钢便桥计算书(midas Civil 2019建模)

MIDAS钢箱梁计算书1.1B07～F03 D07～H03 50.5+65+50.5m(桥宽10m)钢箱梁1.1.1计算参数及参考规范（1）标准设计荷载：城-A级；桥梁安全等级为一级，结构重要性系数1.1；（2）主要材料钢箱梁采用Q345D 钢材，桥面板采用C40混凝土。

（3）参考规范《公路钢结构桥梁设计规范》报批稿，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。

1.1.2主要计算内容结构纵向整体应力，即主梁体系，采用三维有限元建模分析，采用梁格模型，计算主梁顶、底板最不利应力。

1.1.3纵向整体计算1.1.3.1.1计算模型纵向整体计算采用三维有限元建模分析，采用梁格法模型进行模拟。

参照《公路钢结构桥梁设计规范》报批稿进行钢梁有效分布宽度的计算。

根据桥面布置，汽车按最不利情况进行影响线加载。

温度考虑整体升降温20度和梯度温度。

永久支承按简支支承条件进行约束。

全桥共划分为241个单元，162个节点。

结构计算几何模型如下图：计算几何模型1.1.3.1.2计算荷载（1）一期恒载主梁顶、底和腹板采用实际板厚，钢材重力密度78.5kN/m 3，单元重力密度考虑各种加劲肋和焊缝实际重量提高1.24倍；混凝土桥面板重力密度25kN/m 3。

沥青混凝土重力密度24kN/m 3。

（2）二期恒载1.1.3.1.3计算参数（1）钢材材料特性如下表：结构钢材性能表应用结构钢箱加劲梁材质Q345D 力学性能弹性模量E(MPa) 210000 剪切模量G(MPa)81000 泊松比γ0.3 轴向容许应力[σ] (MPa)200 弯曲容许应力[σw] (MPa)210 容许剪应力[τ] (MPa) 120 屈服应力[σs] (MPa) 345 热膨胀系数(℃)0.000012（2）梯度温差：参照混凝土规范规定：升温取T1=14°C，T2=5.5°C，负温度效应按照一半考虑。

（3）基础变位：主墩沉降2cm，边墩沉降1cm。

钢便桥结构受力计算书一、计算依据：1、钢便桥设计图2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》二、概述钢便桥设计4M一跨，采用D500mm钢管支撑，纵向I40a工字钢，横向I20a工字钢联结，上铺钢板。

根据施工要求，该桥需承载16T吊车，计算时，根据吊车本身重量及承吊重量，荷载按250KN考虑，施工人员和小型施工机具荷载3.0KN/M2考虑施工，根据吊车轮轴及轮距以及《公路工程技术标准》中公路---I级汽车荷载标准值，按最不利受力考虑：纵向I40a工字钢承受集中荷载65KN，受力位置在每跨工字钢1/2处；横向I20a工字钢间距45cm，按每2根工字钢承受集中荷载65KN，受力位置在每跨工字钢1/2处。

三、计算参数取值说明：1、I40a工字钢：Ix=21700cm4 d=10.5mm 断面面积：86.112cm2Wx=1090cm3 Sx=636.42、I20a工字钢：Ix=2370cm4 d=7.0mm 断面面积：35.58cm2Wx=237cm3 Sx=137.8四、I20a工字钢受力计算1、弯曲强度Mmax=q*L/4=32.5*4/4=32.5KN.Ｍσmax＝Mmax/ Wx＝32.5*1000000/(237*1000)=137.13Mpa<[σｗ]=145Mpa满足要求2、剪切强度Qmax= q*L/2=32.5*4/2=65KNτmax= Qmax*Sx=65*1000*137.8*1000/（2370*10000*7）=53.99 Mpa<[τｗ]=85Mpa满足要求3、挠度计算f c=PL3/(48EI)=32.5*4*4*4*10^9*10^3/(48*200*10^3*2370*10^4)=9.1mm<[f]=L/400=10mm 满足要求五、I40a工字钢受力计算1、弯曲强度Mmax=q*L/4=65*4/4=65KN.Ｍσmax＝Mmax/ Wx＝65*1000000/(1090*1000)=59.63Mpa<[σｗ]=145Mpa满足要求2、剪切强度Qmax= q*L/2=65*4/2=130KNτmax= Qmax*Sx=130*1000*636.4*1000/（21700*10000*10.5）=36.31 Mpa <[τｗ]=85Mpa满足要求3、挠度计算f c=PL3/(48EI)=65*4*4*4*10^9*10^3/(48*200*10^3*21700*10^4)=2mm<[f]=L/400=10mm 满足要求六、D500钢管1、立杆受力验算两层工字钢自重：18KN钢板自重：5.7KN重车集中荷载：130KN则计算荷载：18+5.7+130=153.7KN按每跨四根D500钢管共同承受83.7KN 荷载，则每跟钢管承受竖向荷载为： N=153.7/4=38.43KN<[N 容]=261.01KN 满足要求 22)(l EI P cr μπ= =3.14*200*1000*37405.87*10^4/(2*15*1000)^2=261009.85N=261.01KN其中μ取2，l 取15M 。

目录1。

工程概况 (1)2.参考规范及计算参数 (3)2。

1.主要规范标准 (3)2。

2.计算荷载取值 (3)2。

3.主要材料及力学参数 (4)2。

4.贝雷梁性能指标 (5)3。

.................................................................................................................................. 上部结构计算6 3。

1.桥面板计算 (6)3。

2.16b槽钢分布梁计算 (6)3.3。

贝雷梁内力计算 (7)4。

............................................................................................................... 杆系模型应力计算结果114.1.计算模型 (11)4。

2.计算荷载取值 (12)4.3。

贝雷梁计算结果 (13)4。

4.墩顶工字横梁计算结果 (21)4.5。

钢立柱墩计算结果 (24)5.下部结构验算 (26)6.稳定性验算 (28)7。

.................................................................................................................................................... 结论281.工程概况根据现状道路控制条件，李家花园隧道拓宽改造工程钢便桥跨径布置为6m+9m+24m （27m)+12m。

桥面宽度每跨等宽,第一跨为12.629m，第二跨15.4m，第三跨20.4m（23.4m），第四跨28。

673m。

第三跨20.4m宽度跨径为24m，另外3m范围跨径27m。

钢便桥上部结构选用贝雷梁，27m跨径选用单排单层加强型贝雷梁,布置间距为0。

钢栈桥承重梁计算书一、设计荷载：考虑到车辆制动力、冲击力、砼输送泵重力等影响，为偏安全考虑，同时为简化计算，荷载按集中荷载单车60t，另外根据《公路工程设计标准》，对于非公路桥梁，取人群荷载0.1t/m2。

二、第一跨25米承重梁计算1、采用材料：上弦杆为32b槽钢、18槽钢；竖杆、斜杆为75*75*8角钢，下弦杆为125*125*10角钢，桥面铺设钢板及木方，自重1t/m。

第一跨共4榀钢桁架，每榀桁架受力为1/4荷载。

2、B截面受力计算：（1）取跨中B截面，当荷载作用于跨中位置时，为最不利受力组合。

=（P+ql）÷2=11t支座反力P反由∑Y=0得S2=（P+ql-P）÷√2/2=（15t+0.275t/m×12.5m-11t）÷√2/2 反≈10.52t由∑M B=0，×12.5m+ql2/2=0S1×1.6m+√2/2×S2×1.6m-P反可得S1=65t由∑X=0可得 S3=72.4t（2）斜杆应力计算已知条件： A=2*11.503cm2回转半径r=3.57cm计算长度L=2.26m细长比λ=L/r=63.3查表得φ=0.871应力σ=N/A·φ=535Kg/cm2＜[σ]=1700Kg/cm2满足受力要求（3）下弦杆应力计算已知条件：A=2*24.373cm2回转半径r=3.98cm计算长度L=1.6m细长比λ=L/r=40.2查表得φ=0.937应力σ=N/A·φ=1585Kg/cm2＜[σ]=1700Kg/cm2满足受力要求（4）上弦杆应力计算（2[ 18 ）已知条件：Wx=2*152.2cm3A=2*29.29cm2成都市路桥工程股份有限公司绵阳会客厅一号桥项目经理部 第 3 页 共 8 页回转半径r=7.24cm计算长度L=1.6ma 、压杆应力细长比λ=L/r=22.1查表得φ=0.977应力σ1=N/A ·φ=65t/2*29.29cm2·0.977=1128.6Kg/cm 2b 、集中荷载弯曲应力M=PL/4=3.75t*1.6m/4=1.5t ·mσ2=M/W=1.5t ·m/2*152.2cm 3=492.8 Kg/cm 2压弯组合应力σ=σ1+σ2=1128.6+492.8=1621.4 Kg/cm 2＜[σ]=1700Kg/cm 2满足受力要求3、 A 截面受力计算Mmax=P 反*1.6235m+q*1.6235m 2/2=16.17 t ·m截面应力σ=Mmax/W=16.17*105/509.012*2=1588.4 Kg/cm 2＜[σ]=1700Kg/cm 2 满足受力要求4、 支座截面验算（取河堤支座位置）支座最大剪力Qmax=P+ql/2=60t+1.1t/m ×25m/2=73.75tτmax=Q ·∑Sx/Ix ·δ=73.75t ·2420cm 3/64454.4cm 4·8cm=346kg/cm 2＜[τ]=1000kg/cm 2满足要求式中∑Sx=302.5cm 3×2×4=2420cm 3Ix=8056.8cm 4×8=64454.4cm 4δ=8×1cm=8cm二、12米标准跨承重梁受力计算1、跨中截面验算（1）采用材料：H600型钢；截面模数Wx=4020cm3；截面面积A=192.5cm2；惯性矩Ix=cm4；弹性模量E=2.1×106kg/cm2；（2）受力荷载图：为偏安全考虑，按4根承重梁承受主要荷载计算，即不考虑人行道外侧两根钢梁。

施工用临时钢桥计算书
一、计算条件
1）设计断面：
横断面图
纵断面图
2）计算荷载：
永久荷载：钢桥上部结构自重
作用荷载：人群荷载——5Kpa
汽车荷载——总重100t挂车（车自重+载重100t以内），共四轴，轴重均为250kN。

挂车荷载图式
分项系数：永久荷载1.2 汽车荷载1.4 汽车荷载冲击系数1.3 二、建立计算模型
计算简图：
三、结构内力计算
承载能力极限状态持久组合采用下列公式计算：
1）桩力计算结果
最大桩力为：640.2kN
2）桩顶横梁2*I40c
桩顶横梁弯矩为：105.5kN.m
3）桥面横向分配梁I32c
桥面横向分配梁弯矩为：39.64kN.m 4）桥面纵向分配梁I16
桥面纵向分配梁弯矩为：6.54kN.m
四、承载能力计算
1) 桥面结构承载能力计算：
2）桩基承载能力计算：
本桥没有准确的钻探资料，仅参考“设计图15号桥墩”处地质图作初步分析，该处地质情况简图如下：
仅有地基土容许承载力，采用钢管桩缺少桩的极限侧阻力标准值和桩的极限端阻力标准值，无法进行准确的桩基承载力验算。

由上看
地质主要为风化岩层，假定其预制桩侧摩阻力为80kpa，端阻力为4000kpa，则桩基入土13米时其单桩垂直极限承载力设计值：Qd={2Π*(0.63/2)*13*80+Π*(0.63/2)2*4000*0.8}/1.5
=2037kN
桩基入土8米时，则为Qd =1509.32kN，单桩垂直承载力均能满足要求，因桩顶高程尚不明确，故桩基入土长度的确定还要考虑桩的自身稳定问题一并综合确定。

第1章钢便桥计算书1.1受力模型及材料参数钢栈桥验算采用有限元法，选取便桥的标准跨径作为计算模型，利用midas Civil 2019计算程序建模进行验算。

1.1.1跨径9m单排3根桩钢便桥结构模型图1.1-2 跨径9m单排3根桩便桥结构模型桥型1：栈桥上部结构为贝雷梁结构，下部结构为钢管桩加型钢承重梁结构。

栈桥基础及桥墩全部采用φ630mm厚10mm的螺旋焊接钢管桩，钢管桩按单排3根桩桩布置。

横联及斜撑采用[20a槽钢，钢管桩顶设双拼I45a工字钢帽梁。

桩顶横梁上架设贝雷梁，采用单层3组每组2片总计6片贝雷架结构，每组贝雷架采用定制支撑架连接，相邻贝雷架组采用∠75×8角钢连接，间距为90+125+90+125+90cm形成主纵梁，贝雷梁上设按30㎝间距布置I25a工字钢分配横梁与桥面10mm厚钢板经焊接固定成型的6m宽模块。

1.1.2材料参数铺装钢板厚度10mm，材料Q235钢。

分配横梁参数：材料Q235钢，截面I25a，长度6m。

主梁参数：采用321型贝雷片，材料为16Mn钢。

贝雷梁支撑架参数：材料Q235，材料为∠63×4角钢。

贝雷梁组间斜撑参数：材料Q235，材料为∠75×8角钢。

桩顶横梁参数：材料Q235钢，截面2×I45a，长度6m。

钢管桩参数：材料Q235钢，管型截面（外径630mm，厚度10mm）长度为13.4m。

根据《钢结构设计标准》GB50017-2017，钢材强度设计值可查表得：型钢材质均为Q235钢，其抗弯设计强度a 215][MP =σ，抗剪设计强度[]a 125MP =τ。

贝雷片材质为16Mn 钢，其容许弯应力[]a 273MP =σ，容许剪应力[]a 156MP =τ。

根据《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015，挠度计算可查表得：2.边界条件钢管桩的底部固结；桩顶横梁和钢管桩采用弹性连接(刚性)； 桩顶横梁和贝雷片弹性连接(刚性)； 贝雷片和分配横梁采用弹性连接(刚性)。

本计算内容为针对沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程钢便桥上、下部结构验算。

二、验算依据1、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程施工图》；2、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程钢便桥设计图》；3、《装配式公路钢桥使用手册》；4、《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64-2015；5、《钢结构设计规范》GBJ50017-2003；6、《路桥施工计算手册》；7、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007；8、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程便道便桥工程专项施工方案》。

三、结构形式及验算荷载3.1、结构形式北侧钢便桥总长60m，南侧钢便桥总长210m，上部均为6排单层多跨贝雷梁简支结构，跨径不大于9m；下部为桩接盖梁形式，盖梁采用45A双拼工字钢，桩基采用单排2根采用529*8mm钢管桩。

见下图：立面形式横断面形式钢便桥通行车辆总重600KN，重车车辆外形尺寸为7×2.5m，桥宽6m，按要求布置一个车道。

横向布载形式车辆荷载尺寸四、结构体系受力验算4.1、桥面板桥面板采用6×2m定型钢桥面板，计算略。

4.2、 25a#工字钢横梁（Q235）横梁搁置于6排贝雷梁上，间距1.5m。

其中：工字钢上荷载标准值为1.18KN/m；25a#工字钢自重标准值0.38KN/m。

计算截面抗弯惯性矩I、截面抗弯模量分别为：I =50200000mm4；W =402000mm3。

(1)计算简图：(2) 强度验算：抗弯强度σ=Mx/Wnx=46580000/402000 =115.9Mpa＜[f]=190Mpa；满足要求！抗剪强度τ=VSx/Ixtw=167362×232400/（50200000×8）=96.8Mpa＜ft =110Mpa；满足要求！(2) 挠度验算：f=M.L2/10 E.I=35.8*1.32/10*2.1*5020*10-3=0.57mm<L/400=3.3mm，则挠度满足要求。

^`钢便桥受力计算书 (1)1.1概述 (1)1.2计算范围 (1)1.3主要计算荷载 (1)1.4便桥主要控制计算工况 (1)1.5计算过程（手算） (1)§1.5.1活载计算 (2)§1.5.2桥面板计算 (2)§1.5.3 I12.6工字梁纵梁计算 (2)§1.5.4 I25a工字梁横梁计算 (3)§1.5.5 贝雷主梁计算 (5)§1.5.6 2根I32b桩顶横梁计算 (6)6电算复核 (7)钢便桥受力计算书1.1概述根据本便桥施工荷载要求，参照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）及《港口工程荷载规范》(JTJ254一98)。

由于本便桥使用时间较短，受自然条件影响较小，所以直接计算工作状态下荷载，风、雨等影响条件忽略。

便桥承受的荷载为自重、车辆荷载。

1.2计算范围计算范围为便桥的基础及上部结构承载能力，主要包括：桥面板→I12.6工字梁纵梁→I25a工字梁横梁→顺桥向贝雷梁→横桥向I32b工字钢→钢管桩。

1.3主要计算荷载恒载：结构自重；活载：9立方混凝土罐车荷载；冲击系数：汽车（1.1）荷载组合：1、恒载＋汽车荷载1.4便桥主要控制计算工况①跨径为12m钢便桥在活载工况下的整体刚度、强度和稳定性；1.5计算过程（手算）本便桥主要供混凝土罐车、各种小型农用车走行，因而本便桥荷载按9立方米混凝土罐车荷载分别检算。

本便桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶横梁等结构自重。

并按以下安全系数进行荷载组合：恒载1.2，活载1.3。

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》规定：临时结构容许应力可提高 1.3（组合Ⅰ）、1.4（组合Ⅱ～Ⅴ）。

本便桥弯曲容许应力取MPa 2031454.1=⨯，容许剪应力取MPa 119854.1=⨯。

§1.5.1活载计算活载控制设计为9m3砼运输车（按车与载总重35t 计），参考国内混凝土运输车生产厂家资料及规范汽车－20级荷载布置，单辆砼运输车荷载为3个集中荷载70kN 、140kN 和140kN ，轮距为4.0m 、1.4m ，计入冲击系数1.1后，其集中荷载为77kN 、154kN 和154kN 。

工字钢临时便桥桥计算书1、编制依据及规范标准1．1、编制依据（1）、现行施工设计标准（2）、现行钢结构设计标准（3）、现行施工安全技术标准1.2、规范标准（1）、公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）（2）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）（3）、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）2、主要技术标准及设计说明2.1、主要技术标准桥面宽度：5.0m设计荷载：公路—Ⅰ级汽车荷载桥跨布置：1×10m2.2、设计说明2.2.1、桥面板栈桥桥面板材料为A3钢板，钢板厚度为15mm，钢板焊接在中心间距400mm 的I14工字钢纵梁上。

桥面板上设置间距600mm的Φ12钢筋防滑条。

2.2.2、工字钢纵梁桥面板下设置I14工字钢纵梁，工字钢纵梁中心间距400mm，顺桥向设置。

I14工字钢纵梁搁置在中心间距1200mm的I20a工字钢横梁上。

I14纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。

2.2.3、工字钢横梁I14工字钢纵梁下设置中心间距1200mm的I20a工字钢横梁，横桥向设置。

I20a横梁与主梁焊接牢固。

2.2.4、主梁栈桥采用8根I63c工字钢作为主梁，8根I63c主梁中心间距600mm。

主梁与I20a横梁焊接牢固。

2.2.5、基础墩、台基础采用C30混凝土扩大基础，基础进入河床冲刷线以下1.5米，基础底进入持力层。

基础高度2.0米2.2.6.桥墩、桥台桥墩桥台采用C30混凝土桥台，桥台前墙1：0.35，背墙直立。

台帽采用钢筋混凝土结构在主梁位置预埋δ＝20mm的钢板，防止压碎桥台混凝土，台帽宽1米。

桥墩墩顶宽2米在顺桥向两侧采用1：0.35背坡。

2.2.7、附属结构便桥栏杆立柱采用Φ48×1000mm钢管焊接在I20a横梁上，钢管立柱间距1500mm，露出桥面板高1.2米，立柱间采用Φ20钢筋连接。

便桥桥头两侧设置两道警示灯，以便夜间起到警示作用。

3、主要工程数量表-14、荷载计算4.1、活载计算本栈桥主要供混凝土罐车、各种机械设备运输，本桥荷载按每孔公路—Ⅰ级汽车荷载检算，则活载为：公路—Ⅰ级汽车荷载：实际600KN4.2、荷载组合另考虑冰雪等偶然荷载作用，故按以下安全系数进行荷载组合：恒载1.2，活载1.3。