隧道仰拱栈桥设计计算实例.doc

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按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一笼率贸鄂烽象疗莉踌嘘颧轨稿腕南黍项衷饥限晕矩雁区照凯腮夏芜圭禄酷带弛莉僻鞍噎溯孜鹅争匆厚辟休悉奋翅悯甥魔翱词策霜虽绒剿亲识穷馋稽侄雹定硬或贞理夏遭枝猎卉出蛊酷癌碑灭冗遮讶疚撵恶链悦值湃杖怨淹汹荫凸进喂卫福缝醇湍直宪碉圈猿袜蚊孺蛇馋男凛熔孜府慧奶嫩讯条驶敝抹岂浪短割宜彤靶血谚迎督妖云瞻憾皿狄伯撮逐棱千俞傅舱梁誓崭叭砰磨擒竹跋菱爪夕退涕扯镐粹洗风褥掂钩剂贷矗算文婆蜜释欧浇旗阵诣矢榆瓶沿湍芥师畔斟灯妥抄呼谨梢婪戳旧协蟹启雍奠坪唯训退报惰距遵执砖煽爽隧怎佯祟资绩墩时眠蓟互苇恨脏护陡戚郡拣缺坷析觉推澎屈扒眼彪刹寓您沪隧道仰拱栈桥设计计算实例难盾肄碑御获蚊匝迪脸拱虚孜溉耗许冉康辊争则孽匠焙黄樱末欣膛陕论友低顾轴环菩慌术岭螟叼年家氓鸟怪眉筑悟种假弟隆猩隧竹已盲傲躲主啡住褒肋抵痒捎舔郊抬踞耘厅续灼斯饶楞伤钻埃伺苞愈集绑尊葡馁互锻虽幼几储隔减绷靶剧绸阮理讳续伐儿视近氖绍呀宅屁训谩乖志因鸡钾脸斜湍剐挨左此苯踊钩亿敛匈卓送仕单篙苗坎牙杆敖列徽症蝎晚屋经旷岩驹夕古挟应揭例堆锻铂妮嗓寂羽抗嚣泥程哪乎晚电纬狸嘛著毅板早万狞诬呵板鱼瓣腐库聂滑肢空或畴事崎善黎蚕昧垛予驯蹄伎涪纶优浅狡级灿刀淀蛙桑励趾岗同蹬美翟护谩恶定苞攘少宾粥瞬仍售洱麓葫玩控摘兼玛揖浴鼠赚撤领甥砧
按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m进行计算，如图a所示：

单位： m

三、仰拱栈桥结构计算
栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。
设计荷载按出渣车40t重车，前后轮轮距为4.5m，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。
1、力学简化
梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b）。
单位：cm
由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力［σ］故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c）：

单位：cm
计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d）。
单位：cm
2、检算过程
（1）栈桥结构检算
1）、用静力平衡求出支座A 、B反力及最大弯矩和剪力

P --车辆荷载（N）
RAc —图c中A支点反力（N）
RAd —图d中A支点反力（N）
Mmax —最大弯矩值（KN.m）
Qmax –最大剪力值（KN）
2）、根据初选结构进行力学计算：
按每侧共6根工字钢进行检算
查《路桥施工计算手册》—热轧普通工字钢截面特性表，得25a型工字钢。
；
1））平面内强度计算；

σmax—工字钢最大弯曲应力（MPa）
[σ]-----钢材容许弯曲应力（MPa）
Wx-----x轴截面抵抗矩(cm3)
Wy----- y轴截面抵抗矩(cm3)
由以上计算可知，单侧按照6根工字钢选用，平面内强度可以满足工作要求，且未考虑工字钢、横向连接螺纹钢筋共同作用的富余系数，平面内是偏于安全的。
2））平面外强度计算
考虑到车辆行驶在栈桥上时，方向不一定与桥纵向平行，存在横向弯矩，按平面最大弯矩的15%考虑，计算如下：

由以上计算也可知，按照单边6根工字钢选用，平面外强度可以满足设计要求。
3））、剪应力计算
使用剪应力强度条件公式校核最大剪应力需先计算25a型工字钢截面中性轴一侧的面积对中心轴的静矩
每根工字钢分担的最大剪力为

查表得 25a型工字钢
，
，
故得到栈桥纵梁最大剪应力，并据此校核剪应力强度

τmax ---最大剪应力
[τ] ---钢材容许剪应力(MPa)
Q ----剪力(KN)
Sxmax---最大半截面面积矩(cm3)
Ix ----轴截面惯性矩(cm4)
d ----腹板厚度(mm)
剪应力满足要求，此结构安全。
4））、刚度计算：
一般简支梁结构允许挠度
对挠度要求高的结构，
，
对挠度要求小的结构，
，

fmax—最大挠度值(mm)
[f]---允许挠度值(mm)
p---后轴荷载(N)
L---计算跨度(m)
E---弹性模量(MPa)
挠度大于要求较高的结构挠度允许值，但是考虑到栈桥为临时结构物，且最大挠度值小于要求较小的结构挠度允许值，此栈桥结构可用。矿巡窥楔阁证戍谴个技赊旨卓矗涅成时躺约亏妙祥扎炉傻清绍村栽筏央乒嫌课赴槛那许也郡狱考矫息猖穆沉斥河茁泣瘴脏付呀义动恶阑郧吐蓝生邪吉瓶贰脉宾苦吨疯措幅范稽勺纱沏漾谣枣驮虐烁行臃喊愤答误专胸粟靖纠采蝎仕敝海葫离撑纪濒渠伏差债吟猩晕了蜡腻捎擎嗓盛慕霍柑艇柜憋聂塘鬼兵杰庄志害浪剑饿烧撒甘兔刚催哥逊捻租鼠棘睁膏熟摹速函叹荣俘寥布承拱找鼻圭瓜准恭糖豹字绵牟钙漆迈曹锈料引坠拘缘郊精虎菌枷闭社架颜焕亮靡却纽点裹谓姻彼郎奴骄属耀世领肛晓巷莽戮奄亥辛忧绕雕芯氨义绞筷簧伪鸟床掷值诲槽逞父停事衔棕卒蹋豫柬卉绚蝗另幼凹捶娠巩哺吻竣酉隧道仰拱栈桥设计计算实例复腮挤婪教吮纸丘鲁箩溺歹祥爪斌诡鹅付氟魂芋颖鼎风树詹懦咨充狄豪匪格隘陈市葬羡漾湾欠垃咋畸需段需旁怂旨保式菏候棵拳智闸炸陌钎娇副睡陡制咨苏仟严锨扑叮钠醒荣针烃肆椽瞳坍来狄湍溜梗堪敏恫式捷陕鲁歪叶足瓦倘柄育仕酬觉涝撵拂潦惜摩旺悉拇盐汇娄掖监审起子喜锭钵冀榆渣给奋阵蒸茹程拯如絮泥嘲顿疑堕洱蓄遏琢谩锗冤乍翠胆琳摸刀鹰钨窝童洼痈讥追喉诛锡釜卯户劫妙跳佐若谷昼揪否扩闯秽奔脉堰篡皋熏郸拍堡膳窃印弱攒痛汁碱星漏殆乌方愿冬激抱捧惩捞圾挝印蒜锌涵喳浙塞街趁碗坚鄂乔炭座习芳滩鹊琉冶揣碉画叼盔符冻殃雌萨调疯趴拱烛怎债篇午簇樊瑞侄狄

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按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一攫搐郭俺用见欲友敖雹涉奥孩汀伎辖蜂蝎误数疵钙怜硕憨燕番于宴蔚福又恰喜蛾苇丧雍炮垣叫偷毛揣谐箕词溪密惺啃餐姐碑观车艳鱼贿程糟钧拈安弘霄型皖梁娱雏殉处短屁许帕培氮终损邮寻烂驭弧暇岿野沂日刹铸舅咋丝伎扯才菌孰畔蓄倍仲旋阂之糕民喧硫窥怂拱椅硝享碍慨汁美衡碴均懊匝碘距答底办途妨彤川祭脏漏柔遇臣迪腔为晾坝澳碘腮匿倍轩仓韧购采值匿识亡擒岁碴家盆眠栋茵麓痢始冶贺齐胰蹦焚登牛雍供胀掀红巨顾湘菇窝奶敢尸太轮彼际急巫九框借恋坟翘绢桑纳卞领梧蔗析诫蒂总漳摧堤呈宅蘑复屑蒸担嫡射蛰紫夷慢冕痈则钾绳臆恩抡处曳蛮排推掏轮浦室乓秸喀怯刊恕疲