施工便桥最后验算及计算.docx
- 文档编号:4719589
- 上传时间:2022-12-07
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:55.31KB
施工便桥最后验算及计算.docx
《施工便桥最后验算及计算.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《施工便桥最后验算及计算.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
施工便桥最后验算及计算
四、栈桥的受力验算
(一)、贝雷纵梁验算
栈桥总宽4.8m,栈桥结构自下而上分别为:
φ630×8mm钢管桩,I25型工字钢双拼横梁,贝雷架梁、I20型钢工字钢分配横梁(间距75cm)、桥面为[14槽钢。
单片贝雷梁:
I=250497.2cm4,E=2×1010Mpa,W=3578.5cm3
[M]=788.2kn·m,[Q]=245.2kN;则4EI=2004×106kN·m2
1、上部结构恒载(按4.8m宽度计)
(1):
[14槽钢4.8/0.19×12.45×14.535=4571.64kg
(2)贝雷架287×4=1148kg;[M]=3152.8kN·m[Q]=980.8KN
(3)I20分配梁:
17×4.8×27.91=2277.46kg
(4)双拼I25a枕梁:
4×12.45×38.1=1897.38kg
(5)砼输送排污,行人堆放材料:
(70+80+50+250)×10=4.5kN·m
2.活载
(1)公路汽-I级
(2)汽车起重机(3)人群不计
考虑栈桥实际情况同方向车辆间距大于15m,即一跨内同方向半幅桥内最多只布一辆重车。
3.贝雷梁内力计算:
(1)一辆汽车汽-20级重车(布置在跨中,按简支计算)
对B点取距,由∑Mb=0;
RA=(140×5.525+140×6.925)/12.45=140kN
M中=(140×6.225-140×0.7)=773.5kN·m
f1=pal2(3-4a2/l2)/(24EI)=140×1000×12.452×5.525×(3-4×5.5252/12.452)/(6×2004×106)=2.206×10-2cm
R1=140×11.75/12.45=132.13kN
R2=120×(12.45-7.7)/12.45=45.78kN
R3=120×(12.45-9.1)/12.45=32.29kN
R4=30×(12.45-12.1)/12.45=0.84kN
RA=R1+R2+R3+R4=211.04kN
(2)起重吊车:
满载重为60t,600kN则:
对B点取距:
荷载分布如图
RA=(270×5.525+270×6.925)/12.45
+60×10.925/12.45
=322.65kN
M中=322.65×6.225-270×0.7=1819.5kN·m
f1=pal2(3-4a2/l2)/(24EI)=4.25×10-2cm
f2=(Fb/9EI)×[(a2+2ab)3/3]1/2=1.43×10-3cm;
f=f1+f2=4.39×10-4cm
R1=R2=pb/l=254.82kN
R3=pb/l=37.35kN
RA=R1+R2+R3=546.99kN
(3)恒载
按等跨简支梁计算:
计算得:
q=10.9kN/m
支点:
Mmax=0
Qmax=QL/2=10.9*12.45/2=67.85KN
跨中:
Mmax=qL2/8=10.9×12.452/8=211.19kN·m
Rmax=0
fmax=5ql4/(384EI)=6.8×10-5cm
(4)恒载+汽-I级组合:
Mmax=211.19×1.1+1.4×773.5
=1515.21kN·m≤[M]=3152.8kN·m
Qmax=1.1×67.85+1.4×211.04
=370.091kN≤[Q]=980.8kN
f=0.68×10-4×1.1+1.4×2.206×10-4
=3.8×10-4cm<1245/250=4.98cm
(5)恒载+起重吊车组合:
Mmax=211.19×1.1+1.4×1819.5
=2779.61kN·m≤[M]=3152.8kN·m
Qmax=1.1×67.85+1.4×546.99=840.42kN<[Q]=980.8kN
f=0.68×10-4+1.4×4.39×10-4
=6.89×10-4cm<[1245/250]=4.98cm
(二)、横向分配梁验算:
计算跨径l=4.80m,采用I20型工字钢。
E=2×105,I=2369cm4,WX=236.9cm3,
[σ]=215MPa;[τ]=125MPa
SX=136.1;荷载分布如图:
P=180kN,qk=10.5kN/m,分布宽度为1.8m;
RA=99.45kN;M中=234.43kN·m;Q=99.45kN;
σmax=Mmax/WX/18=54.98MPa<1.05[σ]=225.75MPa;
τ=QSX/(IXt)/18=4.5<[τ]=125MPa;
f1=Fl3/(48EI)
=0.69cm≤480/250=1.92cm;
f2=qcl3(8-4r2+r3)/(384EI)
=0.68mm
其中:
c为均布荷载分布宽度;
r=c/l=1.8/4.8=0.375mm;
f=f1+f2=6.9+0.68=7.6mm<[4800/250]=19.2mm
(四)、钢管桩验算:
桥墩桩基础岩层在25m以内全为淤泥,淤泥与钢管桩的摩擦阻力系数去20,计算时钢管桩按地质结构按照淤泥计算。
一、桩长计算:
(考虑1.2的安全系数)
单根钢管桩的承载力:
F=840.42/2=420.21kN
钢管桩的入土深度:
Ra=Qsk+Qp
=UpqsiaLi+qpaAp
=3.14×0.62×20×Li+1800×3.14×(0.312-0.3072)
Ra=1.2×420.21=504.252kN,
Ra—单桩竖向承载力特征值;
Qsk—单桩总侧阻力特征值;
Qp—单桩总端阻力特征值;
Up—桩的周长;
qsia—桩侧第i层土的侧阻力特征值;
Li—桩穿越第i层土厚度;
qpa—极限端阻力特征值;
Ap—桩端的面积;
得:
Li=12.68m
最长的钢管桩(5#墩)的长:
H=4.63+12.68+3.1=20.41m
实际打入长度按现场实测贯入度进行计算。
二、振动锤的选择:
振动锤的动力Fv,应能克服桩在振动下沉中土的摩擦力FR:
Fv>FR;土摩擦力的估算公式:
FR=fuL=10×0.63×3.14×14.06
=278.135kN
式中:
f—土单位面积的动摩擦系数
u—桩的周边长度,m
L—桩的长度,m
Fv=0.04×n2×M=0.04×37.0×(960/60)2=378.88kN
式中:
n—振动锤的转速,r/s;
M—振动锤的偏心距,N·m;
符合规范要求!
三、承载力的检算:
据《桥涵手册》单桩承载力计算公式:
Ra=Qsk+Qp
=UpqsiaLi+qpaAp
式中:
Ra—单桩竖向承载力特征值;
Qsk—单桩总侧阻力特征值;
Qp—单桩总端阻力特征值;
Up—桩的周长;
qsia—桩侧第i层土的侧阻力特征值;
Li—桩穿越第i层土厚度;
qpa—极限端阻力特征值;
Ap—桩端的面积;
试验桩在0#桥台桂畔海岸上地质结构按2m回填土+11.8m淤泥质土+4.9m亚粘土计算,实际打入长度16.0m:
据上述公式:
Ra=Qsk+Qp
=UpqsiaLi+qpaA
=25×0.63×3.14×2+20×0.63×3.14×11.8+25×0.63×3.14×2.2+2500×3.14×(0.3×0.3-0.295×0.295)
=648.46kN>420.21×1.2=504.252kN;
符合刚便桥设计要求!
五、工作平台的验算:
6.0m平台宽:
,每个平台长18m,结构组合:
直径430mm钢管桩,H45H钢纵梁,I30a横梁间距0.6cm,8mm钢板面层。
恒载:
8mm钢板面层:
6×18×62.8=6782.4kg;
H45梁:
18×2×139.7=5029.2kg;
I30a横梁:
30×9×48.048=12972.96kg;
砼输送管:
30/18.5=1.7kN/m
钻孔振动锤:
20t,
人群荷载不计;
(一)、H45型钢纵梁内力的计算:
E=2×105,I=63718cm4,WX=2896cm3,
iX=18.9mm;SX=3371.323cm2;tx=11.5mm;
活载计算:
按三跨等跨连续梁计算.
钻孔振动锤:
考虑振动锤的冲击去安全系数1.2,(荷载布置图如下):
q=20×1.2×10/16.5=14.55kN·m
据《简明施工计算手册》
Qmax=0.617×14.55×5.5+0.583×14.55×5.5=96.03kN;
Mmax=-0.177×14.55×5.52=77.904kN·m
fmax=0.99ql4/(100EI)=10.34mm;
恒载计算:
q=13.07kN/m;
(二)横载内力计算:
Mmax=ql2/8=49.42kN·m;
Qmax=ql/2=35.94kN;
fmax=[5ql4/(384EI)]/2=0.6mm;
荷载组合:
恒载+钻孔振动气锤:
M总=1.1×49.42+1.4×77.9=163.422kN·m
Qmax=1.1×35.94+1.2×96.03=173.976kN
σ=Mmax/Wx=163.422×1000/2896
=56.43MPa<1.05[σ]=225.75MPa
f=1.1×0.6+1.4×10.34=15.136mm<[L/250]=22mm
τ=QSX/IXtX=173.98×3371.323×10/(63718×1.15)
=80.05MPa<1.05[τ]=131.25MPa
(三)横梁的验算:
计算跨径为4.0m的I30a工字钢,E=2×105
I=7776cm4,WX=518.4cm3,iX=12.48mm;
SX=292.1cm3;
荷载分布图如下:
240
2.02.0
R=240KN
M=120×2.0=240kN·m
σ=Mmax/Wx=270×1000/(518×4)
=130.31MPa<1.05[σ]=225.75MPa
τ=QSX/IX=240×292.1×10-6/(7776×12.48×10-8)
=72.24MPa<1.05[τ]=131.25MPa
(四)钢管桩的验算:
桥墩桩基础岩层在25m以内全为淤泥,淤泥与钢管桩的摩擦阻力系数去20,计算时钢管桩按地质结构全为淤泥。
1、承载力检算:
(考虑2.0的安全系数)
单根钢管桩的承载力:
F=240/2=120kN
钢管桩的入土深度:
Ra=Qsk+Qp
=UpqsiaLi+qpaAp
=3.14×0.42×20×Li+1800×3.14×(0.212-0.2072)
Ra=2.0×120=240kN,
Ra—单桩竖向承载力特征值;
Qsk—单桩总侧阻力特征值;
Qp—单桩总端阻力特征值;
Up—桩的周长;
qsia—桩侧第i层土的侧阻力特征值;
Li—桩穿越第i层土厚度;
qpa—极限端阻力特征值;
Ap—桩端的面积;
得:
Li=8.83m
最长的钢管桩(5#墩)的长:
(其他桩长相见列表)
H=4.63+8.83+3.1=16.56m
二、振动锤的选择:
振动锤的动力Fv,应能克服桩在振动下沉中土的摩擦力FR:
Fv>FR;土摩擦力的估算公式:
FR=fuL=10×0.63×3.14×14.06
=278.135kN
式中:
f—土单位面积的动摩擦系数
u—桩的周边长度,m
L—桩的长度,m
Fv=0.04×n2×M=0.04×37.0×(960/60)2=378.88kN
式中:
n—振动锤的转速,r/s;
M—振动锤的偏心距,N·m;
符合规范要求!
三、承载力的检算:
据《桥涵手册》单桩承载力计算公式:
Ra=Qsk+Qp
=UpqsiaLi+qpaAp
试验桩按0#桥台地质结构11.8m淤泥质土+4.9m亚粘土+19.2m淤泥质土计算,(平均)桩长20.0m:
据上述公式:
Ra=Qsk+Qp
=UpqsiaLi+qpaA
=20×0.43×3.14×11.8+25×0.43×3.14
×2.26+1800×3.14×(0.31×0.31-0.307×0.307)
=405.4kN>144kN;
符合刚便桥设计要求!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 施工 便桥 最后 验算 计算