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目 录
实例八 栈桥及施工平台案例................................... 1 1 计算依据 ......................................................... 1 2 工程概况 ......................................................... 1 3 栈桥施工方案 ..................................................... 2 4 栈桥结构计算 ..................................................... 3
4.1 结构设计 .................................................... 3 4.2 材料设计参数表 .............................................. 4 4.3 材料设计强度值 .............................................. 4 4.4车道布置 .................................................... 5 4.5荷载布置 .................................................... 5 4.6荷载工况 .................................................... 5 4.7荷载组合 .................................................... 5 4.8建立模型计算分析 ............................................ 5
4.6.4 栈桥实体模型建模过程 .................................. 7 4.9分析结果 ................................................... 36
4.9.1 栈桥整体变形（mm） ................................... 36 4.9.2 面板组合应力（MPa） .................................. 37 4.9.3分配梁组合应力（MPa） ................................. 37 4.9.4 横向支撑架组合应力（MPa） ............................ 38 4.9.5 贝雷片主桁腹杆组合应力（MPa） ........................ 38 4.9.6 贝雷片主桁上弦杆组合应力（MPa） ...................... 39 4.9.7 贝雷片主桁下弦杆组合应力（MPa） ...................... 39 4.9.8 双拼45a工字钢横梁组合应力（MPa） .................... 40 4.9.9 钢管桩横联组合应力（MPa） ............................ 40 4.9.10 钢管桩组合应力（MPa） ............................... 41 4.9.11钢管桩支反力（kN） ................................... 41
5 钢管稳定性分析 .................................................. 42 6 钢管桩入土深度计算 .............................................. 44
3
7 小结 ............................................................ 45
7.1 临时结构设计计算原则 ....................................... 45 7.2 栈桥施工注意事项 ........................................... 45 7.3 适用范围 ................................................... 46
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实例八 栈桥及施工平台案例 1 计算依据
1.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）； 2.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）； 3.《材料力学》（清华大学出版社）； 4.《土力学》(清华大学出版社)； 5.《济南黄河公铁两用桥栈桥设计图纸》 6.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 7.《桥梁临时结构设计》中国铁道出版社； 8.《路桥施工计算手册》人民交通出版社；
9.《装配式公路钢桥多用途使用手册》（广东军区工程科研设计所，2002） 10. MIDAS有限元计算软件。 2 工程概况
济南黄河公铁两用桥主跨跨越黄河主河道，其中618、619号墩位于黄河主河道中，主桥上部结构采用(128+3*180+128)m刚性悬索加劲连续钢桁梁。为便于施工生产，保证施工进度，在线路左侧搭设贝雷片栈桥沟通黄河南北两岸。跨黄河栈桥设计起点里程DK422+840.6，终点里程DK423+297.16，栈桥全长约456m。栈桥桥面布置为双向两车道，详见图1：栈桥标准横断面图。
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90008060470580900110090011009001100900580470预留电缆管道沟槽踢脚板桥面钢板8mm+32.27I28@30cm支撑花架贝雷片剪刀撑+30.50牛腿节点板2剪刀撑[22a钢管平联[22a2I45+26.636302000200060002000
图1 栈桥标准横断面图 单位:mm
3 栈桥施工方案
本栈桥先施工桥台部分，待桥台施工完毕后，按序施工栈桥。钢栈桥采用“钓鱼法”施工，钢管桩的加工与制造在工厂内进行，用汽车运输到现场，现场接桩。钢管桩采用装配式悬臂定位导向架定位，100t履带式起重机配合DZJ90A液压振动桩锤施打，贝雷桁架、桥面板在后场先加工成半成品，平板车运送至前场拼装施工，逐孔向前推进。栈桥施工流程图，详见图2。
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施工准备装配式悬臂导向架制作装配式悬臂导向架安装钢管桩制作钢管桩定位振动下沉钢管桩安装钢管横撑及分配梁主桁分组运输栈桥主桁分组吊装架设桥面系铺装安装防护栏杆图2 栈桥施工流程图
桩顶找平桥面模块制作 4 栈桥结构计算 4.1 结构设计
桥跨结构：便桥采用多跨连续梁方案，标准跨径为15m。
贝雷主梁结构：栈桥采用6×15m一联“321”型贝雷桁架，每联之间设置一个双排伸缩缝墩，伸缩缝为100mm，每联内部3跨设置一个中间双排制动墩；桥面宽9.0m；贝雷片横向布置为两排一组，共设四组及8片贝雷桁架，排距90cm，组距200cm。贝雷片下方设有一道加强弦杆。
桥面系：采用钢板和型钢组成的正交异型板结构，面板横向分配梁采用间距30cm的I28工字钢，上铺8mm花纹钢板；钢板与分配梁之间采用焊接固定。桥面系与贝雷片之间通过U型卡连接固定；并在两侧设有防护栏杆。
桩基础：采用φ630，=10mm厚螺旋钢管桩；钢管桩所用钢管，材质为Q235。主桥施工便桥在每联稳定桩采用4×φ630双排钢管桩，其余均单排采用4×φ630单排钢管桩，钢管桩平均桩长采用25m；钢管桩布置形式详见图3、图4。
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桥面钢板8mmI28@30cm桥面钢板12mm伸缩缝I28@30cmA型限位器橡胶垫块2I45B型限位器2I45贝雷片加劲板牛腿B形限位器弧形加劲板贝雷片牛腿剪刀撑[22a常水位以上50cm钢管平联φ426×6mm3000
图3 单排桩形式 图4双排桩形式
4.2 材料设计参数表
表1 材料设计参数表
序号 1 2 3 4 5 6 7 材料 工字钢 工字钢 槽钢 槽钢 钢板 花纹钢板 钢管 规格（mm） I28 2I45a [22a [10 δ20 δ8 Φ630×10 材质 Q235 Q235 Q235 Q235 Q235 Q235 Q235 容重（kN/m³） 78.5 78.5 78.5 78.5 78.5 78.5 78.5 使用部位 横向分配梁 钢管桩顶部横向分配梁 剪刀撑 贝雷片横向剪刀撑 牛腿、加劲板 栈桥面板 钢管桩基础 4.3 材料设计强度值
表2 钢材设计强度值（N/mm2）
钢材 抗拉、抗压、抗弯 型号 厚度或直径（mm） ≤16 Q235 ＞16-40 ＞40-60 215 205 200 125 120 115 325 抗剪 承压 4
≤16 Q345 ＞16-35 ＞35-50 310 295 265 180 170 155 400 说明：设计强度按《钢结构设计规范》GB50017-2003取值。 4.4车道布置
栈桥桥面布置为双向两车道，车道宽3.5m，车道中心距桥面中心取2m。 4.5荷载布置
汽车荷载采用公路—Ⅰ级，公路—Ⅰ级荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车辆为往返双车道布载，车道组合情况为0-2车道。车道荷载的均布荷载标准值布置于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影响线中最大影响线峰值处。
100T履带吊为往返单车道布载，车道组合情况为0-1车道。 4.6荷载工况
静力荷载工况：结构自重（恒载）D（人群荷载通过调整结构自重系数实现） 移动荷载工况1：车道荷载M1 移动荷载工况2：车辆荷载M2 移动荷载工况3：100T履带吊荷载M3 4.7荷载组合
按《公路工程技术标准》JTG B01-2003进行荷载组合，强度验算取最不利组合如下：
组合一：1.2D+1.4M1 组合二：1.2D+1.4M2 组合三：1.2D+1.4M3 刚度验算取最不利组合如下： 组合四：D+M1 组合五：D+M2 组合六：D+M3 4.8建立模型计算分析
4.8.1模型单元
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采用Midas civil对结构进行空间仿真分析，计算模型取两个标准跨（2×15m）建模计算。贝雷片主桁采用梁单元，销接释放绕单元截面y-y轴的旋转自由度，加强弦杆设置通过修改截面特性调整系数实现；支撑架用桁架单元；分配梁用梁单元，面板采用板单元，
4.8.2边界条件
钢管桩底部采用一般支撑:D-all（开），Rz（开）； 钢管桩与下横梁之间采用节点弹性连接（刚性）； 下横梁与贝雷片主桁之间采用节点弹性连接（刚性）； 分配梁与贝雷片的连接采用节点弹性连接（刚性）； 分配梁与面板的连接采用弹性连接（刚性）。 4.8.3工况分析
工况一：栈桥成桥后，按公路一Ⅰ级两道荷载加载验算。
工况二：栈桥成桥后，两车道通行混凝土罐车、渣土车等，取公路—Ⅰ级车辆荷载验算，两车道中心距栈桥中心均为2.0m。
工况三：50T履带吊在栈桥顶正向吊装作业，吊重按20吨考虑，成桥后取100T履带吊从栈桥上通行；取100T履带吊验算，按单车道加载，车道偏心取距栈桥中心2m。
4.8.4栈桥实体模型
计算模型取两个标准跨（2×15m）建模计算。栈桥实体模型中桁架单元432个，梁单元3868个，板单元900个，模型如下图5。
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图5 计算模型
4.6.4 栈桥实体模型建模过程 ㈠ 建模要点
贝雷片主梁采用梁单元，销接释放绕梁单元截面y-y轴的旋转自由度；支撑架用桁架单元；分配横梁用梁单元，与贝雷主梁的连接采用节点弹性连接（刚性连接）；面板采用8mm花纹钢板，分配梁与面板的连接采用弹性连接（刚性）；加强弦杆设置通过修改截面特性调整系数实现。
㈡ 钢栈桥分析步骤
钢栈桥的分析步骤如下： （1）设置操作环境 （2）定义材料和截面 （3）建立结构模型 （4）输入静力荷载 （5）输入移动荷载数据 定义车道 定义车辆 移动荷载工况 （6）运行结构分析 （7）查看分析结果
㈢ 设置操作环境
打开新建文件‘
’，以‘钢栈桥分析’为名保存。
将单位体系设为‘KN’，‘mm’。该单位可以根据输入数据的种类任意转换。 模型 / 结构 / 结构类型：3-D；重力加速：9.8m/sec2
；
㈣ 定义材料和截面
（1）定义材料
模型 / 特性 / 材料特性值 / 材料/添加
材料号：1；类型：钢材；规范：JTJ(S)；数据库：16Mn；（适用） 材料号：1；类型：钢材；规范：GB12(S)；数据库：Q235；（确定）
7
（2）定义截面
模型 / 特性 / 材料特性值 / 截面/ 添加 数据库/用户 截面号（1）； 名称：上弦杆； 截面类型：
双槽钢截面；
选择用户定义，数据库名称（GB-BY)；
截面名称：C100×48×5.3/8.5，C 80 （点击适用） 截面号（2）； 名称：腹杆； 截面类型：
工字钢截面；
选择用户定义；
H：80mm B1：50mm tw：6.5mm tf1：4.5mm （点击适用）截面号（3）； 名称：支撑架； 截面类型：
角钢截面；
数据库：（GB-BY)；
截面：L63×4 （点击适用）
8
截面号（4）； 名称：分配梁；
截面类型： 工字钢截面； 数据库：（GB-BY)；
截面：I 280x122x8.5/13.7 偏心：中—上部 （点击适用） 截面号（5）； 名称：横联； 截面类型：
工字钢截面；
数据库：（GB-BY)；
截面：C 220x77x7/11.5 （点击适用） 截面号（6）； 名称：下弦杆； 截面类型：
双槽钢截面；
选择用户定义，数据库名称（GB-BY)；
截面名称：C100×48×5.3/8.5，C 80 （点击适用） 数据库/数值/任意截面/从SPC导入 截面号（7）；
名称：双拼45a工字钢； （点击适用）
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截面号（8）； 名称：钢管桩； 截面类型：
钢管截面；
数据库：（GB-BY05)；
截面名称：P 630x10 （点击确认） （3）定义板厚
模型 / 特性 / 材料特性值 / 板厚/添加
数值/厚度号：（1）；面内和面外（8mm） （点击确认）
㈤ 建立结构模型
（1）建立第一片贝雷梁 A 生成上下弦杆
模型/ (节点/单元)/ 建立节点 坐标 （ 0, 0, 0)
模型/ (节点/单元) / 扩展单元 全选
扩展单元〉节点→线单元
10
单元类型〉梁单元；材料〉1:16Mn；截面〉6：下弦杆 生成形式〉复制和移动
复制和移动〉任意间距：方向（x）间距（90,4@705,90）mm （点击适用） 模型 / 单元 / 复制和移动 全选
形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz（0,0,1400）mm 复制次数〉（1）
B生成竖杆
模型/ 单元/ 扩展单元 选择节点2
11
扩展类型〉节点—线单元
单元类型〉梁单元；材料〉1:16Mn；截面2：腹杆 复制和移动〉等间距〉dx,dy,dz〉(0,0,700)mm 复制次数（2） （点击确认）
模型/ 单元/ 复制和移动 选择最新建立的个体
形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉(1410,0,0)mm 复制次数（2） （点击确认）
C生成斜杆
12
模型 / 单元 / 建立单元 材料〉1:16Mn；截面2：腹杆
节点连接：依次连接节点（15,10），（10,16），（16,3），（3,15），（16,12），（12,17），（17,5），（5,16）。
（2）建立其余片贝雷梁 模型/单元/复制和移动 全选
形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（3000,0,0）mm
复制次数（9） （点击确认）（生成1根贝雷片主梁）
模型/单元/复制和移动
13
全选
形式〉复制
任意间距〉方向（y）间距（900,1100,900,1100,900,1100,900）mm （点击确认） （生成另外7根贝雷片主梁）
（3）建立支撑架 A 建立一联支撑架
切换到正面视图，窗口选择x=0的节点，然后激活，再切换到左视图
模型 / 单元 / 建立
单元类型〉桁架单元；材料〉2：Q235；截面〉3：支撑架； 依次连接节点，生成第一排主梁间的支撑架
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B 建立其余支撑架 模型 / 单元 / 复制和移动 全选
形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（3000,0,0）mm
复制次数（10） （点击确认） （生成其余支撑架）
（4）建立分配梁
切换到正面视图，窗口选择x=0的构件，然后激活
模型 / 节点 / 复制和移动
15
选择节点8 形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（0,-1060,330）mm 复制次数（1） （点击确定）
模型 / 单元 / 扩展单元 选择最新建立的个体
扩展类型〉节点—线单元
单元类型〉梁单元；材料〉2：Q235；截面〉4：分配梁
复制和移动〉任意间距：方向（y） 间距（1060,900,1100,900,1100,900,1100,900,1060）mm （生成第1根分配梁）
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模型 / 单元 / 复制和移动 选择最新建立的个体
形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（300,0,0）mm
复制次数（100） （点击确认） （生成其余分配梁）
（5）建立面板
框选分配梁单元，然后激活，再切换到顶视图
模型 / 单元 /建立单元
单元类型〉板；材料〉2：Q235；厚度〉1：8mm
节点连接：依次连接节点（1468 1459 2468 2459） （点击适用）
17
（6）建立下横梁
切换到正面视图，窗口选择x=0的构件，然后激活，切换到左视图。
模型 / 节点 / 复制和移动 选择节点1 形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（0,-550,-275）mm 复制次数（1） （点击确定）
模型 / 单元 / 扩展单元 选择最新建立的个体
扩展类型〉节点—线单元
单元类型〉梁单元；材料〉2：Q235；截面〉7：下横梁
复制和移动〉任意间距：方向（y） 间距（1000,3@2000,1000）mm （点击适用） （生成第1根下横梁）
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模型 / 单元 / 复制和移动 选择最新建立的个体
形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（15000,0,0）mm
复制次数（2） （点击确认） （生成其余下横梁）
（7）建立钢管桩
切换到正面视图，窗口选择x=0的构件，然后激活，切换到左视图。
模型 / 节点 / 复制和移动
选择节点（2470 2471 2472 2473） 形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（0,0,-225）mm
19
复制次数（1） （点击确定）
模型 / 单元 / 扩展单元 选择最新建立的个体
扩展类型〉节点—线单元
单元类型〉梁单元；材料〉2：Q235；截面〉8：钢管桩 复制和移动〉等间距：方向（y） dx,dy dz（0,0,-1000）mm 复制次数（10） （点击适用） （生成第1排钢管桩）
模型 / 单元 / 复制和移动 选择最新建立的个体
20
形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（15000,0,0）mm
复制次数（2） （点击适用） （生成其余钢管桩）
（8）建立钢管桩横联
切换到正面视图，第1排钢管桩，然后激活模型 / 单元 / 建立单元
单元类型〉梁单元；材料〉2:Q235；截面5：横联
节点连接：依次连接节点（2495,2496），（2496,2497），（2497,2498），（2507,2508），（2508,2509），（2509,2510），（2495,2508），（2496,2507），（2496,2509），（2497,2508），（2497,2510），（2498,2509） （点击适用） （建立第1排钢管桩横联）
，切换到左视图。
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模型 / 单元 / 复制和移动 选择最新建立的个体形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（15000,0,0）mm
复制次数（2） （点击适用） （生成其余钢管桩横联）
（9）对结构分组
为便于结果查询，对结构分组，共分9组。依次选择分组结构，再将结构组拖入即可实现分组。
（10）修改下弦杆刚度参数 模型 / 特性 / 截面管理器 / 刚度
目标截面和单元〉6：下弦杆；调整系数：全部改为2；点击 （添加/替换）
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（11）添加边界条件
A 选择结构组：上弦杆及分配梁组，然后激活，切换成左视图
模型 / 节点 / 复制和移动 选择节点：如图 形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（0,0,-330）mm 复制次数（1）
勾选 合并重复节点及在交叉点分割单元 （点击适用）
23
切换到正面视图，窗口选择x=0的构件，然后激活模型 / 边界条件 / 弹性连接
边界组名称〉分配梁弹性连接（刚性） 选项〉添加 类型〉刚性
，切换到左视图。
复制弹性连接〉距离；复制方向轴〉x 间距100@300
节点连接：依次连接节点（1460,8），（1461,160），（1462,312），（1463,464），（1464,616），（1465,768），（1466,920），（1467,1072）
B 选择结构组：下弦杆、下横梁组，然后激活然后激活
，切换到左视图。
，切换到正面视图，窗口选择x=0的构件，
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模型 / 节点 / 复制和移动
选择节点：1 153 305 475 609 761 913 1065 形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（0,0,-275）mm 复制次数（1）
勾选 合并重复节点及在交叉点分割单元 （点击适用）
模型 / 节点 / 复制和移动
选择节点：3268 3269 3270 3271 3272 3273 3274 3275 形式〉复制
等间距〉dx,dy,dz〉（15000,0,0）mm 复制次数（2）
勾选 合并重复节点及在交叉点分割单元 （点击适用）
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切换到正面视图，窗口选择x=0的构件，然后激活模型 / 边界条件 / 弹性连接
边界组名称〉下横梁弹性连接（刚性） 选项〉添加 类型〉刚性
复制弹性连接〉距离；复制方向轴〉x 间距2@15000
节点连接：依次连接节点（1,3268），（153,3269），（305,3270），（457,3271），（609,3272），（761,3273），（913,3274），（1065,3275）
，切换到左视图。
C 选择结构组：下横梁、钢管桩组，然后激活然后激活
，切换到左视图。
，切换到正面视图，窗口选择x=0的构件，
26
模型 / 边界条件 / 弹性连接
边界组名称〉钢管桩弹性连接（刚性） 选项〉添加 类型〉刚性
复制弹性连接〉距离；复制方向轴〉x 间距2@15000
节点连接：依次连接节点（2470,2487），（2471,2488），（2472,2489），（2473,2490）
C 选择结构组：下钢管桩组，然后激活，切换到正面视图。
模型 / 边界条件 / 一般支撑 边界组名称〉钢管桩一般支撑 选项〉添加
支撑条件类型〉D-all（开），R-all（开）； （点击适用）
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（12）释放梁端约束
选择结构组：上弦管、下弦管组，然后激活模型 / 边界条件 / 释放梁端约束 边界组名称〉钢管桩一般支撑 选项〉添加/替换
类型〉相对值；My （j-节点）：（开）；
选择两片贝雷片连接的左边单元， 点击适用。
，切换到正面视图，
㈥ 输入荷载
（1）添加自重荷载
荷载 / 静力荷载 / 静力荷载工况，添加自重
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（2）添加移动荷载
A 荷载 / 移动荷载 / 移动荷载规范 / China 荷载 / 移动荷载 /交通车道面
添加：车道面名称（车道1）；车道宽度：3.5m；
车辆移动方向：往返；W车轮距离：1.8m；与车道基准线偏移距离：0.55m；
桥梁跨度：15m；选择：两点（0,6,1.73)，（30,6,1.73） 点击适用 （y方向选择第7根贝雷梁）
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B 添加：车道面名称（车道2）；车道宽度：3.5m；
车辆移动方向：往返；W车轮距离：1.8m；与车道基准线偏移距离：0.55m；
桥梁跨度：15m；选择：两点（0,2,1.73)，（30,2,1.73） 点击适用（y方向选择第3根贝雷梁）
C 输入车道、车辆、人群、履带吊荷载 荷载 / 移动荷载 / 车辆 / 添加标准车辆
定义标准车辆荷载〉规范标准〉公路工程技术标准（JTG B01-2003） 车辆荷载名称〉CH—CD；车辆荷载类型〉CH—CD；点击适用 车辆荷载名称〉CH—CL；车辆荷载类型〉CH—CL；点击适用
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荷载 / 移动荷载 / 车辆 / 用户定义
用户定义车辆荷载〉荷载类型〉汽车；规范标准〉旧公路履带吊荷载类型 车辆荷载名称〉100T—履带吊；履带吊类型荷载〉dw=84300N/m，dD1=6.76m；
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D 输入移动荷载工况
荷载 / 移动荷载 / 移动荷载工况 / 添加
荷载工况名称〉车道荷载；组合选项〉单独；添加
车辆组〉VL：CH—CD；加载车道〉0~2；分配车道〉车道1、车道2；点击确认
荷载 / 移动荷载 / 移动荷载工况 / 添加
荷载工况名称〉车辆荷载；组合选项〉单独；添加
车辆组〉VL：CH—CL；加载车道〉0~2；分配车道〉车道1、车道2；点击确认
荷载 / 移动荷载 / 移动荷载工况 / 添加
荷载工况名称〉人群荷载；组合选项〉单独；添加
车辆组〉VL：100T—履带吊；加载车道〉0~1；分配车道〉车道1、车道2；点击确认
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㈦ 输入荷载组合
结果 / 荷载组合 一般〉自动生成
选择荷载组合〉选择规范〉钢结构〉设计规范：（JTJ021-89）
为加快计算机计算速度，删除有利组合，剩余不利组合如下：
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输入移动荷载分析控制数据
分析 / 移动荷载 加载位置〉影响线加载； 每个线单元上影响线点数量（3）；
板单元〉内力（中心+节点） （开），应力 （开）；
杆系单元〉内力（最大值+当前其他内力） （开），应力 （开）； 反力、位移、内力 （全部）（开） 桥梁等级〉公路Ⅰ级
冲击系数〉规范类型〉JTG D60-2004
结构基频方法〉用户输入〉f［Hz］=0.49 点击确认
35
分析 / 主控数据
㈧ 运行结构分析
分析 /
运行分析
4.9分析结果
4.9.1 栈桥整体变形（mm）
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最大变形值：f=19.9mm < [f]=15000/400=37.5mm 满足要求！
工况 栈桥变形(mm) 4.9.2 面板组合应力（MPa）
工况一 11.8 工况二 13.9 工况三 19.9
最大组合拉应力：σ=59.5Pa< [σ]=215 MPa 满足要求！
工况 最大组合应力(MPa) 4.9.3分配梁组合应力（MPa）
工况一 43.8 工况二 42.0 工况三 59.5 37
最大组合拉应力：σ=23.6MPa< f=215 MPa 满足要求！ 最大组合压应力：σ=30.8MPa< f=215 MPa 满足要求！
工况 最大拉应力(MPa) 最大压应力(MPa) 工况一 17.9 17.6 工况二 16.8 20.9 工况三 23.6 30.8 4.9.4 横向支撑架组合应力（MPa）
最大组合拉应力：σ=25.3MPa < f=215 MPa 满足要求！ 最大组合压应力：σ=122.9MPa< f=215 MPa 满足要求！
工况 最大拉应力(MPa) 最大压应力(MPa) 工况一 14.2 75.4 工况二 15.8 76.5 工况三 25.3 122.9 4.9.5 贝雷片主桁腹杆组合应力（MPa）
38
最大组合拉应力:σ=273.9MPa 工况 最大拉应力(MPa) 最大压应力(MPa) 工况一 136.0 227.8 工况二 168.6 278.6 工况三 273.9 322.1 4.9.6 贝雷片主桁上弦杆组合应力（MPa） 最大组合拉应力：σ=168.6MPa< f=310 MPa 满足要求！ 最大组合压应力：σ=277.1MPa< f=310 MPa 满足要求！ 工况 最大拉应力(MPa) 最大压应力(MPa) 工况一 201.2 228.2 工况二 168.5 217.0 工况三 166.3 277.1 4.9.7 贝雷片主桁下弦杆组合应力（MPa） 39 最大组合拉应力：σ=149.1MPa < f=310 MPa 满足要求！ 最大组合压应力：σ=251.7MPa < f=310 MPa 满足要求！ 工况 最大拉应力(MPa) 最大压应力(MPa) 工况一 73.5 113.9 工况二 81.7 144.5 工况三 149.1 251.7 4.9.8 双拼45a工字钢横梁组合应力（MPa） 最大组合拉应力：σ=61.4MPa < f=215 MPa 满足要求！ 工况 最大应力(MPa) 工况一 34.4 工况二 38.1 工况三 61.4 4.9.9 钢管桩横联组合应力（MPa） 40 最大组合拉应力：σ=12.6MPa 工况一 7.5 13.9 工况二 8.2 15.5 工况三 12.6 23.8 最大组合压应力：σ=54.1MPa < f=215 MPa 满足要求！ 工况 最大压应力(MPa) 4.9.11钢管桩支反力（kN） 工况一 31.0 工况二 34.6 工况三 54.1 41 钢管桩最大支撑反力Fz=627.5kN 工况 最大压应力(MPa) 5 钢管稳定性分析 钢管稳定性分析考虑车辆正常行驶荷载、车辆制动荷载、安装误差、动水压力荷载，如栈桥处于台风区域应考虑风荷载。 （1）钢管桩稳定系数计算 钢管桩采用Φ630×10mm螺旋钢管：取单根最大轴力627.5kN，取河床以上10计算 ，长度计算系数取μ=1.0，则计算长度L=10m。 11D2d263026102219.2mm 44l10000 45.6 i219.2工况一 395.1 工况二 405.7 工况三 627.5 钢管回转半径ixiy fy23545.654.121.9 235 按b类截面，查表得0.963 （2） 钢管桩安装偏心弯矩计算 按《钢结构设计规范》GB50017的规定，钢管桩的承载力计算应考虑安装偏心误差的影响，偏心距取值不宜小于计算长度的1/1000 ，对钢管桩不宜小于40mm。 e=L/1000=10000/1000=10mm＜40mm 取e=40mm 偏心弯矩M1=Fe=627.5kN×0.04m=25.1kN·m 42 Φ630×10mm钢管抗弯刚度W=2971.9cm3，面积A=194.78cm2。 （3）动水压力计算 KHv2动水压力采用P2gB计算： K—圆形截面取0.8； H—水深（m），此处为9m； v—流速(m/s)，此处为3.52m/s； B—阻水宽度（m），此处为0.63m； γ—水的容重（kN/m3）； g—重力加速度（m/s2）。 单根钢管桩所受动水压力： PKHv22gB0.8912.392100.631028.1kN 动水作用在钢管桩上产生的弯矩：M2=PH/3=28.1kN×9/2m=126.5kN·m （4）车辆制动荷载计算 车辆制动考虑一辆车制动，车辆取100T履带吊，制动系数取μ=0.1 水平制动荷载F=μG=100kN,取8根钢管桩承受 制动荷载作用在单根钢管桩上产生的弯矩： M3=FH=100/8kN×9m=112.5kN·m （5）钢管稳定性计算 弯矩作用平面内的稳定性，按下式计算： NAmMf W(1NN)E 式中：N22EEA/1.1； E2.0105Mpa； N—轴向压力； —弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数； 43 M—计算构件范围内的最大弯矩； W—构件的截面模量； m—等效弯矩系数，此处取1.0； 25NE2EA/23.142.010194781.145.6210316792.2kN NmM627.51031264.1106AW(1N)0.9631.94781042.9719106(10.963627.5) NE16792.333.492.2125.6MPa＜f215MPa 稳定性满足要求！ 6 钢管桩入土深度计算 桥址区域黄河地基为粉土粉质性土，按沉桩承载力计算，查《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJD63-2007）得沉桩的容许承载力： Ra12nuαlqαAqrprkiiik i1式中： [Ra]——单桩轴向受压容许承载力（kN）；（临时结构安全系数取1/2）； u——桩的周长（m）； li——地面以下各土层厚度(m)； Ap——桩端截面面积(m2)； n——土层数； qik——与li对应的各土层与桩侧摩阻力标准值(kpa)； qrk——桩端处土的承载力标准值(kpa)，取0； i、——分别为震动沉桩对各土层桩周摩擦力和桩底承压力的影响系数，采用 r 液压式振动沉桩其值均取为1.0。 采用φ630*10mm螺旋钢管立柱，有效桩长从河床面向下计算。承载力计算时不计 Ra钢管桩端承力，则沉桩容许承载力为： 12niUlq iiik ，、按土取值1.0。i1 44 钢管桩入土深度为： l24.25m，得出河床面以下桩长为l4.974.259.22m,取10m，桩底在局部冲刷河床断面以下10m即可。 7 小结 7.1 临时结构设计计算原则 临时结构设计按照承载能力极限状态法设计，采用基本组合即静荷载作用的设计值效应和动荷载作用的设计值效应相组合，其效应组合表达式为： SzJiSJiDjSDji1j1mn 式中： Sz——效应组合设计值； SDjSJi——第i个静荷载作用的设计值； ——第j个动荷载作用的设计值； Ji——第i个静荷载作用效应分项系数（大小待定） ； Dj——第j个动荷载作用效应分项系数（大小待定）； 栈桥桥面动荷载主要为混凝土罐车、渣土车及履带吊，静载主要为栈桥结构自重。混凝土罐车及渣土车可采用公路Ⅰ级荷载验算。 7.2 栈桥施工注意事项 （1）栈桥基础钢管桩插打时，确保钢管桩位置准确并保证垂直度满足要求！ （2）贝雷梁的端部支撑，应装端竖杆，无端竖杆时必须对桁架的剪力进行验算，必要时另作一竖杆加强，加强的竖杆应采取磨光顶紧的办法与上下弦杆顶紧，不得焊接。 （3）用贝雷梁作连续梁时，中间支撑应设置在节点上，必要时增设加强竖杆。 45 （4）钢管桩顶部高程应一致，避免钢管桩顶横梁部分悬空，确保钢管桩均衡受力；横梁与钢管桩应固定牢固，避免成桥后横梁移动。 （5）每联应设置一处制动墩，用以抵抗车辆制动荷载，避免紧急制动造成桥梁不稳定。 （6）贝雷梁可场地内拼装后逐孔整组吊装，吊装过程中避免将贝雷梁上下面安反（如存在加强弦杆）。 （7）横梁顶部应安装贝雷梁限位装置，避免使用过程中贝雷梁移位。 （8）贝雷梁与分配梁之间应采用U型卡固定，使用过程中并经常检查U型卡是否损坏掉落。 （9）栈桥每联之间应设置伸缩缝。 （10）为保证贝雷梁的横向稳定性，必须按要求设横向连接件，如就地加工制作横向连接件或配套连接件。 （11）鉴于目前有的施工现场使用的贝雷片，已重复使用多次，有的因保养不善，连接焊缝和杆件有锈蚀现象，甚至有的产品并非出自正规厂家，对贝雷片的原材料、焊接质量、连接销的材质和热处理等，并未经过严格的检验，因此，建议在使用贝雷梁作重要受力构件时，必须对其应力进行校核，并加大安全储备。 7.3 适用范围 栈桥是工地现场为解决跨越道路、山谷、河流运输通行问题而修建的临时桥梁设施。 栈桥一般适用于：（1）河流流速相对较缓，一般最大流速不超过3m/s；（2）河床一般有一定厚度的覆盖层，能够满足钢管桩立柱自稳；（3）河面无大量漂浮物；（4）栈桥修建不影响河道正常通航要求等。 46 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容