24m装配式公路钢桥（321式贝雷钢桥）设计荷载：公路-II级设计：复核：审批：鄂州市危桥加固改造工程沙咀桥建设指挥部设计院二〇一〇年十月1一、概况：鄂州市公路管理处拟对鄂州市泽林镇团结村境内的沙咀老桥进行拆除重建，老桥为2跨10.5m钢筋砼拱桥，桥宽4m，拱圈已开裂下挠，现已中断交通，考虑到该桥开放通行的迫切需要，拟建一座24m装配式公路钢桥，在原有桥台后开挖并浇筑钢筋砼扩大基础。二、本项目采用的规范、标准和资料1、《岩土工程勘察报告》湖北中南勘察基础工程有限公司2、《公路桥涵设计通用规范》JTG-D60-20043、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-20074、《公路工程技术标准》JTGB01—20035、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20006、《装配式公路钢桥制造》JT/T728-20087、《公路桥涵设计图——装配式公路钢桥》交通部公路规划设计院1965年修订8、《装配式公路钢桥使用说明（内部资料）》交通部公路规划设计院9、《装配式公路钢桥使用手册》渝忠权编10、《装配式公路钢桥多用途使用手册》广州军区工程科研设计所三、钢桥结构型式和结构计算：1、车道荷载和车辆荷载效应：根据《公路桥涵设计通用规范》JTG-D60-2004第4.3.1第3款，沙咀桥作为村内交通，受武黄路通道净高影响，重型车辆较少，其车道荷载效应可取公路-II级的0.8倍，车辆荷载效应取0.7倍折减系数。车道均布荷载取值6.3KN/m，车道集中荷载取值156KN，车辆荷载取值385KN，可变作用系数1.4。2、钢桥自重荷载300KN，永久作用效应系数1.2。3、本项目桥梁跨度24m，公路桥涵结构设计安全等级为三级，结构重要性系数0.9。4、24m双排单层加强贝雷梁桥的自振频率：HzmEIlfcc8.312140.011548681006.224214.3211221，汽车荷载冲击系数22.00157.0ln1767.01f。5、321钢桥桁架采用Q345材料加工，其屈服强度345Mpa，抗拉强度470Mpa。图1-1321贝雷钢桥计算模型2如上图所示，利用MIDASCIVIL程序对贝雷钢桥进行建模计算，车道荷载和冲击系数在程序内按照上述荷载值调整，组合系数分别为恒载1.2，活载1.4。计算的荷载自重和公路-II级荷载下的钢桥位移、应力、支点反力分别如下图所示：恒载作用下的钢桥位移（恒载组合系数1.0）：恒载作用下的钢桥应力（恒载组合系数1.0）：恒载作用下的支点反力（恒载组合系数1.0）：公路-II级荷载下的钢桥位移（恒载组合系数1.2，活载组合系数1.4，汽车荷载冲击系数0.22）3公路-II级荷载下的钢桥应力（恒载组合系数1.2，活载组合系数1.4，汽车荷载冲击系数0.22）公路-II级荷载下的钢桥支点反力（恒载组合系数1.2，活载组合系数1.4，汽车荷载冲击系数0.22）各工况下的挠度、应力和支点反力见下表：项目空载公路—II级允许值系数备注挠度（mm）1469L/400=600.87跨中出现冲击荷载时应力Mpa56.8359.73450.96车轮过端部时，立杆最大应力支点反力KN42.2407.92×250=5001.23安全如上表所示，由于考虑冲击荷载的影响，贝雷钢桥的挠度和端部立杆的应力稍微超出允许值，在《装配式公路钢桥使用说明》中明确了采用限速通过方式降低冲击荷载；根据需要，在端部立杆处设置端柱，可极大改善端部立杆的受力状况。采取以上措施后，可以保证桥梁的通行安全。4四、基础设计和计算：按照计算的最大支点反力407.9KN来设计321贝雷便桥的基础。按照《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007，拟定的扩大基础面积21平米，基础自重152.4t，支点反力407.9×2/9.8=83.2t，合计荷载235.6t。采用铰座后，基底只承受轴心荷载，P=N/A=235.6×9.8/21=110Kpa；拟定的承力层地基承载力容许值[fa]=180Kpa，P<[fa]，承载能力满足要求。考虑到原旧桥桥头路基压结情况良好，可以利用，施工时可采用钢筋砼挑梁与基础共同受力，其结构见《321贝雷钢桥基础布置示意图》和《321贝雷桥扩大基础钢筋图》。五、桥梁的使用与维护注意事项：1、在桥梁两端应设载重吨位的标识牌，本桥限载35t，限速5km/h，防止超载。2、定期检查、桁架连接销的保险销、各种螺栓、横梁夹具及抗风拉杆有无松动、丢失。3、对严重积水和易锈蚀部位应设法排水和防锈、涂漆、涂油。4、主梁两岸支座地基有无不均匀沉降。5、经常注意观察...
