钢便桥计算书正文最终.doc

一、 验算内容
本计算内容为针对沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程钢便桥上、下部结构验算。

二、 验算依据
1、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程施工图》；
2、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程钢便桥设计图》；
3、《装配式公路钢桥使用手册》；
4、《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64-2023；
5、《钢结构设计规范》GBJ50017-2023；
6、《路桥施工计算手册》；
7、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2023；
8、《沭阳县新沂河大桥拓宽改造工程便道便桥工程专项施工方案》。

三、 结构形式及验算荷载
3.1、结构形式
北侧钢便桥总长60m，南侧钢便桥总长210m，上部均为6排单层多跨贝雷梁简支结构，跨径不大于9m；下部为桩接盖梁形式，盖梁采用45A双拼工字钢，桩基采用单排2根采用529*8mm钢管桩。见下图：
立面形式 横断面形式

3.2、验算荷载
钢便桥通行车辆总重600KN，重车车辆外形尺寸为7×2.5m，桥宽6m，按规定布置一个车道。

横向布载形式

车辆荷载尺寸

四、 结构体系受力验算
4.1、桥面板
桥面板采用6×2m定型钢桥面板，计算略。
4.2、 25a#工字钢横梁（Q235）
横梁搁置于6排贝雷梁上，间距1.5m。其中：工字钢上荷载标准值为1.18KN/m；25a#工字钢自重标准值0.38KN/m。计算截面抗弯惯性矩I、截面抗弯模量分别为：I =50202300mm4；W =402023mm3。

(1) 计算简图：

(2) 强度验算：
抗弯强度 σ=Mx/Wnx=46580000/402023 =115.9Mpa＜[f]=190Mpa；满足规定！
抗剪强度τ=VSx/Ixtw=167362×232400/（50202300×8）=96.8Mpa＜ft =110Mpa；满足规定！
(2) 挠度验算：
f=M.L2/10 E.I
=35.8*1.32/10*2.1*5020*10-3
=0.57mm<L/400=3.3mm，则挠度满足规定。
4.3、跨径9m贝雷主梁验算
贝雷梁相关参数如下：
构件登记表
1
名称
规格
单位
数量
单位重量（kg）
总重量（T）
2
贝雷片

片
18
270
4.86
3
贝雷肖子

只
24
3
0.07
4
花栏片
0.45m
片
12
30
0.36
5
花栏螺丝

套
48
1
0.05
6
桥面板
2m*6m
块
4.5
1600
7.20
7
桥面螺栓
标准
套
18
1
0.02
8
横梁
25A工字钢
m
42
38
1.60
9
斜撑
8#槽钢
米
14.1
8
0.11
10
护栏立杆
I12*1.2
米
16.8
14
0.24
11
护栏焊管
48mm
米
54
3.8
0.21
12
小计

14.71

贝雷梁几何特性表

主梁纵向为9m跨简支结构，横向布置为6排单层贝雷梁，采用Madis软件进行整体建模计算，计算过程如下。
4.3.1整体模型

纵向整体计算模型
4.3.2弯矩计算
跨中弯矩最大时，纵桥向车辆布载形式如下图所示：

跨中弯矩最大时最不利活载布置情况
由图可知，弯矩最大时一个车道上作用车辆轴载位置。
最不利荷载作用下全桥弯矩如下图所示：

最不利荷载作用下的中贝雷梁的弯矩值
由计算结果可知，最不利荷载作用下的最大弯矩值为391KN·m。
M=391kN·m≤【Mu】=788.2kN·m；满足规定！
4.3.3剪力计算
支点处剪力最大时，纵桥向车辆布载形式如下图所示：

支点剪力最大时纵桥向荷载布置形式
由图可知，支点剪力最大车辆轴载布置。
最不利荷载作用下全桥剪力如下图所示：

最不利荷载作用下的中贝雷梁的剪力值
由计算结果可知，最不利荷载作用下的最大剪力值为198KN，
Q=198kN≤【Qu】=245.2kN；满足规定！
根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》，允许弯矩和剪力均满足规定。

4.4、盖梁验算（双拼45a#工字钢，Q345）
钢便桥下部结构采用桥梁通计算软件进行建模计算，计算结果如下图：
盖梁采用双拼45a#工字钢，搁置于钢管桩上，计算跨径为4.4m。其中：双拼45a#工字钢计算截面抗弯惯性矩I、截面抗弯模量分别为：I =mm4；W =2860000mm3。
（1）计算简图：

(2) 强度验算：
抗弯强度 σ=Mx/Wnx=/2860000 =247.9Mpa＜[f]=270Mpa；满足规定！
抗剪强度τ=VSx/Ixtw=834000×834200/（×23）=47.0Mpa＜ft =110Mpa；满足规定！
(3) 挠度验算：
f=M.L2/10 E.I
=545*4.42/10*2.1*64400*10-3
=7.8mm<L/400=11mm，则挠度满足规定。
4.5、钢管桩验算
根据上述计算得，桩顶最大反力为775KN。钢管桩型号采用φ529×8mm，根据施工情况，采用桩长为17m，最大入土深度14.4m。
（1） 钢管强度稳定性计算：
钢管长度l0=17m，回转半径i＝18.42cm，则λ= l0/i=73.82。
查轴向受压钢构件纵向弯曲系数表，得ψ＝0.819，
每根钢管承受荷载N最大=775KN
N/（ψA）=775000/（0.819×13094）
=72.3Mpa＜[f]=205Mpa；满足规定！
（2） 钢管桩承载力计算：
土质情况

编号
高程
层深
岩层说明
桩周极限摩阻力（kPa）
水位
5.1
1

河床顶
6.79

①
2.18
1.92
填土
0
②
-1.64
3.82
粘性土
45
③
-5.24
3.60
粗砂
65
④
-20.37
15.13
粘性土
65
17m长钢管桩承载力[Ra]=1/2(λsUΣqiLi+λpqbAb)
=1/2×[1×3.14×0.529×(45×3.82+65×3.6+65×5)+0.8×2500×0.0133]
=620.3kN。
单桩承载力P=775＜1.25×620.3＝775.4kN，满足规定！