栈桥计算书一、基本参数1、水文地质资料栈桥位于重庆荣昌赵河滩濑溪河，水面宽约68m，平均水深4m，最深处水深6米。

地质水文条件：渡口靠岸边部分平均水深2-3米，河中部分最高水深6米。

河底地质为：大部分桩基础所在位置处覆盖层较薄，覆盖淤泥厚度为1.5m左右，其余为强风化砂岩和中风化砂岩，地基承载力σ0取值分为500kpa。

2、荷载形式(1)60t水泥运输车通过栈桥车辆荷载按60t水泥运输车考虑，运输车重轴（后轴）单侧为4轮，单轮宽30cm，双轮横向净距10cm，单个车轮着地面积=0.2*0.3 m2。

两后轴间距135cm，左侧后双轮与右侧后双轮距190cm。

车总宽为250cm。

运输车前轴重P1=120kN，后轴重P2=480kN。

设计通车能力：车辆限重60t，限速5km/h，按通过栈桥车辆为60t水泥运输车满载时考虑，后轴按480kN计算。

施工区段前后均有拦水坝，不考虑大型船只和排筏的撞击力，施工及使用时做好安全防护措施。

3、栈桥标高的确定为满足水中墩、基础、梁部施工设备、材料的运输及施工人员通行施工需要，结合河道通航要求，在河道内施工栈桥。

桥位处设计施工水位为296.8m，汛期水位上涨4～6m。

结合便桥前后路基情况，确定栈桥桥面标高设计为305.00m。

4、栈桥设计方案在濑溪河河道内架设全长约96m的施工栈桥。

栈桥拟采用六排单层贝雷梁桁架结构为梁体作为主要承重结构，桥面宽设计为4.5m,桥跨为连续结构，最大跨径18m，栈桥共设置6跨。

(1) 栈桥设置要求栈桥承载力满足：60t水泥运输车行走要求。

(2)栈桥结构栈桥至下而上依次为：钢管桩基础：由于河床底岩质硬，无法将钢管桩打入，综合考虑采用钢管桩与混凝土桩相结合的方法，即先施工混凝土桩，入岩深度约1.5m，然后在混凝土桩上安装钢管桩。

桥墩采用单排2根直径1m的混凝土桩和φ630*10mm钢管桩为基础，墩中心间距2.2米，桩间设[16槽钢剪刀撑。

I36a工字钢作为底横梁：桩顶横梁采用2拼并排焊接的I36a工字钢。

贝雷梁主梁：主梁采用321普通贝雷桁架结构，桁架由六排贝雷桁架加联系杆件拼装，贝雷桁架间距中心距0.45m。

桥面系：贝雷梁上横铺I25a工字钢、间距为400mm作为顶横梁，顶横梁上满铺厚度为10mm的钢板做为栈桥的桥面。

最后安装栏杆、照明等附属结构。

栈桥结构详见下图：5、栈桥计算参数(1)单片贝雷桁架：每片贝雷桁架重270kg（含支撑架、销子等），I=250497.2cm4，E=2×105Mpa，W=3578.5cm3，[M]=788.2 kN·m, [Q]=245.2 kN。

(2) I25a:截面积48.5cm2，每米重量38.1kg ,Ix=5020cm4，E=2×105Mpa ，Wx=402 cm3 ，Sx=232.4cm3，腹板厚8mm。

(3)I36a：截面积76.3 cm2，每米重量59.9kg , Ix=15800cm4，E=2×105Mpa，Wx=875cm 3,Sx=514.7 cm 3，腹板厚10mm 。

(4)[16: 截面积25.16cm 2，每米重量17.23kg (5)10mm 厚钢板：理论重量0.942KN/m 2。

(6)车辆冲击系数：由查《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)知，冲击系数采用1.3。

考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距大于12m ，即一跨内同方向最多只布置一辆重车。

人群荷载不计。

二、结构检算1、偏压系数的确定 1K =1.25。

2、I25a 工字钢横梁检算因为I25a 横梁如设计图所示，主要承受轴心压力作用，几乎不受弯矩作用，故检算略。

3、贝雷梁检算 3.1荷载 (1)静荷载恒载计算：贝雷片每个自重270KG,栈桥按每跨18m 计算，桥面钢板、横梁自重,简化为均布荷载q ＝（G1+G2+G3）/18＝（18×4.5×0.942+45×4.5×38.1+270×36）/100/18＝9.73kN/m 。

考虑到螺栓和桁架销，取q=10.0KN /m 跨中恒载弯矩:弯距恒M ＝82ql ＝10*18*18/8＝405.0kN ·m梁端恒载剪力：恒Q ＝1/2×10×18=90.0KN(2)活荷载：计算跨径为18m ，桥面净宽4.5m ，本设计采用600KN 集中荷载进行验算，如图：活载弯矩跨中受力最大，故活载弯矩M 活=1/4×P ×L=2700KN.m 梁端剪力：Qk=600KN 最大弯矩：Mmax ＝恒M +（1+μ）Mk ＝405＋1.3×2700＝3915.0kN ·m 梁端最大剪力：Qmax=Q 恒+（1+μ）Qk=90+1.3×600=870.0KN 3.2贝雷梁结构验算： 查贝雷手册可得：桁架六排单层允许弯矩M=788.2×6×0.9=4256.28KN.m ，满足强度要求 桁架六排单层允许剪力Q=245.2×6=1471.2KN ，满足强度要求 4、整体挠度计算：对于钢桥的设计，为了使车辆能比较平稳的通过桥梁，因此桥规要求桥跨结构均应设预拱度。

另外能使钢桥能正常使用，不仅要对桁架进行强度验算，以确保结构具有足够的强度及安全储外，还要计算梁的变形，以确保结构具有足够的刚度，因为桥梁如果发生过大的变形，将导致行车困难，加大车辆的冲击作用，引起桥梁剧烈震动。

查简支梁容许挠跨比800V L L ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，则容许最大挠度为ωmax=2.25cm非弹性挠度：220.050.056 1.8n cm ω==⨯=弹性挠度，用B,C 卡秋林公式计算：4001151()(1.610.335)384eq df k l h h tg ctg K EI l h ωφφ⎡⎤=++⋅⋅-⎢⎥⎣⎦5=0.1767=2.510=66.1188df eq K I k ⨯其中，，，0max 0max =0.101 1.901 2.25cm cm cmωωωωω=+=<=得：，故：满足刚度要求。

5、钢管桩检算混凝土桩强度大于钢管桩，此处按钢管桩进行检算，钢管桩单排2根钢管桩，普通墩横桥向桩中心距为2.20m ，采用φ630×10mm 钢管桩。

水深按7.0m ，钢管桩露出水面按6m 计。

(1)桩基承载力检算活G ＝活P ·K1·（1+μ）/2＝600×1.25×1.3/2＝487.5kN桩基承载力：每根钢管桩设计承载力为P=（ G1+ G2+G3+G4+活G ）/2＝[（18×4.5×0.942+36×270＋45×4.5×38.1+4.5×59.9×2）/100+487.5×1.3]/2＝407.129 kN 。

考虑钢管桩直接入岩，按端承桩考虑。

桩身强度：桩基采用φ630mm 钢管桩。

l ＝7+6=13m （按照自由端最长桩考虑）i ＝)22d D +（/4＝0.45mλ＝i l＝28.89＜[λ]＝100 满足要求（查《路桥施工计算手册》附表3-25）。

查《路桥施工计算手册》附表3-26（790页）。

内插法得φ＝0.838； 则σ＝AφN＝31.068Mpa ＜140×1.3=182Mpa 满足要求。

6、墩顶分配梁检算60t 水泥车作用于制动墩墩顶横梁时，为墩顶分配梁最不利荷载情况。

制动墩墩顶分配梁按简支梁计算，计算跨度为4m 。

受力分析可简化为下图。

墩顶分配梁为2I36a ，点焊连结在钢管桩顶部，分配梁近似为两端伸出的简支梁结构，分配梁长度为4.5m 。

恒载计算：按每跨18m 计算，恒载为桥面钢板、横梁、贝雷梁及分配梁自重。

作用于墩顶分配梁恒载：恒G ＝ G1+ G2+G3+G4＝[21×（18×4.5×0.942+36×270＋46×4.5×38.1）+4.5×59.9×2]/100＝93.8 kN 。

该恒载可近似为均布荷载q ＝93.8/6＝15.634 kN/m 。

弯距恒M ＝82ql ＝31.27 kN ·m ，墩顶分配梁活载: 活G ＝活P ·1K ·（1+μ）/2＝600×1.25×1.3/2＝487.5kN ；近似为两个集中荷载P ＝活G /2＝487.5/2＝243.75kN ，作用于墩顶分配梁，受力可简化为下图：弯距活M ＝P ·a ＝243.75×0.3＝73.13kN ·m ； 则跨中最大弯距合计:Mmax ＝恒M +活M ＝31.269.34＋73.13＝104.4 kN ·m则σw ＝ xW Mmax ＝8751047.1103⨯＝119.3 MPa ≤ [σw]＝145×1.3=188.5MPa 符合要求。

恒载产生的扰度1f ＝384EI 5qL 4＝345431010215800102.0384400010.39715⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯＝0.98mm ；活载产生的扰度:2f ＝)353(6EILPa322a L a aL ＋－ ＝400010215800102.063003400030054000300330010234453223⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯）（＝0.63mm ；则最大扰度f ＝1f ＋2f ＝0.98＋0.63＝1.61mm ＜[f ]＝400L ＝4004000＝10mm 满足要求。

7、其它检算 (1)横桥向风荷载按一跨贝雷桁架梁计。

依据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)，横桥向风荷载wh F ＝wh d A W k k k 310。

由查《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)表4.3.7-1，4.3.7-4～4.3.7-6得：0k ＝0.9, 1k ＝1.6×0.467＝0.75，3k ＝0.8。

式中d W ＝g2V 2d γ，0W ＝g2V 210γ，d V ＝1052V k k ,Z 001.00e 012017.0-=γ，g ＝9.81m/s 2。

Z ＝(37.65-0.19-0.75)-32.65＝4.06m ，则064001.00e 012017.0。

⨯-=γ＝0.012kN/m 3。

由查《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)表4.3.7-2～4.3.7-3及附录A 得：2k ＝0.79，5k ＝1.7，10V ＝25.6m/s 。