便桥验算

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标准类别:交通标准
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便桥验算

便桥是指在临时性或应急情况下,为满足交通需求而快速搭建的简易桥梁。便桥验算作为桥梁工程中的重要环节,旨在确保其结构安全性和承载能力,满足设计规范和使用要求。以下是对便桥验算的简要介绍:

便桥验算主要涉及静力分析、动力分析以及稳定性评估。首先,根据便桥的设计方案和实际荷载情况,确定作用于桥梁的主要外力,包括恒载(自重)、活载(车辆、人群等)和特殊荷载(风荷载、地震荷载等)。其次,通过力学计算方法,如有限元分析或传统梁理论,对便桥的内力分布进行分析,重点考察弯矩、剪力和轴力的变化规律。

在材料性能方面江苏某大型超市给排水及通风工程施工组织设计,需考虑钢材、木材或混凝土等不同材料的强度、刚度及耐久性指标。验算过程中,应结合相关规范,校核构件的最大应力是否小于允许值,挠度变形是否满足限值要求。此外,还需特别关注节点连接的安全性,避免因局部破坏引发整体失效。

对于便桥的动力特性,应考虑车辆行驶引起的振动效应,确保桥梁在动态荷载下的稳定性。同时,应对极端工况(如超载、洪水冲击)进行敏感性分析,提高结构的抗风险能力。

总之,便桥验算是保障临时桥梁安全运行的关键步骤,需综合考虑多种因素,确保设计方案既经济合理又符合安全标准。

一、桩长计算:(考虑1.2的安全系数)

单根钢管桩的承载力:F=840.42/2=420.21kN

=UpqsiaLi+qpaAp

Ra=1.2×420.21=504.252kN,

Ra—单桩竖向承载力特征值;

Qsk—单桩总侧阻力特征值;

Qp—单桩总端阻力特征值;

qsia—桩侧第i层土的侧阻力特征值;

Li—桩穿越第i层土厚度;

qpa—极限端阻力特征值;

得:Li=12.68m

最长的钢管桩(5#墩)的长:

H=4.63+12.68+3.1=20.41m

实际打入长度按现场实测贯入度进行计算。

振动锤的动力Fv,应能克服桩在振动下沉中土的摩擦力FR:Fv>FR;土摩擦力的估算公式:

FR=fuL=10×0.63×3.14×14.06

=278.135kN

式中:f—土单位面积的动摩擦系数

Fv=0.04×n2×M=0.04×37.0×(960/60)2=378.88kN

式中:n—振动锤的转速,r/s;

M—振动锤的偏心距,N·m;

据《桥涵手册》单桩承载力计算公式:

=UpqsiaLi+qpaAp

式中:Ra—单桩竖向承载力特征值;

Qsk—单桩总侧阻力特征值;

Qp—单桩总端阻力特征值;

qsia—桩侧第i层土的侧阻力特征值;

Li—桩穿越第i层土厚度;

qpa—极限端阻力特征值;

试验桩在0#桥台桂畔海岸上地质结构按2m回填土+11.8m淤泥质土+4.9m亚粘土计算,实际打入长度16.0m:

=UpqsiaLi+qpaA

=648.46kN >420.21×1.2=504.252kN; 符合刚便桥设计要求!

6.0m平台宽:,每个平台长18m,结构组合:直径430mm钢管桩,H45H钢纵梁,I30a横梁间距0.6cm,8mm钢板面层。

8mm钢板面层:6×18×62.8=6782.4kg ;

H45梁:18×2×139.7=5029.2kg ;

I30a横梁:30×9×48.048=12972.96kg ;

砼输送管:30/18.5=1.7kN/m

(一)、H45型钢纵梁内力的计算:

E=2×10 5,I=63718cm 4,W X=2896cm 3,

i X=18.9mm; S X=3371.323 cm 2;tx=11.5mm;

活载计算:按三跨等跨连续梁计算.

考虑振动锤的冲击去安全系数1.2,(荷载布置图如下):

q=20×1.2×10/16.5=14.55kN·m

据《简明施工计算手册》

Qmax=0.617×14.55×5.5+0.583×14.55×5.5=96.03kN;

fmax=0.99ql4/(100EI)=10.34mm;

q=13.07kN/m;

Mmax=ql2/8=49.42 kN·m ;

Qmax=ql/2=35.94kN;

fmax=[5ql4/(384EI)]/2=0.6mm;

M总=1.1×49.42+1.4×77.9=163.422kN·m

Qmax=1.1×35.94+1.2×96.03=173.976kN

σ= Mmax/Wx=163.422×1000/2896

=56.43M Pa<1.05[σ]=225.75M Pa

f=1.1×0.6+1.4×10.34=15.136mm<[L/250]=22mm

τ= QSX/IXtX=173.98×3371.323×10/(63718×1.15)

=80.05M Pa<1.05[τ]=131.25MPa

计算跨径为4.0m的I30a工字钢,E=2×10 5

I=7776cm 4,W X=518.4cm 3,i X=12.48mm;

S X=292.1cm 3;

240

2.0 2.0

M=120×2.0=240kN·m

σ= Mmax/Wx=270×1000/(518×4)

=130.31M Pa<1.05[σ]=225.75MPa

=72.24MPa<1.05[τ]=131.25MPa

桥墩桩基础岩层在25m以内全为淤泥,淤泥与钢管桩的摩擦阻力系数去20,计算时钢管桩按地质结构全为淤泥。

1、承载力检算:(考虑2.0的安全系数)

单根钢管桩的承载力:F=240/2=120kN

=UpqsiaLi+qpaAp

Ra=2.0×120=240kN,

Ra—单桩竖向承载力特征值;

Qsk—单桩总侧阻力特征值;

Qp—单桩总端阻力特征值;

qsia—桩侧第i层土的侧阻力特征值;

Li—桩穿越第i层土厚度;

qpa—极限端阻力特征值;

最长的钢管桩(5#墩)的长:(其他桩长相见列表)

H=4.63+8.83+3.1=16.56m

振动锤的动力Fv,应能克服桩在振动下沉中土的摩擦力FR:Fv>FR;土摩擦力的估算公式:

FR=fuL=10×0.63×3.14×14.06

=278.135kN

式中:f—土单位面积的动摩擦系数

Fv=0.04×n2×M=0.04×37.0×(960/60)2=378.88 kN

式中:n—振动锤的转速河北地标12j2:地下工程防水,r/s;

M—振动锤的偏心距,N·m;

据《桥涵手册》单桩承载力计算公式:

=UpqsiaLi+qpaAp

试验桩按0#桥台地质结构11.8m淤泥质土+4.9m亚粘土+19.2m淤泥质土计算,(平均)桩长20.0m:

细石混凝土楼地面工程安全技术交底 =UpqsiaLi+qpaA

=20×0.43×3.14×11.8+25×0.43×3.14

=405.4kN >144kN;

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