钢便桥计算书正文(最终)

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》JTGD64-2015； 5、《钢结构设计规范》GBJ50017-2003； 6、《路桥施工计算手册》；

7、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007；

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，按要求布置一个车道。

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 =50200000mm4；W =402000mm3。

(1) 计算简图：

(2) 强度验算：

抗弯强度 σ=Mx/Wnx=46580000/402000 =115.9Mpa＜[f]=190Mpa；满足要求！

抗剪强度τ=VSx/Ixtw=167362×232400/（50200000×8）=96.8Mpa＜ft =110Mpa；满足要

求！

(2) 挠度验算：

f=M.L/10 E.I

2

=35.8*1.3/10*2.1*5020*10-3

=0.57mm4.3、跨径9m贝雷主梁验算

贝雷梁相关参数如下：

构件统计表

单位重量1 名称 规格 单位 数量 （kg） 总重量（T） 2

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 贝雷片 贝雷肖子 花栏片 花栏螺丝 桥面板 桥面螺栓 横梁 斜撑 护栏立杆 护栏焊管 小计 0.45m 2m*6m 标准 25A工字钢 8#槽钢 I12*1.2 48mm 片 只 片 套 块 套 m 米 米 米 18 24 12 48 4.5 18 42 14.1 16.8 54 270 3 30 1 1600 1 38 8 14 3.8 4.86 0.07 0.36 0.05 7.20 0.02 1.60 0.11 0.24 0.21 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： 1251251255012550 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；满足要求！ 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：

1251251255012550 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；满足要求！

根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》，容许弯矩和剪力均满足要求。

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 =644000000mm4；W =2860000mm3。

（1）计算简图：

(2) 强度验算：

抗弯强度 σ=Mx/Wnx=709000000/2860000 =247.9Mpa＜[f]=270Mpa；满足要求！ 抗剪强度τ=VSx/Ixtw=834000×834200/（644000000×23）=47.0Mpa＜ft =110Mpa；满足

要求！

(3) 挠度验算：

f=M.L/10 E.I

2

=545*4.4/10*2.1*64400*10-3

=7.8mm2

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；满足要求！

（2） 钢管桩承载力计算： 土质情况

编号 水位 河床顶 ① ② ③ ④ 高程 5.1 6.79 2.18 -1.64 -5.24 层深 1 1.92 3.82 3.60 岩层说明 填土 粘性土 粗砂 粘性土 0 45 65 65 桩周极限摩阻力（kPa） -20.37 15.13 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，满足要求！