人行悬索桥桥梁结构计算书.doc
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人行悬索桥桥梁结构计算书
概况
本桥桥型采用单跨人行吊桥,上部结构采用悬索结构,拉索锚固于桥台上。该悬吊桥主跨45m,桥面净宽2.0m,矢跨比为1/30。
主索采用抛物线型,主索采用钢绞线挤压式拉索体系HM.GJ15-9,其公称直径84mm,抗拉强度1860MPa;破断力P=2083.2KN。
平衡索采用抛物线型,采用钢绞线挤压式拉索体系HM.GJ15-3,其公称直径50mm,抗拉强度1860MPa;破断力P=781.2KN。
抗风索采用抛物线型,主索采用钢绞线挤压式拉索体系HM.GJ15-9,其公称直径84mm,抗拉强度1860MPa;破断力P=2083.2KN。
在主索间设置平衡梁,平衡梁所用材料为HW 300x300x10/15工字钢;桥面采用硬杂木桥面,满铺于人行道索上,桥面板与人行道索均采用U型螺栓连接;桥跨栏杆采用槽钢穿护手绳的柔性栏杆,扶手索采用规范6×19S+IWS的钢芯钢丝绳,公称直径12mm,抗拉强度1770MPa,。桥跨栏杆采用140x60x4.0槽钢,并焊接于横梁端头。
设计规范
1、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11—2011);
2、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166—2011);
3、《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95);
4、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015);
5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);
6、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008);
7、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005);
8、《公路桥涵地基及基础设计规范》(JTG D63-2007);
9、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025—86);
10、《钢结构设计规范》(GB 50017—2003);
11、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011);
12、《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T 722-2008);
13、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ 2—2008);
14、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001);
以及其它国家和福建省有关规范、规程和规定。
参考规范:
《公路悬索桥设计规范》(报批稿)。
技术标准
1、使用功能:专用人行桥
2、设计荷载:纵向整体计算采用4.5kN/m2,人行道板局部计算荷载采用4.5kN/m2或1.5kN集中力,栏杆局部构件计算采用竖向荷载1.2kN/m,水平向外荷载2.5kN/m。
3、桥面标准宽度:桥面组成为0.45m(平衡梁、栏杆及扶手索区)+1.9m(人行道板)+0.45m(平衡梁、栏杆及扶手索区)=2.7m
4、设计安全等级:一级
5、环境类别:II类
6、桥梁设计基准期:100年
7、桥梁使用年限:100年
8、通航要求:无
9、设计水位:252.64m
10、地震动峰值加速度:0.1g
设计荷载
4.1材料
项目\材料
单位
钢绞线
钢丝绳
钢材(Q235C)
标准强度
MPa
1860
1770
235
弹性模量E
MPa
1.95E+05
2.05E+05
2.06E+05
容重
kN/m3
78.5
78.5
78.5
比热
/℃
1.20E-05
1.20E-05
1.20E-05
泊松比γc
0.3
0.3
0.3
剪切模量G
MPa
8.10E+04
4.2 荷载
恒载:考虑主索、平衡梁、桥面板、栏杆及扶手索,结构自重按照实际重量根据面积与容重之积计入。
人群活载:考虑满人工况及半宽偏载工况,人群荷载集度为4.5kN/m2。
风力:横向风压按百年一遇0.35kPa取值,作用于桥梁构件侧立面。运营风压0.15kPa。
温度:整体升、降温,按20℃基准温度考虑升温30℃、降温30
地震作用:采用反应谱法。
计算结果
5.1计算模型
按照《公路悬索桥设计规范》(送审稿):对于跨度小于200m时,可以采用弹性理论进行整体计算。本桥计算跨径45m,建模采用midas civil 2013进行空间建模,建模按1/30的垂跨比作为成桥理论线形。
桥梁计算模型
桥梁计算模型离散图
5.2施工步骤
步骤一,施工好桥台架主缆和平衡索(桥台在程序中未模拟)
步骤二,安装平衡梁和抗风索
步骤三,安装栏杆立柱和桥面板
步骤四,安装扶手索,成桥
5.3施工阶段的挠度图及安装线形控制
步骤一,施工好桥台架主缆和平衡索(桥台在程序中未模拟)
步骤二,安装平衡梁和抗风索
步骤三,安装栏杆立柱和桥面板
步骤四,安装扶手索,成桥
主索安装线形控制表
阶段号
阶段
上一阶段跨中挠度(m)
本阶段跨中挠度(m)
增量(m)
理论线型(m)
本阶段施工线形控制值(m)
1
安装主缆和平衡索
0.0000
-0.
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