渡槽钢架设计

2.刚架部分设计2.1刚架结构设计2.1.1横向计算2.1.1.1刚架选择及内力计算刚架顶端至地表距离最高约13m，取刚架立柱纵向尺寸«=650mm（满足350mm<b<700mm,b=（】-）H）。取立柱横向尺寸h=350mm（满足i i2030 i1 、250mi<h<500mnhi=（0.5-0.7）b），悬臂长度C=350mm（满足C>^b），牛腿高度h=700mm（满足h>b）倾角a=45。，刚加立柱中心距B=3.5m，H在15m以内，故采用双层单刚架，上层11=6m，下层12=7m，横梁高h2=400mm梁宽b2=300mm（满足b2=（0.5-0.7）b1）横梁与立柱连接处的托承做成倾角45。，高度200mm，以便改善交角处的应力状态，见图2-1。

图2-1刚架尺寸图2.1.1.2内力计算1.刚架基本荷载计算刚架立柱为大偏心受压构件，内力计算主要考虑T1,T2,T'作用下，对刚架产生的弯矩、剪力、轴力（垂直节点荷载p,p',p,p,p只使立柱产生轴力对刚架不1 2 3产生弯矩和剪力），见图2-2。图2-2刚架内力图T1为槽身和节点1下半柱范围内风压力之和，即T1=T0+T'=h叩=1.3x1.14x0.35x2.26x5=5.86kNT0L为每跨槽身长。其中A=H1LH1为槽身高，风荷载标准值①=二—S'〉=0.52kN/m2kA2.26x5T'=① -0.52x0.65x6—2.0kN气设—1.2(T0+T')=1.2(4.8+2.0)=8.16kNT—1.2(3bl+2robl)=1.2x0.52x0.65(6+2x7)=8.1kN2设 k11k12

⑵槽身自重及槽内水重计算P设=[(28.3+17.5+2.1)x5+2x25x0.2x0.2x2.7]x1.05=257.15kN刚架自重计算⑶刚架自重计算pi疽25x(°.35x3+0.4xL3)x爵5xL05=26.7林…小7、P2设=25x[(3+万)x0.35+0.4x1.3]x0.65x1.05=47.69kN7P3设=25x-x0.35x0.65x1.05=20.9kN风力转化后的拉压力Hh 2.260.4P设B 3.52.选择最不利荷载组合计算内力刚架立柱为大偏心受压构件，在M相同的情况下，N越小越危险；在N相同的情况下，P设B 3.52.选择最不利荷载组合计算内力刚架立柱为大偏心受压构件，在M相同的情况下，N越小越危险；在N相同的情况下，M越大越危险。故取空槽有侧向风压，无人群荷载的持久情况B即=1.0）的基本组合为最不利情况。利用对称性，用力法解超静定结构。作出M,N图2-3。2.2柱顶牛腿计算2.2.1荷载计算柱顶牛腿应满足下式:qG=1.05x(28.3+17.5+1.08+2.1+56.51)=110.76kN/mqK=1.2x2.4=2.88kN/mF=359.72kNFh=5.86kNh=h-a+c(tga(=700-40+350xtg45=1010mm阳-0.5七)上、=0.8x(1-0.5W)技x判=t010=2399.86kNFs0.5+a 359.72 0.5+175h0 1010

2.3条形基础立柱传至地基顶面的轴向力设计值为N1,N2，见图2-4。N1=359.72x0.9=323.75kNN2=308.26x0.9=277.43kN

L.-IE」图2-4地基内力图L.-IE」图2-4地基内力图M=M+M+(V+V)h+(N-N)1=39.14x2x0.9+(8.16x2x0.9x0.9)+(323.75-277.43)x1.65=160.1kN-m基底反力:Pmax=(d+“+q+6M0)mm ab ba2,323.75+277.43“…c6x160.1、=( +20x1.2x2土 )5x2 2x52=127.33kN/m288.906kN/m2其中q=YdbPmax=127.33kN/m2V1.2f—=200kN/mPmaxY

d―max ―max min2127.33+88.9062=108.12kN/m2V—f=竺=峻切《启2j 糜di满足地基承载力要求。

地基净反力：Pmax=Ni+”+竺^=60.118+19.212=79.33kN/m2nminabba240.906kN/m22.3.2.1弯矩计算1、将基础简化为“倒双悬臂梁”计算，由结构力学知识解出最大正负弯矩。x=0.85m处M=斯bx2+上(P-P)b-x3+MTOC\o"1-5"\h\z2nmin 6anmaxnmin 2- - 1 .=—X40.906X2X0.852+——(79.33-40.906)x2x0.853+39.146x5=70.26kN-mx=4.15m处M=^P bx2+—(P-P)b-x3+2(M+Vh)-N(x-0.85)2nmin 6anmaxnmin 2=1X40.906X2X4.152+1(79.33-40.906)x2x4.153+2(39.14x0.92 6x5+8.16x0.92)-277.43x0.9x3.3=147.3kN-m故最大正弯矩为M=147.3kN•mM=四M=1.0x0.9x147.3=132.6kN•m正设 0求最大负弯矩—M=0时，M达到极值。d此时x=此时x=LPnmin

nmaxnmin[1+电•Pnmax-PabP2nminu40.906 「r2X277.4379.33-40.9064=5 L，1+ 179.33-40.906 5x2 40.9062即最大负弯矩在x=2.7m处。M=1Pbx2+L(P-P )bx3+M+Vh-N(x-0.85)负2nmin 6anmaxnmin 2=1X40.906X2X2.72+