1、獅子山施工鋼便橋中鐵航空港集團峨米鐵路項目經理部三分部二0一六年八月第1章概述1工程概況1.1 便橋設計方案本便橋設計全長為13ml縱向設計跨徑為1E§11.5m,寬7ml采用上承式工字 鋼組合結構。構成形式為：主要承重構件為1明卜156b工字鋼組成，排間距0.75m, 長12m橋面防滑花紋鋼板，鋼面板下設置120a工字鋼做為橫向分配梁，間距根 選取0.4m,與槽鋼橋面板焊接；橋臺采用混凝土橋臺，基礎和臺身采用C25昆凝土。尺寸根據施工現場情況而定，基礎為7.6m長，高0.5m, 1.5m寬，橋臺長7.2m, 高3.5m,寬1.4。本棧橋按容許應力法進行設計。1.2 設計依據(1)公

2、路橋涵設計通用規范(JTGD60-2004)(2)公路橋涵地基與基礎設計規范(JTJ024-85)(3)公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ025-86)(4)公路橋涵施工技術規范(JTJ0412000)(5)公路鋼筋混凝土和預應力混凝土橋涵設計規范(JTG D62-2004)1.3 技術標準(1)設計橋長：13mli單跨11.5m設計橋寬：凈寬7m(4)設計控制荷載：設計考慮以下三種荷載：汽車-20,根據公路橋涵通用設計規范，取1.3的沖擊系數。50T履帶吊機：履帶接地尺寸 4.5mX0.7m。掛車-100級平板車，根據公路橋涵通用設計規范，取1.3的沖擊系數。 設計僅考慮單輛重車在橋上通

3、行。圖1、汽車-20車荷載布置圖圖2、履帶吊車荷載布置圖3、掛車-100級加載布置圖每條邀帶單位1力5.§1/勺 C11L 二11H111 1111ITD1.4 自重荷載統計1）棧橋面層：橋面鋼板，單位延米重 31.42kg,長12mI中心間距30cm,總 重：0.3142*12*23=86.72KN ,沿橋跨方向均布線荷載為：86.72/12=7.23KN/m2）橫梁I20a,單位重27.9kg/m,即0.279kN/m,長7m 間距0.4m,總重0.279 X7X30=58.59kN,沿橋跨方向總均布線荷載為：5.859 kN/m.3） 縱梁I56b,單位重 115 kg/m,即

4、 1.15kN/m,長 12rm 間距0.75m,總重 1.15*10*12=138KN,沿橋跨方向總均布線荷載為：11.5kN/m.1.5行人荷載根據公路橋涵設計通用規范，取值3 kN/m。第2章橫梁計算2.1 橫梁最不利荷載確定由于車輛是壓在橋面板上，故認為車輛荷載傳遞到橫梁上時是均衡傳遞的，認為車輛最前后軸距間的橫梁承擔車輛集中荷載，這是偏于安全考慮的，對比三種車輛荷載作用下單根橫梁受力見表2-1 :表2-1三種車輛荷載作用下單根橫梁受力車輛荷載前后軸距和（m）分配橫梁根數總軸重（kN）單根橫梁承受（kN）汽車-204.51165059.09履帶4.51150045.5掛車-100級6.

5、415100066.67從表中可以看出，掛車荷載作用下，對橫梁的受力最不利。2.2 掛車荷載下橫梁檢算荷載分析：橋面槽鋼自重荷載為7.23kN/m,橫梁自重荷載0.279kN/m作用在橫梁120a工字鋼上的均布線荷載為：7.23*0.4/7+0.279=0.692kN/m人群荷載：不考慮與汽車同時作用輪壓荷載：按掛車-100車輪壓計算活載 P=250*1.3/2=162.5KN/m,恒載 q=0.692KN/m采用RBCCE算-7.241.86109720.07-11.792696-4215.S224.62-127.97-72.61-17.2638,1-155.65-100.29-44.941

6、0.4265.78根據計算結果可知：查的I20a : I=2370cm4 W=237cm3最大彎矩M=24.62kn ,最大剪力155.65kn ,按照容許應力法進行相關驗算(T w=Mmax / rw = 24.62 X 103/ 237 x 10-6=103.89Mpa<145Mpa強度滿足要求；剪應力r =VS/Ib其中剪力 V=155.65 kN, I/s=17.2cm ,腹板厚 b=7mmm弋入得 p =155.65 X 1000/(172 X 7)=129.28MPa< r =140MPa,滿足抗剪強度要求；第3章11m跨縱梁計算3.1 荷載計算縱向主梁：每排主梁延米重

7、量為115kg/m,總重為：115X10X 10-3X12 X10=138kN,換算成橋跨方向均布線荷載為：11.5kN/m1）自重均布荷載：根據前面的計算可知均布荷載為：q=7.23+5.859=13.089kN/m2）人群荷載：不考慮與車輛同時作用；3）車輛荷載：按掛車-100驗算；3.2 縱向主梁計算為簡化計算，貝雷架的上承受的荷載有集中荷載和均布荷載，均布荷載為橋 面系和縱梁自重，集中荷載為車輛荷載，集中荷載按汽車輪壓荷載計算，計算模 型如圖所示，對單片156b工字鋼q=13.089/10+1.15=2.46kN/m ,集中荷載：掛車-100, p1=p2=p3=p4=1.3X （25

8、0/10）=32.5KN用rbcce求得:246k 近 rin T ”最大彎矩M=245.42kn.M,最大剪力79.14kn查的 I56b: I=68512.5cm4 W=2446.69cm3(rw=Mmax / rw =245.42 X103/ 2446.69 x 10-6=100.31Mpa<145Mpa強度滿足要求；剪應力r =VS/Ib其中剪力 V=79.14kN, I/s=47.14cm ,腹板厚 b=14.5mm代入得 p =79.14 x 1000/(471.4 xl4.5)=11.57MPa< p =83MPa,滿足抗剪強度要求；由計算可見：156b工字鋼作為縱梁

9、，間距0.75m情況，各種車輛均能滿足受 力要求。第4章橋面槽鋼計算橋面板采用28a槽鋼，槽鋼下設中心間距400mm勺120a工字鋼橫梁，橋面 板凈跨徑為300mm（20a工字鋼翼板寬度為100mm。4.1、荷載計算其荷載分析如下：1）自重均布荷載：0.3142*23=7.23kN/m（沿橋跨方向菌斑荷載，對于每根縱 梁的均布荷載為0.3142 kN/m2）人群荷載：不同時考慮3） 28a縱向槽鋼間距30cm,橫向分配梁間距為0.4m,縱梁受力計算按照跨徑為0.4m的5跨連續梁進行驗算4）汽車輪壓汽車-20級輪壓：車輪接地尺寸為 0.6mX 0.2m,縱梁間距0.3m, 0.3 X 2=0.6

10、,故每組車輪壓在2根28a上，在槽鋼上的分布寬度為0.2m；考慮沖擊系 數1.3 ,則單根28承受的線荷載為1.3 X 140 +2 + 2 + 0.2=227.5kN/m ;掛車-100級輪壓：車輪接地尺寸為 0.5mX0.2m,縱梁間距 0.3m, 0.25 X 2=0.5,故每組車輪壓在2根28a上，考慮沖擊系數1.3,則單根28a承受的線 荷載為 1.3 X250 +2+2+0.2=406.25kN ;對比上面3種車輛荷載，分別計算掛車-100級作用和75t履帶時。4.2橋面縱梁計算當掛車-100級作用在縱梁上，考慮橫梁 間距為40cm時，其計算模型、彎矩、剪力為：T6.45-12.1

11、5121536,45-48.6-24.3024.348.6最大彎矩：4.58KN.m,最大剪力：48.6KN查的28a 開口側截面抵抗矩W=35.718cm3 I=217.9 cm4 tw=1.25cmA=40.02cm2最大彎矩M=6.28KN.M 最大剪力56.64kn(rw= Mmax /w = 4.58 x 103/ (35.7 x 10-6)=128.3Mpa < 145Mpa強度滿足要求；r =V/A,其中剪力取 V=48.6kN, A=40.02弋=48.6 X 1000/(40.02)=12.14MPa<弋=140MPa滿足抗剪強度要求；剛度驗算：由以上模型可知，將

12、汽車輪壓荷載簡化為集中荷載，處于跨中時計算的撓度 是遠遠大于實際情況的。以此計算撓度：剛度驗算：fmax<ffmax=Pl3/(48EI) 其中 E=2.05X 105 MPafmax=(81.25 X 0.43)/(48 X 2.05 X 1011X 2.179 X 10-6) =0.024mm < f=1/400m=10mm故剛度滿足要求由計算可見：28a槽鋼作為縱梁，間距0.4m情況，各種車輛均能滿足受力 要求。第5章基礎設計5.1 基礎承載力計算橋身鋼結構自重27.54噸，荷載：拖車100噸橋梁上部恒載反力N1=27.54/2=13.77T橋梁上部?S載反力N2=100T橋

13、臺自重 G=2.5X 7.6 X0.85 X 0.4+2.5 X 7.2 義 3.5 義 1+2.5 X 7.6 X 1.5 X 0.5=83.71T不考慮偏心作用，墩身受中心荷載作用，其地基承載應為：N1 N2 G 13.77 100 83.71l A =7.6 1.5=173.2KPa注意：橋臺基礎底部承載力必須>174 KPq因一般河岸淤泥質地基承載力較 低，建議開挖至相應基礎深度，并通過試驗確定地基承載力，確保滿足要求。5.2 抗滑移穩定驗算臺側土壓力按朗肯土壓力公式計算。取 Y=18kN/m3 ka=0.33, 則墩側土壓力 Pa=0.5 T h2ka=0.5 乂 18X 42x 0.33=47.52kN ENi=G=83.71=837kN/ Pi= Pa =47.42 kN基底摩擦系數按沙礫取=0.35 貝U kc=0.35 義 837/47.52= 6.16 >1.3 滿足要求。5.3 抗傾覆驗算墩側土壓力按朗肯土