六付隧道仰拱栈桥计算书

目 录
1． 仰拱栈桥简介........................................................................................................................... 3
2． 编制依据 .................................................................................................................................... 3
3． 结构计算参数........................................................................................................................... 3
3.1、极限荷载 ......................................................................................................................... 3
3.2、自重 ................................................................................................................................... 3
4． 抗弯计算 .................................................................................................................................... 4
5． 抗剪计算 .................................................................................................................................... 4
6． 最不利截面弯剪应力计算 ................................................................................................... 5
7． 整体稳定 .................................................................................................................................... 6
8． 疲劳计算 .................................................................................................................................... 6
9． 焊缝计算 .................................................................................................................................... 7
10． 总结 ........................................................................................................................................... 7
仰拱栈桥计算书
1．仰拱栈桥简介
仰拱施工的同时，采用仰拱便桥保证隧道开挖、初支施工的正常进行。仰拱栈
桥净跨度 11.35m，为两端简支结构，主要为满足隧道内施工车辆通行，仰拱栈桥
分左右两支设置，单支由 12 根 I25a 工字钢并排，翼缘满焊接成箱型结构，宽度
1.2m，表面焊接Φ8 圆钢防滑，两支栈桥之间宽度 1.0m，栈桥总宽度 3.4m。

2．编制依据
2.1《钢结构设计规范》GB50017-2003
2.2《鹤岗至大连高速公路小沟岭（黑吉界）至抚松段》两阶段施工图设计
2.3 现场调查的工地自然条件、区域资源条件等
3．结构计算参数
3.1、极限荷载
最大荷载为 8m3 混凝土运输车装载 6m3 混凝土时通过栈桥，8m3 混凝土运输车自
重 14t，混凝土按 2400kg/m3 计算，总质量 28.4t。综合考虑慢速通过（≤5km/h）
的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响，按最大总荷载的 120%考虑极限
荷载，单支极限荷载 错误!未找到引用源。 ，考虑混凝土搅拌运输车 80%以
上荷载集中在后轮，计算时按照最不利情况，以极限荷载下的点荷载作用考
虑。

3.2、自重
仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算，I25a 工字钢单位重量 38.1kg/m，
单

支仰拱栈桥自重荷载错误!未找到引用源。。
4．抗弯计算

根据简支梁受弯结构特性，最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩，栈桥最
大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成：
点荷载最大弯矩错误!未找到引用源。
自重荷载最大弯矩错误!未找到引用源。
抗弯计算按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中 4.1.1 公式
M
x


M
y

f(4.1.1)

γ

xWnx γyWny
式中 Mx、My——同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强

轴，y 轴为弱轴)；

Wnx、Wny——对 x 轴和 y 轴的净截面模量；  x 、 y ——截面塑性发展
系数；对工字形截面， x =1.05， y =1.20；对箱

形截面， x =  y =1.05；
f——钢材的抗弯强度设计值。
仰拱栈桥单支栈桥抗弯强度计算：

f1 M M 2 （4.97 105  7.36104）10 3 112N/ mm
2
1




xWnx
1.05（4.02105 12）

I25a 工字钢采用 Q235 钢材，抗弯强度设计值为 f  205N / mm2 ，安全系

数为

k f 205 1.83
f
1
112

经验算抗弯强度满足设计要求。
5．抗剪计算
根据简支梁承重特性，简支梁剪力最大值为简支梁两端，最大剪力由自重
剪力与荷载剪力。

极限荷载剪力VA  F  1.75105 N
自重剪力VB
ql 
4.57 103 N / m 11.35m
2.6104N

2
2
抗剪计算采用《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中 4.1.2 公式



VS
f
v
(4.1.2)

It
w

式中 V——计算截面沿腹板平面作用的剪力；

S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；
I——毛截面惯性矩；
tw——腹板厚度；
fv——钢材的抗剪强度设计值。
仰拱栈桥单支栈桥抗剪强度计算：


VS 1.75105  2.610 4 9.7N/mm 2 Itw 21.6 10812

I25a 工字钢采用 Q235 钢材，抗剪强度设计值为 fv  120N / mm2 ，安全系
数为

k  fv  1209.7  12.4
经验算抗剪强度满足设计要求。
6．最不利截面弯剪应力计算
由极限荷载在栈桥中间位置引起的弯矩和剪力同时作用，造成中间截面工字
钢同时承受弯矩和剪力的同时作用，需对该部位弯剪应力进行校核。
校核采用《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中 4.1.4 公式

22cc32
1
f

(4.1.4-1)

式中 σ、τ、σc——腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力
和局部压应力，τ和σc 应按公式(4.1.2)和公式(4.1.3-1)计算，σ应按下式计
算：



M

y

(4.1.4-2)

I
n

1

σ和σc
以拉应力为正值，压应力为负值；

In——梁净截面惯性矩；
y1——所计算点至梁中和轴的距离；