装配式型钢桥梁的计算解析
2021-04-04娄嘉耀
娄嘉耀
浙江中和建筑设计有限公司 浙江 绍兴 312000
1 工程概况
本文所探讨装配式钢桥,是以型钢作为桥梁主梁受力构件的小跨径简支梁桥,型钢钢材通过工厂预加工后,运输至桥梁桥址处进行装配。该桥型优点为,施工方便环保,无须河道围堰。对于环境影响要求较高和施工工期较为紧张的情况,具有较大的优势[1]。
2 技术参数
人行桥梁总宽2.5米,跨径10米, 桥面铺装采用3cm柳桉木铺装。桥梁栏采用钢栏杆,栏杆高度为不小于1.1m。
桥梁上部结构采用3根H型钢,钢型号为HM400×300,为单跨简支结构。下部结构为浆砌块石挡墙(利用现状河坎挡墙,并注浆加固),其上设置钢筋混凝土台帽以放置型钢主梁。人行荷载取3.5KN/m2,采用midas2019有限元计算软件计算[2]。
3 计算过程
根据《公路钢结构桥梁设计规划》JTG D64-2015第5.3.1条验算强度,应力结果小于规范规定的270MPa。

图1 基本组合工况下主梁应力图(MPa)
主梁最大拉应力:37.8Mpa;
考虑1.1的重要性系数后,小于270Mpa,满足设计要求!
根据《公路钢结构桥梁设计规划》JTG D64-2015第5.3.1条验算剪应力,应力结果小于规范规定的155MPa。

图2 基本组合工况下主梁腹板剪力图(KN)
最大剪力为30.8KN,最大剪应力为8.1MPa。考虑1.1的重要性系数后,小于270Mpa,满足设计要求。
根据《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015第4.2.3条规定,汽车车道荷载引起的正负挠度绝对值之和应小于l/500。故本桥的限值为10m/500=0.02m。

图3 正常使用工况下主梁挠度图(mm)
根据计算结果,最大挠度位于跨中位置为10mm,小于20mm的规范限值要求,满足设计要求。
故从以上计算数据分析可知,型钢人行桥荷载内力比结构抗力限值约为15%,挠度比结构限值约为50%。……
