贝雷架便桥设计计算书.docx

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1、K37+680红岩溪特大桥贝雷架便桥计算书湖南省路桥建设集团龙永高速公路第十一合同段2012年4月1日笫1章设计计算说明11.1 设计依据11.2 工程概况11.2.1 主要技术参数错误!未定义书签。1.2.2 便桥结构错误!未定义书签。笫2章便桥桥面系计算32.1 混凝土运输车作用下纵向分布梁计算31 .1.1计算简图32 .1.2.计算荷载42 .1.3.结算结果43 .1.4支点反力52.2 履带吊作用下纵向分布梁计算51. 2.1.计算筒图52. 2.2计算荷载53. 2.3计算结果64. 2.4.支点反力62.3 分配横梁的计算62.3.1计算简图62.3.2.计算荷载72.3.3.

2、计算结果7笫3章贝雷架计算93.1 混凝土运输车作用下贝雷架计算93.1.1 1最不利荷载位置确定93.1.2 最不利位置贝雷架计算模型113.1.3 最不利荷载位置贝雷架计算结果113.2 履带吊作用下贝雷架计算143.2.1 最不利位置贝雷架计算模型143.2.2 最不利荷载位置贝雷架计算结果153.2.3 腹杆加强后最不利荷载位置贝雷架计算结果17笫4章横梁及钢管柩计算213.1横梁计算213.1.1履带吊工作状态偏心15cm213.1.2履带吊工作状态（无偏心）223.1.3履带吊偏心60Cn1走行状态233.1.4履带吊走行状态（无偏心）243.1.5混凝土运输车偏心130C1n通过

3、状态263.1.6混凝土运输车无偏心通过状杰273.2最不利荷载位置钢管桩计算结果281.1 2.1计算荷载281.2 2.2计算结果29第1章设计计算说明1.3 设计依据红岩溪便桥总布置图（修改初步设计）；铁路桥涵施工规范（TB1o203-2002）；钢结构设计规范GB50017-2003；路桥施工计算手册；桥梁工程、结构力学、材料力学；其他相关规范手册。1.4 工程概况K37+680红岩溪特大桥是湖南省龙山至永顺高速公路上的一座特大桥，桥位位于湖南省龙山至永顺高速公路K37+130.44K38+229.56,跨越洗车河，SW13oo=396.90,设计基准风速采用湖北来凤的基本风速24.5

4、ms,地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.45s。1.3便桥结构形式的确定便桥总长度拟定31米，共设2跨，每跨长度为15米。便桥采用（15+15）m连续梁结构，便桥桥墩采用6120Cn1钢管桩内灌C20就，每墩位设置2根钢管桩，墩柱间设剪刀撑。桩顶铺设ICn1厚钢板后安装2150c作为横梁，梁部采用6根贝雷架，间距250+450+4300+450+25Omm,贝雷梁为下承重受力设计，下弦杆上横向安装2132c横梁，横梁位于贝雷架竖杆及节点位置，间距150Cnb横梁上铺设212Ob纵梁，间距80cm,纵梁上铺设16b槽钢，槽向向下，间距40cm,在槽钢上铺设IOn1m厚钢板桥

5、面，桥面钢板上焊制612mm短钢筋作为防滑设施。(1)、桥台桥台基础采用C20片石碑扩大基础，台身采用M1O浆砌片石重力式桥台，台帽采用C25钢筋舲台帽。桥台基础高90cm,基础顶标高与河床1W一致，根据设计图纸提供水文资料，桥台基础顶标高H=393.00m,台身高5.35m,台帽高0.5m,台帽上设置15cm高支座。详情见所附图纸。(2)、桥墩桥墩基础采用C25片石球双层整体式扩大基础，墩身为两根120Cn1钢管桩，内灌注C20於，墩顶铺设ICm厚钢板。桥墩基础高1.5m(60cm+90cm),基础底标高保证在河床底以下不小于0.5米，墩身高度11二5.5小(包含15钢板在内)，墩身顶横向架

6、设2根50C工字钢作为盖梁。详情见所附图纸。1.5 便桥计算何载的确定桥面荷载按以下情况考虑：与一般施工车辆荷载比较混凝土运输车的轴重和轴距都非常不利，所以便桥使用中最重车辆9r3的混凝土运输车作为计算荷载。1台93的混凝土运输车车辆荷载的立面及平面如下(参考车型：海诺集团生产HNJ5253GJB(9m3)：92003800350荷裁平面图荷载立面图P1=6TP2=P3=17T合计:40T第2章便桥上部构造计算桥面系计算主要包括桥梁上部构造横向分布梁16b、纵向分配梁120b及横向分配梁132c的计算。根据上表描述的工况，分别对其计算，以下为计算过程。2.1 混凝土运输车作用下纵向分布梁计算2

7、.1.1 计算简图纵向分布梁支撑在横向分配梁上，按5跨连续梁考虑，计算简图如下:2.12.计算荷载计算荷载按三种荷载组合分别计算。计算荷载：计算荷载为9m3混凝土运输车，前轴重由8根槽钢承担，每根槽钢承担P1=60000/8=7500N,后轴重同样也由8根槽钢承担,每根槽钢承担P2=1700008=21250N2.1. 3.结算结果按上述图示与荷载，计算纵向分布梁结果如下：Mmax=3.1049KN*mQmax=20.797KN16b的截面几何特性为:1=85.3cm1W=17.5cm25t,并考虑13的冲击系数与不均载系数，荷载q=(55+15)*1.3*10000/2/4500/4=25.

8、3NmmA=25.Icm2.2计算荷载单个履带板宽度为700mm,按由4根槽钢承担考虑，履带吊按吊重AO=10*(65-8.5*2)*2=960mm2。a二MmaxW=3.104910717.5103=179.5Nmm2145*1.3=188.5N/mm2ma=QmaxA0=20.797103960=21.2Nmm285N/mm22. 1.4支点反力R1=68.3N；R2=76.3N；R3=20930N;R4=2988N;R5=5945N;R6=-527.5N结论：在9m3混凝土运输车作用下，纵向分布梁采用16b,间距19cm可满足施工要求！2.2履带吊作用下纵向分布梁计算2.2.1.计算简图

9、履带吊荷载半跨布置时，为最不利荷载，其计算简图如下：2.2.3计算结果按上述荷载与图示，计算结果为：Mmax=I.539KN*mQmax=I1.61KN16b的截面几何特性为：1=85.3cm4W=17.5cm3A=25.Icm2AO=10*(65-8.5*2)*2=960mm2。皿二Mmax/W=1.53910717.5103=87.9Nmm2145*1.3=188.5N/mm2m=Qmax/AO=I1.61103960=12.IN/mm285N/mm22. 2.4.支点反力R1=406.3N；R2=-2012N;R3=12782N;R4=21328N;R5=19169N;R6=7281N结

10、论：在55t履带吊吊重25t作用下，纵向分布梁采用16b,间距19C1n可满足施工要求！2.3分配横梁的计算2.3.1.计算简图分配横梁按支撑于贝雷架的连续梁计算，荷载由纵向分布梁传递，其计算简图如下：2.3.2.计算荷载分配横梁的荷载由纵向分布梁传递，由计算结果可知，最不利荷载为履带吊作用时的荷载，P=24363No2.3.3.计算结果按上述荷载与计算简图计算，计算结果为：Mmax=25.941KN*mQmax=97.669KN120b的截面几何特性为：I=2500cm1W=250cm3A=39.5cm2A0=9*(200-11.4*2)=1595mm2。皿二MmaxW=25.9411072

11、50103=103.8Nmm2145*1.3=188.5N/mm2=QmaxA0=97.6691071595=61.2Nmm285N/mm2支点反力R1=-74.688KNR2=142.47KNR3=-3.76KNR4=132.44KN结论：在最不利荷载作用下，分配横梁采用120b,间距705*3+885mm可满足施工要求!第3章贝雷架计算贝雷架按12+12+9m为一联计算，采用平面杆系结构建模，上下弦杆及竖杆使用梁单元BEAM3模拟，斜腹杆使用杆单元1INK1模拟，两片桁架片之间较接，贝雷架的荷载由分配横梁传递，为模拟移动荷载从而找出不利位置，建模时考虑与分配横梁与纵向分布梁整体建立。3.1

12、 混凝土运输车作用下贝雷架计算311最不利荷载位置确定（1）计算模型模型按12+12+9m连续梁建模，简图如下:移动荷载计算建模筒图（2）计算荷载由分配横梁计算结果得到，P1=43231N,P2=P3=20930No（3）结算结果由计算结果得到，车头距梁端7.95米时，距梁端6.65米位置为上下弦杆最不利截面，车头距梁端12.95米时为端腹杆最不利位置，下图为截面的位移影响线图。距梁端6.65米截面位移影响线图ANP0ST26dec2电梁端I191米横面位移影响线图3.1.2 最不利位置贝雷架计算模型(1)计算模型模型仍然按15+15连续梁建模，荷载按上述最不利荷载位置施加,上下弦杆最不利荷载

13、位置计算简图腹杆最不利荷载位置计算简图(2)荷载为分配横梁反力，其值与移动荷载时相同P1=43231N,P2=P3=20930No3.1.3 最不利荷载位置贝雷架计算结果1、上弦杆计算Mmax=5.35KN*m对应轴力N=343.9KNQmaX=49.642KNNmax=-343.9KN2:10的截面几何特性为：Ix=2*198=396cm,Wx=2*39.7=79.4cm3ix=3.95cmA=2*12.7=25.4cm2A0=2*5.3*(100-8.5*2)=879.8mm2强度计算：。照X二NAMnixW=343.9*100025405.3510679.4IO3=202.8Nmm221

14、0*1.3=273Mpa皿二QmaxA0=49.642103879.8=56.5Nmm285N/mm2稳定计算：1=705mm,ix=39.5mm,=705/39.5=18,查小x=z0.976x=1.0Yx=1.05Ncr=16252507OmaX=N/(x*A)+BXMmax/(Yx*Wx)/(1-0.8*(NNcr)=204.2Nmm2210*1.3=273Mpa2、下弦杆计算Mmax=7.29KN*m对应轴力N=-191.76KNQmax=67.525KNNmax=344.12KN2:10的截面几何特性为：Ix=2*198=396cm,Wx=2*39.7=79.4cm3ix=3.95cmA=2*12.7=25.4cm2A0=2*5.3*(100-8.5*2)=879.8mm2(1)强度计算：。*N/A+NU/W=191.76*1000/2540+7.2910679.4IO3=167.3Nmm2210*1.3=273Mpaax二QmaxA0=67.525103879.8=76