橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用計(jì)算書實(shí)例份

附件：縣道南美路（XKC3）沱江大橋加寬改造工程棧橋及鋼平臺計(jì)算書計(jì)算人：何桂生復(fù)核人：孫龍中鐵九局集團(tuán)有限公司內(nèi)江市縣道南美路沱江大橋加寬改造工程項(xiàng)目經(jīng)理部２０１5年11月目錄HYPERLINK\l"_Toc436051854"一、概述⑿《裝配式鋼橋使用手冊》=13\*GB2⒀、現(xiàn)場踏勘所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、當(dāng)?shù)刭Y源、交通狀況及施工環(huán)境等調(diào)查資料；=14\*GB2⒁、為完成本工程擬投入的施工管理、專業(yè)技術(shù)人員、機(jī)械設(shè)備等資源；=15\*GB2⒂、公司技術(shù)支持、工法成果、機(jī)械設(shè)備狀況、施工技術(shù)與管理能力。=16\*GB2⒃、沱江大橋相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，地質(zhì)報(bào)告。3、主要技術(shù)要求=1\*GB2⑴鋼便橋：主棧橋長度258米。=2\*GB2⑵鋼便橋跨度：321型貝雷最大跨徑12米。=3\*GB2⑶鋼便橋行車道寬度6m。=4\*GB2⑷橋面縱坡：0.0%。=5\*GB2⑸設(shè)計(jì)荷載：輪式荷載:10立方米砼罐車，自重+載重45噸；履帶荷載：QY50噸履帶吊自重50噸+最大吊重14噸。（考慮現(xiàn)場代表性的最大荷載車輛）=6\*GB2⑹設(shè)計(jì)速度：10km/h=7\*GB2⑺設(shè)計(jì)安全等級：二級=8\*GB2⑻設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：2年=9\*GB2⑼設(shè)計(jì)最高水位：300（根據(jù)評審結(jié)果，施工時(shí)按照301.65考慮。）（10）棧橋橋面頂標(biāo)高，西岸高度304米，東岸303.5米。(11)行車要求：主棧橋、支棧橋同一跨內(nèi)，僅允許2輛10立方米罐車一空一載重車車輛通行；履帶吊施工作業(yè)時(shí)，僅允許單跨單車通行。鉆孔平臺運(yùn)行8噸錘沖擊錘作業(yè)。（12）從不利情況考慮，取水流最大流速1m/s.。(沱橋橋梁通航論證報(bào)告里為0.275m/s。)4、主要材料性能=1\*GB3①結(jié)構(gòu)材料Q235屈服強(qiáng)度：σs=235Mpa軸向容許應(yīng)力：[σ]=140MPa抗拉、抗壓和抗彎容許強(qiáng)度：[σw]=145MPa抗剪容許強(qiáng)度：[τ]=85MPa=2\*GB3②材料Q345屈服強(qiáng)度：σs=345Mpa軸向容許應(yīng)力：[σ]=200MPa抗拉、抗壓和抗彎容許強(qiáng)度：[σw]=210MPa抗剪容許強(qiáng)度：[τ]=120MPa=3\*GB3③鋼材的物理性能指標(biāo)彈性模量E=2.06×105MPa剪切模量G=0.81×105MPa質(zhì)量密度ρ=7850kg/m3④雙排單層貝雷梁容許彎矩M=1576.4N.m*2單排單層貝雷梁容許剪力Q=245.2kN*2驗(yàn)算荷載：10立方米罐車荷載，安全等級2，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0，限速10km/h，不考慮汽車沖擊力，考慮45噸荷載驗(yàn)算：棧橋結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位的剛度、穩(wěn)定性、撓度等。10方混凝土罐車：載重時(shí)重量45t.--棧橋運(yùn)營荷載總重：450kN輪距：1.8m軸距：4m+1.5m前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值：50kN后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值：2×200kN前輪著地面積：0.30m×0.20m后輪著地面積：0.60m×0.20m滿載荷載示意圖空載荷載示意圖施工用50噸履帶吊+14噸吊重，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)考慮1.0，按64噸荷載對棧橋結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位的剛度、穩(wěn)定性、繞度等進(jìn)行驗(yàn)算。64噸驗(yàn)算荷載履帶吊示意圖設(shè)計(jì)行車速度10km/h。施工荷載及人群荷載。施工荷載及人群荷載按3kN/m2計(jì)。二、荷載布置1、各材料荷載布置1、上部結(jié)構(gòu)恒重1.1鋼便橋面層：8mm厚鋼板，單位面積重62.8kg，則0.628kN/m。1.2面板加勁肋工12.6,單位重14.21kg/m，則0.15kN/m，間距0.24m。1.3上承式面層橫向分配梁：I22a，單位重33kg/m，則0.33kN/m；1.5縱向主梁：321貝雷梁：單組1.0kN/m；1.6樁頂承重梁主梁1：H600*200，單位重106.135kg/m,則1.06135kN/m。1.7剪刀撐或水平連接撐雙拼[20a,單位重0.226KN/m。1.8Φ630*10mm鋼管樁，單位重152.9Kg.單位重1.529KN/m。2、荷載工況布置2.1對棧橋上部結(jié)構(gòu)橋面系、分配梁、貝雷梁、承重梁計(jì)算采用：工況1：結(jié)構(gòu)自重（恒載）+機(jī)械驗(yàn)算荷載2.2對于鋼管樁的驗(yàn)算，考慮鋼管樁為棧橋基礎(chǔ)，是結(jié)構(gòu)的重中之重的受力部分，采用：工況2：結(jié)構(gòu)自重（恒載）+車輛荷載+風(fēng)荷載+流水荷載+汽車制動(dòng)力。為簡化計(jì)算且根據(jù)施工實(shí)際情況，人群荷載和施工荷載不考慮在工況中且撓度計(jì)算也采用上述工況計(jì)算。鉆孔平臺僅考慮沖擊錘荷載，沖擊錘荷載總重約20噸，荷載較小，不予計(jì)算。三、上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算1、組合橋面板1.1、橋面花紋鋼板用8mm厚Q235花紋鋼板材料，焊接在橫向分配梁上，分配梁間距為24cm，計(jì)算跨徑為0.24m。彈性模量E＝2.1*105MPa，密度取。取單位寬（1m）作為計(jì)算截面其參數(shù)：慣性矩：=4.2667*10-8m4截面抵抗矩：＝1.0667*10－5m3面積矩=8*10－6m3截面積A=8*1000=8000mm2＝8*10－3m2荷載計(jì)算罐車每組輪壓最大荷載為100KN。輪壓接地尺寸0.6*0.2m。輪壓每平方米荷載為：q=100/0.6/0.2=833.33KN/m2;QY50噸履帶吊單條履帶每平米每條承受荷載89.8KN/m2.取罐車輪壓對橋面板花紋板進(jìn)行檢算如下：a.單個(gè)汽車后輪寬*長=0.3*0.2,單組接地尺寸0.6*0.2，當(dāng)汽車后2組輪胎通過時(shí)，將花紋鋼板視作8跨連續(xù)梁計(jì)算受力（取一組車輪荷載計(jì)算）；將最大荷載輪壓100KN轉(zhuǎn)化為線均布荷載：q1=100/0.6=166.67KN/mb.花紋鋼板自重產(chǎn)生的荷載自動(dòng)計(jì)算在模型中。取兩個(gè)輪子寬度為60cm，按工況一對其進(jìn)行受力分析。采用SAP2000建立受力模型如下：車載示意圖受力分析彎矩圖(Mmax=-0.94N.m，Qmax＝22.333kN)1）彎曲強(qiáng)度Mmax=0.94KN.m滿足要求。（根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第條有：對于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有1.3[σ]＝145×1.3＝188.5Mpa）,[τ]=85×1.3=110Mpa2）剪切強(qiáng)度Q＝22.33KN滿足要求。（根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第條有：對于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有1.3[σ]＝145×1.3＝188.5Mpa）,[τ]=85×1.3=110Mpa3)剛度分析擾度＜L/250=0.24/250=0.00096m，滿足要求。1.2、橋面系12.6工字鋼（1）自重均布荷載：00.15kN/m，電算模型型自動(dòng)附加在在計(jì)算中，不不另外進(jìn)行添添加。P1面板=62.8kg*00.24*11.0=0.15kN/m。（2）施工及人群荷載：：不考慮與料料車同時(shí)作用用。（3）I12.6斷面內(nèi)內(nèi)間距為244cm，321型貝雷橫向分分配梁最大間距為1m，其受力計(jì)計(jì)算按照跨徑徑為1m進(jìn)行驗(yàn)算。運(yùn)料車輪壓：單組車輪輪接地尺寸為為0.6m×0.2m,每組車輪壓壓在3根I12.6上，則單根I12.6承受的荷載載按照集中力力計(jì)算為1000kN÷÷3=33.33kkN；履帶吊單根履帶寬寬度0.766m。壓在4根工字鋼上上，則單根工工字鋼承受的的荷載按照集集中力計(jì)算為為：640KN/22/4.699m/4*1m=17.06KN.取運(yùn)罐車荷載簡算，取取1mI12.66，運(yùn)料車荷載壓在在跨中，假定定直接作用于于I12.6工字鋼上，按按簡支梁進(jìn)行計(jì)計(jì)算，按工況況一對其進(jìn)行行受力分析。計(jì)算模型如下：荷載模型受力模型彎矩圖(Mmaxx=8.35N.m，Qmax＝16.74kN)選用I12.6a，則Wx=777cm3；σ=M/W=8.335kN.mm/77cm3=108.44MPa＜[σ]=1888.5MPa；滿足強(qiáng)度度要求。τ=QS/Ib=116.74/10..8/0.5==31MPa<<[τ]=110MPa（根據(jù)公路橋涵鋼鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范第條有：對對于臨時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)有1.3[σ]＝145×1.3＝188.55Mpa）,[τ]=85×1.3=1110Mpaa）計(jì)算中忽略了8mmm厚面板及及鋼框架整體體分配作用，為為此上述計(jì)算算中是偏安全全的，該橋梁梁面系結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)滿足臨時(shí)時(shí)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度度剛度規(guī)范要要求。撓度fmax=0.0000798m＜L/2500=1.0/250==0.004m，滿足要求求。2、I22a橫向分分配梁內(nèi)力計(jì)計(jì)算主支棧橋、支棧橋分分配梁荷載分分析：（1）橋面板均布荷載載：q1=16//6/2＝1.3344kN/m，分分配梁間距11m，分配梁梁承受線性荷荷載=1.3334KN/mm。分配梁荷荷載自動(dòng)計(jì)算算在模型中。（2）施工及人群荷載載：不考慮與與汽車同時(shí)作作用（3）汽車輪壓：單軸軸最大荷載為為罐車荷載=100kNN,單組輪壓荷荷載,履帶荷載：：履帶吊單根根工字鋼最大大集中荷載P=640//2/4.669*1m=68..23KN。取取罐車輪壓計(jì)計(jì)算。從設(shè)計(jì)圖上知道，支支棧橋考慮罐罐車一單軸作作用于分配梁梁跨中，此時(shí)時(shí)分配梁承受受最不利彎矩矩。（4）假定一空一載并并排行走，如如下圖：計(jì)算模型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=117.51kkN.m，Qmax＝88kN)，fmax==0.000031m（5）假定罐車單軸作作用于分配梁梁跨中如下圖圖：計(jì)算模型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=223.49kkN.m，Qmax＝86.344kN)，fmax==0.00002m選取最大內(nèi)力值MMmax=223.49kkN.m，Qmax＝88kN，fmax==0.000031m對分配梁進(jìn)行行設(shè)計(jì)選用I22a,查《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊冊》得各相關(guān)關(guān)力學(xué)參數(shù)如如下：W=309cm33A=42cm2,,I/S=18.99d=0.075ccm，下面對對其強(qiáng)度進(jìn)行行驗(yàn)算：σ=M/W=23..49kN··m/（309）cm3×103=76MPa<[σ]=1455MPa*11.3。抗彎強(qiáng)度度滿足要求。τ=QS/Ib=888/18.99/(0.0075)=660.91MMpa<[τ]=85MMpa*1..3，抗剪強(qiáng)度度滿足要求。（根據(jù)公路橋涵鋼鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范第條有：對對于臨時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)有1.3[σ]＝145×1.3＝188.55Mpa）,[τ]=85×1.3=1110Mpaa撓度撓度Wmaxx=0.000031m﹤1.35m/250==0.0054m。撓度滿足要要求。結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度均均滿足要求。實(shí)實(shí)際上，橋面面板對力的分分配后，實(shí)際際單根22aa工字鋼受力力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該該假定計(jì)算的的力。3、縱梁內(nèi)力計(jì)算本棧橋主要考慮罐罐車通行和履帶吊施工工過程中使用用。計(jì)算中，假定車輛輛荷載在棧橋橋不同的位置置，產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力值，試算算法求出最大大的內(nèi)力值及及支點(diǎn)反力。主、支棧橋最不利利荷載組合：：組合1，考慮罐車車最不利荷載載：一空一載載砼罐車錯(cuò)車車通行。組合合2，單跨單橋QY50施工作業(yè)；；平臺最不利荷載組組合：沖擊錘錘施工作業(yè)，荷荷載較小，計(jì)計(jì)算略。3.1履帶荷載分分析：履帶吊作業(yè)斷面圖圖從罐車荷載斷面圖圖看出棧橋中中間兩組貝雷雷梁承受最大大荷載，計(jì)算算中去中間兩兩組貝雷計(jì)算算。履帶吊作作業(yè)時(shí)，根據(jù)據(jù)斷面圖表示示，主要由共共計(jì)4組貝雷梁承承受其荷載，材材料自重取計(jì)計(jì)算寬度4..5m。（1）自重均布荷載：：q1=16/6/22*4.5kN//m+0.33kN/m*4.5＋4.0kN/m=11.485KN//m；（2）施工及人群荷載載:不考慮與車車輛同時(shí)作用用；（3）取棧橋最大設(shè)計(jì)跨徑徑為12m（4）履帶吊重心布置置在墩頂，貝貝雷梁受力分分析，（取2跨按連續(xù)梁梁計(jì)算），按按工況一對其其進(jìn)行受力分分析。行車示示意圖利用SAP2000建建立受力模型型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=--511.2253kN..m,Qmmax=-4400.255kN)節(jié)點(diǎn)反力圖(Nmax==800.55kN)（5）履帶吊重心在跨跨中，（取11跨按簡支計(jì)算），按按工況一對其其進(jìn)行受力分分析。行車示示意圖利用SAP2000建建立受力模型型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=11751.533kN.m,,Qmaxx=388.9111kN)節(jié)點(diǎn)反力圖(Nmax==388.911kN)（6）履帶吊布置在墩側(cè)側(cè)，（取2跨按連續(xù)梁梁計(jì)算），按按工況一對其其進(jìn)行受力分分析。行車大樣圖如下：：利用SAP2000建建立受力模型型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=6699.1881kN.mm,Qmaax=-6443.9099kN)節(jié)點(diǎn)反力圖(Nmax==772.888KN)經(jīng)過上述分析知，貝雷梁內(nèi)力匯總?cè)缦拢航Y(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果對比比序號荷載名稱最大彎矩KN.mm最大剪力KN最大支座反力KNN1履帶吊重心在墩頂頂-511.25-400.258800.52履帶吊重心在跨中中1751.53-388.911388.913履帶吊重心在墩側(cè)側(cè)699.181643.90772.88取貝雷梁最大彎矩MMmax2=1751.553kN.m，最大剪力Qmax2=643.9kN。最大支點(diǎn)反力800..5KN。縱向主梁選用4排排單層不加強(qiáng)型貝雷雷架。則貝雷雷梁321型桁架容許許內(nèi)力表（二二）結(jié)構(gòu)形式內(nèi)力不加強(qiáng)型單排單層（SS）雙排單層（DS）三排單層（TS）雙排雙層（DD）三排雙層（TD）桁架彎矩（KN..m）788.21576.42246.43265.44653.2桁架剪力(KN))245.2490.5698.9490.5698.9結(jié)構(gòu)形式內(nèi)力加強(qiáng)型單排單層（SSRR）雙排單層（DSRR）三排單層（TSRR）雙排雙層（DDRR）三排雙層（TDRR）桁架彎矩（KN..m）1687.53375.04809.46750.09618.8桁架剪力(KN))245.2490.5698.9490.5698.9說明表中數(shù)值為半邊橋橋之值，全橋橋時(shí)應(yīng)乘以2；跨中容許彎矩[MM]=7888.2×4=3152..8kN.m，跨中容許剪力[QQ]=2455.2×4＝980.88kN。Mmax=17551.53kkN.m<[M]=3152..8kN.m；Qmax=6433.9kN<<[Q]＝980.88kN。貝雷梁所受內(nèi)滿足足要求。剛度計(jì)算1）非彈性撓度按照《裝配式公路路鋼橋多用途途使用手冊》第39頁貝雷桁架撓度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式，當(dāng)桁架節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，簡支梁其跨中最大撓度為：fmax=（dnn2）/8其中：n為桁架節(jié)數(shù)，d為為常數(shù)單層桁架d=0..3556ccm,雙層桁架d=0.17717cm；；驗(yàn)算中按12m單單跨徑進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算，跨內(nèi)共共有4節(jié)桁架，且且為單層桁架架。將上述數(shù)據(jù)代入公公式得fmax==0.35556cm×（42）/8=0.77112cmm而對于連續(xù)續(xù)梁，其非彈彈性撓度一般般為簡支梁的的2/3，所以其fmax==0.71112cm×22/3=0..474cmm。2）彈性撓度從上內(nèi)力分析知道道，單片貝雷雷梁彎矩最大大處，為履帶帶吊在跨中作作業(yè)時(shí)；最大大繞度也在該該處321型鋼橋幾何何特性表（一一）橋型幾何特性不加強(qiáng)型單排單層（SS）雙排單層（DS）三排單層（TS）雙排雙層（DD）三排雙層（TD）J(cm4)250497.22500994.44751491.662148588..83222883..2W(cm3)3578.57157.110735.614817.922226.8橋型幾何特性加強(qiáng)型單排單層（SSRR）雙排單層（DSRR）三排單層（TSRR）雙排雙層（DDRR）三排雙層（TDRR）J(cm4)577434.441154868..81732303..24596255..26894382..8W(cm3)7699.115398.323097.430641.745962.6說明表中數(shù)值為半邊橋橋之值，全橋橋時(shí)應(yīng)乘以2；QY50履帶吊撓撓度：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜靜力計(jì)算手冊冊》撓度：fmax==qcl3（8-4γ2+γ3）/384EEIγ=c/l=4.669m/12m=0..39fmax=1336.4611KN/m××123（8-4×00.392+0.3993）/（384×22.1×1005MPa×110×105cm4）=21.77×10-33m自重?fù)隙龋焊鶕?jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜靜力計(jì)算手冊冊》撓度：fmax==qcl3（8-4γ2+γ3）/384EEIγ=c/l=12mm/12m=1fmax=111.485KKN/m×1123（8-4×112+13）/（384×22.1×1005MPa×110×105cm4）=0.17×10-3m3）總撓度由以上計(jì)算可得到到桁架在自重重及旋挖鉆跨跨中作業(yè)下產(chǎn)產(chǎn)生的最大撓撓度為：f總=f非+f彈=0.4744cm+2.17cm+0.0017cm=2.68cm。按照《公路橋涵鋼鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》JTJ0225-86第條“對于臨時(shí)或或特殊結(jié)構(gòu)，其其豎向撓度容容許值可與有有關(guān)部門協(xié)商商確定”以及參考《裝裝配式公路鋼鋼橋多用途使使用手冊》第第49頁計(jì)算示例例，其豎向撓撓度容許值需需滿足f/L=11/250,,即本橋12mm跨的撓度容容許值為f容=1200ccm/2500=4.8ccm。因此，上述計(jì)算得得到的f總=2.67cm＜f容=4.8cmm，滿足要求求12m跨徑撓度計(jì)計(jì)算：3.2罐車荷載分分析：罐車行車斷面圖罐車空載示意圖罐車荷載考慮一輛輛滿載和一輛輛空車并排行行走最不利情情況。空載和和重載各有半半邊軸落在中中間一組貝雷雷上，為考慮慮安全，假設(shè)設(shè)兩軸荷載由由中間貝雷梁梁受力。（1）自重均布荷載：：q1=16/6//2*2.25kNN/m+0..33kN//m*2.225＋2.0kN//m=5..75KN//m。（2）施工及人群荷載載:不考慮與車車輛同時(shí)作用用；（3）取棧橋最大設(shè)計(jì)計(jì)跨徑為122m（4）砼罐車后軸重心心布置在墩頂，貝雷梁受受力分析，（取2跨按連續(xù)梁計(jì)算），按工況一對其進(jìn)行受力分析。行車示意圖：（空空車、重載軸軸合并，p1=20+50=70KN，P2=P33=100++40=1440KN）利用SAP2000建建立受力模型型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=--278.991kN.mm,Qmaax=2311.284kkN)節(jié)點(diǎn)反力圖(Nmax==420.228kN)（5）罐車后軸布置在在墩側(cè)，貝雷梁受受力分析，（取2跨按連續(xù)梁計(jì)算），按工況一對其進(jìn)行受力分析。行車示意圖：利用SAP2000建建立受力模型型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=2273.077kN.m,,Qmaxx=217..4kN)節(jié)點(diǎn)反力圖(Nmax==414.334kN)（6）罐車后軸重心布布置在跨中，貝貝雷梁受力分分析，（取1跨按簡支計(jì)計(jì)算），按工工況一對其進(jìn)進(jìn)行受力分析析.行車大樣圖圖如下：利用SAP2000建建立受力模型型如下：受力模型彎矩、剪力圖(MMmax=8886.1kkN.m,Qmax==-237..21kN))節(jié)點(diǎn)反力圖(Nmax==237.221kN)經(jīng)過上述分析知，貝貝雷梁內(nèi)力匯匯總?cè)缦拢航Y(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果對比比序號荷載名稱最大彎矩KN.mm最大剪力KN最大支點(diǎn)反力KNN1罐車后軸在墩側(cè)-278.91231.28420.282罐車后軸在墩頂273.07217.4414.343罐車后軸重心在跨跨中886.1-237.21237.21取貝雷梁最大彎矩矩Mmax2=886.11kN.m，最大剪力Qmax2=237.221kN。最大支點(diǎn)點(diǎn)反力4200.28KN?？v向主梁選用2排排單層不加強(qiáng)強(qiáng)型貝雷架。則則貝雷梁321型桁架容許許內(nèi)力表（二二）結(jié)構(gòu)形式內(nèi)力不加強(qiáng)型單排單層（SS）雙排單層（DS）三排單層（TS）雙排雙層（DD）三排雙層（TD）桁架彎矩（KN..m）788.21576.42246.43265.44653.2桁架剪力(KN))245.2490.5698.9490.5698.9結(jié)構(gòu)形式內(nèi)力加強(qiáng)型單排單層（SSRR）雙排單層（DSRR）三排單層（TSRR）雙排雙層（DDRR）三排雙層（TDRR）桁架彎矩（KN..m）1687.53375.04809.46750.09618.8桁架剪力(KN))245.2490.5698.9490.5698.9說明表中數(shù)值為半邊橋橋之值，全橋橋時(shí)應(yīng)乘以2；跨中容許彎矩[MM]=7888.2×2=1576..4kN.m，跨中容許剪力[QQ]=2455.2×2＝490.44kN。Mmax=8866.1kN..m<[MM]=15576.4kkN.m；Qmax=2377.21kNN<[Q]＝490.44kN貝雷梁所受內(nèi)滿足足要求。剛度計(jì)算1）非彈性撓度按照《裝配式公路路鋼橋多用途途使用手冊》第39頁貝雷桁架撓度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式，當(dāng)桁架節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，簡支梁其跨中最大撓度為：fmax=（dnn2）/8其中：n為桁架節(jié)數(shù)，d為為常數(shù)單層桁架d=0..3556ccm,雙層桁架d=0.17717cm；；驗(yàn)算中按12m單單跨徑進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算，跨內(nèi)共共有4節(jié)桁架，且且為單層桁架架。將上述數(shù)據(jù)代入公公式得fmax==0.35556cm×（42）/8=0.77112cmm而對于連續(xù)續(xù)梁，其非彈彈性撓度一般般為簡支梁的的2/3，所以其fmax==0.71112cm×22/3=0..474cmm。2）彈性撓度從上內(nèi)力分析知道道，單片貝雷雷梁彎矩最大大處，為履帶帶吊在跨中作作業(yè)時(shí)；最大大繞度也在該該處321型鋼橋幾何何特性表（一一）橋型幾何特性不加強(qiáng)型單排單層（SS）雙排單層（DS）三排單層（TS）雙排雙層（DD）三排雙層（TD）J(cm4)250497.22500994.44751491.662148588..83222883..2W(cm3)3578.57157.110735.614817.922226.8橋型幾何特性加強(qiáng)型單排單層（SSRR）雙排單層（DSRR）三排單層（TSRR）雙排雙層（DDRR）三排雙層（TDRR）J(cm4)577434.441154868..81732303..24596255..26894382..8W(cm3)7699.115398.323097.430641.745962.6說明表中數(shù)值為半邊橋橋之值，全橋橋時(shí)應(yīng)乘以2；罐車荷載產(chǎn)生擾度度：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜靜力計(jì)算手冊冊》撓度：fmax==Pl3/48EIIfmax=(4450)*1123/（48×2..1×1055MPa×22.504997*2×1105cm4）=1.54ccm。自重荷載產(chǎn)生撓度度：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜靜力計(jì)算手冊冊》撓度：fmax==qcl3（8-4γ2+γ3）/384EEIγ=c/l=12mm/12m=1fmax=100.15KNN/m×1223（8-4×112+13）/（384×22.1×1005MPa×110×105cm4）=0.166×10-33m3）總撓度由以上計(jì)算可得到到桁架在自重重及旋挖鉆跨跨中作業(yè)下產(chǎn)產(chǎn)生的最大撓撓度為：f總=f非+f彈=0.4744cm+1.54cmm+0.0166cm=2.03cm。按照《公路橋涵鋼鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》JTJ0225-86第條“對于臨時(shí)或或特殊結(jié)構(gòu)，其其豎向撓度容容許值可與有有關(guān)部門協(xié)商商確定”以及參考《裝裝配式公路鋼鋼橋多用途使使用手冊》第第49頁計(jì)算示例例，其豎向撓撓度容許值需需滿足f/L=11/250,,即本橋12mm跨的撓度容容許值為f容=1200ccm/2500=4.8ccm。因此，上述計(jì)算得得到的f總=2.033cm＜f容=4.8cmm，滿足要求求。4、上承式承重梁H6600*2000*11**17根據(jù)（3.1）計(jì)計(jì)算中履帶荷載最大支點(diǎn)點(diǎn)反力8000.5kN。設(shè)其4組貝雷梁均均衡受力，單單片貝雷梁受受力：7788.23/4=194.556KN；根據(jù)（3.2）計(jì)算中罐罐車荷載最大大支點(diǎn)反力420.228KN；設(shè)2組貝雷梁受受力，單片貝貝雷梁受力：：420.228/2=210.114KN；為簡化計(jì)算算，假設(shè)6片貝雷梁受受力均為210.114KN，采用SAP22000建模如下：：計(jì)算模型計(jì)算結(jié)果(Mmaax=-944.845kN.mm,Qmax＝221.933kN，fmaxx=0.000035)節(jié)點(diǎn)反力圖(Nmmax=4332.82N)根據(jù)上述建立有限限元模型進(jìn)行行分析可知，取取最大內(nèi)力值值Mmax==-94.8445kN.mm，Qmax==221.993kN，fmaxx=0.000035進(jìn)行樁頂承承重梁的截面面設(shè)計(jì)。選用H600*2200*111*17，截截面屬性如下下選用H600*2000*17*111,查《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算手冊》得得各相關(guān)力學(xué)學(xué)參數(shù)如下：：W=2480.662cm3A=130.266cm2,I/S=52(II=744118.64ccm4，S=14311.58cmm3)，b=1.1cm，下下面對其強(qiáng)度度進(jìn)行驗(yàn)算：：σ=M/W=94..845kNN·m/（2480）cm3×1103=28MPPa<2155MPaτ=QS/Ib=2221.933/（52）/(1.1)=46.995Mpa<<[τ]=1255Mpa撓度撓度Wmaxx=0.000035﹤2.25/4400=0..009m。撓度滿足要求。（根據(jù)公路橋涵鋼鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范第條有：對對于臨時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)有1.3[σ]＝145×1.3＝188.55Mpa）,[τ]=85×1.3=1110MpaaH600*2000*11*117剛度計(jì)算撓度：wmax==0.00035m﹤2.8m/250=0.008m結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度均均滿足要求。四、鋼管樁承載力力4.1入土深度及及打樁設(shè)備的的選用根據(jù)（三）上述計(jì)計(jì)算分析知，φ630mm×10mm鋼管樁基礎(chǔ)單樁最大承受荷載約=432.822N，鋼管樁φ630mmm×10mm，相關(guān)力力學(xué)參數(shù)：根據(jù)《港口工程樁樁基規(guī)范》（JTJ2554-98）第條：式中：Qd—單樁垂直極極限承載力設(shè)設(shè)計(jì)值（kN）；—單樁垂直承載力分分項(xiàng)系數(shù)，取取1.45；U—樁身截面周長（mm），鋼管樁φ630mmm×10mm1..979m.—單樁第i層土的極極限側(cè)摩阻力力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）—樁身穿過第i層土土的長度（m）；—單樁極限樁端阻力力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；A—樁身截面面積，ΦΦ630×10mm鋼管樁A=194..8cm2；考慮本項(xiàng)目的地質(zhì)質(zhì)條件及設(shè)計(jì)計(jì)提供的相關(guān)關(guān)地質(zhì)資料，取最不利地址段ZK13地質(zhì)情況：序號土層名稱承載力（kPa）樁周摩阻力（kPa）頂面高程（m）底面高程（m）層厚（m）11層：（Q42all）卵石土650120292.19284.797.422層：（Q43m）泥巖15080284.79282.79222層：（Q43m）泥泥巖中風(fēng)15080282.79266.0916.733層：（Q41all+m）砂巖400100266.09256.899.2單排墩Φ630×10mmm假定鋼管樁打入11-卵石土層,單樁承載力4322.822==1/1.445*（1.9799*（120*L)+0..163*11*650）L=2.2m.綜上所算：Φ630×10mmm鋼管樁的入入土最深長度度不小于L=2米，即可滿足足施工荷載要要求。打樁設(shè)備的選擇本工程鋼管樁基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)中為Φ630×100mm鋼管樁樁直徑，結(jié)合合過去工程中中打樁經(jīng)驗(yàn)，對對于本類型鋼鋼管樁選擇DZ-60振動(dòng)錘施打打樁。DZJ-60振動(dòng)動(dòng)錘性能表電機(jī)功率(kW)偏心力矩N·m振動(dòng)頻率r/miin激振力kN機(jī)重kg允許拔樁力KN600～35311004775800215DZJ-60施工工照片根據(jù)《裝配式公路路鋼橋多用途途使用手冊》中中關(guān)于振動(dòng)沉沉樁承載力的的計(jì)算，按電電動(dòng)機(jī)消耗的的能量求樁基基的極限承載載力公式：式中：——沉沉樁將達(dá)規(guī)定定標(biāo)高前，下下沉速度為0-5cm/mmin時(shí)，所需的的有效功率（kW）；——沉樁機(jī)無負(fù)荷時(shí)的的功率（kW）；ν——沉樁最后一一陣速度（cm/miin），正常要要求取2cm/miin；Q———振動(dòng)體系的的重量（t），DZ60錘重5.0t；α——砂土層，取取2.0β——樁基入土速速度系數(shù)，取取0.17根據(jù)以往施工記錄錄，DZ60無負(fù)荷時(shí)電電動(dòng)機(jī)輸入電電流為60AA，電壓為380V，求振動(dòng)錘錘終打前電動(dòng)動(dòng)機(jī)輸入電流流：從以上計(jì)算可以看看出，DZ660振動(dòng)錘在Φ630×10mm終打前，電電動(dòng)機(jī)輸入電電流大于999A，沉樁最后一一陣速度1min入土深度不不大于2cm,單樁最大承承載力4322.822NN，滿足使用用要求。綜合上面計(jì)算可知知，采用慣入入度2cm/1min控制可滿足足要求，施工工工程，各樁樁基具體入土土深度根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場地質(zhì)及施施工設(shè)備進(jìn)行行雙控。4.2鋼管及剪刀刀撐內(nèi)力計(jì)算算Φ630×10mmm內(nèi)力計(jì)算由于地質(zhì)全河段均均為卵石土覆覆蓋層，鋼管柱的入入土有限，地質(zhì)沒有最不利利，選取棧橋最高高處，鋼管柱柱懸臂最長段段，棧橋19號墩為計(jì)計(jì)算點(diǎn)。鋼便便橋橋面標(biāo)高高304.55m，貝雷下弦弦桿標(biāo)高3002.65mm。考慮最高高水位標(biāo)高為：：300m。沖刷線卵石石頂部292.119m，樁頂標(biāo)高高取302..65m。假定鋼管樁樁在卵石土下下1米處固結(jié)，鋼管管樁懸臂長度度302.665-291.19=11.46m4.2.1單根鋼鋼管樁流水壓壓力計(jì)算單根樁流水壓力計(jì)計(jì)算：Fw=kAγv2/(2g)式中：Fw――流流水壓力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值（kN）；k――形狀系數(shù)數(shù)（鋼管取00.8）；A――阻水面積積（m2）鋼管地面線線到洪水位，H=3.311m，鋼管樁的的阻水長度,,7.81m；γ――水的重力密度度（9.8kN//m3）；v――設(shè)計(jì)流速速（0.8m/s）根據(jù)水文文資料考慮漲漲、落潮時(shí)其其流速取值11m/s；g――重力加速速度（9.88m/s2）。單根鋼管樁Fw==kAγv2/(2g)＝0.8×7..81*0..63×9..8×12÷2÷9..8＝1.97kNN水流作用在水下三三分之一處：：2.6m處。即標(biāo)高高297.44m。4.2.2風(fēng)荷載載計(jì)算近年實(shí)測最大風(fēng)速速20.6m/s（取內(nèi)江）水平風(fēng)載：FWh=k0ηkk1k3WddAwh式中：FWh—橫橋向標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)荷載值Z—距地面或水面的高高度（根據(jù)最最高水位300米）γ—空氣重力密度Vd—設(shè)計(jì)風(fēng)速20m//sg—重力加速度k0—設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換換算系數(shù)0.75k1—風(fēng)載阻力系數(shù)1k2—考慮地面粗糙類別別和梯度風(fēng)的的風(fēng)速高度變變化修正系數(shù)數(shù)η—桁架風(fēng)載阻力遮擋擋系數(shù)k3—地形、地理?xiàng)l件系系數(shù)1.3k5—陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)W0—基準(zhǔn)風(fēng)壓Wd—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓Awh—橫向迎風(fēng)風(fēng)面積Z=4.5m，gg=9.811m/s2；r=0.0012KN//m3；k0=00.75;kk1=1..36;k33=1;VVd=20.6m/s（查JTG-TTD60-001-20004地最大風(fēng)風(fēng)速）;Wd=0.0211*20.6*20.6/2/9.881=0.4454KN//m2=4554Pa。風(fēng)壓對鋼棧橋梁的的垂直作用力力迎風(fēng)面積（一跨))：Awh=1.85*（12/2+12/2）*0.5==11.1m22（考慮實(shí)物物面積折減系系數(shù)0.5）;橫橋向風(fēng)載：Fwwh=k0kk1k3WddAwh=00.75*11.36*11*0.4554*11.1=5.14KNN.4.2.3汽車制制動(dòng)力根據(jù)《公路橋涵設(shè)設(shè)計(jì)通用規(guī)范范》(JTGD60-22004)查得，汽車車制動(dòng)力為汽汽車荷載重力力的10％，汽車行行走在墩頂制制動(dòng)，鋼管樁樁承受最大內(nèi)內(nèi)力?？紤]最最不利情況，主主棧橋兩罐車車（一空一載載）并排行走走制動(dòng)力，考慮慮一車道2墩承受制動(dòng)動(dòng)力，單根鋼鋼管樁承受制制動(dòng)力為6550/2/3*10%==10.844KN考慮棧橋處于工作作狀態(tài)，正受受到罐車載重荷載，最最高流水沖擊(水流作用傳傳遞到樁頂)，風(fēng)荷載（通過過承重梁傳遞遞）合力受力力狀態(tài)，水流流力與風(fēng)向相相同，最不利鋼管樁樁的受力情況況。（樁頂取取單樁最大荷荷載432..82KN）采用工況2荷載組合，取取19號墩計(jì)算算模計(jì)算模型（單位：：kN）軸向力（Nmaxx=465.6624kN）制動(dòng)力彎矩\剪力圖（Mmax=124.2222kN..Qmax=10.844KN，f=0.00060m）水流及風(fēng)力合成彎彎矩\剪力圖（Mmax==-14.14kN.QQmax=77.0KN，f=0.00021m）樁底部節(jié)點(diǎn)位移反反力XNmax==3.9444kN,Y=10..841KN，Z=451..046KNN4.2.4樁墩整整體穩(wěn)定性計(jì)計(jì)算鋼管樁鉸接點(diǎn)2991.19,,鋼管樁懸臂臂長度11..46m,樁頂按鉸接接考慮，樁上上最大軸力力力465.662KN。鋼管樁內(nèi)內(nèi)力：1，取Mmax==124.222kN.mQmax==10.844KN，f=0.006m，2，取Mmaxx=-14..14kN.mmQmax==7KN，f=0.00021m，進(jìn)行計(jì)算算合力計(jì)算。長細(xì)比計(jì)算查鋼管樁截面特性性回轉(zhuǎn)半徑i=21.9923cm鋼管樁鉸接點(diǎn)以上L=11.446m鋼管樁長細(xì)比.λ=L/i=11..46/21.9223=52.3<1150，滿足要求求。穩(wěn)定性計(jì)算及強(qiáng)度度計(jì)算根據(jù)上述長細(xì)比λλ=l0/rrx=52..3查《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》附表B得穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.8477鋼管樁截面抗壓剛剛度：σmax=N/ΨAA=465..62KN//(0.8447*194.88cm2)==28.2Mppa<1888.5MPa，滿足要求求。鋼管樁抗彎強(qiáng)度：：σmax=M/Wxx=124..7/（936155/31.55）=42Mpa<<188.55MPa，滿足要求求。鋼管樁抗剪強(qiáng)度：：t==15.8**194.88*31.55/936115/1=10.4Mpa≤110Mpa滿足要求。（根據(jù)公路橋涵鋼鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范第條有：對對于臨時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)有1.3[σ]＝145×1.3＝188.55Mpa）,[τ]=85×1.3=1110Mp鋼管樁在力合力壓壓彎共同作用用下，最大應(yīng)應(yīng)力為：根據(jù)港口工程荷載載規(guī)范σmax=0.7**M/Wx++N/ΨA=36..8+14.5*0..7=46..95Mpaa<188..5MPa,滿足要求；；（根據(jù)公路路橋涵鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范第條條有：對于臨臨時(shí)結(jié)構(gòu)有11.3[σσ]＝145×1.3＝188.55Mpa）,[τ]=85×1.3=1110Mpaa鋼管樁撓度：撓度Wmax=0.00064﹤11.466m/250==0.045884m。撓度滿足足要求。鋼管樁抗滑移：鋼管滑移合力：鋼管樁與土層摩擦擦力，考慮折折減系數(shù)0.7，F(xiàn)={1/1.445*（1.9799*（80*2.3)}*0.7=303KNNmax=17..9kN﹤303KN鋼管樁穩(wěn)定性、剛剛度和撓度均均滿足要求。4.2.5單拼CC20A剪刀撐和平平聯(lián)內(nèi)力C20a槽鋼內(nèi)力：剪力圖圖（Qmax=0.822kN）彎矩圖（Mmax=-1.033kN.m）fmax==0.00000024m軸向力（Nmaxx