i淺水區(qū)水上鋼棧橋結(jié)構(gòu)受力計(jì)算書

1、南通港洋口港區(qū)陸島通道黃海大橋工程sg-1合同段 淺水區(qū)棧橋受力計(jì)算書 南通港洋口港區(qū)陸島通道黃海大橋工程sg-1合同段項(xiàng)目部淺水區(qū)水上鋼棧橋結(jié)構(gòu)受力計(jì) 算 書計(jì)算：復(fù)核：審核：審批：編制時(shí)間：二oo六年九月十日棧橋計(jì)算書一、工程概況 擬建黃海大橋是洋口港區(qū)開發(fā)建設(shè)的四大系統(tǒng)之一陸島通道的控制性工程，施工圖設(shè)計(jì)橋梁建設(shè)總長度10050m，位于淺水區(qū)長度為6090m、標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m的組合箱梁直線橋，及位于深水區(qū)直線段長2960m、曲線段長1000m、標(biāo)準(zhǔn)跨徑40m的組合箱梁橋構(gòu)成。本合同段淺水區(qū)橋梁基礎(chǔ)工程量大，施工工期緊、要求棧橋能覆蓋整個(gè)淺水區(qū)引橋。以便減少水位對本工程下部結(jié)構(gòu)施工的干擾和限

2、制。水上棧橋不僅承擔(dān)大量的交通運(yùn)輸任務(wù)，而且還承擔(dān)著淺水區(qū)各個(gè)橋墩下部構(gòu)造施工操作平臺的任務(wù)，變水上施工為陸上施工，同時(shí)也是人員撤離的通道。棧橋沿淺水區(qū)橋梁左側(cè)布置，長6096m、標(biāo)準(zhǔn)寬7m，棧橋在每個(gè)橋墩處設(shè)置500×1500cm支平臺，以滿足橋墩施工時(shí)設(shè)備的布置和錯(cuò)車需要。棧橋軸線離主橋軸線距離為13.5m，棧橋標(biāo)高為9.6m，每隔約1.5km設(shè)倒車平臺一座。二、棧橋設(shè)計(jì)1、棧橋承載力滿足：80t履帶吊在橋面行走、在樁位頂部起吊15t重量；30t砼罐車錯(cuò)車；汽超20、汽掛120單列通行設(shè)計(jì)。2、調(diào)頭平臺的寬度設(shè)置滿足車輛調(diào)頭的要求；3、棧橋的平面位置不妨礙鉆孔樁、承臺和墩身施工要

3、求和滿足整個(gè)淺水區(qū)施工期間的作業(yè)要求；4、棧橋的基本跨度位15m，棧橋標(biāo)高按10年一遇潮水位設(shè)計(jì)，棧橋長度6096m；5、棧橋每隔約1500m設(shè)置一道調(diào)頭平臺，平臺寬5m，長30m。6、棧橋上砼罐車的設(shè)計(jì)行走速度為10km/h。三、結(jié)構(gòu)形式棧橋結(jié)構(gòu)自上而下依次為：滿鋪10花紋鋼板橋面；i16縱向分配梁，布置間距35cm；i32b橫向分配梁，布置間距1.5m，長度為7.5m；縱梁選用3組“321”軍用貝雷梁，兩側(cè)貝雷片主梁為雙排單層，中間貝雷片主梁為單層三排；2i56a下橫梁，長為7.2m；800×8mm鋼管樁，樁間距為6m。棧橋兩側(cè)設(shè)欄桿，在欄桿外布置同水、通電管道。棧橋前端碼頭結(jié)構(gòu)

4、形式從上到下依次為：滿鋪10花紋鋼板面層；16 縱向分配梁，間距0.35m；36a 橫向分配梁，間距1.5m；縱梁選用“321”貝雷梁7組、每組2片；下橫梁采用2i56a；橋墩采用樁基排架，鋼管樁為800×8mm、間距為6m, 樁長根據(jù)河床承載力變化而變化。 四、設(shè)計(jì)條件1.1水文氣象條件1.1.1設(shè)計(jì)潮水位設(shè)計(jì)高水位：6.89m（高潮累積頻率10）。設(shè)計(jì)低水位：0.81m（低潮累積頻率90）。1.1.2設(shè)計(jì)流速水流流速：1.5m/s1.1.3風(fēng)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)閟e向，頻率9.7%左右，最大風(fēng)速為32.6m/s。1.2地質(zhì)條件設(shè)計(jì)地質(zhì)條件見南通洋口港區(qū)陸島通道工程5km淺水引橋段工程地

5、質(zhì)勘查報(bào)告。五、設(shè)計(jì)荷載1、上部結(jié)構(gòu)恒重（7.5米寬計(jì)算）10鋼板：7.5×1×0.01×7.85×10=5.888kn/mi16縱向分配梁:5kn/mi32a橫向分配梁:2.6kn/m貝雷梁:1kn/m2i56a下橫梁:15.9kn/根2、活荷載a、30t砼罐車（需在棧橋上錯(cuò)車）、汽超20、掛120。b、 800kn履帶吊:自重750kn +吊重150kn，在棧橋上空載行走，定點(diǎn)（鋼管樁附近）進(jìn)行起吊作業(yè)（見棧橋支平臺平面布置圖）。c 、施工荷載及人群荷載：4kn/m2d、500kn履帶吊：自重500kn，需要在棧橋和棧橋支平臺指定位置（靠近鋼管樁附近

6、）空載錯(cuò)車（見棧橋支平臺平面布置圖）。e、500kn履帶吊在棧橋支平臺指定位置吊重150kn作業(yè)（見棧橋支平臺平面布置圖）。履帶著地面積 812×6385mm履帶中心距 4200m空載時(shí)履帶最大接地比壓 0.076mpa整機(jī)重量為 75t 施工荷載及人群荷載：4kn/m2考慮棧橋?qū)嶋H情況，同方向車輛間距不小于15米，即一跨內(nèi)同方向最多只布置一輛重車，施工荷載及人群荷載與活荷載不參加組合。3、各構(gòu)件規(guī)格及其幾何性質(zhì)如下3.1、樁： 800×8a1.99×10-2m2 i 1.56×10-3m4 w3.9×10-3m33.2、下橫梁： 2i56 a

7、2.7×10-2m2 i 13.2×10-4m4 w4.68×10-3m33.3、橫向分配梁：i32a 橫向分配梁間距1500mma6.7×10-3m2 i 1.1×10-4m4 w6.92×10-3m33.4、縱向分配次梁： i16 縱向分配梁間距350mma2.61×10-3m2 i 1.13×10-5m4 w1.41×10-4m33.5、面板： t=10mm六、結(jié)構(gòu)各構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算1、面板計(jì)算1）有效板寬bc計(jì)算：故有效板寬bc=0.48m，由于b/l$2，故按兩邊簡支單向板計(jì)算。 2）恒載計(jì)算面板自

8、重：q1=0.4830.01378.5=0.377kn/m 3) 活載計(jì)算a、汽超20 q2=70/（0.630.2）30.2=117kn/mb、汽掛120 q3=75/1=75kn/mc、30t砼車 q4=60/（0.630.2）30.2=100kn/md、80t履帶吊q5=0.18310330.48=86.4kn/m4) 荷載組合 由上述計(jì)算可知，面板按汽超20控制 q= q1+ q2=0.377+100=117.4 kn/m5) 強(qiáng)度驗(yàn)算 m=1/8ql2=1/83117.430.352=1.44kn.m w=bh2/6=0.4830.012/6=8.0310-6 m3maxm/w1.4

9、43106/8.03103180mpa<1.4=1.43145=200 mpa 所以鋼面板滿足要求。2、i16縱向分配次梁 1）恒載計(jì)算面板自重：q1=0.3530.01378.5=0.275kn/mi16自重： q2=0.205kn/m 2) 活載計(jì)算 a、 30t砼車 p1=60/0.630.35=35kn b、汽超20 q2=70/0.630.35=41knc、汽掛120 q3=75/130.35=26.3knd、 80t履帶吊q4=0.18310330.35=63kn/m3) 荷載組合 q=q1 +q2=0.275+0.205=0.48 kn/m q=q1+q2 +q3 =0.2

10、75+0.205+63=63.48 kn/m p= p1=41kn4) 強(qiáng)度驗(yàn)算汽超20砼車m=1/4pl+1/8ql2=1/434131.5+1/830.4832.02=15.62 kn.m 80t履帶吊m =1/8ql2=1/8363.4831.52=31.74 kn.m由上述計(jì)算可知，i16縱梁按80t履帶吊控制?？紤]面板參與次梁承擔(dān)荷載作用，抵抗矩計(jì)算如下：計(jì)算翼緣寬度bf¢=b+12hf¢=6+12310=126mmmaxm/w31.743106/2053103155 mpa <160 mpa 所以i16縱梁滿足要求。3、i32橫向分配梁汽掛120有兩個(gè)車輪

11、作用在i32橫向分配梁的跨中時(shí)彎矩為最不利，不考慮i16的分布作用，計(jì)算示意圖如下。mmax=1/4×140×2.55=89.25kn.m汽掛120有三個(gè)車輪作用在i32橫梁時(shí)，剪力最大：qmax=300knmaxm/w89.253106/6923103129 mpa <160 mpatmax=q/a=303103/6.73102=44.8 mpa <t85 mpa4、貝雷梁內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算跨徑為l計(jì)=15m(按簡支計(jì)算)。1 彎矩m:a、汽車超20級重車會(huì)車，通過分析軸力如下圖布置時(shí)產(chǎn)生的彎矩最大：mmax=(0.25×80+90×15/4+

12、90×6.1/2)×1.97=1245kn.mb、履帶-80布置在跨中時(shí)，兩側(cè)貝雷片所承受的荷載彎矩最多。履帶-80履帶接觸橋面長度為5.5m，近似按集中荷載計(jì)算:mmax= 76.8×5.5/2×4.75+76.8×5.5×5.5/8=1293.6kn.mc、掛-120時(shí)，如下圖布置時(shí)彎矩最大：mmax=75×2.8×9.8=2058kn.m2對支點(diǎn)剪力q: a、汽車20重車行駛臨近支點(diǎn)會(huì)車時(shí)剪力最大：qmax=(70+70×13.6/15+60×6.6/15+60×5.2/15+3

13、0×2.2/15)×1.97=365knb、履帶-80+150kn前方臨近支點(diǎn)時(shí):qmax=12.25/15×478.5=391knc、掛-120臨近支點(diǎn)時(shí) qmax2=210×(1+13.8/15+9.8/15+8.6/15)=661kn通過上述計(jì)算，棧橋縱梁設(shè)置3道貝雷片，兩側(cè)為單層雙排，中間為單層三排。 5、2i56a下橫梁內(nèi)力汽掛120車輪作用在橫梁正上方的棧橋中央（橫橋向）時(shí)，下橫梁受力最大。pmax=600knmmax=0.25×6000×6=900 kn.mwx=4684cm3=mmax/wx=900×103/4684=192.3mpa<=215mpa6、單樁最大承載力a、汽超-20會(huì)車時(shí)，如下布置時(shí)單樁最承受力最大：p=335.07+80.53=415.6knb、履帶-80+吊重150kn時(shí)如下布置最不利：p=408.75×（1+1.8/6）=531.4knc、掛-120時(shí)最不利位置如下圖所示：p=771.9kn 上部恒組合