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1、高速公路栈桥设计计算书零一七年十月1.概述1.2 设计规范及依据1.3. 设计条件1.4. 结构布置型式及材料特性 14.1结构布置型式 1.4.2材料特性2.5. 荷载计算3.5.1恒载3.5.2活载3.6. 桩嵌固点计算 4.7. 主栈桥计算4.7.1工况分析4.7.2工况与计算模型57.3计算结果汇总97.4钢管桩稳定性验算 1.08. 钢管桩桩长计算1.19. 上部结构计算 121概述000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
2、000000000000000000000000000000000000000000 000000000000000000000000002. 设计规范及依据(1) 主线及互通匝道初步设计图(2) 初步设计阶段工程地质勘查报告；(3) 港口工程荷载规范(JTS 144-1-2010)；(4) 港口工程桩基规范(JTS 167-4-2012)；(5) 海港水文规范(JTS 1452-2013);(6) 钢结构设计规范(GB50017-2003);(7) 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)；3. 设计条件1、栈桥设计边界条件引用初步施工图设计设计说明相关数据。2、主线栈桥设置在前进方
3、向左侧。3、栈桥宽度按9米设计。4、 栈桥荷载主要8方混凝土罐车、50t吊机、钢护筒重约30t，钢筋笼约20t，回旋 钻机和旋挖钻机。4. 结构布置型式及材料特性4.1结构布置型式栈桥顶标高暂定+3.0m,宽9m。面层体系自上而下依次为桥面板、横向分配梁I22ac 主纵梁采用321型单层9排贝雷片，承重梁采用2H600X 200X11X 17型钢；栈桥下部 结构采用桩基排架，排架横向桩间距 3.825m,纵向间距12m,每60m设置制动墩，每 120m设计伸缩缝，排架桩基采用630 x 8mm9DC3林勲对卽2+战)771字幌分配縈碰？ mJ825582b栈桥标准横断面4.2材料特性1) Q2
4、35钢材的强度设计值：弯曲应力 f 215MPa(t 16mm) , f 205MPa(16mm t 40mm) 剪应力 fv 125MPa(t 16mm) , fv 120MPa(16mm t 40mm)2) Q345钢材的强度设计值：弯曲应力 f 310MPa(t 16mm) , f 295MPa(16mm t 35mm) 剪应力 fv 180MPa(t 16mm) , fv 170MPa(16mm 4T=8.36m，按弹性长桩考虑。7. 主栈桥计算7.1工况分析7.2.1计算工况计算按二跨12米为模型，按两10方混凝土罐车和履带吊机分别作用，计算荷载工况如下：工况何载工况一自重+双罐车偏
5、载作用边墩工况二自重+双罐车偏载作用跨中工况三自重+双罐车偏载作用中墩工况四自重+履带纵向偏载作用边墩工况五自重+履带纵向偏载作用跨中工况六自重+履带纵向偏载作用中墩工况七自重+履带横向偏载作用边墩工况八自重+履带横向偏载作用跨中工况九自重+履带横向偏载作用中墩考虑自重、罐车、履带吊、车辆制动力（仅罐车）。各工况荷载组合如下：正常工作期基本组合：1.2X+1.4X（ +）1.2X+1.4X标准组合：+履带吊通行时罐车不通行。履带吊通行分别考虑作用在跨中（弯矩最大）及端部 （剪力最大）贝雷上。7.2工况与计算模型722计算模型采用MIDAS计算，各构件均采用梁单元一、主栈桥整体计算模型：12m跨
6、单排墩分析模型00000織。000888 8 0o0 00 00 和071 0證双罐车偏载作用边墩双罐车偏载作用跨中履带纵向偏载作用边墩履带纵向偏载作用跨中履带纵向偏载作用中墩履带横向偏载作用边墩履带横向偏载作用跨中履带横向偏载作用中墩7.3计算结果汇总1)构件计算结果汇总构件类型工况一工况二工况三工况四工况五钢管桩0 630 X 8组合应力(MPa)78.469.490.748.351.5弯矩(kN m)97.375.295.79.915.8轴力(kN)630.4597.8800694.2702.3承重梁组合应力(MPa)44405132.435.22H600X 200剪应力(MPa)30.
7、230.740.434.431.9弦杆轴力(kN)95.4223.357.2305.8365.312m跨贝雷竖杆轴力(kN)113.283.797.1189.1131.5斜杆轴力(kN)65.37649.8146.1129.9构件类型工况六工况七工况八工况九备注钢管桩组合应力(MPa)63.449.551.565.6弯矩(kN m)2.4610.32.4基本组合0 630 X 8轴力(kN)980.2743.5737.71017.2承重梁组合应力(MPa)43.455.755.569.3基本组合2H600X 200剪应力(MPa)52.135.637.650.8弦杆轴力(kN)96.6218.
8、8269.5112.812m跨贝雷竖杆轴力(kN)181.1143.3107.4114.8标准组合斜杆轴力(kN)103.679.5100.393.72)整体位移类别工况一工况二工况三工况四工况五竖向位移(mm)6.312.93.91520.9类别工况六工况七工况八工况九备注竖向位移(mm)4.912.015.75.6标准组合3) 630X 8钢管桩反力(固结)类别工况工况工况工况 四工况五工况 六工况 七工况 八工况 九备注轴力(kN)459.1448.3592.7501.8515.6714.2539.9548.2747.9标准 组合7.4钢管桩稳定性验算钢管桩 630X8工况三下，最不利内
9、力组合： N=800kN , M=95.7kN?m工况九下，最不利内力组合： N=1017.2kN, M=2.4kN?m钢管桩 630X 8A=15632mm2lx=0.756X 109mm4 Wx=2.4 X 106mm3i=220mm两端按铰接考虑，计算长度按 L=8000mm/= L0/ i=36.4属于b类截面，查表得 x=y=0.9121)弯矩作用平面内稳定计算：工况三：(T =?+ ?1?1-0.8?/? ? = 91.8MPaf=215MPa工况九：(T =?+= 72.4Mpaf=215Mpa? ?1?1-0.8?/? ?2)弯矩作用平面外稳定计算:工况三：a =?+ ?n=84.0Mpaf=215Mpa1?工况九：a =?+?n；=66.1Mpaf=215Mpa?彳？?1?钢管桩稳定性验算满足要求8钢管桩桩长计算泥面标高参考初步设计阶段工程地质勘查报告。根据港口工程桩基规范(JTS167 4 2012)第424条:1Qd(UqfiliqRA)R式中：Qd 单桩垂直极限承载力设计值(kN)；r单桩垂直承载力分项系数，取1.45；U桩身截面周长(m);qfi单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值(kPa)；h桩身穿过第i层土的长度(m)；qR 单桩极限桩端阻力标准
