仰拱栈桥方案
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整理人 尼克东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案及对策附件:南海明珠大桥海洋环境影响报告书(简本)交通运输部天津水运工程科学研究所天津滨海新区二〇一四年十一月目录1.项目概况 (1)2.评价内容 (3)3.项目建设与产业政策及相关规划的相符性 (3)4.环境质量现状分析与评价结论 (3)5.环境影响预测分析与评价结论 (4)6.环境风险事故影响评价结论 (5)7.环境保护对策、措施和建议结论 (6)8.综合结论 (7)项目概况项目名称:南海明珠大桥建设规模:本工程拟建于琼州海峡南岸海口湾西部与澄迈湾交接处。
南海明珠大桥包括主桥及引桥,路线全长2343.5m。
其中桥梁总长2107.5m,路基总长236m。
南海明珠大桥推荐桥型方案布置为:主桥为60+3*100+60m矮塔混凝土梁斜拉桥;南引桥为3*23m现浇箱梁+19×40m预制小箱梁,北引桥为18×40m 预制小箱梁+(40+60+40)m现浇箱梁。
项目总投资为69582.74万元,施工期4年。
地理位置:本工程拟建于琼州海峡南岸海口湾西部与澄迈湾交接处,地理坐标为:20° 3'41"N,110°13'31"E,位于海南省海口市新国宾馆以北约2km的海域。
桥址区距海口市滨海大道约50m,距秀英港约6km,交通极为便利,建设项目地理位置见图1.1-1。
文件编号:DF-75-CC-61-F7图1-1 本工程地理位置图第2页共10页评价内容根据《海洋工程环境影响评价导则》,本项目工程类型属于散货码头工程,工程内容中包含填海造陆以及港池疏浚工程内容,评价内容主要包括:水质环境、沉积物环境、生态环境、水文动力环境以及环境事故。
另外,地形地貌与冲淤环境为可选环境影响评价工作内容。
考虑本项目为散货码头,因此在报告书中对环境空气的影响也将进行简要分析。
各单项环境影响评价内容见表2-1。
表2-1 海洋工程建设项目各单项环境影响评价内容本项目属于跨海桥梁项目,根据国家《产业结构调整指导目录(2011年本)》,本项目属于第一鼓励类,第二十四项公路及道运输(含城市客运)“9.特大跨径桥梁修筑和养护维修技术应用”。
仰拱栈桥结构计算书拟在水垫塘R-13-2处施工预留廊道洞口布置自制仰拱栈桥,仰拱栈桥沟通连接预留施工廊道靠河侧洞口和R-13-1,布置高程EL1596.00m,同时满足R-13-2块EL1595.00m以下优先施工与右岸洞群施工通道通行。
仰拱栈桥净跨度11.35m,为两端简支结构,主要为满足右岸洞群施工车辆通行,仰拱栈桥分左右两支设置,单支由12根I25a工字钢并排,翼缘满焊接成箱型结构,宽度1.2m,表面焊接Φ8圆钢防滑,两支栈桥之间宽度1.0m,栈桥总宽度3.4m。
1、结构计算参数1.1、极限荷载最大荷载为8m3混凝土运输车装载6m3混凝土时通过栈桥,8m3混凝土运输车自重14t,混凝土按2400kg/m3计算,总质量28.4t。
综合考虑慢速通过(≤5km/h)的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响,按最大总荷载的120%考虑极限荷载,单支极限荷载,考虑混凝土搅拌运输车80%以上荷载集中在后轮,计算时按照最不利情况,以极限荷载下的点荷载作用考虑。
1.2、自重仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算,I25a工字钢单位重量38.1kg/m,单支仰拱栈桥自重荷载。
2、抗弯计算根据简支梁受弯结构特性,最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩,栈桥最大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成:点荷载最大弯矩自重荷载最大弯矩抗弯计算按照《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)中4.1.1公式f W γM W M ≤+nyy y nx x x γ (4.1.1) 式中 M x 、M y ——同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面:x 轴为强轴,y 轴为弱轴);W nx 、W ny ——对x 轴和y 轴的净截面模量;x γ、y γ——截面塑性发展系数;对工字形截面,x γ=1.05,y γ=1.20;对箱形截面,x γ=y γ=1.05;f ——钢材的抗弯强度设计值。
仰拱栈桥单支栈桥抗弯强度计算:25345nx x 211mm /112121002.405.1101036.71097.4N W M M f =⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+=)()(γ I25a 工字钢采用Q235钢材,抗弯强度设计值为2/205mm N f =,安全系数为83.11122051===f f k 经验算抗弯强度满足设计要求。
Z Q18型自行式仰拱移动栈桥设计方案1工况要求ZQ18型栈桥可自行实现纵向移动作业。
主体结构为模块化拼装型式,具有适于变跨、方便运输、快速拼装等特点。
一个循环最大施工长度12.5m,栈桥行车道宽度3.5m,仰拱加回填高度2.3m,前、后坡桥坡度不大于25%,允许通过的最大载荷50T,栈桥移动速度小于8m/min。
使用栈桥,可以实现整幅仰拱一次施工完毕,人工配合机械清碴、绑扎钢筋、立模、浇注仰拱。
混凝土由罐车通过溜槽进行浇注。
插入式振捣棒振捣密实。
待仰拱混凝土强度达到设计要求后进行仰拱回填施工。
仰拱回填顶面中线处预埋量测桩。
2主要技术参数主桥长:18m前坡桥长:12m后坡桥长:2.0m后引桥板长:0.7m前坡桥坡比:25/100一个循环最大施工长度:20m栈桥行车道宽度:3.5m人行道宽度:1m前轮距4.8m后轮距4.8m车轮直径(钢制)φ315mm墩柱横向间距3900mm整桥允许通过的最大载荷:50t作业桥下作业空间2600mm前顶升油缸行程:300mm后顶升油缸行程:200mm栈桥移动速度:8m/min整桥重量:50500Kg整机配电功率:20.5KW手动葫芦5t×23t×2动载系数1.2车辆通行限速≤15Km/h3结构介绍栈桥由主桥、前坡桥、后坡桥、桥墩(支腿)、驱动行走装置、液压升降顶升装置、走台、栏杆等部件组成。
可实现纵向移动作业。
主体结构为模块化拼装型式,方便运输、快速拼装等特点。
3.1主桥由桥面与主梁组成,为下承式结构。
两侧刚性梁为焊接H型钢,分两段,用高强螺栓联接成18m。
桥面由2m标准块而成;桥面板为δ12,其上焊有φ12mm螺纹钢筋;桥面开料口(0.3m×0.3m),方便桥下混凝土浇注,不用时采用钢板遮盖。
桥面通过M20高强螺栓与刚性梁牛腿联接。
3.2前坡桥长12m、宽3.5m,分成两块,尺寸均为1.75m×12m,用螺栓连接成3.5m宽,桥面上焊有φ25螺纹钢,防滑,其中间下部设有支撑。
郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制:审核:审批:四川公路桥梁建设有限公司郑西高速尧栾段YLTJ-1项目经理部二0一七年五月东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、工程概况1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近,为左右分离式隧道。
左洞起讫桩号:ZK4+306~K5+937;右洞起讫桩号:K4+319~K5+955。
详细情况见下表2、东沟隧道地属伏牛山系,海拔高程320-450m,山势陡峭,河沟纵横,进口交通条件较差,出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。
3、东沟隧道设计为双向四车道隧道,采用的主要技术标准如下:(1)道路等级:山岭区高速公路;(2)设计行车速度:100Km/h;(3)地震:隧址区内地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度Ⅵ度。
(4)隧道建筑限界:隧道净宽:0.75+0.75+2×3.75+1+1=11m;隧道净高:5m。
4、该段隧道地质条件较复杂,受断层破碎带影响,隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。
隧道围岩等级主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成,Ⅳ、Ⅴ级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设,每0.6~1m一榀。
二次衬砌采用C30防水混凝土,防水等级为P8。
二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工,Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工,Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。
出渣采用无轨运输,仰拱超前衬砌,二衬施工采用一次全幅灌注方式,一次灌注长度12 m,距开挖掌子面40~100 m。
为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰,采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。
1、仰拱栈桥设计(1)行走车辆的情况在衬砌前,通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50装载机、红岩金刚自卸汽车、砼运输车,小松PC240挖掘机等,其自重、宽度等基本参数见表1。
表1主要施工机械车辆状况根据表1,以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载,其前桥重量12t ,后桥重量为28 t 。
东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案清晨的阳光透过窗帘,洒在图纸的每一个角落,仿佛在为我指明方向。
我已经在这个行业摸爬滚打了十年,对于这类项目,早已驾轻就熟。
现在,就让我以“东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案”为题,为大家详细阐述一下我的想法。
一、项目背景东沟隧道位于我国某重要交通要道,为了提高交通便捷性,降低交通事故发生率,本项目旨在设计一座米仰拱栈桥。
该栈桥将穿越隧道,连接两侧道路,为过往车辆提供更为安全的通行环境。
二、设计理念1.安全性:栈桥设计必须确保车辆在行驶过程中的安全,降低事故风险。
2.美观性:栈桥应与周边环境相协调,展现出独特的美学价值。
3.经济性:在满足功能需求的前提下,降低成本,提高投资效益。
4.可持续性:栈桥设计应充分考虑环保要求,实现资源的可持续利用。
三、设计方案1.结构设计(2)栈桥两端设置重力式桥台,与隧道口连接,确保结构整体稳定性。
(3)栈桥采用米仰拱结构,有利于减小土体压力,降低隧道开挖难度。
2.桥面设计(2)设置排水系统,防止雨水对桥面产生冲刷。
(3)桥面两侧设置防撞栏,保障车辆安全。
3.照明设计(1)栈桥两端设置照明装置,照亮隧道口,提高驾驶员视线。
(2)桥面设置照明系统,确保夜间行驶安全。
4.环保设计(1)采用绿色建筑材料,降低对环境的影响。
(2)设置雨水收集系统,实现水资源循环利用。
(3)栈桥两侧种植绿化植物,改善周边生态环境。
四、施工方案1.施工准备(1)对施工人员进行技术培训,提高施工质量。
(2)编制施工组织设计,明确施工进度、人员配置等。
(3)办理相关手续,确保项目合法合规。
2.施工流程(1)栈桥主体结构施工:采用分段施工法,逐段完成箱梁预制、安装。
(2)桥面施工:在箱梁上铺设沥青混凝土,安装排水系统。
(3)照明系统施工:安装照明设备,调试照明效果。
(4)环保设施施工:种植绿化植物,设置雨水收集系统。
3.施工质量控制(1)严格把控材料质量,确保符合国家标准。
(2)加强施工过程监督,及时发现问题并整改。
仰拱栈桥加工技术交底
一、仰拱栈桥加工
每幅仰拱栈桥由两片梁板组成,每片梁板由4根I36b工字钢焊接而成,工字钢长度12m,工字钢间距20 cm,设8组中间连接,间距1.5 m,每两根I36b工字钢中间用I16工字钢焊接联接成一个整体。
梁板上面用¢22钢筋焊接,钢筋
间距20cmm,下面采用l5 cm宽、10 mm厚钢板将4根I36b 工字钢焊接联成一个整体。
(栈桥加工图附后)
二、仰拱栈桥数量确定
测定混凝土的养护时间为 4 d能达到行车要求,仰拱施工作业循环时间为 2 d,每循环施工9 m,每幅仰拱栈桥月进尺
54m。
掌子面开挖平均月进尺120m,要仰拱施工与掌子面开
挖进度相匹配,至少需2幅(4片)仰拱栈桥才能满足要求。
三、施工要点
1、栈桥加工严格按照技术交底施工,焊缝饱满。
2、仰拱栈桥就位时,要注意安设的平整及安设宽度符合设计
要求,保证车辆行车安全及不同轮距的车辆均能通过仰拱
栈桥。
3、仰拱栈桥上部的泥水及残余混凝土应及时清除,以保持栈桥上部的清洁。
4、车辆通过栈桥时限速 5 km/h,栈桥下面严禁人员施工,确保施工安全。
四、单片栈桥材料数量
序号规格名称单位数量备注
1 I36b工字钢m 48 4根
2 ф22钢筋kg 135
3 I16工字钢kg 96
4 钢板㎡ 1.1 10mm厚。
向莆铁路F J—5A标(FDK536+182.32~FDK543+674.01)仰拱栈桥设计方案编制:复核:中铁一局四公司向莆铁路FJ-5A标杜坞项目部二〇〇九年六月二十六日仰拱栈桥设计方案一、工程概况小远亭隧道位于福建省闽侯县永丰村,起讫里程为FDK539+490~FDK539+837,全长347m,Ⅴ级围岩,最大埋深为30.5m,最小埋深约3m位于隧道出口处,地表最大坡度为1:3.6,本隧道为浅埋隧道。
主要施工方法拟采用明挖34m(洞口斜切式洞门段)、交叉中隔壁(CRD)法163m(FDK539+507~+630、FDK539+780~+820)及三台阶七步开挖法150m(FDK539+630~+780)。
二、编制依据1、施工图设计:《小远亭隧道设计图》向莆施图(隧)111;《双线隧道钢架、施工方法及辅助施工措施参考图》向莆隧叄07(Y)。
2、《路桥施工计算手册》3、《实用土木工程手册》三、仰拱栈桥设计方案结合施工现场,栈桥长设12m可满足施工要求。
斯太尔自卸汽车两车轮胎宽0.61m,根据施工经验,栈桥宽设1m可满足行车和行人要求。
四、栈桥设计计算⑴施工运输车辆斯太尔自卸汽车,自重12.5t,载重22.5t,总重量35t。
⑵栈桥设计计算根据设计方案,栈桥按跨度10m的简直梁进行计算。
①根据施工运输车辆总重,荷载按照汽车-超20级计算,荷载图示如下:30120120140140汽车-超20级计算图示②影响线根据简支梁影响线竖标计算公式M=ab/L,可知栈桥在跨中位置,a=b 时,影响线竖标值最大,栈桥处于最不利荷载位置,M 中=5×5/10=2.5作M 中的影响线,如下图所示:计算示意图⑶⑴⑵影响线③分别布载,计算跨中最大弯矩布载如上图(1)、(2)和⑶所示,情况⑴的跨中最大弯矩为:M中(1)=2.5×140+1.8×140=602kN·m情况⑵的跨中最大弯矩为:M中(2)=1×30+2.5×120+1.8*×120=546kN·m情况⑶的跨中最大弯矩为:M中(2)=0.05×120+0.75×120+0.75×140+0.05×140=208kN·m 动荷载冲击系数:1+μ=1+50/(70+L)=1+50/(70+10)=1.63安全系数:1.2通过计算说明后轮位于跨中(情况⑴)时为最不利荷载情况,此时最大弯矩为:Mmax=6.02×108×1.63×1.2=1.18×109N·mm④计算最小抗弯截面模量查《路桥施工计算手册》,钢号16Mn钢材的容许应力[σ]=210MPa 最小抗弯截面模量:W min=Mmax/[σ]=5.05×108/210=5.6×106mm3⑤计算工字钢根数预采用I30a的工字钢,查《实用土木工程手册》,其Wz=597×103 mm3,所需的根数n=5.6×106÷597×103=10根。
新建宝鸡至兰州客运专线甘肃段项目经理部三工区仰拱栈桥施工方案编制:审核:批准:中铁隧道集团二处有限公司宝兰客专甘肃段项目经理部三工区二0一三年十一月十六日仰拱栈桥施工方案一、工程概述随着施工进度要求,我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工,为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响,故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。
隔跨跳跃施工,待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后,即强度达到设计强度的100%,方可移走栈桥,到下一隧底开挖槽上,依次循环使用。
二、仰拱栈桥的选型按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况,并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则,一般仰拱施工段落为6米。
根据现场工字钢的供应情况,并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。
拟选择采用2根22a#工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排,顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10~15cm,以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。
纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行,两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部。
钢材长度为工字钢标准长度9米。
净跨度按6m进行计算,如图a所示:单位: m工字钢间上下翼缘板采用通长焊接,提高整体性.三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构为两部各6根Ⅰ22a 工字钢并排布置作为纵梁,每两根工字钢上下翼缘板通长焊接,横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接,保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力,并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。
设计荷载按出渣车40t 重车,前后轮轮距为4.5m ,前轴分配总荷载的1/3,后轴为2/3,左右侧轮各承担1/2轴重,工字钢为整体共同承担重车荷载,工字钢自重、按1.15系数设计,动载及安全系数设计为1.1。
1、力学简化梁两端都有转动及伸缩的可能,故计算简图可采用简支梁(如图b )。
单位:cm由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的,因此在进行结构强度计算时,应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[σ]故需确定荷载的最不利位置,经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时,应取P/3荷载在跨中位置(如图c ):图cL/2P/3P/6450AB单位:cm计算最大剪应力时,取荷载靠近支座位置(如图d )。
郑州至西峡高速公路尧山至栾川段 Y LTJ-1标5RBG东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制: 审核: 审批:四川公路桥梁建设有限公司 郑西高速尧栾段 YLTJ-1项目经理部二0一七年五月东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、工程概况1东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近,为左右分离式隧道。
左洞起讫桩号:ZK4+304 K5+937;右洞起讫桩号:K4+319- K5+955 详细情况见下表2、东沟隧道地属伏牛山系,海拔高程320-450m,山势陡峭,河沟纵横,进口交通条件较差,出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。
3、东沟隧道设计为双向四车道隧道,采用的主要技术标准如下:(1)道路等级:山岭区高速公路;(2)设计行车速度:100Km/h;(3)地震:隧址区内地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度切度。
(4)隧道建筑限界:隧道净宽:0.75+0.75+2 X 3.75+1+1=11m隧道净高:5m4、该段隧道地质条件较复杂,受断层破碎带影响,隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。
隧道围岩等级主要为级,初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成,W、V级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设,每0.6〜1m 一榀。
二次衬砌采用C30防水混凝土,防水等级为P8。
二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及V级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工,W级围岩采用上下台阶法施工,川级围岩采用全断面开挖施工。
出渣采用无轨运输,仰拱超前衬砌,二衬施工采用一次全幅灌注方式,一次灌注长度12 m,距开挖掌子面40〜100 m。
为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰,采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。
1、仰拱栈桥设计(1)行走车辆的情况在衬砌前,通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50装载机、红岩金刚自卸汽车、砼运输车,小松PC240挖掘机等,其自重、宽度等基本参数见表1。
表1主要施工机械车辆状况(2)荷载的确定根据表1,以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载,其前桥重量12t ,后桥重量为28 t。
仰拱栈桥施工方案
一、工程概况
1、隧道设计技术标准
(1) 公路等级:双向四车道高速公路
(2) 设计速度:80km/h
(3) 设计荷载:公路-I级
(4) 隧道建筑限界,见表1
表1 隧道建筑限界表
(5)洞内清洁:纵向通风时,CO允许浓度:隧道长度L≤1000m δ=300PPm,隧道长度L≥3000m δ=250PPm(其余内插取值),烟雾允许浓度:0.0065m-1。
2、隧道设置
本隧道按长度划分属长隧道
表2 隧道一览表
寒岭界隧道
隧道全长2820m,隧道为双洞单向交通隧道,左右洞测设线间距21.0~37.5m,其中炎陵端K87+580~K87+800、汝城端K90+300~K90+400测设线间距小于25m,按分离式隧道设计,施工按小净距方法施工。
炎陵端起隧道平面上位于R=1600m+R1800m的S曲线上,汝城端隧道左线为直线段接R=1000m的缓和曲线段,右线为直线段接R=1200m的缓和曲线段。
左右洞路面最大横坡均为3%,在反向超高段进行了超高变化段的设置。
隧道纵面左线、右线纵坡从炎陵端至汝城端均为2.85%的下坡,坡长在隧道范围内为2820m。
3、施工进度
随着施工进度要求,我合同段各隧道即将进入仰拱部位的施工,为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响,采用在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥,隔跨跳跃施工,待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后,即强度达到设计强度的100%,方可移走栈桥,到下一隧底开挖槽上,依次循环使用。
二、仰拱栈桥的选型
按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况,并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则,一般仰拱施工段落为6米。
并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。
拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排,顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10~15cm,以提高栈桥结构的
平面内、外强度和刚度。
纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行,两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部。
工字钢标准长度12米。
净跨度按8m 进行计算,如下图所示:
图a
单位: m
工字钢间上下翼缘板采用通长焊接,提高整体性.
三、仰拱栈桥结构计算
栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁,每两根工字钢上下翼缘板通长焊接,横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接,保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力,并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。
设计荷载按出渣车40t 重车,前后轮轮距为4.5m ,前轴分配总荷载的1/3,后轴为2/3,左右侧轮各承担1/2轴重,工字钢为整体
共同承担重车荷载,工字钢自重按1.15系数设计,动载及安全系数设计为1.1。
1、力学简化
梁两端都有转动及伸缩的可能,故计算简图可采用简支梁(如下图)。
B
A
图b
单位:cm
由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的,因此在进行结
构强度计算时,应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[σ],故需确定荷载的最不利位置,经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时,应取P/3荷载在跨中位置(如下图):
c
A
单位:cm
计算最大剪应力时,取荷载靠近支座位置(如下图)。
图d
单位:cm
2、栈桥结构检算
(1)、用静力平衡求出支座A 、B 反力及最大弯矩和剪力
N p 531006.51.115.1101040⨯=⨯⨯⨯⨯=
N p
L p R Ac 51084.06431⨯==÷⨯= N p L
L p p R Ad
51005.2406.05.46131⨯==-⨯+= KN
R Q m
KN L
R M Ad
Ac 2max 25max 1005.21036.341084.02
⨯==∙⨯=⨯⨯=⨯=
( - )
(+)
B
A
剪力图弯矩图 B
A
(+)
M=336KN.m
Q=205KN
P --车辆荷载(N )
RAc —图c 中A 支点反力(N ) RAd —图d 中A 支点反力(N )
Mmax —最大弯矩值(KN.m ) Qmax –最大剪力值(KN ) (2)、根据初选结构进行力学计算:
按每侧共6根工字钢进行检算
查《路桥施工计算手册》—热轧普通工字钢截面特性表,得25a 型工字钢。
34.401cm W x =; 34.48cm W y =
1)平面内强度计算;
[]MPa MPa Wx M w 2105.1394
.40161036.35
max max
=<=⨯⨯==σσ σmax —工字钢最大弯曲应力(MPa ) [σ]-----钢材容许弯曲应力(MPa ) Wx-----x 轴截面抵抗矩(cm 3) Wy----- y 轴截面抵抗矩(cm 3)
由以上计算可知,单侧按照6根工字钢选用,平面内强度可以满足工作要求,且未考虑工字钢、横向连接螺纹钢筋共同作用的富余系数,平面内是偏于安全的。
2)平面外强度计算
考虑到车辆行驶在栈桥上时,方向不一定与桥纵向平行,存在横向弯矩,按平面最大弯矩的15%考虑,计算如下:
[]MPa MPa W M w y 2101744
.48615.01036.35max max
=<=⨯⨯⨯==σσ 由以上计算也可知,按照单边6根工字钢选用,平面外强度可以
满足设计要求。
3)、剪应力计算
使用剪应力强度条件公式校核最大剪应力需先计算25a 型工字钢截面中性轴一侧的面积对中心轴的静矩max x S
每根工字钢分担的最大剪力为
KN Q 2.346
1005.22
=⨯=
查表得 25a 型工字钢
45017cm x =I ,37.230cm S x = cm S x x 24:=I ,mm d 8=
故得到栈桥纵梁最大剪应力,并据此校核剪应力强度
[]MPa MPa d S Q x x 1207.198
50177
.2302.34max max =<=⨯⨯=∙I ∙=
ττ τmax ---最大剪应力
[τ] ---钢材容许剪应力(MPa) Q ----剪力(KN)
Sxmax---最大半截面面积矩(cm3) Ix ----轴截面惯性矩(cm4) d ----腹板厚度(mm)
剪应力满足要求,此结构安全。
4)、刚度计算:
一般简支梁结构允许挠度 对挠度要求高的结构,
mm L f 20400
8400][==⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=, 对挠度要求小的结构,
mm L f 322508250][==⎥⎦⎤⎢⎣⎡=, mm EI Pl f .286
5017101.24881006.5333.04853
53max
=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯== [][]mm f mm f mm f 322820max max min =<=<=
fmax —最大挠度值(mm) [f]---允许挠度值(mm) p---后轴荷载(N) L---计算跨度(m) E---弹性模量(MPa)
挠度大于要求较高的结构挠度允许值,但是考虑到栈桥为临时结构物,且最大挠度值小于要求较小的结构挠度允许值,经过计算该栈桥能满足使用要求。