小河村人行吊桥计算书.doc

金家坝水电站库区项目小河村人行吊桥计算书宁波顺和路桥设计有限公司重庆分公司2009.5 1 桥梁基本概况小河村桥跨径为15+100+20=135m，桥面总长为主跨的96m，预拱度为0.9m，主索采用7根GB/T20118-2006标准的619W+IWR32钢丝绳，其抗拉强度为1770MPa，主索垂跨比为1/11,垂高9.09米.吊杆采用24钢筋。设计标准，桥面2.2m；设计荷载：人群荷载为3.5kN/m2，风荷载为0.4kN/m；设计洪水位参照库区校核洪水位。桥梁设计线位于路拱顶点处（桥梁中心线），构造物标高系中心处高程；本桥为悬索桥，塔架为钢筋混凝土，横梁采用I18a普通热扎工字钢，纵梁采用14普通热扎槽钢，桥面采用5cm钢筋砼预制板；塔基嵌入中风化灰岩不小于4米，基底岩石单轴极限抗压强度不小于15MPa。2 荷载作用工况及其组合本次计算分析确定如下荷载作用工况及其组合：工况一： 恒载工况二： 恒载活载工况三： 恒载活载风荷载3 空间梁单元全桥模型的建立 本桥采用midas软件建立计算模型，共188个单元，主塔、加劲梁采用梁单元，主缆、吊杆采用只受拉单元，塔底、主缆锚定区均采用固定约束边界，计算模型见下图：图1 MIDAS全桥模型(主跨垂跨比为1/11)4 主桥塔底反力 图2 西岸桥塔支反力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况） 图3 东岸桥塔支反力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）5 锚碇区主缆拉力 图4 西岸锚固区主缆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况） 图5 东岸锚固区主缆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）6 桥塔应力与内力 图6 西岸桥塔应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况） 图7 东岸桥塔应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况） 图8 西岸桥塔轴力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况） 图9 东岸桥塔轴力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况） 图10 西岸桥塔弯矩（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况） 图11 东岸桥塔弯矩（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）7 主缆应力与内力图12 主缆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图13 主缆应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）8 吊杆应力与内力图14 吊杆应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图15 吊杆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）9 加劲梁应力与内力图16 加劲梁应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图17 加劲梁轴力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图18 加劲梁弯矩（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图19 加劲梁竖向挠度（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图20 横向风作用下加劲梁的横向变形10 计算结果汇总表格表1 主塔主要计算结果汇总应力（MPa）轴力（吨）弯矩（KN.m）反力（吨）塔顶位移（mm）MaxMinMaxMinMaxMin西岸桥塔工况一工况二工况三东岸桥塔工况一工况二工况三表2 加劲梁主要计算结果汇总 工况应力（MPa）轴力（吨）弯矩（KN.m）挠度（cm）MaxMinMaxMinMaxMin工况一工况二工况三表3 主缆主要计算结果汇总应力（MPa）轴力（吨）MaxMinMaxMin工况一工况二工况三表4 主缆锚碇受力情况汇总（吨）工况一工况二工况三西岸锚碇东岸锚碇表5 吊杆提供拉力结果汇总（KN）工况一工况二工况三DG019.631.431.3DG117.328.628.5DG219.631.431.3DG318.429.929.8DG418.630.130.1DG518.730.230.1DG618.730.230.1DG718.730.230.1DG818.730.230.1DG918.730.230.2DG1018.730.330.2DG1118.730.330.2DG1218.730.330.2DG1318.930.530.5DG1420.032.732.6DG1521.235.635.5DG165.516.316.0表6 吊杆应力结果汇总（MPa）工况一工况二工况三DG043.369.469.2DG138.263.263.0DG243.369.469.2DG340.766.065.9DG441.266.666.5DG541.366.766.5DG641.366.766.6DG741.366.766.6DG841.366.866.6DG941.366.866.7DG1041.366.966.7DG1141.366.966.8DG1241.366.966.8DG1341.767.567.4DG1444.172.272.1DG1546.978.778.5DG1612.236.035.511 计算结论综合小河村桥设计的分析结果，兹提出结论如下：(1) 在人群荷载作用下主梁最大向下竖向变形值为10.6 cm，参考公路悬索桥设计规范(送审稿)规定的主梁变形值33.3 cm(L/300，L为跨度)，满足主梁变形要求；(2) 在运营阶段状态下，主缆最高应力为15.1MPa，吊索最高应力为1.5 MPa，满足设计强度要求；(3)分析结果表明，在运营阶段主梁受力基本合理，主梁全部处于受压状态，最大压应力为4.