1、贝雷架便桥计算书1目 录第 1 章 设计计算说明 .11.1 设计依据 11.2 工程概况 11.3.1 主要技术参数 .11.3.2 便桥结构 .3第 2 章 便桥桥面系计算 .42.1 混凝土运输车作用下纵向分布梁计算 42.1.1 计算简图 .42.1.2.计算荷载 .42.1.3. 结算结果 .52.1.4 支点反力 .52.2 履带吊作用下纵向分布梁计算 52.2.1. 计算简图 .52.2.2 计算荷载 .62.2.3 计算结果 .62.2.4. 支点反力 .62.3 分配横梁的计算 72.3.1.计算简图 .72.3.2. 计算荷载 .72.3.3. 计算结果 .7第 3 章 贝
2、雷架计算 .93.1 混凝土运输车作用下贝雷架计算 93.1.1 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 .143.1.1 最不利位置贝雷架计算模型 .143.1.2 最不利荷载位置贝雷架计算结果 .153.1.3 腹杆加强后最不利荷载 位置贝雷架计算结果 .17第 4 章 横梁及钢管桩计算 .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 60cm 走行状态 .233.1.4 履带吊走行状态（无偏
3、心） .243.1.5 混凝土运输车偏心 130cm 通过状态 .263.1.6 混凝土运输车无偏心通过状态 .273.2 最不利荷载位置钢管桩计算结果 283.2.1 计算荷载 .283.2.2 计算结果 .291第 1 章 设计计算说明1.1 设计依据；大桥全桥总布置图（修改初步设计） ；铁路桥涵施工规范 （TB10203-2002） ；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。1.2 工程概况北大河特大桥：位于甘肃省嘉峪关市境内，桥梁起点 DK711+296.48，桥梁终点 DK712+523.05，全长 107
4、6.1m。包括 7 片 12m 空间刚构、30 片32m 简支箱梁、35 座桥墩、2 座桥台。北大河特大桥跨越跨越一条河流。河流水文情况：北大河兰新铁路便桥河段采用冰沟水文站历年实测最大洪峰流量 910 立方米/秒。便桥河段最大洪峰相对应最大流速为 3.55 米/秒。共统计 2005 年2009 年水文资料。1.3 便桥设计1.3.1 主要技术参数(1)便桥标高的确定：2便桥总长度拟定 153 米，共设 17 跨，每跨长度为 9 米。墩身高度为 7米。钢管打入河床下 8 米。保证在河流冲刷线以下 0.5 米。验算栈桥过水能力和流速的校核，已知断面形式 b=153m h=7m、底坡 i=0.5%
5、。 粗糙 n=0.03 校核流量 Q.过水面积 A=BH=153*7=1071M2湿周 x=B+2H=167m水力半径 R=A/x=6.41m谢才系数 C=R 1/6/n=42.04m1/2/s流量 Q=AC =3604.8m3/s910 m3/s(该河流五年内最大洪峰流量)满足Ri要求。(2)荷载确定桥面荷载考虑以下三种情况：公路一级车辆荷载；便桥使用中最重车辆 9m的混凝土运输车；便桥架设时履带吊的荷载。与公路一级车辆荷载比较混凝土运输车的轴重和轴距都非常不利，所以将其作为计算荷载，将履带吊架梁工况作为检算荷载。1 台 9m的混凝土运输车车辆荷载的立面及平明面如下（参考车型：海诺集团生产
6、HNJ5253GJB(9m)）： 18019392352490荷载平面图3P1P2338015荷载立面图P1=6TP2=P3=17T合计：40T履带吊架梁时荷载立面及平面如下：履带吊重 50t，吊重按 15t 考虑。（3）钢弹性模量 Es2.110 5MPa；（4）材料容许应力： 120Mpa20Pa210Mpa,35钢Q85144Pw 1.3.2 便桥结构便桥采用（12+12+9）*3 连续梁结构，便桥基础采用 529*10 钢管桩基础，每墩位设置六根钢管，桩顶安装 2I32b 作为横梁，梁部采用 4榀贝雷架，间距 450+2700+450mm，贝雷梁上横向安装 I20b 横梁，横梁4位于贝
7、雷架节点位置，间距 705+705+705+885mm，横梁上铺设 16b 槽钢，槽向向下，间距 190mm，在桥面槽钢上焊制 12mm 短钢筋作为防滑设施。第 2 章 便桥桥面系计算桥面系计算主要包括桥面纵向分布梁16b 及横向分配梁 I20b 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2.1.1 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：PR12R3R45R67057058570701852.1852.弯矩最不利位置R1R2R3R4R5R6705705857070PP14201350935剪力、支点反力
8、最不利位置52.1.2.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=170000/8=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：I=85.3cm4 W=17.5cm3A=25.1cm2 A0=10*（65-8.5*2）*2=960mm 2 max= Mmax /W=3.1049106/17.5103=179.5N/
9、mm2200*1.3=260Mpa端腹杆强度不能满足要求，需对端腹杆加强，加强方式为在工字钢横梁上设置支撑杆，支撑杆支撑到上弦杆位置，减小对端腹杆的压力。3.1.3 腹杆加强后最不利荷载位置贝雷架计算结果1、腹杆加强示意图182、上弦杆计算Mmax=6.522KN*m 对应轴力 N=189.65KNQmax=72.461KNNmax=-520.87KN210 的截面几何特性为：Ix=2*198=396cm4 Wx=2*39.7=79.4cm3 ix=3.95cmA=2*12.7=25.4cm2 A0=2*5.3*（100-8.5*2）=879.8mm 2 (1)强度计算： wmax= N/A+
10、Mmax /W=189.65*1000/2540+6.522106/79.4103=156.8N/ mm2210*1.3=273Mpa max= N/A=523.24*1000/2540=206N/ mm2200*1.3=260Mpa max= Qmax /A0=72.46103/879.8=82.3N/ mm2160 N/ mm2(2)稳定计算：L=705mm，ix=39.5mm，=705/39.5=18，查 x=0.97619x=1.0 x=1.05 Ncr=16252507 max=N/( x*A)+ xMmax /（ x*Wx） /(1-0.8*(N/Ncr)=158.3N/ mm22
11、10*1.3=273Mpa3、下弦杆计算Mmax=11.041KN*m 对应轴力 N=-273.2KNQmax=122.69KNNmax=521KN210 的截面几何特性为：Ix=2*198=396cm4 Wx=2*39.7=79.4cm3 ix=3.95cmA=2*12.7=25.4cm2 A0=2*5.3*（100-8.5*2）=879.8mm 2 (1)强度计算： max= N/A+Mmax /W=273.2*1000/2540+11.041106/79.4103=246.6N/ mm2210*1.3=273Mpa max= Qmax /A0=122.69103/879.8=139.5N
12、/ mm2160 N/ mm2(2)稳定计算：L=705mm，ix=39.5mm，=705/39.5=18，查 x=0.976x=1.0 x=1.05 Ncr=16252507 max=N/( x*A)+ xMmax /（ x*Wx） /(1-0.8*(N/Ncr)=243.2N/ mm2210*1.3=273Mpa204、腹杆计算Nmax=-158.67KNI8 的截面几何特性为：Ix=99cm4 Wx=25.8cm3 ix=3.21cmA=9.58cm2 (1)强度计算： max= N/A =158.67*1000/958=165.6N/ mm2200*1.3=260Mpa(2)稳定计算(
13、平面外稳定因有支撑架，可以不计算稳定)：L=1400mm，ix=32.1mm， x=1400/32.1=43.6，查 y=0.885 max= N/（x*A ）=158.67*1000/（0.885*958）=187.1N/ mm2200*1.3=260Mpa端腹杆强度不能满足要求，需对端腹杆加强，加强方式为在工字钢横梁上设置支撑杆，支撑杆支撑到上弦杆位置，减小对端腹杆的压力。结论：在履带吊荷载作用下，贝雷架端部加强后，强度满足要求。21第 4 章 横梁及钢管桩计算3.1.横梁计算3.1.1 履带吊工作状态偏心 15cm1、计算简图R1qR2R3202070452704507q70307015
14、 452、 计算荷载计算荷载考虑 55t 履带吊重 15t 工作状态下，冲击系数与不均载系数按 1.3 采用，q=（55+15）*1.3*10000/2/700=650N/mm3、计算结果按上述荷载与计算简图计算，计算结果为：Mmax=86.63KN*mQmax=434KN2I32b 的截面几何特性为：22I=11620*2=23240cm4 W=726*2=1452cm3A=73.4*2=146.8cm2 A0=2*11.5*（320-15*2）=6670mm 2 max= Mmax /W=86.63106/1452103=59.7N/ mm2145*1.3=188.5 N/ mm2 max
15、= Qmax /A0=434103/6670=65.1N/ mm285 N/ mm24、支点反力R1=453.78KN R2=191.35KN R3=385.53KN结论：履带吊在偏心 15cm 工作状态下，横梁采用 2I32b，可满足施工要求！3.1.2 履带吊工作状态（无偏心）1、计算简图R1qR2 R320 2070450 270 45070q70 30 7015030 4502、 计算荷载计算荷载取用偏心时计算荷载，q=（55+15）*1.3*10000/2/700=650N/mm233、计算结果按上述荷载与计算简图计算，计算结果为：Mmax=79.76KN*mQmax=399.63K
16、N2I32b 的截面几何特性为：I=11620*2=23240cm4 W=726*2=1452cm3A=73.4*2=146.8cm2 A0=2*11.5*（320-15*2）=6670mm 2 max= Mmax /W=79.76106/1452103=55N/ mm2145*1.3=188.5 N/ mm2 max= Qmax /A0=399.63103/6670=59.9N/ mm285 N/ mm24、支点反力R1=419.41KN R2=191.84KN R3=419.41KN结论：履带吊在无偏心工作状态下，横梁采用 2I32b，可满足施工要求！3.1.3 履带吊偏心 60cm 走行
17、状态1、计算简图24R1qR2R3202070452704507q701807013 1502、 计算荷载计算荷载考虑 55t 履带吊走行状态下，冲击系数按 1.2 采用，q=55*1.2*10000/2/700=471.4N/mm3、计算结果按上述荷载与计算简图计算，计算结果为：Mmax=140.19KN*mQmax=317.45KN2I32b 的截面几何特性为：I=11620*2=23240cm4 W=726*2=1452cm3A=73.4*2=146.8cm2 A0=2*11.5*（320-15*2）=6670mm 2 max= Mmax /W=140.19106/1452103=96.
18、5N/ mm2145*1.3=188.5 N/ mm2 max= Qmax /A0=317.45103/6670=47.6N/ mm285 N/ mm24、支点反力25R1=337.22KN R2=304.16KN R3=139.24KN结论：履带吊在偏心 60cm 走行状态下，横梁采用 2I32b，可满足施工要求！3.1.4 履带吊走行状态（无偏心）1、计算简图R1qR2R3202070452704507q7018070190 902、 计算荷载计算荷载取用偏心时计算荷载，q=55*1.2*10000/2/700=471.4N/mm 3、计算结果按上述荷载与计算简图计算，计算结果为：Mmax
19、=127.71KN*mQmax=202.58KN2I32b 的截面几何特性为：I=11620*2=23240cm4 W=726*2=1452cm3A=73.4*2=146.8cm2 A0=2*11.5*（320-15*2）=6670mm 2 26 max= Mmax /W=127.71106/1452103=88N/ mm2145*1.3=188.5 N/ mm2 max= Qmax /A0=202.58103/6670=30.3N/ mm285 N/ mm24、支点反力R1=222.36KN R2=335.9KN R3=222.36KN结论：履带吊在无偏心走行状态下，横梁采用 2I32b，可
20、满足施工要求！3.1.5 混凝土运输车偏心 130cm 通过状态1、计算简图R1 R2 R320 2070450 270 4507015030180 290R1 R12、 计算荷载计算荷载考虑 40t 混凝土运输车通过状态，安全的考虑该荷载由一个27墩位承担，P=40*10000/2=200000N3、计算结果按上述荷载与计算简图计算，计算结果为：Mmax=59.2KN*mQmax=283.52KN2I32b 的截面几何特性为：I=11620*2=23240cm4 W=726*2=1452cm3A=73.4*2=146.8cm2 A0=2*11.5*（320-15*2）=6670mm 2 ma
21、x= Mmax /W=52.2106/1452103=36N/ mm2145*1.3=188.5 N/ mm2 max= Qmax /A0=283.52103/6670=42.5N/ mm285 N/ mm24、支点反力R1=303.3KN R2=174.1KN R3=43.3KN结论：混凝土运输车在偏心 130cm 通过状态下，横梁采用 2I32b，可满足施工要求！3.1.6 混凝土运输车无偏心通过状态1、计算简图28R1 R2 R320 2070450 270 45070150160 180 160R1 R12、 计算荷载计算荷载取用偏心时计算荷载，P=40*10000/2=200000N 3、计算结果按上述荷载与计算简图计算，计算结果为：Mmax=108.13KN*mQmax=194.2KN2I32b 的截面几何特性为：I=11620*2=23240cm4 W=726*2=1452cm3A=73.4*2=146.8cm2 A0=2*11.5*（320-15*2）=6670mm 2 max= Mmax /W=108.13106/1452103=74.5N/ mm2145*1.3=188.5 N/ mm2 max= Qmax /A0=194.2103/6670=29.1N/ mm2
