钢栈桥结构计算
一、设计条件
1、设计水位及高程(黄海高程)
设计高水位+22.5m
排架桩顶标高+22.8m
2、地质条件
见《武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥工程地质报告》。
3、设计荷载
1)基本风压0.35kPa
2)水流流速 2.0m/s(通航孔处)
1.8m/s(其它位置)
3)施工荷载和人荷载3kN/m2
4)3t轨道小车(轨距1.2m、轮距1.5m)
4、设计考虑冲刷深度
1)65#~61#墩区域4m
2)其它区域2m
二、栈桥结构布置
1、架空栈桥总长750m,栈桥桥面宽5.0m,栈桥起于66#墩,止于50#墩。
2、桥面按功能分为2m宽的3t运输小车行走面和3m宽人行区及砼泵送管。
3、栈桥桥面可采用δ≥5cm木板。
4、木板下每500mm布置一[8纵向次梁。
5、人行区纵向次梁下每3m布置一道长5m的I12.6横向分配梁,小车轨道
下每隔3m加设一道长2m的I12.6横向分配梁。
6、栈桥主纵梁采用桁架梁,下横梁采用I56a 型钢。
7、基采用钢管桩排架,每榀排架下设2根Φ800×10mm 或Φ600×8mm 钢管桩,联系撑采用Φ600×8mm 钢管和Φ426×6mm 钢管。
布置详见如下断面图:
三、上部结构内力计算
考虑栈桥5m宽满布3kN/m2施工荷载和人荷载为各构件最不利控制。
1、纵向次梁[8@500mm
计算跨度 L=3000mm
自重均布荷载:q1=1.2×8.04×9.8=94.6N/m
施工人荷载:q2=1.4×0.5×3000=2100N/m
则梁上作用荷载:q= q1+q2=2195N/m
M=0.125×q×L2=0.125×2195×32=2469N·m
W=25.3cm3
故纵向次梁满足要求。
2、横向分配梁I12.6 @3000mm
自重均布荷载:q1=1.2×(11×3×8.04×9.8÷5+14.21×9.8)=791N/m 施工人荷载:q2=1.4×3×3000=12600N/m
则梁上作用荷载:q= q1+q2=13391N/m
Mmax=3560N·m
W=77.4cm3
故纵向次梁满足要求。
3、小车轨道
小车轮距为1.5m,则每个轮压(考虑1.3的不均匀系数和1.3的动力系数) P=30000N÷4×1.3×1.3=12675N
轨道选用规格为P24,则轨道自重q=1.2×24×9.8=282N/m
计算简图和内力图如下:
Mmax=3650N·m
W=91.6cm3
σ=M/W=39.8MPa<f=215Mpa
武汉天兴洲长江大桥故小车轨道满足要求。
4、桁架梁计算
4.1、结构型式
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