标准规范下载简介和预览

钢管拱是一种广泛应用的桥梁结构形式，其具有较强的抗弯、抗扭和横向刚度能力。在进行300至500吨级钢管拱桥的设计与施工时，计算钢管拱中孔（即主跨）的承载力是一项重要任务。这一过程主要依据材料力学原理及桥梁工程相关规范标准进行。

1.几何参数确定：首先需要明确钢管拱的具体尺寸和形状，包括拱轴线方程、矢跨比等参数，这是后续计算的基础。

2.荷载考虑：应综合考虑恒载（如自重）、活载（车辆、人群等）、风荷载、温度变化等因素对桥梁的影响。不同地区和条件下小区物业监控弱电改造工程设计方案，这些荷载的取值可能会有所不同。

3.材料性能评估：钢管拱通常采用高强度钢材制成，因此需准确掌握钢材的各项力学参数，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等，并考虑长期使用中的老化情况对性能产生的影响。

4.承载能力验算：

进行截面承载力计算。利用弹性理论或塑性分析方法检查各个重要断面的受力状态是否满足安全要求。

考虑整体稳定性和局部稳定性问题，确保钢管拱在各种工况下都能保持结构稳定。

对于复杂受力状态（如扭转、剪切等），还需进行专门计算以保证桥梁的整体安全性。

5.结果分析与优化：根据上述计算得出的结果对设计方案进行调整，直至达到既满足承载需求又经济合理的目标。

通过科学合理的计算和分析，可以确保钢管拱桥在复杂荷载作用下具有足够的承载能力和良好的力学性能。

MABmax=0.1065×19.45×19.45×113.88=4588.14KN.m

MBCmax=0.1514×19.45×19.45×113.88=6522.48KN.m

QA=0.4615×19.45×113.88=1022.21KN

QB右=0.7976×19.45×113.88=1766.66KN

由图见贝雷所受弯最大弯矩为7961.39KN.m<3375×4=13500KN.M（8排）

由图得最大剪力为1766.66KN<490×4=1960KN（8排）

为保证整体承载，贝雷桁架搭设时上下采用双层加强弦杆8片组合而成，使贝雷片受压满足要求。

贝雷参数(厂家技术参数)

根据装配式公路钢桥使用手册得：

3） 按纯弯压状态下的强度设计

在纯弯压状态下，所需贝雷桁架梁的排数为

N=Mmax/ζ[M]= 7961.39/(0.8×1687.5)=5.90 故为6（排）

式中： ζ—贝雷桁架梁的不均匀系数,取0.8

Mmax —贝雷桁架梁的最大弯矩（KN.m）

[M]—单排单层上下加强贝雷片允许弯矩（KN.m）

考虑到中横梁的施工需要取N=8（排），两侧共计16排。

4） 按横力弯曲状态下的强度校核

由图可以看出，在贝雷桁架梁的所有断面中，通航孔支点截面弯矩和剪力最大，故选该截面进行强度校核，选取离形心轴处（该处为贝雷片上弦杆下缘，称为A点）和离形心轴处（该处为加强杆与贝雷片上弦杆交界处，称为B点）两点进行强度校核。

在横力作用下，计算点的正应力σ和剪应力τ为

σ=MmaxY/nI τ=QmaxS/nId

式中：Mmax —贝雷桁架梁最大弯矩

Y—A点距中性轴的距离

Qmax —贝雷桁架梁最大剪力

S—计算点水平线以上截面积对中性轴的静矩

计算横力作用下A点的正应力和剪应力

将Mmax=7961.39KN.m，I=4,Y=，n=8代入公式σ=MmaxY/nI

则 σ4=（σA2+3τA2）1/2=114.54MPa＜[σw]=210 MPa

计算横力作用下B点的正应力和剪应力

将Mmax=7961.39KN.m，I=4,Y=，n=8代入公式σ=MmaxY/nI

则 σ4=（σ2+3τ2）1/2=104.23MPa＜[σw]=210 Mpa

以上验算结果说明：每侧8排贝雷桁架梁满足系梁现浇及4#、10#2根中横梁吊装的设计强度要求。

5） 贝雷桁架梁的抗剪强度校核

每排贝雷桁架梁的最大剪力为

Q=Qmax/10=1766.66KN/8=220.83KN＜[Q]=245.2KN

说明贝雷纵梁的抗剪强度满足要求。

6）贝雷桁架梁的刚度校核

贝雷桁架梁在荷载作用将产生弹性和非弹性变形，下面分别计算通航孔贝雷桁架梁的弹性和非弹性变形产生的挠度。

贝雷桁架之间采用销接，根据经验公式，其产生的非弹性挠度为，n=每跨的节数缝隙数取跨10节9节缝，n=9

向下的最大弹性变形应在8#、9#墩的跨中，则

f2=0.677ql4/100EIn (等效均布荷载q=113.88KN/m)

f=f1中+ƒ2=5.01cm＜L/400=29.1/400=

说明贝雷雷桁架梁的刚度满足设计要求。

3、 支架钢管群桩承载力计算

临时墩钢管桩极限承载力计算表

土层、起点高程、讫点高程、层厚（Li）、容许力、侧摩阻由设计图纸查得(其中土层高程按平均高程计算)；

钢管桩为外径0.52m，壁厚8mm；

陈厚夫手绘侧摩面积=层厚*管桩周长；

摩擦力=侧摩阻*侧摩面积；

单桩竖向极限承载力计算公式：Pj=λsU∑τiLi

Pj:单桩竖向极限承载力。

安全交底 -吊篮工程危险部位专项安全技术交底λs:侧阻挤土效应系数, d<600取1。

考虑敞口钢管桩，式中未计端承力。

钢管桩极限承载力为：46.74T＞40.09T，本设计满足承载力要求。