目录1. 工程概况 (2)2.参考规范及计算参数 (4)2.1.主要规范标准. (4)2.2.计算荷载取值 (5)2.3.主要材料及力学参数 (6)2.4.贝雷梁性能指标 (8)3.上部结构计算 (8)3.1.桥面板计算 (8)3.2.16b槽钢分布梁计算 (9)3.3.贝雷梁内力计算 (10)4.杆系模型应力计算结果 (15)4.1.计算模型 (15)4.2.计算荷载取值 (15)4.3.贝雷梁计算结果 (17)4.4.墩顶工字横梁计算结果 (25)4.5.钢立柱墩计算结果 (28)5.下部结构验算 (30)6.稳定性验算 (32)7.结论 (32)1.工程概况根据现状道路控制条件，李家花园隧道拓宽改造工程钢便桥跨径布置为6m+9m+24m （27m）+12m。

桥面宽度每跨等宽，第一跨为12.629m，第二跨15.4m，第三跨20.4m(23.4m),第四跨28.673m。

第三跨20.4m宽度跨径为24m，另外3m范围跨径27m。

钢便桥上部结构选用贝雷梁，27m跨径选用单排单层加强型贝雷梁，布置间距为0.25m+2×0.45m，24m 跨径选用单排单层加强型贝雷梁，布置间距为0.25m+0.9m,其余跨径均选用双排单层标准贝雷梁，梁高均为1.5m；贝雷梁上等间距布置横向连接工字钢，型号I25b；工字钢以上等间距布置桥面板支撑槽钢；桥面板采用8mm厚花纹钢板，上铺9cm沥青混凝土。

钢便桥下部结构为横梁立柱接桩（板）基础。

横梁根据受力情况由3片或2片梁高1.0m的工字钢拼接而成。

立柱为直径1.0m的钢管柱，与横梁、基础栓接，方便安装与拆卸。

钢管柱之间采用横向钢管连接，加强横向稳定。

基础分为承台桩基和板式扩大基础两种形式，平面位置受限位置用承台桩基础，桩基直径Ф1.2m；其他位置采用板式扩大基础。

钢便桥桥型平面布置图、立面布置图及横断面图如图1-1至图1-4所示。

图1-1 钢便桥平面布置图（单位：mm）图1-2 钢便桥桥型立面布置图（单位：mm）图1-3 钢便桥横断面布置图一（单位：mm）图1-4 钢便桥横断面布置图二（单位：mm）2.参考规范及计算参数2.1.主要规范标准（1）《城市桥梁设计规范》（CJJ 11－2011）（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）（3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）（4）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2—2008）（5）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025—86）（6）《钢结构工程施工质量及验收规范》（GB50205-2001）（7）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB 10002.2-2005）（8）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）2.2.计算荷载取值（1）恒载桥面铺装：25×0.09=2.25kN/m2；8mm钢板：78.5×0.008=0.628kN/m2；16b槽钢：78.5×2.515×10-3=0.197kN/m；25b工字钢：78.5×5.351×10-3=0.42kN/m；单排单层加强型贝雷梁，每片350 Kg，即为0.35×10÷3=1.17kN/m；（2）可变作用汽车荷载效应按城-A车辆荷载计算，沿横桥向按4个车道考虑。

城-A车辆荷载示意图如图2-1所示：图2-1 城-A车辆荷载图示表2-1 城-A车辆荷载参数表2.3.主要材料及力学参数16Mn (Q345)：弹性模量E=2.1×105MPa剪切模量G=0.81×105MPa轴向容许应力：200MPa剪切容许应力：120MPa表2-2 钢材容许应力表2.4.贝雷梁性能指标3.上部结构计算3.1.桥面板计算根据表2-1可知，城A车辆荷载重轴轴重为200kN，车轮着地面积为0.6×0.25m2,则重轴均布荷载为：Q1=200/(2×0.6×0.25)=666.7kN/m2。

取1米宽板条,按单向板计算,最不利工况为重轴作用于板跨中；分布梁16b槽钢间距为20cm，因此取桥面板计算跨径为20cm。

根据车辆横向布置情况，1米宽板内仅能作用一个车轮，因此，计算桥面板所用车轮荷载为：100×0.2/0.25=80kN，均布荷载我80/0.2=400kN/m；桥面铺装：25×0.09×1=2.25kN/m；钢板自重q 2=1×0.008×78.5=0.628kN/m ；q=q 1+q 2=400+2.25+0.628=402.878kN/m则跨中弯矩为：M=0.125×402.878×0.22=2.014kN ·m ；W=bh 2/6=1×0.0082/6=1.067×10‐5m 3；桥面板应力为：σ=M/W=2.014×103 /1.067×10‐5 =188.75MPa<[σ]=200Mpa ；桥面板挠度为：44max 115402.8781000(0.2)150150 2.110 1.0670.00410ql f EI -⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯ 2000.48 1.33150mm mm =<= 因此，8mm 钢板强度和刚度均能满足要求。

3.2. 16b 槽钢分布梁计算桥面分布梁采用16b 槽钢，间距20cm ，即每根槽钢单独承受一组轴重，其下部25b 工字钢横梁，横梁间距按最大0.75m 设置，即槽钢的最大跨度为0.75m 。

当车辆的重轴作用在槽钢跨中时，为最不利工况。

计算时汽车荷载按集中荷载，P=200kN/2=100kN ；桥面铺装自重：25×0.09×0.2=0.45kN/m ；钢板自重：78.5×0.008×0.2=0.126kN/m ；16b 槽钢自重：78.5×2.515×10-3=0.197kN/m ；Q=0.45+0.126+0.197=0.773 kN/m ；221000.750.7730.7518.84848Pl Ql M kN m ⨯⨯=+=+=⋅； []3618.8100.08160.92009.34510M MPa MPa W σσ-⨯⨯===<=⨯； 挠度将均布荷载忽略计算：33max 6111001000(0.75)7500.448 1.87548489.34510 2.110400Pl f mm mm EI -⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯ 因此，16b 槽钢强度和刚度均能满足要求。

3.3. 贝雷梁内力计算3.3.1. 24米跨贝雷梁内力计算跨径为L =24m(按简支计算)。

恒载（按14m 宽计）：1）、桥面铺装，一跨（24m ）总重：12514240.09756Q kN =⨯⨯⨯=2）、8mm 钢板，一跨（24m ）总重：278.514240.008211Q kN =⨯⨯⨯=3）、16b 槽钢，一跨（24m ）总重：30.1972414/0.2331Q kN =⨯⨯=4）、25b 工字钢横梁，一跨（24m ）总重：40.421424/0.75188.2Q kN =⨯⨯=5）、贝雷梁，单排单层加强型，间距0.25+0.9m 布置，设置24道纵梁，一跨（24m ）总重：5 1.172424673.9Q kN =⨯⨯=活载（横向按3个车道布置）：城A 车辆荷载重轴作用于跨中时为贝雷梁受力最不利工况，其活载计算简图如下所示：活载计算简图（单位：cm ）恒载弯矩：为了简化计算，考虑上面分配梁和面板将荷载均分，故将荷载平均分配给每片贝雷梁的恒载为：12345 3.75/2424Q Q Q Q Q q kN m ++++==⨯； 则每片贝雷梁的跨中最大恒载弯矩为：221 3.752427088ql M kN m ⨯===⋅ 活载弯矩：为了简化计算，将3个车道的活载均分到24片贝雷梁上，并考虑1.5的偏载系数。

160 4.8200121401814019.26022.840624A R kN ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==406126010.81407.214062376M kN m =⨯-⨯-⨯-⨯=⋅活则每片贝雷梁的跨中最大活载弯矩为：223763 1.5445.524M kN m ⨯⨯==⋅贝雷梁弯矩验算：每片贝雷梁由活载和恒载产生的弯矩为：121.4270 1.4445.5893.7M M M kN m =+⨯=+⨯=⋅上式中1.4为活载冲击系数，根据贝雷梁性能指标单排单层加强型贝雷梁的弯矩承载力为1687.5kN ·m,贝雷梁的弯矩强度满足要求，其安全系数为：[]1687.5 1.89893.7M K M ===贝雷梁剪力验算：每片贝雷梁的最大支座反力为：max 3 1.4 3.75244063 1.4116.05224224A R ql R kN ⨯⨯⨯⨯⨯=+=+=上式中1.4为活载冲击系数，根据贝雷梁性能指标单排单层加强型贝雷梁的剪力承载力为245.2kN,贝雷梁的剪力强度满足要求，其安全系数为：[]245.2 2.11116.05R K R ===贝雷梁挠度验算活载挠度：（按跨中集中荷载计算）33max 37003 1.410002429.094824481212612.2410Pl f mm EI ⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯ max 240001.543.6460400400l f mm mm ⨯=<== 综上，24米跨贝雷梁的强度刚度均能满足要求。

3.3.2. 27米跨贝雷梁内力计算跨径为L =27m(按简支计算)。

恒载（按5.75m 宽计）：1）、桥面铺装，一跨（27m ）总重：125 5.75270.09349.3Q kN =⨯⨯⨯=2）、8mm 钢板，一跨（27m ）总重：278.5 5.75270.00897.5Q kN =⨯⨯⨯=3）、16b 槽钢，一跨（27m ）总重：30.19727 5.75/0.2152.9Q kN =⨯⨯=4）、25b 工字钢横梁，一跨（27m ）总重：40.42 5.7527/0.7586.9Q kN =⨯⨯=5）、贝雷梁，单排单层加强型，间距0.25+2×0.45m 布置，设置15道纵梁，一跨（27m ）总重：5 1.172715473.9Q kN =⨯⨯=活载（横向按1个车道布置）：城A 车辆荷载重轴作用于跨中时为贝雷梁受力最不利工况，其活载计算简图如下所示：活载计算简图（单位：cm ）恒载弯矩：为了简化计算，考虑上面分配梁和面板将荷载均分，故将荷载平均分配给每片贝雷梁的恒载为：12345 2.87/1527Q Q Q Q Q q kN m ++++==⨯； 则每片贝雷梁的跨中最大恒载弯矩为：221 2.8727261.588ql M kN m ⨯===⋅活载弯矩：为了简化计算，将1个车道的活载均分到15片贝雷梁上，并考虑1.5的偏载系数。