【正文】 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 日 期 ： 2 目 錄 第 1 章 概述 ........................................................... 1 工程概況 ........................................................ 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 ........................................................ 2 設(shè)計(jì)依據(jù) ........................................................ 3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ........................................................ 3 便橋鋼材選用及設(shè)計(jì)參數(shù) .......................................... 4 第 2 章 荷載計(jì)算 ....................................................... 4 上部結(jié)構(gòu)恒重 .................................................... 4 車(chē)輛荷載 ........................................................ 5 人群荷載 ........................................................ 6 第 3 章 縱梁計(jì)算 ....................................................... 7 縱梁最不利荷載確定 .............................................. 7 縱梁計(jì)算 ........................................................ 7 第 4 章 橫梁計(jì)算 ...................................................... 10 橫梁最不利荷載確定 ............................................. 10 砼罐車(chē)荷載下橫梁檢算 ........................................... 11 第 5 章 24M跨貝雷架計(jì)算 ............................................... 14 荷載計(jì)算 ....................................................... 14 掛車(chē) 80 級(jí)荷載下貝雷架計(jì)算 ..................................... 14 第 6 章 MIDAS空間建模復(fù)核計(jì)算 ......................................... 17 Midas 空間模型的建立 ........................................... 17 工況一計(jì)算 ..................................................... 17 工況二計(jì)算 ..................................................... 24 第 7 章 橋臺(tái)地基承載力驗(yàn)算 ............................................ 30 第 8 章 細(xì)部構(gòu)造計(jì)算 .................................................. 30 銷(xiāo)子和陰陽(yáng)頭計(jì)算 ............................................... 30 端部支座鋼板下砼局部承壓計(jì)算 ................................... 32 橋臺(tái)砼抗沖切計(jì)算 ............................................... 34 第 9 章 結(jié) 論 ......................................................... 35 第 10 章 施工方案 .................................................... 35 橋臺(tái)施工 ...................................................... 35 貝雷架安裝 .................................................... 36 橫梁安裝 ...................................................... 36 縱梁及鋼板安裝 ................................................ 36 通車(chē)試驗(yàn) ...................................................... 36 3 施工安全及保證措施 ............................................ 36 高坡拌合站便道橫跨 隧道便橋施工方案和力學(xué)檢算書(shū) 中交四航局云桂鐵路 （云南段） 項(xiàng)目經(jīng)理部一分部 1 1 第 1 章 概 述 高坡 拌合站設(shè)置于 線路里程 DK417+400處橫向 200米一平坦旱地范圍內(nèi)（見(jiàn)附圖），設(shè)辦公生活區(qū)、攪拌樓、砂石料場(chǎng)、道路、綠化帶，占地面積合計(jì) 270000m2,拌合站下埋深 米 處有高坡隧道通過(guò) ， 隧道寬 14m； 拌和站門(mén)前有便道一條 ，由 原來(lái)的鄉(xiāng)道改建而成， 便道處縱斷面根據(jù)線路縱斷面圖確定，如圖 11 所示； 便道在 DK417+313 處與高坡隧道立體交叉， 交叉處 地下巖層穩(wěn)定，無(wú)溶洞，約 4 米的表層地質(zhì)結(jié)構(gòu)為第四系全新統(tǒng)坡洪積層，土石工程等級(jí)為Ⅱ級(jí)，表層 4米 以下為白云質(zhì)灰?guī)r，土石工程等級(jí)為Ⅴ級(jí)，層理產(chǎn)狀為：N45W/45176。特 設(shè)置跨徑 24 米，長(zhǎng) 米，凈寬 的臨時(shí)便橋于該便道上，橋位詳見(jiàn) 附圖。 便 橋布置結(jié)構(gòu)形式如 圖 11和圖 12所示 高坡拌合站便道橫跨 隧道便橋施工方案和力學(xué)檢算書(shū) 中交四航局云桂鐵路 （云南段） 項(xiàng)目經(jīng)理部一分部 3 3 圖 11 便 橋立面 圖（單位 ： m） 圖 12 便 橋側(cè)面 圖 （單位： cm） 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 （ JTG D602021） (2)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ JTJ02485） (3)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ JTJ02586） (4)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 （ JTJ041— 2021） (5)《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ JTG D622021） 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (1)設(shè)計(jì)橋面 標(biāo)高 ： (2)設(shè)計(jì)橋長(zhǎng)： ，單跨 24m 高坡拌合站便道橫跨 隧道便橋施工方案和力學(xué)檢算書(shū) 中交四航局云桂鐵路 （云南段） 項(xiàng)目經(jīng)理部一分部 4 4 (3)設(shè)計(jì)橋?qū)挘?凈寬 (4)設(shè)計(jì)控制荷載： 設(shè)計(jì)考慮以下三種荷載： 汽車(chē) 超 20車(chē)隊(duì) 混凝土罐車(chē) ， 自重 20T+載 重 30T， 考慮 ，按 65T荷載 設(shè)計(jì) 掛車(chē) 80級(jí)平板車(chē) 設(shè)計(jì)僅考慮一輛重車(chē)在橋上通行，不得同時(shí)有多輛罐車(chē)在橋上。 3=； ●砼罐車(chē)輪壓：車(chē)輪接地尺寸為 ,每組車(chē)輪壓在 3根 I14上， 已經(jīng) 考慮汽車(chē)沖擊系數(shù) ，則單根 I14承受的荷載按照集中力計(jì)算為 250kN247。 3=； 對(duì)比上面 3種車(chē)輛荷載，得出砼罐車(chē)作用時(shí)， 縱梁 加勁肋 縱梁 受力 最不利。 RBCCE計(jì)算模型如圖 34所示 圖 34 縱梁計(jì)算模型 2 計(jì)算結(jié)果如圖 35所示 高坡拌合站便道橫跨 隧道便橋施工方案和力學(xué)檢算書(shū) 中交四航局云桂鐵路 （云南段） 項(xiàng)目經(jīng)理部一分部 10 10 圖 35 縱梁 計(jì)算結(jié)果 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知： （ 1）最 大彎曲應(yīng)力 [σ w]=145MPa,滿(mǎn)足抗彎強(qiáng)度要求； （ 2） 縱 梁 最大 剪力為 ，剪應(yīng)力τ =VS/Ib，其中剪力取 V=， I/s=12cm，腹板厚 b=,代入得τ = 1000/(120 )=[τ ]=85MPa,滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度要求； （ 3）最大位移 L/400=1500/400=，滿(mǎn)足剛度要求。 高坡拌合站便道橫跨 隧道便橋施工方案和力學(xué)檢算書(shū) 中交四航局云桂鐵路 （云南段） 項(xiàng)目經(jīng)理部一分部 13 13 當(dāng) 65T罐車(chē)后車(chē)輪單個(gè)車(chē)輪 布置在橋面 邊緣時(shí)剪力最大， RBCCE計(jì)算模型 如圖 44所示 ： 圖 44 橫梁計(jì)算模型 2 計(jì)算結(jié)果如圖 45所示 高坡拌合站便道橫跨 隧道便橋施工方案和力學(xué)檢算書(shū) 中交四航局云桂鐵路 （云南段） 項(xiàng)目經(jīng)理部一分部 14 14 圖 45 橫梁 計(jì)算結(jié)果 2 （ 1） 最大彎曲應(yīng)力 [σ ]=145MPa， 滿(mǎn)足抗彎強(qiáng)度要求 ； （ 2） 最大剪力為 ，剪應(yīng)力τ =VS/Ib 其中剪力 V=， I/s=，腹板厚 b=,代入得τ = 1000/(341 )=[τ ]=80MPa,滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度要求 ； （ 3） 最大位移 L/400=4000/400=10mm,滿(mǎn)足剛度要求。 桿件截面特性如表 51所示 表 51 貝雷架桿件截面特性 桿件 材料 截面 面積 (m2) 慣性矩（ m4） 加強(qiáng)型 上下弦桿 16Mn 4[10 105 豎桿 16Mn I8 106 斜桿 16Mn I8 106 貝雷架構(gòu)件材料考慮穩(wěn)定后的容許軸力如表 52 所示 表 52 貝雷架構(gòu)件考慮穩(wěn)定后容許軸力（ kN） 項(xiàng)目 允許軸力 弦桿 560 加強(qiáng) 型 弦桿 5602=1120 豎桿 210 斜桿 171 計(jì)算結(jié)果如圖 53～ 55所示 軸力圖 如圖 53所示 圖 53 貝雷架軸力圖（單位： kN） 變形圖 如圖 54所示 高坡拌合站便道橫跨 隧道便橋施工方案和力學(xué)檢算書(shū) 中交四航局云桂鐵路 （云南段） 項(xiàng)目經(jīng)理部一分部 16 16 圖 54 貝雷架變形圖 圖 55 貝雷架最大軸力位置 由計(jì)算結(jié)果可知： （ 1）弦桿最大軸力 [N]=1120kN，弦桿滿(mǎn)足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求 ； （ 2）豎桿最大軸力 [N]=210kN， 豎 桿滿(mǎn)足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求 ； （ 3）斜桿 [N]=171kN，斜 桿滿(mǎn)足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求； （ 4）最大豎向位移 L/400=24000/400=60mm，貝雷架剛度 滿(mǎn)足要求。 兩端貝雷架節(jié)點(diǎn)處一端固定支座，一端 活 動(dòng)支座。 工況一計(jì)算 工況一：車(chē)輛行進(jìn)在跨中。 工況二計(jì)算 工況