高速公路隧道開挖仰拱棧橋計算書

1、目 錄 1 仰拱棧橋簡介. 3 2 編制依據(jù). 3 3 結(jié)構(gòu)構(gòu)計算參參數(shù). 3 3.1、極極限荷載載. 33 3.2、自自重. 33 4 抗彎彎計算. 4 5 抗剪剪計算. 4 6 最不不利截面面彎剪應(yīng)應(yīng)力計算算. 5 7 整體體穩(wěn)定. 6 8 疲勞勞計算. 6 9 焊縫縫計算. 7 10 總總結(jié). 7 高速公路隧隧道開挖挖仰拱棧棧橋計算算書 1仰拱棧棧橋簡介介 仰拱施工的的同時，采采用仰拱拱便橋保保證隧道道開挖、初初支施工工的正常常進(jìn)行。仰仰拱棧橋凈跨度度11.35mm，為兩兩端簡支支結(jié)構(gòu)，主主要為滿滿足隧道道內(nèi)施工工車輛通通行，仰仰拱棧橋橋分左右右兩支設(shè)設(shè)置，單單支由112根II25aa工

2、字鋼鋼并排，翼翼緣滿焊焊接成箱箱型結(jié)構(gòu)構(gòu)，寬度度1.22m，表表面焊接接8圓圓鋼防滑滑，兩支支棧橋之之間寬度度1.00m，棧棧橋總寬寬度3.4m。 2編制依依據(jù) 22.1鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范GBB500017-20003 22.2鶴鶴崗至大大連高速速公路小小溝嶺（黑黑吉界）至至撫松段段兩階階段施工工圖設(shè)計計 22.3現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)查查的工地地自然條條件、區(qū)區(qū)域資源源條件等等 3結(jié)構(gòu)計計算參數(shù)數(shù) 3.1、極極限荷載載 最大荷載為為8m33混凝土土運(yùn)輸車車裝載66m3混凝土土?xí)r通過過棧橋，88m3混凝土土運(yùn)輸車車自重114t，混混凝土按按24000kgg/m33計算，總總質(zhì)量228.44t。綜綜合考慮慮

3、慢速通通過（5kmm/h）的的動荷載載、人行行荷載、其其他荷載載等偶然然因素影影響，按按最大總總荷載的的1200%考慮慮極限荷荷載，單單支極限限荷載 錯誤!未找到到引用源源。 ，考考慮混凝凝土攪拌拌運(yùn)輸車車80%以上荷荷載集中中在后輪輪，計算算時按照照最不利利情況，以以極限荷荷載下的的點(diǎn)荷載載作用考考慮。 3.2、自自重 仰拱棧橋自自重計算算部分以以凈跨度度計算，II25aa工字鋼鋼單位重重量388.1kkg/mm，單支仰拱棧橋橋自重荷荷載錯誤誤!未找找到引用用源。 4抗彎計計算 根據(jù)簡支梁梁受彎結(jié)結(jié)構(gòu)特性性，最大大荷載在在簡支梁梁中心時時產(chǎn)生最最大彎矩矩，棧橋橋最大彎彎矩由點(diǎn)點(diǎn)荷載彎彎矩和自

4、自重荷載載彎矩兩兩部分組組成：點(diǎn)點(diǎn)荷載最最大彎矩矩錯誤!未找到到引用源源。自重荷載最最大彎矩矩錯誤!未找到到引用源源?？箯澯嬎惆窗凑珍撲摻Y(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范（GGB 5500117-220033）中44.1.1公式式 M x + M y f (44.1.1) xWnxyWny式中 MMx、My同同一截面面處繞xx軸和y軸的彎彎矩(對對工字形形截面：x軸為強(qiáng)強(qiáng)軸，y軸為為弱軸)； Wnx、WWny對x軸和y軸的凈凈截面模模量； gx、gyy截截面塑性性發(fā)展系系數(shù)；對對工字形形截面，gx=1.05，gy=1.20；對箱形截面，ggx=gy=1.05； f鋼材材的抗彎彎強(qiáng)度設(shè)設(shè)計值。 仰拱棧橋單單支棧橋

5、橋抗彎強(qiáng)強(qiáng)度計算算： f = MM1 + M 2 =（4.997105 + 7.36104）103 =1122N / mm2210 xg Wnxx1.005（4.002 5 12）I25a工工字鋼采采用Q2235鋼鋼材，抗抗彎強(qiáng)度度設(shè)計值值為 ff = 2055N /mm2 ，安全全系數(shù)為為 k = ff = 2055 =1.883f1 1112經(jīng)驗算抗彎彎強(qiáng)度滿滿足設(shè)計計要求。 5抗剪計計算 根據(jù)簡支梁梁承重特特性，簡簡支梁剪剪力最大大值為簡簡支梁兩兩端，最最大剪力力由自重重剪力與與荷載剪剪力。 極限荷載剪剪力VA = F =1.775105 N自重剪力VVB = ql= 4.557103

6、N /mm11.35mm = 2.66104 N2抗剪計算采采用鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范（GGB 5500117-220033）中44.1.2公式式 t = VVS fv (44.1.2)Itw式中 VV計計算截面面沿腹板板平面作作用的剪剪力； S計算算剪應(yīng)力力處以上上毛截面面對中和和軸的面面積矩； I毛截截面慣性性矩； tw腹腹板厚度度； fv鋼鋼材的抗抗剪強(qiáng)度度設(shè)計值值。 仰拱棧橋單單支棧橋橋抗剪強(qiáng)強(qiáng)度計算算： t = VVS = (1.775105 + 2.6104 )2= 9.7N /mmItw211.610(812)I25a工工字鋼采采用Q2235鋼鋼材，抗抗剪強(qiáng)度度設(shè)計值值為 ffv=

7、1200N /mm2，安全全系數(shù)為為 k = ffv= 1220 =12.4t9.77經(jīng)驗算抗剪剪強(qiáng)度滿滿足設(shè)計計要求。 6最不利利截面彎彎剪應(yīng)力力計算 由極限荷載載在棧橋橋中間位位置引起起的彎矩矩和剪力力同時作作用，造造成中間間截面工工字鋼同同時承受受彎矩和和剪力的的同時作作用，需需對該部部位彎剪剪應(yīng)力進(jìn)進(jìn)行校核核。 校核采用鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范（GGB 5500117-220033）中44.1.4公式式 s 2 +s2c +ssc + 3t 2 b1 f (4.1.44-1) 式中 、c腹腹板計算算高度邊邊緣同一一點(diǎn)上同同時產(chǎn)生生的正應(yīng)應(yīng)力、剪剪應(yīng)力和和局部壓壓應(yīng)力，和c應(yīng)按公式(4.1.

8、2)和公式(4.1.3-1)計算，應(yīng)按下式計算： s = MM y1 (44.1.4-22) In和c以以拉應(yīng)力力為正值值，壓應(yīng)應(yīng)力為負(fù)負(fù)值； In梁梁凈截面面慣性矩矩； y1所所計算點(diǎn)點(diǎn)至梁中中和軸的的距離； 1計計算折算算應(yīng)力的的強(qiáng)度設(shè)設(shè)計值增增大系數(shù)數(shù)；當(dāng)與c異號時時，取1=1.2；當(dāng)當(dāng)與c同號或或c=0時時，取1=1.1。 仰拱棧橋單單支棧橋橋中間截截面下翼翼緣表面面彎剪校校核計算算： 無局部壓應(yīng)應(yīng)力s c = 0由彎矩產(chǎn)生生的拉應(yīng)應(yīng)力= MI n y1 =（4.997101125+577.022.3661001077 4）103 1255 =1188N / mm2中間截面剪剪應(yīng)力僅僅

9、由極限限荷載產(chǎn)產(chǎn)生，自自重荷載載不產(chǎn)生生剪應(yīng)力力= VS11.7551052= 88.4NN /mmItw2116812s 2 +s2c +ssc + 3t 2 = s 2 + 3t 2 = 11182 + 3(8.44)2 =1199N / mm2b1 f =1.112055 = 2255.5安全系數(shù)kk =1.8897整體穩(wěn)穩(wěn)定 根據(jù)鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范（GGB 5500117-220033）中44.2.4規(guī)定定： 不符合4.2.11條1款款情況的的箱形截截面簡支支梁，其其截面尺尺寸應(yīng)滿滿足h/b06， l1/b0955(2335/ffy)。 符合上述規(guī)規(guī)定的箱箱形截面面簡支梁梁，可不不計算

10、整整體穩(wěn)定定性。 棧橋為I225a工工字鋼焊焊接形成成的箱型型截面簡簡支梁，其其 hb0 = 2500 111612 = 0.18 6可不計算整整體穩(wěn)定定性。 8疲勞計計算 全部使用混混凝土攪攪拌運(yùn)輸輸車6mm3運(yùn)輸，共共計16667車車，通過過仰拱棧棧橋共計計33334 次次，包括括出渣運(yùn)運(yùn)輸、鋼鋼筋運(yùn)輸輸僅其他他材料運(yùn)運(yùn)輸計劃劃約10000車車次，仰仰拱棧橋橋共計重重復(fù)荷載載約53334次次。 根據(jù)鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范（GGB 5500117-220033）中66.1.1規(guī)定定： 直接承受動動力荷載載重復(fù)作作用的鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件及其其連接，當(dāng)當(dāng)應(yīng)力變變化的循循環(huán)次數(shù)數(shù)n等于或大大于5XX104

11、4次時，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行疲疲勞計算算。由于于仰拱棧棧橋受動動力荷載載重復(fù)作作用次數(shù)數(shù)遠(yuǎn)小于于設(shè)計規(guī)規(guī)定的疲疲勞計算算要求次次數(shù)，仰拱棧棧橋可不不進(jìn)行疲疲勞驗算算。 9焊縫計計算 I25a工工字鋼單單根長度度為6mm，仰拱拱棧橋加加工過程程中需采采用將工工字鋼對對接焊接接，焊縫質(zhì)量不不低于三三級焊縫縫，且所所有對接接焊縫均均應(yīng)錯縫縫布置，保保證單支支棧橋單單位截面面僅有11個工字字鋼對接接焊縫。 根據(jù)焊縫計計算強(qiáng)度度，采用用E433型焊條條的手工工焊接三三級焊縫縫時，抗抗拉強(qiáng)度度 ftw=1755N /mm2，如前前最不利利截面彎彎剪計算算 s 2 +s2c +ssc + 3t 2 = s 2 + 3t 2 = 11182 + 3(8.44)2 =1199N / mm2b1 f =1.111755 =1922.5安全系數(shù)kk =1.662安全系數(shù)大大于1.5，可可保證棧棧橋的安安全。 為提高對接接焊縫部部位安全