栈桥计算书(21m和12m)
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目录
1、结构简介 (2)
1.1 设计说明 (2)
1.2 设计依据 (2)
1.3 车辆荷载 (3)
2、计算模型 (3)
3、杨堡河大桥21M跨栈桥验算结果 (4)
3.1贝雷桁上、下玄杆应力 (4)
3.2横梁应力验算 (5)
3.3桥面纵梁应力验算 (6)
3.4活载挠度验算 (7)
4、阳武干渠大桥12M跨栈桥验算结果 (7)
4.1纵梁应力验算 (7)
4.2横梁应力验算 (8)
4.4活载挠度验算 (9)
5、计算结论 (9)
钢便桥计算书
1、结构简介
1.1 设计说明
本计算书对跨度分别为21m、12m的钢便桥结构，主要受力构件进行了计算分析与验算。
桥型布置为21m跨的钢便桥宽度为4m，纵向采用4排贝雷梁承载，每两片桁架采用450型标准支撑架连接，贝雷桁上、下均采用加强玄杆加固；横向采用I32a 分配梁，间隔1.5m布置两道；横梁上部采用I12a工字梁拼装成桥面，构造下图1.1所示：
图1.1 21m跨钢便桥桥跨布置示意图
桥型布置为12m跨的钢便桥宽度为4m，纵向采用6根I56a工字钢等间距布置，横向由长度为4m的I18工字钢间隔5cm均铺，起连接和桥面用。
构造下图1.2所示：
图1.2 12m跨钢便桥桥跨布置示意图
1.2 设计依据
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》（JTJ024-85）
3)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
4)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）
5)《装配式公路钢桥多用途使用手册》
6)《钢结构计算手册》
1.3 车辆荷载
验算荷载：9m3砼罐车满载50T，考虑冲击系数65T，考虑车辆自重及1.3的车辆冲击系数，栈桥设计中选65吨罐车荷载，如图1.3所示
图1.3 9m3罐车荷载布置图
2、计算模型
采用Midas结构分析软件，分别对21m、12m跨结构建立了空间分析模型。
21m 跨钢便桥计算模型中，主要受力杆件采用空间梁单元，8mm桥面钢板采用板单元模拟；12m跨计算模型均采用空间梁单元模拟。
采用影响线加载的方法计算车辆荷载作用。
有限元模型如图2.1、2.2所示：
图2.1 21m桥跨有限元分析模型
图2.2 12m 桥跨有限元分析模型
3、杨堡河大桥21m 跨栈桥验算结果
在恒载+活载作用下，对21m 桥跨贝雷桁上、下玄杆，横梁以及桥面小纵梁的最大正应力、最大剪应力进行了验算；并对桥跨活载挠度进行了验算。
（正应力为：杆件由弯矩引起的弯曲应力与轴力引起的轴向应力的叠加。
）
3.1贝雷桁上、下玄杆应力
贝雷桁采用16Mn 钢，根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条：对于临时结构弯曲应力[]σ＝1.3×200＝260MPa ，剪应力[]τ＝1.3×120＝156MPa 。
正应力验算：
在恒载+活载作用下，贝雷桁上、下玄杆最大正应力分布如图3.1所示：
图3.1 贝雷桁上、下玄杆截面最大正应力分布图（单位：MPa ）
由图3.1所示雷桁上、下玄杆最大正应力分布图可知：
上玄杆最大正应力192.5σ=-上MPa 为压应力，位于跨中位置附近；
下玄杆最大正应力153.8σ=下MPa 为拉应力，位于1/4跨位置附近；
通过验算可知贝雷桁上、下玄杆正应力均小于容许正应力[]260MPa σ=，满足规范要求。
剪应力验算：
在恒载+活载作用下，贝雷桁上、下玄杆最大剪应力分布如图3.2所示：
图3.2 贝雷桁上、下玄杆最大剪应力分布图（单位：MPa ）
由图3.2所示雷桁上、下玄杆最大剪应力分布图可知：
上、下玄杆最大剪应力12.2MPa τ=小于容许剪应力[]156MPa τ=，满足规范要求。
3.2横梁应力验算
横梁采用Q235钢，根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条：对于临时结构弯曲应力[]σ＝1.3×145＝188.5MPa ，剪应力[]τ＝1.3×85＝110.5MPa 。
正应力验算：
在恒载+活载作用下，支点位置、1/4跨及跨中位置横梁最大正应力分布如图
3.3~3.5所示：
图3.3 支点位置横梁最大正应力分布图（单位：MPa ）
图3.4 1/4跨位置横梁最大正应力分布图（单位：MPa ）
图3.5 跨中位置横梁最大正应力分布图（单位：MPa ）
由图3.3~3.5所示支点位置、1/4跨及跨中位置，横梁最大正应力分布图可知： 支点位置横梁最大正应力98.1MPa σ=，1/4跨及跨中位置横梁最大正应力相差不大，最大正应力87.1MPa σ=，均小于容许正应力[]188.5MPa σ=，满足规范要求。
剪应力验算：
在恒载+活载作用下，支点位置、1/4跨及跨中位置横梁最大剪应力分布基本相同，此处仅列出跨中位置横梁剪应力分布，如图3.6所示：
图3.6 跨中位置横梁最大剪应力分布图（单位：MPa ）
由图3.2所示跨中位置横梁最大剪应力分布图可知：
横梁最大剪应力21.5MPa τ=小于容许剪应力[]110.5MPa τ=，满足规范要求。
3.3桥面纵梁应力验算
桥面纵梁采用Q235钢，根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条：对于临时结构弯曲应力[]σ＝1.3×145＝188.5MPa ，剪应力[]τ＝1.3×85＝110.5MPa 。
正应力验算：
在恒载+活载作用下，桥面纵梁最大正应力分布如图3.7所示：
图3.7 桥面纵梁截面最大正应力分布图（单位：MPa ）
由图3.7所示桥面纵梁最大正应力分布图可知：
桥面纵梁最大正应力60.0MPa σ=，均小于容许正应力[]188.5MPa σ=，满足规范要求。
剪应力验算：
在恒载+活载作用下，桥面纵梁最大剪应力分布如图3.8所示：
图3.8 桥面纵梁截面最大剪应力分布图（单位：MPa ）
由图3.8所示跨中位置桥面纵梁最大剪应力分布图可知：
桥面纵梁最大剪应力7.1MPa τ=小于容许剪应力[]110.5MPa τ=，满足规范要求。
3.4活载挠度验算
活载作用下，桥跨各位置最大挠度如图3.9所示：
图3.9 活载最大挠度图（单位：mm）
由图3.9所示，活载作用下桥跨各位置最大挠度值的计算可知，跨中最大挠度为28.3mm/60035
<=。
L mm
4、阳武干渠大桥12m跨栈桥验算结果
在恒载+活载作用下，对12m桥跨纵梁及横的最大正应力、最大剪应力进行了验算；并对桥跨活载挠度进行了验算。
4.1纵梁应力验算
12m桥跨纵梁采用Q235钢，根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条：对于临时结构弯曲应力[]σ＝1.3×145＝188.5MPa，剪应力[]τ＝1.3×85＝110.5MPa。
正应力验算：
在恒载+活载作用下，纵梁最大正应力分布如图4.1所示：
图4.1 纵梁截面最大正应力分布图（单位：MPa）
纵梁最大正应力74.2MPa σ=，小于容许正应力[]188.5MPa σ=，满足规范要求。
剪应力验算：
在恒载+活载作用下，纵梁最大剪应力分布如图4.2所示：
图4.2 纵梁截面最大剪应力分布图（单位：MPa ）
由图4.2所示纵梁最大剪应力分布图可知：
纵梁最大剪应力59.4MPa τ=小于容许剪应力[]110.5MPa τ=，满足规范要求。
4.2横梁应力验算
横梁采用Q235钢，根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条：对于临时结构弯曲应力[]σ＝1.3×145＝188.5MPa ，剪应力[]τ＝1.3×85＝110.5MPa 。
正应力验算：
在恒载+活载作用下，横梁最大正应力分布如图4.3所示：
图4.3横梁最大正应力分布图（单位：MPa ）
由图4.3所示横梁最大正应力分布图可知：
跨中横梁最大正应力10.0MPa σ=，小于容许正应力[]188.5MPa σ=，满足规范要求。
剪应力验算：
在恒载+活载作用下，横梁最大剪应力分布如图4.4所示：
图4.4横梁截面最大剪应力分布图（单位：MPa ）
横梁最大剪应力10.1MPa τ=小于容许剪应力[]110.5MPa τ=，满足规范要求。
4.4活载挠度验算
活载作用下，桥跨各位置最大挠度如图4.5所示：
图4.5 活载最大挠度图（单位：mm ）
由图3.9所示，活载作用下桥跨各位置最大挠度值的计算可知，跨中最大挠度为7.1mm /60020L mm <=。
5、计算结论
经分析计算，21m 、12m 钢便桥各主要受力构件的强度和桥跨整体竖向刚度，均满足临时钢结构施工设计规范要求。
