跨南運(yùn)河棧橋xx

PAGEPAGE13棧橋設(shè)計計算書概況我公司承建的京滬高速鐵路在里程DK236+614.7處橫跨南運(yùn)河，為了滿足施工需要必須在南運(yùn)河上架設(shè)臨時棧橋。該臨時棧橋與新建京滬高速鐵路平行，橫跨南運(yùn)河，棧橋兩端與南運(yùn)河河堤或臨時便道相連。該棧橋承擔(dān)繁重的交通運(yùn)輸任務(wù)，是大量材料、機(jī)械設(shè)備、混凝土預(yù)制構(gòu)件等的必經(jīng)之路。棧橋全長162米，寬棧橋自下而上依次為Φ800×8mm鋼管樁，下橫梁采用I56b型鋼，長為6m；縱梁采用I56b型鋼,長度為6m；橫向分配梁采用I32b型鋼，布置間距1.5m，長度為6m；縱向分配梁采用I12.6型鋼，凈間距20cm布置；δ10荷載布置1、上部結(jié)構(gòu)恒重（6米寬計算）⑴δ10鋼板：6×1×0.01×7.85×9.8=4.616KN/m⑵I12.6縱向分配梁:6/0.274×1×14.2×9.8/1000=3.047KN/m⑶I32b橫向分配梁:1/1.5×6×57.7×9.8/1000=2.262KN/m⑷I56b縱梁:115×7×9.8/1000＝7.889KN/m⑸I56b下橫梁:106×6×9.8/1000=6.233KN/根2、活荷載⑴掛車－100t⑵履帶吊25t⑶人群荷載：3KN/m2考慮到實(shí)際通行車輛荷載以及棧橋不允許會車的情況，25t履帶吊遠(yuǎn)小于掛車－100t對棧橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用力，故在內(nèi)力計算時只考慮掛車－100t與人群荷載。上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算1、橋面鋼板內(nèi)力(A3鋼板)取1米寬板條,按單向板計算?？缰袕澗豈OP=0.125×125×0.22=0.625KNm有效分布寬度a=0.最大彎矩為M=MOP/a=0.625/0.274=2.28KNmW=bh2/6=1×0.012/6=1.67×10‐5σ=M/W=2.28×103/1.67×10-5=136.5MPa＜[σ]=170Mpa2、I12.6縱向分配梁內(nèi)力在縱向分配梁上每排車輪作用在兩根分配梁上，以集中荷載計算，P＝62.5KN。工況一：當(dāng)兩個力同時作用在跨中時彎矩圖剪力圖Mmax＝8.74KN.mQmax＝-66.72KN工況二：當(dāng)兩個力等距離分布在一個支點(diǎn)的兩側(cè)時彎矩圖剪力圖Mmax＝-18KN.mQmax＝49.5KN工況三：當(dāng)其中一個力作用在節(jié)點(diǎn)上時彎矩圖剪力圖Mmax＝14.1KN.mQmax＝-47KNσ＝Mmax/Wx=18/77×2×103=117MPa＜[σ]=170Mpaτ＝Qmax/A=66.72/18.1×2×10=18.43MPa＜[τ]=115Mpa3、I32b橫向分配梁內(nèi)力計算①掛車－100當(dāng)一組車輪壓在橫向分配梁的跨中時為最不利位置，如下圖所示兩種情況。不考慮縱向分配梁的作用，更有利于結(jié)構(gòu)的安全。暫定縱梁等間距1m布置。工況一：當(dāng)其中兩個力作用在跨中時彎矩圖剪力圖Mmax＝10.03KN.mQmax＝-63.31KN工況二：當(dāng)其中一個力作用在跨中時彎矩圖剪力圖Mmax＝10.51KN.mQmax＝57.15KN②人群荷載q=3×1=3KN/mM2=1/8×3×12=0.375KN.mQ2=4.5×1/2=2.25KN③恒載q=(4.616+3.047)/6×1=1.28KN/mM3=1/8×1.28×12=0.16KN.mQ3=1.28×1/2=0.64KN所以，Mmax＝11.05KNm，Qmax＝66.2KN；則σ=Mmax/W=11.05×103/726=15.2MPa＜[σ]=175Mpaτ＝Qmax/A=66.2/73.4×10=9.0MPa＜[τ]=115Mpa滿足要求。4、縱梁內(nèi)力計算跨度按6m計算；計算時考慮單根縱梁上承擔(dān)掛車－100一半的重量。(1)掛車－100t工況一：當(dāng)一側(cè)的兩個力作用在跨中時彎矩圖剪力圖Mmax＝300KN.mQmax＝158.33KN工況二：當(dāng)中間兩個力作用在跨中時彎矩圖剪力圖Mmax＝125KN.mQmax＝125KN情況三：當(dāng)一個力作用在節(jié)點(diǎn)上時彎矩圖剪力圖Mmax＝140KN.mQmax＝241.67KN(2)人群荷載Mmax2＝18×62/8＝81KNmQmax2＝0.5×18×6=54KN(3)恒載q=4.616+3.047+2.262=9.925KN/mMmax3＝9.925×62/8＝44.7KNmQmax3＝0.5×9.925×6=29.8KN故最大彎矩為：Mmax＝300＋81＋44.7＝425.7KNmW＞Mmax/[σ]＝425.7×103/200＝2128工字鋼I56b的Wx＝2447cm3，2447/2128.5＝1.15(安全系數(shù))；另外該計算沒有考慮縱橫分配梁的分配荷載作用，按單根縱梁承擔(dān)一半掛車的重量并且是集中荷載。故采用I56b是可行的。最大剪力為：Qmax＝242＋54＋29.8＝325.8KNτ＝Qmax/A=325.8/146×10=22.3MPa＜[τ]=115Mpa撓度驗算：(荷載簡化為250KN集中荷載)f＝Pl3/48EIl=6m,P=250KN,E=200GPa,I=68510cm4;f=8.2mm＜l/500＝四、I56b下橫梁內(nèi)力計算暫定三根鋼管樁等間距2.0m布置；假設(shè)（掛－100全部和恒載的一半）作用在下橫梁正上方時，下橫梁受力最大。支點(diǎn)位置及受力如圖所示工況一：當(dāng)一側(cè)兩個力作用在跨中時彎矩圖剪力圖Mmax=-150.21KN.mQmax＝381.79KN(2)工況二：當(dāng)三個力同時作用在跨中時彎矩圖剪力圖Mmax=-114.79KN.mQmax＝-438.25KN(3)工況三：當(dāng)用一個力作用在節(jié)點(diǎn)上時彎矩圖剪力圖Mmax=-110.51KN.mQmax＝-474.43KN(4)工況四：當(dāng)有一個力作用在最邊上時（這種情況計劃不存在）彎矩圖剪力圖Mmax=-279.45KN.mQmax＝-508.91KNWx=2447cm3A＝故σ=Mmax/Wx=279.45×103/2447=114.2MPa＜[σ]=200MPaτ＝Qmax/A=508.91/146×10=34.9MPa＜[τ]=115Mpa所以，下橫梁取用I56b滿足結(jié)構(gòu)受力要求。五、鋼管樁計算鋼管樁暫定為D630，壁厚8mm。1、荷載計算上部結(jié)構(gòu)自重荷載57KN；掛車荷載500KN人群荷載54KN2、內(nèi)力計算A=(D2-d2)π/4=(0.632-0.6142)π/4=0.016mσ軸=N/A=611/0.016/1000=38.2MPa＜[σ]=170MPa3、打入深度計算[P]=0.5｛U∑(αiιiτi)＋αAσR｝U為樁的周長，mαi震動沉樁對各土層樁周摩阻力和樁底承壓力的影響系數(shù)，取1.0。σR為樁尖處土的極限承載力，KPa。查表為2200KPa。ιi各土層厚度，m。τi各土層與樁壁的極限摩阻力，KN。為簡化計算，取最不利的土層參數(shù)，τi取60KPa。所以，l＝（