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1、宁德特大桥跨高速公路栈桥计算单一、概述宁德南岸贝雷桁栈桥从104国道横跨罗宁高速公路至生活区，依次设0#台、1#墩、2#墩和3#台，桥中心线与高速公路夹角35。跨径布置为贝雷桁主桥（29m+31m）+钢引桥（10m）。0#台后放坡长度为56m，坡度5%；3#台放坡长度50m，坡度12.4%。1#墩设在高速公路分隔带内，0#台和2#墩分别设在高速公路两边栅栏外侧。0#台2#墩梁部结构为三排双层贝雷桁，整体钢桥面； 2#墩3#台梁部结构为型钢梁，桥面系为20cm厚预制砼桥面板。由于本桥仅车限速通过，未计算结构的整体稳定分析，主桥的纵向总体结构分析采用ALGORA通用软件进行分析，计算各施工阶段及运
2、营阶段的结构内力、应力和位移。采用SCDS2002桥梁专用进行复核。二、主桥的纵向总体结构分析1、计算模型 几下图所示2、计算参数（1）、恒载：主梁及桥面系共计102t（2）、计算活载：挂-80 （3）、附加荷载：支座沉陷1cm; （4）、贝雷梁：截面特性采用装配式公路钢桥使用手册，见下表1，表2表1贝雷梁结构截面特性表断面组成A2(cm2)Ix(cm4)Wx(cm3)ix(cm)Iy(cm4)Wy(cm3)iy(cm)弦杆21025.48396.679.43.95827945.7斜杆1-工89.539924.83.2112.84.91.18表2贝雷梁结材料及容许应力（MPa）材料s构件16M
3、n350273208销30CrMnTi130011055853、计算工况工况一：恒载+活载位于左边跨跨中+支座沉陷工况二：恒载+活载位于左岸端部+支座沉陷工况三：恒载+活载位于跨中+支座沉陷工况四：恒载+活载位于右岸端部+支座沉陷3、计算结果工况一：活载位于左边跨跨中，计算得最大位移60mm,端部竖杆、上下弦杆和左边跨跨中杆、上下弦杆最大应力为196MPa.计算结果如下图： 工况二：活载位于左岸端部，计算得端部竖杆最大应力为233Mpa，计算得端部斜杆最大应力为96MPa.计算结果如下图：工况三：活载位于跨中，计算得跨中竖杆杆、上下弦杆最大应力为152MPa. 跨中斜杆最大应力为85MPa.计
4、算结果如下图： 工况四：活载位于右岸端部，计算得端部斜杆最大应力为214Mpa，计算结果如下图：三、1#墩主体结构检算3.1 桩顶分配梁检算桩顶分配梁采用4组245a组作为主梁（245a） 245a截面特性： W=1432.9cm32=2865cm3 =32240cm42=64480cm4材质Q235钢，=170Mpa当挂车满载作用于1#墩时，总荷载P=50.7/360/2+800=1307KN荷载均布在6片贝雷桁主桁上，每片上荷载：F=1307/6=218KN 分配梁荷载模式：弯距图（KN.m）支点反力（KN）max=MmaxW=232.89100(1432.92)=8.13KN/cm2=8
5、1.3Mpa=170Mpa 合格 3.2 钢管桩立柱受力检算 按桩身材料强度计算管桩受压的容许应力，计算模式为桩在基础顶面为固定端，桩顶纵向约束：钢管桩立柱为600mm,=8mm ，材质Q235钢，按壁厚锈蚀1.5mm考虑,各项性能参数为：E2.11011Pa I=52563.7 ix=20.9cm截面面积A=120.582cm2=l/ ix =0.74.03100/20.9 =13.5对于Q235钢, p=132,由=13.51.5 （合格，未计支反力（安全）抗滑动系数Kh=G/Ea式中 G：桥台自重 ：桥台底面与土层的摩擦系数，取0.4Kh=(66.5+80)100.4/157.6 =3.
6、71.3 （合格，未计支反力（安全）5.1.2 桥台基底应力验算(基底为杂有砂和砾石的粘土，=250 KPa)荷载计算（1）活载产生的支反力按极限荷载挂车-80全部作用在桥台上考虑（2）桥台自重：（0.52.22.9+2.41.37+0.570.458）2.5=66.5t（3）扩大基础自重：1482.5=80t基础截面特性计算：N=801.1+66.5+80=234.5tM=801.11.06=93.3 t.m 基底应力满足规范要求5.1.3 桥台扩大基础拉应力验算(基础砼C30砼，允许抗拉强度=2.01MPa)荷载计算同上。从上述求得基底最大应力为117KPa, 最小应力为29KPa，沿顺桥
7、向取单位长度1米，则可将基础视为悬臂梁体。 按最不利荷载计算M=11.70.5=5.85t.m W=441/6=1.7 m3基底应力满足规范要求5.2 3#台验算桥台扩大基础尺寸为461m，台身宽4m，高5.5m，桥台混凝土总量为87m3。桥台台后填土高度5.5m。5.2.1 桥台稳定性验算(基底为杂有砂和砾石的粘土)挂-80换算土柱高度：h0=250/（4.2+0.557H）式中h0：土柱高度（m）；：台后填土容重KN/m3；（为砂类土，取=17 KN/m3） H：台后填土高度m； h0=250/17（4.2+0.5775.5）=2.0m台后土的主动土压力:Ea=1/2（h0+H）2Ka 式
8、中Ka：朗金主动土压力系数（取0.49） Ea=1/217（2.0+5.5）20.49=234.3KN Ea作用点距倾覆点A距离为L+1，其中L=（h00.55.5+H0.3335.5）/（h0+H）=2.1m所以抗倾覆系数Kq=M稳/M倾=(101.8+60)102/（234.33.1）=4.51.5 （合格，未计支反力（安全）抗滑动系数Kh=（G+Ey）/Ea式中G：桥台自重 Ey：桥台挡墙内填土沿竖直方向分量 ：桥台底面与土层的摩擦系数，取0.4Kh=（101.8+60）100.4/234.3 =2.81.3 （合格，未计支反力（安全） 5.2.2 桥台基底应力验算(基底为杂有砂和砾石的
9、粘土，=250 KPa)荷载计算（1）活载产生的支反力按极限荷载挂车-80全部作用在桥台上考虑（2）桥台自重：（0.52.24+3.31.35+0.550.7+1.53.55）2.5=101.8t（3）扩大基础自重：1462.5=60t基础截面特性计算：N=801.1+101.8+60=249.8tM=801.11=88t.m基底应力满足规范要求5.2.3 桥台扩大基础拉应力验算(基础砼C30砼，允许抗拉强度=2.01MPa)荷载计算同上。从上述求得基底最大应力为159KPa, 最小应力为49KPa，沿顺桥向取单位长度1米，则可将基础视为悬臂梁体。 按最不利荷载计算M=15.90.5=7.95
10、t.m W=441/6=1.7 m3 基砼抗拉满足规范要求第四部分 复核结论及建议意见一、10m跨型刚梁应力偏大，建议调整型钢组的间距或适当增加一组型钢梁，10m跨型钢梁变形达29mm，变形过大，混凝土板梁20cm桥面与型钢组变形系数不一，砼板梁极易被破坏，建议砼板改成与主栈桥类似的钢桥面设计。二、在桥墩（台）支座位置预埋件下宜适当布设钢筋网片以抵抗砼受拉。三、桥台扩大基础开挖后宜用碎石铺底并作夯实处理。四、0桥台位置基底及引道范围为回填土，须做好回填土范围的片石护坡和防排水设计，并0台扩大基础位置回填土须加碎石夯实并做好片石护坡和防排水设计，建议回填土改为片石砼回填。五、需在显眼位置设立明显标志，注明本栈桥仅限一辆车限速通过，以确保本栈桥的安全使用。六、设计图纸中，多处结构之间焊缝连接未标明焊缝的长度及厚度。七、60米贝雷梁墩台支撑位置宜布置在贝雷梁有竖杆的位置，并且是贝雷梁连接处有双排竖杆位置，并对竖杆进行加强，对端头竖杆应作三倍加强，支座处3米范围斜杆宜作二倍加强。