青岛海湾大桥第2合同段.docVIP

***钢便桥验算书 一、适用范围： 本验算书适用于***大桥便桥 二、设计依据 1、《黄河大桥地质水文资料》 2、《公路桥涵设计通用规范》 三、主要参考资料 1、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ 024-85 3、《钢结构设计规范》 GB 50017-2003 4、《钢结构设计手册》第三版 5、《路桥施工计算手册》 6、《桥涵》 四、主要技术标准 1、设计荷载：履带吊－50，6m3砼罐车。 2、荷载 永久荷载：便桥自重。 基本可变荷载：履带吊－50，6m3砼罐车。 其它可变荷载： （1） 冰压力：20年一遇，单根直径0.8m的桩，冰压力为19.9kN。 （2） 汽车制动力：按《公路桥涵设计通用规范》采用。 五、地质情况 从上到下依次为亚砂土层厚10.5m ，粉砂层厚3m ，亚粘土层厚1m。 六、结构形式 支撑桩：φ529mm钢管或φ720mm钢管，最大跨经20m，采用[14a做剪刀撑。 横梁：单肢I40a。 纵梁：三肢六四梁或铁路栈桥梁。 面板： 托梁节或[30a作面板。 护栏：φ48mm钢管和防护网作为护栏。 连接：纵、横梁与分配梁采用U型螺栓连接。 七、结构验算 1、计算荷载 （1）竖向荷载： ① 四根φ529mm管桩布置：一跨自重405.3933KN （ 每孔六四梁自重111.6825kN ，每孔桥面横梁I40a自重: 0.6759kN/m×6m/根×2根=8.1108KN ，每孔桥面槽钢［20a自重: 48/8=6KN ，每孔托梁节： 1422.72/8=177.84KN ) 每孔钢管桩自重:1.06 kN/m×24m/根×4根=101.76 KN ） 混凝土运输车，履带吊50t。 单桩竖向受力F＝[405.3933×1.2+600×1.4]/4＝331.618KN ② 两根φ720mm管桩布置: 单桩竖向受力F=652.58KN⑵、水平荷载 A、冰压力：F冰＝19.9KN B、汽车制动力：根据《公路桥涵设计通用规范》查得，汽车制动力为汽车荷载重力的10％，即F制动＝250×10％＝25KN 2、钢管桩单桩竖向承载力验算 拟定钢管桩设计单桩长24m，最大冲刷深度6米，考虑一定的安全储备，计算深度按14m计，其地质情况为： 亚砂土10.5m ，粉砂3m ，亚粘土1m 。 表1、各层土质的极限摩阻力τ 土层 亚沙砂土 粉沙砂 亚粘土 极限摩阻力τ（kpa） 40 40 45 土层 亚沙砂土 粉沙砂 亚粘土 容许承载力σR（kpa） 120 150 140 表2、各层土的容许承载力σR 根据《公路桥涵地基与基础设计规范》，桩的承载力计算： 其中： [P]-单桩轴向受压承载力（KN） σR—桩尖平面处土的容许承载力（kN/m2） A—桩身的横截面面积（m2） τf—桩周土的摩擦力标准值（kN/m2） Au—各土层中的桩周表面积（m2），等于桩横截面周长乘以土层厚度 ① φ529mm每根桩容许承载力计算 Q = 0.529×3.14×1.0×40×14 = 930.19 kN ＞331.618KN（σRA极小，忽略不计） 满足承载力要求。 ② φ720mm每根桩容许承载力计算 Q = 0.72×3.14×1×40×14 = 1266.05KN > 652.58KN 满足承载力要求。 3、桩的稳定性验算 承压弯稳定检验公式 ①φ529mm钢管桩的截面面积：A=3.14×（0.2652-0.2572）=0.0042 m2 N＝209.12KN(考虑制动力因数，取罐车作为主要荷载) 钢管桩长24m， i=(Iy/A)1/2=［(D2+d2)/16］1/2=184.2mm4 λ=ul/i=1×24000/184.2=130.29 轴心受压稳定性系数=0.682 水平荷载作用在钢管桩的顶部，水平力产生的弯距为: Mx=PL=(19.9+25)×10/4＝112.25KN·M, 其中19.9为冰压力，25为汽车制动力，10为管桩自由长度，4为管桩数量。 Wx=π(52.94-51.34)/(32×52.9)=1.68×10-3m3 故： N/ΨA+MX/WX=209.12/0.682×0.0042+112.25/1.68×10-3 =139.82Mpa <［σ］=170MPa 满足稳定性要求。 ② φ720mm 验算 N/ΨA+MX/WX =407.58/0.682/0.0071+224.5/3.91×10-3=141.59Mpa <［σ］=170Mpa 满足稳定性要求。 4、六四梁稳定性验算 作用在六四梁上的力主要为履带吊车荷载，按跨中最不利荷载