贝雷架计算书.doc

贝雷架计算书
1、 计算荷载
①自重
（33m桁架）
其中1为2I8截面、2为3I8截面、3为I8截面、4为4[10截面、5为I16截面、6为I4截面；3涉及斜撑、横撑、竖杆、斜杆。
桁架自重123.5t；
43根分派梁（I16_3.75m）3.24t；
2条钢轨（I14_31.5m）1.04t；

（21m桁架）

其中1为2I8截面、2为3I8截面、3为I8截面、4为4[10截面、5为I16截面、6为I4截面；3涉及斜撑、横撑、竖杆、斜杆。
桁架自重52.3t；
27根分派梁（I16_2.35m）1.28t；
2条钢轨（I14_19.5m）0.6t；

②风荷载（由于对贝雷架自身作用很小，故忽略，具体数值见桥墩计算）

③箱梁荷载
以125t/12m为荷载级度做纵向加载，33米贝雷架的每根钢轨上的均布荷载为54.5kN/m；
21米贝雷架的每根钢轨上的均布荷载为56.1kN/m；
④施工荷载
0.3t/m，由于33m长的贝雷架还不到10t重，所以计算中假定自重荷载中涉及了施工荷载，不做另计。

2、 计算模型
（以33米贝雷架为例、21米贝雷架类似）

33米贝雷架立面图

33米贝雷架平面图

33米贝雷架侧面图

3、 计算结果
① 33米贝雷架
反力：
荷载组合 类型 荷载组合内容
sLCB1 组合:钢材 1.000 x 自重 + 1.000 x 吊装钢梁荷载
节点
工况
FX
FY
FZ
MX
MY
MZ
46
sLCB1
-7.13
0.00
169.82
0.00
0.00
0.00
56
sLCB1
-10.09
0.00
179.89
0.00
0.00
0.00
66
sLCB1
2.14
0.00
198.34
0.00
0.00
0.00
656
sLCB1
0.00
0.00
170.27
0.00
0.00
0.00
664
sLCB1
0.00
0.00
179.99
0.00
0.00
0.00
672
sLCB1
0.00
0.00
197.70
0.00
0.00
0.00
706
sLCB1
-0.58
0.00
211.96
0.00
0.00
0.00
716
sLCB1
5.50
0.00
214.29
0.00
0.00
0.00
1114
sLCB1
0.00
0.00
210.35
0.00
0.00
0.00
1122
sLCB1
0.00
0.00
212.13
0.00
0.00
0.00
1171
sLCB1
-0.87
0.00
213.34
0.00
0.00
0.00
1181
sLCB1
-5.49
0.00
203.16
0.00
0.00
0.00
1191
sLCB1
-8.49
0.07
202.50
0.00
0.00
0.00
1781
sLCB1
0.00
0.00
212.39
0.00
0.00
0.00
1789
sLCB1
0.00
0.00
203.06
0.00
0.00
0.00
1797
sLCB1
0.00
0.00
203.19
0.00
0.00
0.00
1831
sLCB1
-3.02
0.00
197.55
0.00
0.00
0.00
1841
sLCB1
-0.53
0.00
211.96
0.00
0.00
0.00
2239
sLCB1
0.00
0.00
197.93
0.00
0.00
0.00
2247
sLCB1
0.00
0.00
210.36
0.00
0.00
0.00
2281
sLCB1
-7.08
0.00
169.82
0.00
0.00
0.00
2291
sLCB1
-10.02
0.00
179.89
0.00
0.00
0.00
2689
sLCB1
0.00
0.00
170.29
0.00
0.00
0.00
2697
sLCB1
0.00
0.00
180.01
0.00
0.00
0.00
反力的总和
sLCB1
-45.67
0.07
4700.22
0.00
0.00
0.00
注：FX为顺桥向、FY为横桥向、Fz为竖向，单位Kn。

应力：
桁架应力：

可以看到，在端部及跨中应力较大，最大的端斜杆，跨中上下弦杆87.4Mpa，端柱应力为72Mpa。

梁应力：（分派梁及轨道）

可见，轨道的应力大于分派梁的应力，轨道上最大应力81.2Mpa, 分派梁上最大应力63Mpa。

位移：
桁架位移：

在承压钢梁和自重下，桁架竖向挠度2.713cm。
贝雷梁非弹性挠度 n为奇数；
所以，；总位移为6+2.713=8.713cm。
需设立预拱度来调整梁底标高。

在承压钢梁和自重下，升温21度时，桁架纵桥向位移+1.442cm。

在承压钢梁和自重下，降温30度时，桁架纵桥向位移-1.18cm。
考虑到温度产生的位移，梁端间距不得小于3cm，暂定为5cm。
② 21米贝雷架
反力：
荷载组合 类型 荷载组合内容
sLCB1 组合:钢材 1.000 x 自重 + 1.000 x 吊装钢梁荷载
节点
工况
FX
FY
FZ
MX
MY
MZ
46
sLCB4
-2.90
0.00
162.05
0.00
0.00
0.00
56
sLCB4
-0.42
0.00
177.45
0.00
0.00
0.00
66
sLCB4
0.06
0.00
175.66
0.00
0.00
0.00
416
sLCB4
0.00
0.00
162.45
0.00
0.00
0.00
424
sLCB4
0.00
0.00
177.12
0.00
0.00
0.00
432
sLCB4
0.00
0.00
175.28
0.00
0.00
0.00
706
sLCB4
-2.42
-0.01
166.84
0.00
0.00
0.00
716
sLCB4
-1.58
0.00
167.09
0.00
0.00
0.00
954
sLCB4
0.00
0.00
167.07
0.00
0.00
0.00
962
sLCB4
0.00
0.00
167.22
0.00
0.00
0.00
1171
sLCB4
-2.90
0.00
162.04
0.00
0.00
0.00
1181
sLCB4
-0.42
0.00
177.43
0.00
0.00
0.00
1191
sLCB4
0.40
0.00
175.67
0.00
0.00
0.00
1541
sLCB4
0.00
0.00
162.44
0.00
0.00
0.00
1549
sLCB4
0.00
0.00
177.10
0.00
0.00
0.00
1557
sLCB4
0.00
0.00
175.26
0.00
0.00
0.00
反力的总和
sLCB1
-10.17
-0.01
2728.18
0.00
0.00
0.00
注：FX为顺桥向、FY为横桥向、Fz为竖向，单位Kn。

应力：
桁架应力：

可以看到，应力在端部较大，最大的端斜杆应力73Mpa。，端柱应力为48Mpa。

梁应力：（分派梁及轨道）

可见，轨道的应力大于分派梁的应力，轨道上最大应力60.7Mpa, 分派梁上最大应力42Mpa。

位移：
桁架位移：

在承压钢梁和自重下，桁架竖向挠度8.852mm。
贝雷梁非弹性挠度 n为奇数；
所以，；总位移为4+0.885=4.885cm。
需设立预拱度来调整梁底标高。

在承压钢梁和自重下，升温21度时，桁架纵桥向位移+7.483mm。

在承压钢梁和自重下，降温30度时，桁架纵桥向位移-7.491mm。
考虑到温度产生的位移，梁端间距不得小于2cm，暂定为5cm。

4、总结
庆丰桥栈桥的贝雷架结构为16Mn的钢结构，采用韩国的Midas软件计算，贝雷架自身采用桁架单元，分派梁及钢轨采用梁单元；分派梁和贝雷架之间采用焊接，采用自由度耦合，分派梁及钢轨之间亦采用自由度耦合。
33m和21m贝雷架设计合理，钢结构应力较富裕，但是其刚度较小，须采用适当措施以调整梁底线形以符合设计规定。