水上桩基础施工平台

I12工字钢的刚度系数为k1?48EI; 3lI20a工字钢的刚度系数为k2??3l24EIx2?4a2a?。

式中E——钢材的弹性模量,E?206?103MPa;

I——截面惯性矩;

l——计算跨径;

a——图2-3中FB距支点的距离。

又考虑到重车的后轴无论怎样都可以压到2根I12工字钢,所以这里I12工字钢按2根计,则I?2Ix?2?351?702cm4,所以I12工字钢的刚度系数为

48EI48?206?103?702?104k1?3??20.567kN/mm 3l1500I20a工字钢的刚度系数为

24?206?103?2369?104k2?2??12.359kN/mm。 2223l?4aa3?2700?4?450?450?24EIx???所以,由⑨式得

y??k1?2k2?P2k2?k1?k2??k1k2??20.567?2?12.359??144?6.106mm2?12.359??20.567?12.359??20.567?12.359将y带入⑩式得

x??k1?k2?y?P?20.567?12.359??6.106?144??2.774mm

k120.567将x、y值带入③、④、⑤、⑥式得

FA?FC?xk2?2.774?12.359?34.284kN FB?yk2?6.106?12.359?75.464kN

FD?k1?y?x??20.567??6.106?2.774??68.529kN

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所以 由图3-3得I20a工字钢受的最大弯矩为

Mmax?FBa?75.464?0.45?33.959kN?m 抗弯强度按容许应力法计算

??Mx???? Wx式中 Mx——同一截面处绕x轴的弯矩;

Wx——对x轴的净截面模量;

???——钢材的抗弯强度设计值,由上述材料情况知????203MPa。

Mmax33.959?106所以 ????143.35MPa?????203MPa,满足要求。 3Wx236.9?10②最大剪力:(当汽车荷载作用在支座附近时)

b=0.6mq汽q恒?Q人b=0.6mq汽Al=3.5m剪力计算简图

x=1.4mB

由上面的简图可看成下面三个简图进行叠加:

q恒?Q人Al=3.5mB

剪力计算简图1

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b=0.6mq汽Aa=0.6ml=3.5m剪力计算简图2

B

b=0.6mq汽Aa=1.8ma1=2.1ml=3.5m剪力计算简图3

a2=1.4mB

简图1:Vmax1?1?q恒?Q人??l?1??1.0719?0.34??3.5?2.47kN 22简图2:Vmax2?RA2q汽a?a?120?0.6?0.6????2??2?????65.83kN 2?l?23.5??q汽a1bl??120?2.1?0.6?43.2kN

3.5简图3:Vmax3?RB3?q汽a2blRA3?120?1.4?0.6?28.8kN

3.5比较三个计算简图的最大剪力知,最大剪力出现在支座A处,由剪力叠加得最大剪力为

Vmax?Vmax1?Vmax2?RA3?2.47?65.83?28.8?97.10kN 抗剪强度按容许应力法计算:

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??VSx???? Ixtw式中 V——计算截面沿腹板平面作用的剪力;

Sx——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩; Ix——毛截面惯性矩; tw——腹板厚度;

???——钢材的抗剪强度设计值,由上述材料情况知????119MPa。

VSx97.10?103?136.1?103所以 ????79.69MPa????,满足要求。

Ixtw2369?104?7③工字钢与贝雷架梁接触处工字钢局部压应力验算 根据规范可按下式计算:

?c??Ftwlz????

式中 F——集中荷载,对动力荷载应考虑动力系数;

?——集中荷载增大系数;对一般梁,??1.0;

lz——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,按下式计

算:

lz?a?5hy?2hR

a——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,对钢轨上的轮压可取

50mm;

hy——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离; hR——轨道的高度,对梁顶无轨道的梁hR?0;

???——钢材的抗压强度设计值,由上述材料情况知????203MPa。

支座反力为97.10kN。支承长度为一片贝雷架顶面宽度a?172mm(从安全因素考虑,只选取一片贝雷架),局部压应力为

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1.0?97.10?103?c???50.63MPa????,满足要求。贝

twlz7??172?5?20.4??F(四)、雷架梁 I、双排单层形式:

除9m跨径外均为此形式的贝雷架梁,这里计算就取最大跨径进行计算,即l=18m。这里验算的是一边贝雷架梁。

1、恒载: ①钢板:按

Q1?18m×6m的面积考虑,则钢板自重

18?6?0.008?7850?6?376.8kg/m?3.768kN/m。

18?6②I12工字钢:6m桥宽范围内布置有21根I12工字钢,则自重

Q2?11.55?21?242.55kg/m?2.4255kN/m。

③I20a工字钢:18m范围内I20a工字钢按75cm间距布置,则自重

Q3?6?27.91?223.28kg/m?2.2328kN/m 0.75④贝雷架梁:由桥涵施工规范知,贝雷架每片重2.771kN,考虑各连接片和销子的重量,则贝雷架每片的重量再增大15%,所以每片贝雷架重3.187kN,故18m跨径内双排单层的贝雷架自重Q4?4?3.187?4.25kN/m 3??Q1?Q2?Q3?Q4?3.768?2.4255?2.2328?4.25?12.68kN/m。所以,恒载q恒 一边贝雷架梁所受的恒载为q恒?2、活载:

①人群荷载Q人?1.5kN/m

②重车30t:为安全起见,将重车30t的荷载简化成集中力,这里考虑重车一边压在贝雷架梁上,则F汽?300?150kN,考虑到冲击系数取值为1.2,则2?q恒2?12.68?6.34kN/m 2F汽?150?1.2?180kN

③履带-50:查设计规范得履带-50总重500kN,这里考虑履带吊机一边压在贝雷架梁上,则履带范围内纵向线性荷载为q履带?250?55.56kN/m,考虑到4.515

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