公园悬索桥计算书
1、基本资料
桥梁跨径68 m,拟定矢跨比l 030,f =2. 27m 。 2、基本荷载
人群荷载3.5kn m 2,木板0.7kn m ,铁链+平衡梁0.4kn m ,葡萄架等0.4kn m ,悬索主缆自重1kn m 。 3、基础尺寸拟定
承台8.6x5.4x2m=92.9m 3,φ1500桩15m ;主索φ50钢芯1670Mpa ,栏杆索φ20纤维芯1670Mpa ,亭子索φ16纤维芯1670Mpa 。 4、上部验算 1)、主拉索验算
根据悬索桥恒载一般水平力计算公式进行估算: q ´l 0水平H =
8f
主索拉力为:374kn 主索破断拉力为:1110kn 安全系数K=2.97>2.5,满足。 利用midas 建模进行计算 模型如下:
2
不考虑非线性作用下,悬索桥反力如下:
内力如下:
考虑到几何非线性后,悬索桥反力如下:
内力如下:
可以看到不考虑非线性的情况下最大内力为366KN, 拉索安全系数K=1110/366=3.03>2.5,拉索安全满足要求。 2)、抗风验算
(1)模型
模型中将栏杆索桥面板防风索等对结构抗风有重要影响的部件按实际结构建立。梁端采用固结约束。
(2)结构特征值分析
计算结构前40模态,限于篇幅,只取前20个模态,由图中可以看到第12、第19模态分别为扭转的第一第二振型,第1、第2模态分别为竖向的第一第二振型。
(3)临界风速计算
用Kloppel 公式计算 在第一振型下:
在第二振型下:
通过计算,该人行索道桥的临界风速可达到20.9m/s。
5、桥塔验算
(1)桥塔塔身验算
塔底水平力:H=2230+233=2463KN,
塔底竖直力:298+2.8*0.35*25+4.9*4*4.75*25+10=2626KN, 塔底弯矩:2230*4.75+298*1.95+344=11518KN.m 台后填土产生的土压力计算如下:
任务类型: 截面验算
------------------------------------------------------------ 截面高度: 4.9 m
------------------------------------------------------------
计算信息: 钢筋混凝土截面承载能力极限状态荷载组合I ------------------------------------------------------------ 计算结果: 荷载组合结果:
承载能力极限状态荷载组合I 强度验算结果: 强度验算
截面受力性质: 下拉偏压
内力描述: Nj = 2.46e+03 KN, Qj = 2.63e+03 KN, Mj = 1.16e+04 KN-m 截面抗力: NR =8.78e+03 KN >= Nj = 2.46e+03 KN(满足) 正常使用极限状态荷载组合II 抗裂性验算: 长期荷载弯矩: M = 1.16e+04 KN-m 全部使用荷载弯矩: Mo = 1.16e+04 KN-m 长期荷载裂缝宽度: d_f = 0.14 mm 容许裂缝宽度: d_fo = 0.2 mm 下缘抗裂性验算满足
------------------------------------------------------------ 计算成功完成
可以看出桥塔塔身强度和裂缝均满足规范要求。 (2)锚梁验算
锚梁上作用的力分解成水平力和竖向力,加载在模型上。 力F=366*cos7/cos20=387KN 分解成水平力H=363KN,P=132KN
得到锚梁弯矩
103.6
5.3
144
-144.5
-144.5
- 150.7
28.4
-144.5
-10
5
150.7 278.4
剪力如下
512.3
383.4 385.9
258.0
130.0
-2.0 2.0
-130.0
-258.0
-385.9 -383.4
-512.3
p=400/350=1.142
n=792000000/13.8*502400*350=0.326
得到m=0.37
需配钢筋面积A=0.37*13.5*4002*3.14/280=8963mm2 取20根28钢筋A=12309 mm2 (3)桩基验算
经计算得承台底内力如下: 水平力:2463KN ,
竖直力:2626+6.45*6.45*2*25=4706KN, 弯矩:2463*6.75+298*1.95+344=17551KN.m。
得到抗压桩强度和裂缝验算结果如下:
抗拔桩验算:
配筋面积As=24632mm2
简化计算得到m=fsd A s /fcd A=280*24632/13.8*1766250=0.283 p=750/(750-80)=1.119 查下表得到:
n=0.28
得到M u =0.28*13.8*7502*π*670=4572.6KN.m N up =280*24632=6897.0KN 偏心e=951/1819=523mm 最大拉力承载力
N=1/(1/6897+0.523/4572.6)=3855.5KN>1819KN,抗拉承载力满足要求。 竖向抗拔承载力P=0.3*π*1.5*(1.0*0.6*40+1.0*4.2*90+1.0*9.2*140)=2388KN>1819KN,满足抗拔要求。 3)、承台验算
经判断可采用《桥规》JTG D62-2004 8.5.3条“撑杆-系杆体系”相关规定验算,经计算配筋以配筋率控制。
公园悬索桥计算书
1、基本资料
桥梁跨径68 m,拟定矢跨比l 030,f =2. 27m 。 2、基本荷载
人群荷载3.5kn m 2,木板0.7kn m ,铁链+平衡梁0.4kn m ,葡萄架等0.4kn m ,悬索主缆自重1kn m 。 3、基础尺寸拟定
承台8.6x5.4x2m=92.9m 3,φ1500桩15m ;主索φ50钢芯1670Mpa ,栏杆索φ20纤维芯1670Mpa ,亭子索φ16纤维芯1670Mpa 。 4、上部验算 1)、主拉索验算
根据悬索桥恒载一般水平力计算公式进行估算: q ´l 0水平H =
8f
主索拉力为:374kn 主索破断拉力为:1110kn 安全系数K=2.97>2.5,满足。 利用midas 建模进行计算 模型如下:
2
不考虑非线性作用下,悬索桥反力如下:
内力如下:
考虑到几何非线性后,悬索桥反力如下:
内力如下:
可以看到不考虑非线性的情况下最大内力为366KN, 拉索安全系数K=1110/366=3.03>2.5,拉索安全满足要求。 2)、抗风验算
(1)模型
模型中将栏杆索桥面板防风索等对结构抗风有重要影响的部件按实际结构建立。梁端采用固结约束。
(2)结构特征值分析
计算结构前40模态,限于篇幅,只取前20个模态,由图中可以看到第12、第19模态分别为扭转的第一第二振型,第1、第2模态分别为竖向的第一第二振型。
(3)临界风速计算
用Kloppel 公式计算 在第一振型下:
在第二振型下:
通过计算,该人行索道桥的临界风速可达到20.9m/s。
5、桥塔验算
(1)桥塔塔身验算
塔底水平力:H=2230+233=2463KN,
塔底竖直力:298+2.8*0.35*25+4.9*4*4.75*25+10=2626KN, 塔底弯矩:2230*4.75+298*1.95+344=11518KN.m 台后填土产生的土压力计算如下:
任务类型: 截面验算
------------------------------------------------------------ 截面高度: 4.9 m
------------------------------------------------------------
计算信息: 钢筋混凝土截面承载能力极限状态荷载组合I ------------------------------------------------------------ 计算结果: 荷载组合结果:
承载能力极限状态荷载组合I 强度验算结果: 强度验算
截面受力性质: 下拉偏压
内力描述: Nj = 2.46e+03 KN, Qj = 2.63e+03 KN, Mj = 1.16e+04 KN-m 截面抗力: NR =8.78e+03 KN >= Nj = 2.46e+03 KN(满足) 正常使用极限状态荷载组合II 抗裂性验算: 长期荷载弯矩: M = 1.16e+04 KN-m 全部使用荷载弯矩: Mo = 1.16e+04 KN-m 长期荷载裂缝宽度: d_f = 0.14 mm 容许裂缝宽度: d_fo = 0.2 mm 下缘抗裂性验算满足
------------------------------------------------------------ 计算成功完成
可以看出桥塔塔身强度和裂缝均满足规范要求。 (2)锚梁验算
锚梁上作用的力分解成水平力和竖向力,加载在模型上。 力F=366*cos7/cos20=387KN 分解成水平力H=363KN,P=132KN
得到锚梁弯矩
103.6
5.3
144
-144.5
-144.5
- 150.7
28.4
-144.5
-10
5
150.7 278.4
剪力如下
512.3
383.4 385.9
258.0
130.0
-2.0 2.0
-130.0
-258.0
-385.9 -383.4
-512.3
p=400/350=1.142
n=792000000/13.8*502400*350=0.326
得到m=0.37
需配钢筋面积A=0.37*13.5*4002*3.14/280=8963mm2 取20根28钢筋A=12309 mm2 (3)桩基验算
经计算得承台底内力如下: 水平力:2463KN ,
竖直力:2626+6.45*6.45*2*25=4706KN, 弯矩:2463*6.75+298*1.95+344=17551KN.m。
得到抗压桩强度和裂缝验算结果如下:
抗拔桩验算:
配筋面积As=24632mm2
简化计算得到m=fsd A s /fcd A=280*24632/13.8*1766250=0.283 p=750/(750-80)=1.119 查下表得到:
n=0.28
得到M u =0.28*13.8*7502*π*670=4572.6KN.m N up =280*24632=6897.0KN 偏心e=951/1819=523mm 最大拉力承载力
N=1/(1/6897+0.523/4572.6)=3855.5KN>1819KN,抗拉承载力满足要求。 竖向抗拔承载力P=0.3*π*1.5*(1.0*0.6*40+1.0*4.2*90+1.0*9.2*140)=2388KN>1819KN,满足抗拔要求。 3)、承台验算
经判断可采用《桥规》JTG D62-2004 8.5.3条“撑杆-系杆体系”相关规定验算,经计算配筋以配筋率控制。