項目計算書參考范本

1、工程概況鋼棧橋采用五跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，按單向通行設計，橋面寬6.0m，標準跨徑15m。鋼棧橋橋面系主體結(jié)構(gòu)由=10mm花紋鋼板、I10工字鋼縱梁（間距0.3m）、I20工字鋼橫梁（長6.0m,間距0.75m）組成。橋面板與工字鋼采用手工電弧焊焊接連接，橋面系布置于貝雷桁梁之上，與貝雷桁梁之間用U型螺栓固定。貝雷桁梁由貝雷片拼制而成，橫向設置6片，間距0.9m，貝雷片之間采用角鋼支撐花架連接成整體。鋼棧橋基礎鋼管樁采用530mm（=8mm）鋼管，橫橋向布置2根，鋼管樁之間由平聯(lián)、斜撐連接。鋼管樁頂設雙I32工字鋼分配梁。棧橋布置圖詳見附圖。計算目標本計算的計算目標為： 1）確定通行車輛荷載等級； 2

2、）確定各構(gòu)件計算模型以及邊界約束條件； 3）驗算各構(gòu)件強度與剛度； 4）驗算鋼管樁入土深度。計算依據(jù)本計算的計算依據(jù)如下：裝配式公路鋼橋多用途使用手冊（黃紹金，劉陌生編著.北京：人民交通出版社，2001.6）鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB 50017-2003）公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）鐵路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（TB1002.5-2005）計算理論及方法 本計算主要依據(jù)裝配式公路鋼橋多用途使用手冊（黃紹金，劉陌生著.北京：人民交通出版社，2001.6）、鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB 50017-2003）、公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）、鐵路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（TB

3、1002.5-2005）等規(guī)范中的相關規(guī)定，通過MIDAS/Civil 2011結(jié)構(gòu)分析軟件計算完成。計算參數(shù)取值設計荷載恒載本設計采用Midas Civil建模分析，自重恒載由程序根據(jù)有限元模型設定的截面和尺寸自行計算施加?；钶d根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范 JTG D60-2004，汽車荷載按公路-級荷載計算，公路-荷載如圖1：圖1 公路-I級荷載圖（單位：m）程序分析時，汽車活載作為移動荷載分析，采用車道面加載?？紤]到實際情況，橋面兩側(cè)預留 45 cm為避讓行人寬度，車道面寬度取值 5.1 m，車輪距為1.8 m。汽車限速 5 km/h通過，通行的沖擊系數(shù)由程序根據(jù)設定參數(shù)自動計算考慮，在“移

4、動荷載分析控制”中，臨時鋼棧橋結(jié)構(gòu)基頻取值 1.3 Hz，根據(jù)公路工程技術標準（JTG B01 2003）規(guī)定，沖擊系數(shù)為 u=0.04。圖 2 橋面車道布置圖（單位：cm）荷載組合設計荷載按下式進行組合：驗算構(gòu)件強度：1.2倍恒載+1.4倍活載；驗算構(gòu)件剛度：1.0倍恒載+1.0倍活載。主要材料設計指標根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB 50017-2003）和裝配式公路鋼橋多用途使用手冊（黃紹金，劉陌生著.北京：人民交通出版社，2001.6），主要材料設計指標如下：表 SEQ 表 * ARABIC 1主要材料設計指標材料牌號抗拉、抗壓、抗彎極限應力（MPa）抗剪極限應力（MPa）一般型鋼構(gòu)件Q235

5、215125貝雷桁梁16Mn273208計算分析計算模型及邊界條件設置圖3為鋼棧橋 Midas 分析模型圖。其中，樁基礎采用梁單元，橋面板采用板單元，貝雷桁梁中跨支點采用剛結(jié)構(gòu)單元進行加強，參數(shù)取軟件中內(nèi)置的16槽鋼參數(shù)）。圖 3分析模型邊界條件設置如下：（1）橋面系構(gòu)件連接：橋面板與I10工字鋼縱梁、縱梁與I20工字鋼橫梁均采用共節(jié)點連接，橫梁與貝雷桁梁采用僅受壓彈性連接，連接剛度按經(jīng)驗取值100 kN/mm。由于存在僅受壓彈性連接，模型對橋面板進行三處約束，各處約束自由度分別為：(Dx，Dy，Rz)；(Dx，Rz)；（Dy，Rz）。（2）其余構(gòu)件連接：貝雷桁梁與2I32工字鋼分配梁采用彈性

6、連接，分配梁與鋼管樁采用共節(jié)點連接。鋼管樁樁底按錨固模擬，約束Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。計算結(jié)果分析由于Midas計算結(jié)果中，橋面系構(gòu)件總體變形與貝雷桁梁變形一致，導致橋面系構(gòu)件變形輸出結(jié)果遠大于實際變形，另外再考慮到橋面系構(gòu)件跨度均較小，故結(jié)果分析中橋面系構(gòu)件僅以強度滿足要求進行控制；貝雷桁梁、分配梁結(jié)果分析中以強度、剛度均滿足要求進行控制。橋面板計算結(jié)果圖4為橋面板強度計算結(jié)果。由圖可以看出橋面板最大應力為：故橋面板設計滿足安全要求。圖 4 橋面板強度I10工字鋼縱梁計算結(jié)果圖5 為I10工字鋼縱梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出I10工字鋼最大應力為：故I10工字鋼縱梁設計滿足安全要

7、求。 圖 5 I10工字鋼縱梁強度I20工字鋼橫梁計算結(jié)果圖6為I20工字鋼橫梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出I20工字鋼最大應力為：故I20工字鋼橫梁設計滿足安全要求。 圖6 I20工字鋼橫梁強度貝雷桁梁計算結(jié)果（1）貝雷桁梁強度圖7為貝雷桁梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出貝雷桁梁最大應力為：故貝雷桁梁強度設計滿足安全要求。圖 7 貝雷桁梁強度貝雷桁梁剛度圖8 為貝雷桁梁剛度計算結(jié)果。由圖可以看出貝雷桁梁最大變形為：故貝雷桁梁剛度滿足安全要求。圖8 貝雷桁梁剛度2I32工字鋼分配梁計算結(jié)果分配梁強度圖9為I32工字鋼分配梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出工字鋼最大應力為：故I32工字鋼分配梁強度設計滿足安

8、全要求。圖 9 分配梁強度（2）分配梁剛度圖10 為I32工字鋼分配梁剛度計算結(jié)果。由圖可以看出分配梁最大變形為：故分配梁剛度滿足安全要求。圖 10 分配梁剛度鋼管樁計算結(jié)果（1）鋼管樁支反力圖11為鋼管樁支反力計算結(jié)果。由圖可以看出中墩鋼管樁最大支反力為：；邊墩鋼管樁最大支反力為：。圖 11 鋼管樁支反力鋼管樁強度計算圖12為鋼管樁強度計算結(jié)果。由圖可以看出鋼管樁最大應力為：故鋼管樁強度設計滿足安全要求；鋼管樁最大應力位于與分配梁連接處，為局部承壓應力。圖 12鋼管樁強度計算鋼管樁穩(wěn)定性計算鋼管樁外露高度為5m，橫向采用10槽鋼連接，縱向未連接，自由高度取5m。計算時鋼管樁按一端自由，一端固

9、定考慮。最大鋼管樁反力為：；計算長度：；截面面積：；回轉(zhuǎn)半徑：i 18.457cm；長細比：；查鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范，可知軸心壓桿容許長細比為：； 穩(wěn)定系數(shù)：； ； ；綜上，鋼管樁穩(wěn)定性設計滿足安全要求。鋼管樁入土深度計算根據(jù)6.2.6 章節(jié)鋼管樁計算結(jié)果可知：鋼管樁支反力設計值為： F中=494 kN； F邊= 288 kN。（1）地質(zhì)資料棧橋所處地段的地質(zhì)資料表如下：表3 棧橋所處地段地質(zhì)資料（2）鋼管樁極限抗壓靜摩阻力的計算公式根據(jù)鐵路橋涵地基與基礎設計規(guī)范，打入、振動下沉樁單樁容許承載力計算公式為： (1) 式中：U 樁身截面周長，取值166.5 cm；li 各土層厚度；A樁底支撐面積,取值

10、131.2 cm；樁系數(shù)，此處打入樁取1.0； 振動沉樁對各土層樁周摩阻力和樁底承壓力的影響系數(shù)，對于打入樁其值為1.0；f i 樁周土的極限摩阻力；R 樁尖土的極限承載力。（3）鋼管樁極限抗壓靜摩阻力的計算結(jié)果鋼管處于河道中，對于較大河流或者流速較大河流需根據(jù)當?shù)厮牡刭|(zhì)部門提供的數(shù)據(jù)計算沖刷深度；此處為小河流且流速很小，不考慮沖刷深度，僅考慮河底淤泥厚度為1.0 m，中樁打入深度取值14 m，邊樁打入深度取值10 m。對于中樁，將數(shù)據(jù)代入公式(1)：故中墩鋼管樁設計入土深度滿足安全要求。對于邊樁，將數(shù)據(jù)代入公式(1)：故邊墩鋼管樁設計入土深度滿足安全要求。施工注意事項由于現(xiàn)場施工中存在一些模擬計算中無法考慮到的不確定因素，如自然原因或人為原因造成的臨時荷載等，為了盡可能的與模擬條件一致，確保施工安全，須注意以下事項：1. 橋面板與縱