(详细荷载)栈桥计算书

高速公路

栈桥设计计算书二 零 一 七 年 十***

月

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目 录

1．概述................................................................................................................. 1 2．设计规范及依据 ............................................................................................ 1 3．设计条件 ........................................................................................................ 1 4．结构布置型式及材料特性 ............................................................................ 1

4.1 结构布置型式 ..................................................................................... 1 4.2 材料特性 ............................................................................................. 2

5．荷载计算 ........................................................................................................ 3

5.1 恒载 ..................................................................................................... 3 5.2 活载 ..................................................................................................... 3

6．桩嵌固点计算 ................................................................................................ 4 7．主栈桥计算 .................................................................................................... 4

7.1 工况分析 ............................................................................................. 4 7.2 工况与计算模型 ................................................................................ 5 7.3 计算结果汇总 ..................................................................................... 9 7.4 钢管桩稳定性验算 ............................................................................. 10

8．钢管桩桩长计算 ............................................................................................ 11 9．上部结构计算 ................................................................................................ 12

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临时工程· 栈桥设计计算书

1．概述

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2．设计规范及依据

（1）主线及互通匝道初步设计图

（2）《初步设计阶段工程地质勘查报告》 ； （3）《港口工程荷载规范》 （JTS 144-1-2010）； （4）《港口工程桩基规范》 （JTS 167-4-2012）； （5）《海港水文规范》（JTS145-2-2013）； （6）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）； （7）《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2015)；

3．设计条件

1、栈桥设计边界条件引用《初步施工图设计》设计说明相关数据。 2、主线栈桥设置在前进方向左侧。 3、栈桥宽度按 9 米设计。

4、栈桥荷载主要 8 方混凝土罐车、 50t 吊机、钢护筒重约 30t ，钢筋笼约 20t ，回旋

钻机和旋挖钻机。

4．结构布置型式及材料特性

4.3 结构布置型式

栈桥顶标高暂定 +3.0m，宽 9m。面层体系自上而下依次为桥面板、 横向分配梁 I22a。 主纵梁采用 321 型单层 9 排贝雷片， 承重梁采用 2H600× 200× 11× 17 型钢；栈桥下部 结构采用桩基排架，排架横向桩间距 3.825m，纵向间距 12m，每 60m 设置制动墩，每 120m 设计伸缩缝，排架桩基采用 Φ630×8mm。

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栈桥标准横断面

4.4 材料特性

1) Q235 钢材的强度设计值： 弯曲应力 f 剪应力 f

v

215MPa( t 16mm) , f 205MPa(16mm< t 40mm)

125MPa(t 16mm) , f

v

120MPa(16mm2) Q345 钢材的强度设计值： 弯曲应力 f 剪应力 f

v

310MPa( t 16mm) , f 295MPa(16mm< t 35mm)

180MPa(t 16mm) , fv 170MPa(16mm端面承压 f

ce

3) 321 型贝雷特性：

弦杆许用内力 [N] 560kN ；竖杆许用内力 [ N] 210kN 斜腹杆许用内力 [ N] 171.5kN

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5．荷载计算

4.5 恒载

结构自重。 4.6 活载 5.3 车辆荷载

（1）10 方混凝土罐车：载重时重量 43t 总重：400 kN 轮距：1.8 m

轴距：4.05 m +1.35m 前轴重力标准值： 70kN 后轴重力标准值： 2× 180kN 前轮着地面积： 0.30m× 0.20m 后轮着地面积： 0.60m× 0.20m

车辆荷载布置与桥面考虑两辆车并排行驶，如下图所示：

（2）80t 履带吊通行；桩顶起吊，吊重 30t，总重 110t，侧吊考虑 70%重量作用在 同一条履带。

履带着地面积： 5.5m×0.8m 履带中心距： 4.2m 5.4 汽车制动力

纵向荷载考虑汽车制动力， 根据《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004)中 4.3.5 查得，汽车制动力为汽车荷载的 10％，此处栈桥按双车道设计，取水平制动力为

2

43

86

KN，按单跨相邻两跨 9 根钢管桩分配制动力，每根桩的力为 9.6KN，受

力点位于桩顶部位。

-3-***

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6．桩嵌固点计算

钢管桩嵌固点计算引用《港口工程灌注桩设计与施工规程》 式 4.3.1-1，4.3.1-2，Lt

4T ，

T

E I p p 5

mb

0

(JTJ_248-2001)计算公

，t T 。

L ：桩的入土深度（ m）

t

T ：桩的相对刚度系数（ m）

E p ：桩的弹性模量（ kN / m ），Q235 钢

2

8 2

E

P

2 10 kN / m

I p ：桩的截面惯性矩（ m ），

4

υ630× 8mm 钢管桩 Ip = 0.756 × 10- 3????4

m ：桩侧地基土水平抗力系数随深度增加的比例系数（ kN / m ），按《港口工程灌

4 注桩设计与施工规程》表 4.3.1 取值。流塑粘性土，淤泥 m 取 3000

kN / m

4

：桩的受弯嵌固点距泥面的深度（ m）

t

：系数，取1.8～2.2，当桩顶铰接或自由长度较大时取消值， 这里取中位数 2.0。 υ630× 8mm 钢管桩嵌固点计算：

5 = 2.09 ??，??=

t=4.18

???????? ????0

泥面标高-0.5m，嵌固点标高 -0.5-4.18=-4.68m，取 5m。 钢管桩入土深度 L＞4T=8.36m，按弹性长桩考虑。

7．主栈桥计算

4.7 工况分析 5.5 计算工况

计算按二跨 12 米为模型，按两 10 方混凝土罐车和履带吊机分别作用，计算荷载 工况如下：

工 况 工况一 工况二 工况三

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荷载

自重+双罐车偏载作用边墩 自重+双罐车偏载作用跨中 自重+双罐车偏载作用中墩

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-4-

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工况四 工况五 工况六 工况七 工况八 工况九

自重+履带纵向偏载作用边墩 自重+履带纵向偏载作用跨中 自重+履带纵向偏载作用中墩 自重+履带横向偏载作用边墩 自重+履带横向偏载作用跨中 自重+履带横向偏载作用中墩

考虑①自重、②罐车、③履带吊、④车辆制动力（仅罐车） 。 各工况荷载组合如下： 正常工作期 基本组合：

1.2× ①+1.4× （②+④） 5.6× ①+1.4× ③

标准组合：① +②+④

①+③

履带吊通行时罐车不通行。履带吊通行分别考虑作用在跨中（弯矩最大）及端部 （剪力最大）贝雷上。

7.5 工况与计算模型 7.2.2 计算模型

采用 MIDAS 计算，各构件均采用梁单元。 一、主栈桥整体计算模型：

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临时工程· 栈桥设计计算书

12m跨单排墩分析模型

0 0 .

0 0

. 0. 5 0 7 -

0 . .0 05 0 0 5 5 7 5 7 - 57

-

4.85.7

0 . 0 . 0 .00 0

0

. . 0 0 5 0 5 05 5 7 75 5 0 0 - 7 . 0 - 7 7 . 0 - 7- . 0.0 0 - 0 0 . 0 - 0. . 0 05 . . 0 5 0 0 0 . 5 5

0 7 7 . 5 0 0 0 - 7 7 5 . . 0 7 05 - 57- 7 5 0 7 75 55 - - 5 050 0

5 - 75- 7 - 7 7 - - -

0 .

0 0 0

0. 0 5 0 . . 0 . .. - 5 0

.000 0

0 0 0 . 0 .0 0 .0. 0 0 0 0. . 5 50 0 5 50 7 75 5 75 5 - 7- 77 7- - - -

0 0

. 0 . 0 . . 5 5

5 8 5 58 5 5 5

0 0 0 0 . . . . 5 5 5 5 8 8 8 8 5 5 - 5 - 5 - -

0 0

0 . 0. . . 5 5 5 8 8 5 5 - 5- - -

7- 75 0 - -- - - 7 - 77 7 0 0 - . . 0 0. 0 0 0 .0 . 0 . 0 5 50 0 5 50 7 57 5 7- 7 7- 5 7 5 - - 7- 7 - - -

00 0 0 . . .5 55 5 5 5 8 88 85 8 8 5 5 - -

双罐车偏载作用边墩

. 0

.0 0 5 8 . 5 -

5 0 8 50

. 0. 0 8 8 . . - 5 5 5 - 8 - -

5- - - -5 5

0 . 0 .

0 .00. 0 5 . 7 .0 -

57 05 05 7 7 - - 5 5 - 7 - - 7

0 . 0. 0

. 0 0 .0 . 00 . 5 0 0 5 5 7 7 5 0 0 - 7 - 7 . 0 . - 57 . 0 - 7 . 0 0 0 0 0 0 0 0 - - 0 0 . . . . 0 0. . 57 . 0 . 0 .0 5 00 . 0 . 0 5 5 0 0 5 5 0 0 0 - 7- 0 0 ... 5 5 00. 0 - - 7 0 0. 7 7 5 . . 0 7 - 5 0 - 75. 000 . 0 - 5 050 0 - 7 - 0 .0 . 57 5 - 7 7 0 . 7 575 5 - 5 05- 7- 77 - 5 50 00 - 7-

7 5 0 7 - 7 575 5 0 0 - -- - - 7 - 7 . 0. 0 - 00 0 .. 5 05 - 7 7 . 0. 0 -7 - - 0. 0.

5 05 0 5 0 7 75 5 - 7- 75 - - 7- 7

7- 7 - -

0

0 0

0 . . 0 .0 0 0 .0 0 0 . . . 5 50 0 0 0 77- 75 5 75 5

- - 7 - 7 7- 7 - - -

7.6

0 5 .5 8

. 58 8 8 - - 5 5 - -

7.2.3

00 0

***

***

0 5 .5 . . 88 8 85 55 - - - 5 5 - 5--

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双罐车偏载作用跨中-6-

***

临时工程· 栈桥设计计算书

0 0

0 0

5 . 0 .0 7 0 . -

05 .0 5 5 - 57

- 7 - - - -

0 . 0 0

. 0 0 .0 0 . 05 .0 5 0 0 5 5 - - 57 7

7 7

0 0 - - . 0

- - . 0 0 . 0. 0 0 .. 0 0

5 05 0 0 7 5 . 0. 57 5 . 0. 5 0 0 - 7- 7 0 0. 7- 7 .0 - - 05 -

5 050 7 75 5 - - - -

0 . 0 0 0 0 05 . . 0. 5 50 5 7 7 7- 75 0 - 7 - - . 0 55 - 7

0 7 . - 0

5 7 -

0 0 0 . 0. . . 5 5 5 8 8 8 5 5 - 5 - 5 - -

0. . 00 5 .5 8 5 85 - 5 - -

0 5 0 . .0 0 8

5 5 5

8 5- 8 8 5 5 - - - 5

. 8 5 -

0 0 0

0 . 0 5 5 .5 .5 8 88 8 8 55 5 85 - - -

0 .

0 0 0 . 0. 0 5 . 0 .00

0 0 . 7 0 .0. .

05 0 5 50 - 5 0 0 7 75 55 - 75 - - 7 7 0 - - - . 00. 0 - . 0 . 0 . 0 .0 5 00 5 5 577 5 5 00 - 7- 7 - - - -

5.8

0 0 0 0 0 . . . . 0 0 0 0. 0. 0 0 .. 5 050 0 5 5 5 0 7 75 5 7- 75 - 7- 7 - - - 7- 7

-

双罐车偏载作用中墩

0 0

. 0

. 0

. 0

. 0 5 . 0

7 5

5 .

5 .

5 . 7 .

- 1 7 - 1 7

7 5 1 7 - 1 - - 1

- 1 - 0

0 . 0 7 5 5 1 7 7 - - 1 -

. 5 7 1 -

. 0 5 . 0 7 7 5 - 5 1 .

1 7 - 1 -

0 . . 0 5 . 0 5 . 7 5 7 5 1 7 - 1 7 - 1 - 1 - 0 . 0 5 . 0 7 5 . 7 5 1 5 7 - 1 7 - 1 - 1 -

0

. 0 0 . 0 . 0 . 0 5 . 5 0 5

.

7 5 7 5 .7 5

5 1 - 1 7 - 1

- 1

0 . 5 7 - 1

. 0 50

0

. 0 5 . 5 0 5 . 0 5 . 0 . 0

. . . 0 . 7 5

. 0 5 . 0 5 . - 7 5 . 0 7 5 - 7 5 . 0 5 . - 7 5 - 7 5 . 7 5 - 7 - 0 7 - 7 5 - 7

7 5 - 7 - 7 -

7

0 0 70

. 0 5 . . 0 - 7 - 7 -

0 . 0 5 .

. . .

5 . 0 5 5 - 7

7 -7

- - 7 - 0 5 -

. 0 0

. 0 0 . . 0 . 5

0 5 . 0 5 7

7 . 7 5 - 5 7 5 5 - 5 - 7

5 - 7 -

- 7 - -

履带纵向偏载作用边墩

0 0

0 . 0

0 . 0 0 0 . 0 . 0 . . 0 . . 0 0 . 0 5 5 . 0 5 . 0

0 5 5 7 5 . 1 7 5 5 . 0 5 . 7 7 5 7 5 . 5 7. 5 5 . - 1 7 7 5 7 7 1 1 7 1 5 7 1 7 7 - 1 1 5 - 1 - - 1 - 1 7 - - - 1 7 - 1- 1 - 7 -

- 1 -

0 0 5 . . 7 5 1 7 - 1

0 0 . . 5 . 0 7

1 5 . 0 - 7 5

5 . 1

7 5 7 - 1 7 - 1 - 1 -

0

. 0

. 0 5 . 7 5

5 . 7 1 7 - 1

- 1

- 1 7 - 1 - - 1 -

0 . 5 7 1 -

0

. 0 0 5 . 0 . 7 5 - 7 5 . - -

0

. . 0 . 0 0 . 0 . 0 . 0 5 7 5 . 0

5 0 - 7 5

0 5 0 5 . 5 . 0 5 . - 7 7 5 . . -

- 7 5 - 7 5 - 5 . 5 7

- 7 - - 7

7 7

- - 7 - 7

- 7 - -

0 0 5 0 7 . 0 -

. 5 . 7 5 5 - 7 - 7 -

0 . . 0 . 0 5 7 5 0 0 - 7

- 5 . 5 .

. 5 . 7 5 7 5 - 7 - - 7 -

7 - 7

-

0 0 . 0 . 5 . 5 7 5 - 7 - - 7

***

***

履带纵向偏载作用跨中

-7-

***

***

临时工程· 栈桥设计计算书

0

0

0

0 .

. 0

0 7 5 5 . 5 . 1 7 7 5 - 1 7 - 1 - 1 -

0

0 . 0 . 0 5 . 5 7 5 7 1 7 1 - - 1 -

0 . 5 7 1 -

0 . 0 5 . 0 . 0 7 5 7 5

. 1 7 1 - 1 - 1 -

0 0 . . 0 5 . 0 5 7 . 1 7 5 7 5 - 1 7 - 1 - 1 -

0 0 . . 0 5 0

. 5

. 7 5 7 5 1 7 - 7 - 1 - - 1

0

. 5 . 0

0 .

. 0 . 0

0 0

5 . 0 7 5

. . 5 0 5 5 1 7 5 7. 5

7 5 . 0 5 . 0 7

5 - . . - . 7 5 7 5 1 1 7 7 15 7

7 5 1 1

- 1 7 - 7

- 1 - 1 7 - 1

- - 1 - 1

- 1

-

-

0

.

0 . 0 5 7 0 -

. 0 5 . . 0 5 . 5 .7 5 5 7 5 7 5 - 7 - 7 -- 7 - 7

- -

0

0 5 . . 0 0 0 0 . . 0 . 0 5 . . 0 5 . 0 5 7 . 0 5 5 -

7 - 7 . - 7 5 . - - 7 5 7 5 5

5 5 7 - 7 - - -

. 0

0 0 5 . 5 . 7 5 7 5 - - 7 - 7 -

0

0

5 0 . 0

. 0 0

.

5 . 7 5

-

5 5 . 7 - 5

7 5 .

- 7 7 5 -

- 7 - 7 - 7 -

. 0 . 5

0 7 -

. 0 7 5 5 5 - - 7

履带纵向偏载作用中墩

00

0 0 0 . 0

. 0. 0

. 0 5 5 0 .0 5 . 0 52 .50 0

0 25 . 0.

2 5 .1 012 2 5 . 0 2 5 .- 01 52 .50 . 0 1 2 -5 1 021 5 . 0 0

- 1 2 5 - .1-012 25 5 0 .0 - 1 2 5 . -01 2 .5 . 0 - - . . 1 2 5 1 021 52 50 0 1 2 - 1- 205 . 0. - 5 - .1- 12 25 5 . 0 0 .- 1 2 5 .1- 01 2 5 . 0 - 1 2 5- .- 021 52 .50 . 0 - 1 2 5- 1 021 52 . 0 - 1 2 5 1.-01 2 25 5 0 .0 - 1 2 -5 . - 01 2 .5 . 0 - 1.- 2 5 5. 0. 0 - 1 2 5- 1 . -021 52 .50 0

1 2 - 1 205 . 0. - 5 - .1- 12 2 5 5. 0. 0 - 1 2 5 .1- 012 2 5 . 0 - 1 2 5- .- 01 52 .50 . 0 - - .

1 2 5 1 021 5 0 - 1 2 5 - .1-012 25 5 - 1 2 5 . - 1 2 5

- 1.- 2 25 5 .. - 1 2 5- 1 21 52

1 2 5- 1- 2 - - 1- 12 2 - 1 2 - - 1 - 1 2 1 - 1

- 1 - 1

1 - - - - 0

0 .

5 . .0 2 5 . 0 22 5 5 .010 2 0

0 5 . 0

55 .00 2 5 . 0 2 5. . 0 5 .

1 2 2 55 .-.010 2 5 . 0 - . . 12 5 . - 01 2 5 . 0 1 1 22 55 0 0

- - 1 2 .5- 1 0 2 5 . 0 - -11 22 5 5 . - 010. 2 5 . 0- 1 2 5 . -0. 1

2 5 . 0

- -11 22 5 .010 2

- 1 2 5. - . 0 5 . 0 1- 1 22 55 .0 0 . - 1 215 . -01 2 5 . 0 - -1 2 2 55 .-.010 2 5 . 0 - -1 1 22 55 .-.010 2 5 0 - 1 2 5. - 1 0 2 5 . 0 - -1 2 5 . -0. 1 2 5 . 0 - - 11 22 5 5 . .-010 2 5 . 0 11 2 5 0 5 - -11 22 5 . . 010 2 0 - 12 25.- 01 2 5 . 0 - - . . - -1 2 55 . -. 010 2 5 . - -1 1 22 55 .-.010 2 5

1 22 5 5 . -1

- - 1 2 5.- 1 2 5 - -11 22 1 - 1 2 5 - 1 2 - -11 2 2 55 - 1 2

- 12 - 1 -1 1 2 - - -1 -- 12 - 1

- -11 - -

4.95.9

0 . 0 . 0

履带横向偏载作用边墩

. 0 0

0 . 0 . 0

0 . 0 5 . 05 2 .05 . 0

0 5 2 .05 2 .05 0

0 . 0 . 0 2 5 2. 015 . 0 . 5 . 0 2 5 . 0 2 5 . 0 .5 0 . 0 5 . 0 1 2- 15 2.-015 2 .05 . 0 . - . . 2 2 5 5 .0.10 2 5 . 0 0 2 15 2 0 15 2 05 0 2 25 5 .-0.1 0 2 5 . 0 5 - 1 2- 51 2.-015 2. 05 . 0 1 1 2 25 5. - 0.10 2 . - 1 2- 15 2.-015 2 .05 . 0

1 52 5 1 0 25 0 2 - 1 2 - 15 2.-015 2 .05 . 0 - 1 -21 52 . 5-01 . 2 05 . 0 2 - 1 2 - 51.2- 015 2 .05 . 0 - 1 -21 52 . -501 . 0 25 . 0 1 - 1 2 - 15 2.- 015 2 .05 . 0

- 1 2 - 5 12.- 015 . 0 - - . . - 1

- 1 2 - 15 2.- 015 2. 05 . 0 - 1 - 21 52 . -501 . 025 . 0 -

- 1 2 1 0 2 50 . 0 - 1 - 21 52 .- 01 02 5 . 0

- 5 2.- 15 2. 5 . 0 - 1 2 5 5. -01. 2 5 . 0

- 1 2- 15 2 .- 015 2 .05 . 0 - 1- 12 25 5. -0.10 2 5 . 0

- 1 2- 15 .2-015 2 .05 . 0 - 1- 12 25 5 .-0.10 2 5 . 0

- 1 2- 15 2.-015 2 .05 . 0 -

- 1- 12 25 5. -0. 10 2 0 - . - . . 1- 1 2 .5- 1. 20 5 . 0

1 2 1 52 015 2 05 0 - 1- 12 25 5 0 .0 5 .

- 1 2 - 51.2-015 2 .05 . 0 - -21 52 . 5-01 . 205 . 0

- 1 2 - 5 12.- 015 2 .0 5 . - 1 - 21 52 . -501 . 205- 1

- 1 2 - 512.- 015 2 .5 -21 52 . -501 . 02 5 .

- 1 2 - 15 2.- 15 2 - - .-

- 1 2 - 1 2 5 1 21 52 01 205

- 5 - 15 2 - 1- 2 25 5. - .1 2

- 1 2- 1 2 - 1 - 1- 12 2 5 5 - 1

- 1 2- 1 - 1

- - 1 - 1 - - 1- 12 25 5 - 1 - 1 - - 1- 1 2 2 - -21 1- 1 2 - - 1 -

0

***

***

履带横向偏载作用跨中

-8-

***

***

临时工程· 栈桥设计计算书

0 . 0

0 . 0

.5 . 0 5 . 0 0. 0 . 5 . 0 205 . 0 2 .5 . 0 25 . 0 5 5. 0 .2 5 . 0 2 25 5 0.1 0

1 2 5 01 2 5 0 21 52 . -501 02 5 . 0 1- 12 2 5 . 0 -. - 1 21 52 . -01 2 05 . 0 - 1- 2 5 5. -0.1 2 5 . 0 - 1- 12 25 5 0.1 0

- 1 2 .5- . 205 . 0 - 1 -21 52 . -50 1 02 5 . 0 - 1 2 5 . -01. 2 5 . 0 - 1- 12 25 5. -0.10 2 5 0

1- 12 2 5 0 .0 . - - 1 5 2 .5- 1. 205 . 0

- - . - . . 1 2 5 5 01 2 5 0 - 1- 12 25 5 01. 0

- 1 2 .5- . 20 5 . 0 - 1- 12 25 5 .0 .10 2 5 - 1 -21 52 . -501 02 5 . 0 - 1 2 5 . -01. 2 5 .

- - 1 52 .5- 1 2 5 1- 1 2 2 -5 . - 1- 2 5 5 - 1 2 - 1- 12 2 1 - 1 -21 - 1 - 1 - - 1 2 - - - - 1 1 - 0

0 0 0 . . . 0 . 0 . 05 . 0 . 0 5 . 05 . 0 5 0 5 0 0 . 2. 5 . 2 5 2.015 2. 05 . 0 2 15 2 015 2 05 0 1 2 152 0 . - 1 2- 15 2 015 2 0

- .- 15 2 .05 . 0

.- .

- 1 2 - 152.- 015 2 .05 . 0 - 1 2 - 15 2.-015 2 .05 . 0

- 2- 15 2.-015 2 .05 . 0 1 . - . 5 . 0 - 1 2- 152.- 015 2 .0 5 0 - - 5 2.- 15 2 .05 . 0 - 1 2 - 152.- 015 2 .05 . 0 - 1 2 - 15 2.-015 2 .05 . 0 1 2 15 2 0 15 0 0 -

- . - 2 .5 . - 1 2- 15 2.-015 2 .0 5 . 0 - 1 2- 15 2.-015 2 .05 . 0 - 1 2- 152. 015 2 .05 0

1 2 15-2 0 . - 1 2 - 152.- 015 2 .5 - - .- 15 2 .05 .

- 1 2 - 15 2.- 15 2 5 - 1 2- 15 2 15 2 - 2- 15 2- 1 2 1 -

- 1 2- 1 - 1 - - - - 1 - -- 1 - - 0

0

履带横向偏载作用中墩

5.10 计算结果汇总

1）构件计算结果汇总

构件

钢管桩 φ630× 8

类型 组合应力 (MPa)

弯矩 (kN · m) 轴力(kN) 组合应力 (MPa)

承重梁 2H600× 200

剪应力 (MPa)

弦杆

12m跨

竖杆

轴力 (kN)

30.2 95.4 83.7 65.3

30.7 223.3 97.1 76

40.4 57.2 1.1 49.8

34.4 305.8

31.9 365.3

工况一 78.4 97.3 630.4 44

工况二 69.4 75.2 597.8 40

工况三 90.7 95.7 800 51

工况四 48.3 9.9 694.2 32.4

工况五 51.5 15.8 702.3 35.2

轴力 (kN) 113.2 斜杆 轴力 (kN) 131.5 贝雷

146.1 129.9

构件

钢管桩 φ630× 8

类型 组合应力 (MPa)

弯矩 (kN · m)

工况六 63.4 2.4

工况七 49.5 6

工况八 51.5 10.3

工况九 65.6 2.4

备注

基本组合

轴力 (kN) 组合应力 (MPa)

980.2 43.4 52.1

743.5 55.7 35.6

737.7 55.5 37.6

1017.2 69.3

基本组合

50.8

承重梁 2H600× 200

***

剪应力 (MPa)

***

12m跨

弦杆 轴力 (kN) 轴力 (kN) 轴力 (kN)

96.6 181.1 103.6

218.8 143.3 79.5

269.5 107.4 100.3

112.8 114.8 93.7

竖杆

标准组合 贝雷

斜杆

-9-

***

***

临时工程· 栈桥设计计算书

2）整体位移

类别 竖向位移 (mm)

工况一 6.3

工况二 12.9

工况三 3.9

工况四 15

工况五 20.9

类别 竖向位移 (mm)

工况六 4.9

工况七 12.0

工况八 15.7

工况九 5.6

备注 标准组合

3）φ630× 8 钢管桩反力（固结）

类别 轴力 (kN)

工况 一 459.1

工况 二 448.3

工况 三 592.7

工况 四 501.8

工况 五 515.6

工况 六 714.2

工况 七 539.9

工况 八 8.2

工况 九 747.9

备注 标准

组合

4.10 钢管桩稳定性验算

钢管桩 υ630×8：

工况三下，最不利内力组合： N=800kN，M=95.7kN?m 工况九下，最不利内力组合： N=1017.2kN，M=2.4kN ?m

2

Ix=0.756× 109mm4Wx=2.4× 106mm3i=220mm

钢管桩 υ630×8：A=15632mm

两端按铰接考虑，计算长度按 L0=8000mmλ= L0/i=36.4 属于 b 类截面，查表得 υx=υy=0.912 1）弯矩作用平面内稳定计算：

工况三：σ=

??

+ +

??????????

= 91.8Mpa工况九：σ=

?????? ??????1??(1 -

0.8 ??/ ???’???) ?? ?????????? ?????? ??????1??(1 - 0.8 ??/ ???’???)

= 72.4Mpa2）弯矩作用平面外稳定计算：

工况三：σ=

??

??????????

=84.0Mpa+ η

工况九：σ=

??y ?? ??

??????1?? ??????????

=66.1Mpa+ η

??????1??

??y ??

钢管桩稳定性验算满足要求。

***

***

-10-

***

***

临时工程· 栈桥设计计算书

8．钢管桩桩长计算

泥面标高参考《初步设计阶段工程地质勘查报告》 。

根据《港口工程桩基规范》 （JTS167—4—2012）第 4.2.4 条：

1 Q

d

R

A)

(U qfi li qR

式中：

Qd—单桩垂直极限承载力设计值（ kN）；

R

—单桩垂直承载力分项系数，取 1.45；

U—桩身截面周长（ m）；

—单桩第 i 层土的极限侧摩阻力标准值（ kPa）； q

fi

l —桩身穿过第 i 层土的长度（ m）；

i

q —单桩极限桩端阻力标准值（ kPa）；

R

CQZK35 钻孔地质条件：

岩土名称 淤泥质粉质粘土

粉砂 淤泥质粉质粘土

粉质粘土 细砂

标高（ m） -1.5 ～-7.5 -7.5 ～-15.4 -15.4 ～-33.2 -33.2 ～-52.2 -52.2 ～-59.9

桩侧摩阻力

(kPa)

15 30 15 30 65

桩端阻力 (kPa)

－ － 60 120 200

CQZK38 钻孔地质条件：

岩土名称 淤泥质粉质粘土

粉砂 淤泥质粉质粘土

粉质粘土 粉质粘土 细砂

标高（ m） -0.47 ～-7.87 -7.87 ～-15.77 -15.77 ～-39.87 -39.87 ～-41.77 -41.77 ～-59.67 -59.67 ～-68.77

桩侧摩阻力 (kPa)

15 30 15 40 30 65

桩端阻力 (kPa)

－ － 60 160 120 200

***

***

-11-

***

***

临时工程· 栈桥设计计算书

CQZK39 钻孔地质条件：

岩土名称 淤泥质粉质粘土

粉砂 淤泥质粉质粘土

粉质粘土 细砂

标高（ m） 1.37 ～-5,63 -5.63 ～-12.33 -12.33 ～-42.83 -42.83 ～-58.63 -58.63 ～-68.63

桩侧摩阻力 (kPa)

15 30 15 30 65

桩端阻力 (kPa)

－ － 60 120 200

CQZK43 钻孔地质条件：

岩土名称 淤泥质粉质粘土

粉砂 淤泥质粉质粘土

粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土

标高（ m） 1.15 ～-7,65 -7.65 ～-14.35 -14.35 ～-38.05 -38.05 ～-45.55 -45.55 ～-58.95 -58.95 ～-69.05

桩侧摩阻力 (kPa)

15 30 15 40 30 50

桩端阻力 (kPa)

－ － 60 160 120 180

钢管桩 υ630× 8桩端最大压力标准值 748kN。以 CQZK39 地质资料计算，桩底标 高-30m。

Q

d

1

4.11

1

5.11 (5.2 12 4 20 5.6 25 4.1 35 0.62 40)

7.7

6

15130 10 3000 628kN 617 kN

Q=1.98× (15× 7+30× 6.7+15× 17.67)/1.45=780KN ＞748KN，满足要求。 此处仅以海床线处为验算部位， 其他部位钢管桩桩长根据桩基承载力公式及桩基规 格计算，详见设计图纸。

9．上部结构计算

横向分配梁 I22a@750

工况一、10 方砼罐车作用（计算宽度取 0.75m，计算跨度 1.35m）

单边车轮作用在跨中时纵向分配梁的弯矩最大，在端部时剪力最大，轮压简化为 集中力。受力简图如下：

-12-***

***

临时工程· 栈桥设计计算书

计算荷载：

（1）自重： q 1.kN/m （2）罐车轮压： P=90KN

1 1 2 M = 1.4 × ???+? 1.2 × ????=

4

8

43.0KN.m

1

V = 1.4P + 1.2 × 2 ??=?1?27.3KN

工况二、100t 履带吊作用（计算宽度取 0.75m，计算跨度 1.35m） 受力简图如下：

计算荷载：

（1）自重： q1 1.kN/m （2）履带吊轮压： q2=131.25KN/m

均布荷载布置宽度 0.8m，作用于跨中时弯矩最大，作用于跨端时剪力最大。 M= 35.4KN.m

V=104.9KN

综上：Mmax=43KN.m ，Vmax=127.3KN

M σ= = 139.2Mpa＜215 Mpa

W

QSx

=88.7Mpa＜125Mpa τmax= Ib

所以栈桥横向分配梁满足要求。

-13-

***