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栈桥、平台计算书

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绍诸高速公路上虞互通至九六丘连接线工程计算书宁波交通工程建设集团有限公司绍诸高速公路上虞互通至九六丘连接线工程第一合同段项目经理部2011年9月22日目录1、计算依据 (1)2、设计荷载 (1)3、贝雷栈桥受力计算 (2)4、钢围堰受力计算 (11)计算书1、计算依据①《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）②《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）③《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）④《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）⑤《装配式公路钢桥多用途使用手册》2、设计荷载①8m3混凝土罐车（满载）8m3混凝土罐车示意图（前轮轴距不超过1.8m，后轮轴距不超过2.5m），车轮着地尺寸：0.6m×0.2m（宽×长）,满载时自重40t。

罐车力学模型②50t履带吊车吊重通行自重50t，吊重10t，履带长4.5m，宽75cm。

③容许应力容许应力按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86第1.2.10条乘以提高系数1.3：A3钢：弯曲应力[δ]=145×1.3=188.5MPa 剪应力[τ]=85×1.3=110.5MPa 3、贝雷栈桥受力计算3.1桥面钢板计算由于本项目桥面系10mm 钢板与20号工字钢焊接成框架结构，其结构可靠稳定，在此不再对桥面钢板进行验算。

3.2 20#工字钢分配梁计算3.2.1 8m 3混凝土罐车（满载）对工字钢内力贝雷片净间距最大为1.35m ，偏安全考虑按跨径1.6m 简支梁计算罐车作用下工字钢力学模型20a 型工字钢：2370I x =cm 4 372W =cm 3 17.2S /I x x =cm冲击系数：3.11=+μ钢板对工字钢施加荷载：314.011085.7101.04.01=÷⨯⨯⨯⨯=q kN/m 工字钢自重：279.02=q kN/m 恒载593.0q q q 21=+=恒kN/m罐车轮压：()110.5170/21.3/2P 1P 0=⨯=+=μkN 最大剪力：55.72110.51.60.5932P Q =+⨯=+=l q 恒kN 最大弯矩：435.15.110835.1593.04P 8M M M 22max ⨯+⨯=+=+=l l q 恒活恒 =37.4kNm 强度验算：最大应力：15810237104.37W M 6-3max =⨯⨯==σMPa ＜[]5.188=σMPa 最大剪应力：3.46107102.17107.55d I QS 323x x =⨯⨯⨯⨯==--τMPa ＜[]110.5=τ MPa 刚度验算：最大挠度：8-9338-943341003721020548 1.3510110.510037********* 1.35100.5935EI 48P EI 3845⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=+=l l q f f f 恒活恒 =1.2mm ＜[]25.2600==lf mm 3.2.2 50t 履带吊车对工字钢内力 冲击系数取1.3单侧履带对工字钢荷载：()8.5775.05.425.06003.11q =⨯⨯⨯⨯=+=吊活q μkN/m吊车作用下工字钢受力模型最大弯矩：11M max =kNm ＜44.4kNm 最大反力：22Q =kN ＜55.7kN由于吊车对工字钢最大弯矩和最大反力均小于混凝土罐车作用下的最大弯矩和最大反力，故强度和刚度满足要求，不需在重复检算。

3.3 贝雷梁计算3.3.1 8m 3混凝土罐车（满载）对贝雷梁内力冲击系数偏安全考虑，按照《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004 取冲击系数45.11=+μ横向分配系数：021B e k += 75.125.260=-=e 8.0675.121=+=k 偏载系数：2.1=β钢板自重：71.411085.7101.00.61=÷⨯⨯⨯⨯=q kN/m 跨径12m 内按25跟20a 型工字钢进行计算； 等效为均布荷载49.312279.00.6252=÷⨯⨯=q kN/m 贝雷梁自重：1.83=q kN/m 恒载：3.16321=++=q q q q 恒kN/m恒载作用下贝雷梁力学模型罐车作用下贝雷梁最不利荷载力学模型考虑冲击系数、横向分配系数、偏载系数后，罐车作用下贝雷梁受力计算结果如下：弯矩图剪力图恒载+活载作用下贝雷梁最大弯矩：1631=kNmMmax贝雷梁最大反力：376=kNQmax查阅《装配式公路钢桥多用途使用手册》，321贝雷梁桁架容许应力表：单排层：容许弯矩[]2.=Q kN245M kNm，容许剪力：[]5.=788本便桥采用6组单排层贝雷桁架最大容许弯矩：6×788.2=4729.2kNm＞1631kNm最大容许剪力：6×245.5=1473kN＞376kN3.3.2 50t履带吊对贝雷梁内力冲击系数取1.3吊车作用下贝雷梁受力模型荷载+活载计算结果如下：弯矩图剪力图最大容许弯矩：6×788.2=4729.2kNm ＞1755kNm 最大容许剪力：6×245.5=1473kN ＞397kN 3.4 双28b 型工字钢下横梁计算有3.3计算知履带吊作用时贝雷梁受力最大28b 工字钢钢自重：479.04=q kN/m I=7480 cm 4 W=534.291cm 3 恒载：56.33479.026123.16=⨯+÷⨯=恒q kN/m恒载作用下28b 工字钢受力模型设6片贝雷梁受力均衡（实际有偏差），冲击系数偏安全1.4，则吊车作用下每片贝雷受力，1.4×600/6=140kN计算结果如下弯矩图剪力图反力图最大弯矩：5.327max =M kNm 最大反力：5.335max =Q kN最大应力：5.3061029.5342105.3272W M 6-3max =⨯⨯⨯==σMPa ＞188.5MPa 最大剪应力：70105.101024.242105.355d 2I QS 323x x =⨯⨯⨯⨯⨯==--τMPa ＜110.5MPa 3.5 钢管桩计算 3.5.1刚管桩承载力计算由3.4计算反力图知，最大反力为520.7kN 钢管桩取30米计算，自重37kN 刚性墩钢管桩最大承受荷载3727.520max +÷=Q =297.35kN24#墩地质情况①亚砂土：底标高-16.95，桩周摩擦力为25kP a②淤泥质亚粘土：底标高-21.25，桩周摩擦力为14kP a ，地基承载力55 kPa安全系数取2钢管桩入土，按达到标高-21.25为准计算 根据公式Q uk =λs U Σq sik I i +λp q pk A p（当h b /d s ＜5时，λp =0.16 h b /d s λs ，当h b /d s ≥5，λp =0.8λs ） 式中：sik q ，pk q --桩的极限侧阻力和桩端极限阻力（kP a ） U —桩身周长（m ） I i —土分层厚度（m ） A p --桩端面积（m 2） λp --桩端闭口效应I i --桩端进入持力层厚度（m ） h b --钢管桩外径（m ） λs --侧阻挤土系数Q=3.1415×0.63×（25×13.3+14×4.3）+0.8×55×0.01562 =778k N ＞P max =297.35×2=594.7k N 满足要求3.5.2 刚管桩稳定性验算根据《建筑桩基础技术规范》，单桩稳定长度：()h I L p +=00.1 式中：0I ——地面以上桩长 h ——地面以下桩长 取长17m 的钢管桩进行验算 钢管桩壁厚8mm,外径630mm()()424441056.764614.063.014.364-⨯=-⨯=-=d D I πm4单桩屈曲临界荷载：1697301056.71005.214.32411222=⨯⨯⨯⨯==-pcr L EIP πk N ＞297.35kN 由以上计算可以看出钢管桩满足稳定性要求。

3.5.3 强度计算 截面面积：()()01562.04614.063.014.342222=-⨯=-=d D A πm 2最大应力：1.1901562.01035.2973=⨯==A Q σMPa ＜188.5MPa 满足要求 4、钢围堰受力计算 4.1方案说明根据实际开挖深度最大的是24#墩，并且该墩水深最深，选受力最不利的24#墩进行钢板桩支护的受力验算。

24#墩承台尺寸为32×6.5×2.5m ，围堰平面尺寸为36×10.2m 。

1、计算中根据实际情况取施工最高水位+4.4m 。

2、钢板桩顶标高：+5.0m,承台设计顶标高：-1.2m ，底标高：-3.7m 。

3、水位情况：项目部从进场后对曹娥江水位进行观测，常水位为3.8m ，目前最高水位为4.4m ，钢板桩标高为5.0m 。

4、Ⅵ型拉森钢板桩每根长度为18m ，技术参数为：截面尺寸宽度＝600mm ；每延米重量108Kg ；截面矩W ＝3246cm3，允许弯曲应力为［σ］=180Mpa ，允许剪应力为［τ］=160Mpa 。

5、土质：-16.95m 以上为亚砂土，-21.25～-16.95为淤泥质亚粘土，钢板桩底标高为-13m。

6、共设两道围檩支撑，分别位于+2.5m，-0.4m。

围堰布置图如下：4.2防突涌计算本地土层为亚砂土、淤泥质亚粘土，如图所示基坑内抽水后水头差为h＇，由此引起的水渗流，其最短流程为紧靠板桩的h1+h2，故在此过程中，水对土粒渗透的力是垂直向上的。

现近似地以此流程的渗流来验算突涌问题，要求垂直向上的渗透力不超过土在水中的密度，故安全条件如下式所示：Ksiρw=Ksh＇/(h1+h2)×ρw≤ρb式中：Ks---安全系数；i----水力梯度；ρw、ρb---分别为水的容重及土在水中的浮容重取ρb/ρw=0.8;土层分布第一层为亚砂土，该土层底标高为-16.95m，第二层为淤泥质亚粘土，该土层底标高为-21.25m，其中h＇=8.1m，h1=9.3m,h2=9.3m,G=2.621g/cm3,安全系数取1.3Ksi =1.3×8.1/（9.3+9.3）=0.57≤0.8故满足要求。

4.3钢板桩计算钢板桩顶标高+5.0m，入土深度9.3m，设置两道支撑，各道支撑的中心标高分别为+2.5m、-0.4m，计算水位为+4.4m。

根据钢板桩承受土压力，截取河床底（-3.7m）到顶板段，则河床底面所受水压力为：P=9.3×6.2=57.7Kpa不考虑钢板桩的自重，把钢板桩当作一个均匀介质的钢梁，其E 和I相等。

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平台栈桥设计计算书

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栈桥平台设计计算书1.设计依据(1)《XX立交连接线任河大桥施工图》(2)《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021－2004）；(3)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》；(4)《公路桥涵设计手册》(5)《路桥施工计算手册》2.结构形式栈桥长49m，栈桥宽6m。

平台长24m，宽20m。

栈桥中心线与桥轴线平行。

栈桥为平坡，桥面标高为+329.0.0m（平坡）。

栈桥平台两侧设栏杆，上部结构为贝雷型钢结构，下部结构为钢管桩加型钢帽梁结构。

栈桥平台基础采用钢管桩，全桥30个桩墩，均采用φ1000mm，δ=10mm螺旋焊接钢管。

钢管桩设两道平联、一道剪刀撑，桩顶设2工45b桩顶分配梁。

详细见图1-1。

图1-1XX侧栈桥及平台总体布置立面和侧面图图1-2XX侧栈桥及平台总体布置平面图3.荷载布置3.1上部结构恒重(1)δ10mm钢板：78.5kg/m2；(2)工12.6纵向分配梁：14.2kg/m；(3)工25b横向分配梁：42kg/m；(4)贝雷梁：270kg/片；(5)工45b桩顶分配梁：87.4 kg/m。

3.2活荷载3.2.1栈桥活荷载(1)QUY50A 液压履带式起重机：自重50t；履带接地比压0.069Mpa；(2)人群荷载：2.5kN/m2。

3.2.2平台活荷载(1)QUY50A 液压履带式起重机：自重50t；(2)人群荷载：2.5kN/m2；(3)钻机自重：钻机及附属设备重量为150kN；(4)钻头自重120kN；(5)首盘混凝土(含料斗)自重：首盘混凝土方量为7.854m3，料斗自重为4t，其总重量为7.854×24+40=228.5 kN；(6)首节钢护筒自重35t；(7)导向架重量32kN；(8)水流压力：水流压力作用于水位以下水深1/3处，其荷载为(K×A ×γ×V 2)/(2×g)＝(0.8×29×1×10×0.52)/(2×10)＝2.9kN 。

栈桥计算书

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目录三、设计参数................................................ 错误！未定义书签。

四、计算内容................................................ 错误！未定义书签。

五、贝雷梁几何特性及桁架容许内力............................ 错误！未定义书签。

1、贝雷片截面特性......................................... 错误！未定义书签。

2、贝雷梁桥几何特征....................................... 错误！未定义书签。

3、桁架容许内力表......................................... 错误！未定义书签。

六、施工栈桥计算............................................ 错误！未定义书签。

1、设计荷载............................................... 错误！未定义书签。

1.1、50t履带吊机....................................... 错误！未定义书签。

1.2、30t重载汽车....................................... 错误！未定义书签。

1.3、贝雷片自重......................................... 错误！未定义书签。

1.4、砼桥面板自重....................................... 错误！未定义书签。

1.5、汽车制动力及冲击荷载............................... 错误！未定义书签。

1.6、风荷载............................................. 错误！未定义书签。

贝雷梁栈桥与平台计算书

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仁义桂江大桥贝雷梁栈桥及作业平台计算书编制：复核：审核：西部中大建设集团有限公司梧州环城公路工程N02合同段工程总承包项目经理部二○一五年十二月目录一、工程概述 (2)二、设计依据 (2)三、计算参数 (3)3.1、材料参数 (3)3.2、荷载参数 (3)3.3、材料说明 (10)3.4、验算准则 (10)四、栈桥计算 (11)4.1、计算工况 (11)4.2、建立模型 (12)4.3、面板计算 (12)4.4、工况一计算结果 (13)4.5、工况二计算结果 (16)4.6、工况三计算结果 (20)4.7、工况四计算结果 (23)4.8、工况五计算结果 (27)4.9、入土深度计算结果 (29)4.10、屈曲计算 (30)4.11、栈桥计算结果汇总 (31)五、7#墩平台计算 (33)5.1、建立模型 (33)5.2、荷载加载 (33)5.3、荷载工况 (36)5.4、工况一计算 (36)5.5、工况二计算 (38)5.6、工况三计算 (40)5.7、屈曲计算 (43)5.8、7#墩平台计算结果汇总 (44)六、8#墩平台计算 (45)6.1、建立模型 (45)6.2、荷载加载 (45)6.3、荷载工况 (48)6.4、工况一计算结果 (48)6.5、工况二计算结果 (51)6.6、工况三计算结果 (53)6.7、屈曲计算 (56)6.8、8#墩平台计算结果汇总 (57)七、结论 (58)一、工程概述仁义桂江大桥位于梧州旺村水利枢纽库区，上游距离京南水利枢纽约33.9km，下游距离在建旺村水利枢纽7.5km。

全桥采用双幅分离式结构，上部构造为：7×40mT梁+（64+120+64）m连续钢构+6×40mT梁，左幅桥梁全长781.99m,起止桩号为：K4+781.862～K5+563.853右幅全长872.45m，起止桩号为：K4+781.401～K5+563.853。

仁义桂江大桥为通航河流，航道等级升级为IV级，最高通航水位27.63m，最低通航水位15.96m，百年一遇洪水32.188m，常水位14.1m，汛期一般水位H=20.5m。

栈桥计算书6-5

栈桥计算书6-5

八、出土栈桥计算书一、栈桥结构模型1 模型简介本栈桥结构为混凝土框架加钢支撑体系。

如下图所示：图1.1 栈桥模型俯视图图1.2 栈桥模型前视图图1.2 栈桥模型侧视图图1.4 栈桥模型轴侧图钢筋混凝土框架中：1）混凝土等级为C35；2）柱截面为Φ1400；主梁截面为600 x 1200，次梁截面为600 x 900，连系梁截面为600 x 800；栈桥桥面板采用300 mm 板厚。

钢结构支撑中：1）支撑钢材强度等级为Q235B；2）支撑采用焊接工字型钢500 x 300 x 14 x 18，通过锚固于混凝土梁柱表面的截面板焊接相连。

栈桥结构布置，详见附图。

2 模型计算分析本结构采用SAP2000有限元软件对栈桥结构进行分析。

荷载与工况：本结构考虑的工况包括恒载、活载与双向地震工况。

1）恒载：通过软件自动统计结构自重。

2）活载：考虑60 kN/m²的货车活荷载，施加于栈桥桥面板上。

3）地震工况：考虑6度设防，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，设计基本重力加速度值为0.05 g。

4）风载：由于本结构位于基坑内部，且结构本身不具墙体等大面积的受风面，故不考虑风荷载的作用。

二、栈桥结构计算结果利用SAP2000有限元软件，对结构进行了分析计算。

其计算结果详见下述。

1 结构位移图2.1 栈桥结构整体变形图可以看出，结构变形主要以桥面板、主次梁的竖向挠度为主。

柱、连系梁与支撑变形较小。

通过上图，选择桥面板中绝对挠度最大的位置，即工作平台板跨中部，其挠度如下图所示图2.2 挠度输出图2.2中，所显示的绝对最大挠度值为v=14.3mm ，取平台总宽L=15.6m ，则挠度与跨度的比值110911500L υ=<，是符合要求的。

2 内力分布经过计算后，栈桥结构各内力见图2.3~图2.所示：图2.3 轴力图图2.4 弱轴剪力图图2.5 强轴剪力图图2.6 扭矩图图2.7 弱轴弯矩图图2.8 强轴弯矩图其中，轴力、弱轴剪力、强轴弯矩对构件承载力极限状态的影响最大。