax=68+1、45*117=176、45KN-m支点剪力QU=6、041+1、45*86、65=131、68KN5、5横梁应力验算422弯曲应力=M/W=176、45*10/508、2=3472kg/cm2730kg/cm可见,横梁得弯曲应力已远超材料得容许值1、3*2100=2730kg/m2就是不安全得。故不得不另选工字钢规格。5、6横梁更改得应力验算433现将横梁改选为132aI=11080cm;W=692、5cm;S=400、5cm弯曲应力=176、45*104/692、5=2548kg/c
11、m2剪应力=Q*S/I*b式中:Q-截面得剪力Q=131、68KNS-截面得净面矩S=400、5cm2I-截面得惯性矩1=11080cm4b-截面得腹板厚度b=0、95cm代入得：剪应力=131、68*10*400、5/11080*0、95=501kg/cm2加出强杆0、83、21、0773横梁2、637、92、634前新面板18186、05销子10、030、3(50、126花架10、331、9(0、6657其她0、22合计14、：3&2、2活载与计算中跨时相同&3内力分析与计算最大弯矩发生在跨中最大剪力发生在支座附近63、1恒载内力：M跨中=14、3*212/8=788、3KN-mQ支座14
12、、3*21/2=150、2KN支座反力F=Q支座=150、2KN63、2活载内力63、2、1活载内力计算M影响线（长度单位m）3117-33717.33-17.33-跨中弯矩M=1733*5、25+1733*5、25*（10、5-3、4）/10、5+1733*5、25*（10、5-1、35）/10、5+30*5、25*（10、5-3、4-1、85）/10、5=909、8+6152+792、8+78、75=23966KN-m支点剪力（长度单位m）Q=1733+173、3*（21、0-1、35）/21+173、3*（21-1、35-3、4）/21+30*（21-135-3、4-1、85）/2仁17
13、3、3+162、2+1341+206=4902KN&3、2、2冲击系数1+u计算边桁架梁得基频f=n/2l2式中:lC-结构跨中得截面惯性矩IC=2*1154868cmE-结构材料得弹性模数E=2、1*1011N/m2mc-延米结构重力mc=14、3KN/m=1430NS/m2l-结构计算跨桁l=21、0m代入公式得：f=3、1416/（2*212）=3、1416*1841/（2*212）=6、557HZu=0、1767*lnf-0、0157=03161+u=1、316&4荷载组合跨中弯矩M=7883+1、316*2396、6=3942、2KN-m支点剪力Q=1502+1、316*490、2=795、3KN&5最终强度验算加强得双排单层M=2*3375=6750KN-m3942KN-mQ=2*490、5=981KN795、3KN结论：边跨采用加强得双排单层贝雷桁架就是安全得。7、下部结构验算中间墩采用529得钢管群桩基础。桥墩主面与横断面见附图7、1墩顶荷载7、1、1恒载中跨跨径1=36、0m中跨延米重q=（17、3+2、13）=19、43KN/m中跨
