小跨度吊橋設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-26 01:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 邊重力：主索重力：吊桿重力：(約)抗風索：合計： 恒載作用下主索水平拉力： 活載內(nèi)力計算最不利偏載時的橫向分布系數(shù)計算。橋面凈寬(橫梁計算跨徑為，偏載車輪距車道，車輪距橫梁支點距離為，如圖27所示180100490圖27 荷載布置圖沖擊系數(shù)等代荷載查公路設(shè)計手冊《橋涵基本資料》上冊P41汽10。汽10作用下主索水平拉力 主索水平拉力 主索在索鞍處最大內(nèi)力計算 邊索內(nèi)力計算邊索傾角： 索的強度驗算主索采用七根，抗拉強度，整條鋼絲破斷拉力為(公路設(shè)計手冊《橋涵基本資料》下冊，以邊索最大內(nèi)力進行驗算。安全系數(shù) (安全) 撓度驗算 主索因溫度及荷載作用下的撓度計算建橋地區(qū)最高溫度 建橋地區(qū)最低溫度 安裝完畢時的溫度 主索長度 溫度上升溫度下降荷載作用下主索彈性伸長 (22) (23)代入(23)式(查公路設(shè)計手冊《橋涵基本資料》)下冊，直徑39mm的全部鋼絲斷面積汽10全跨布載時彈性伸長 代入(2)式得 恒載作用時彈性伸長 同樣采用上面的公式 主索伸長引起跨中矢高的變化《公路鋼橋》公式可得 得 升溫時 降溫時活載作用時 恒載作用時 最不利情況活載作用和升溫時 邊索因溫度及荷載作用下引起主索跨中撓度的計算同主索一樣的公式進行計算溫度變化和荷載作用下的邊索伸長左岸邊索伸長度 升溫時 降溫時 活載作用時由主索傳來的邊索活載拉力，可將主索傳來的恒載和活載的拉力減去恒載引起的邊索拉力，邊索恒載拉力恒載作用時右邊計算同左邊略溫度和荷載作用下邊索伸長組合左岸 右岸邊索溫度及彈性伸長引起主索跨中矢高的變化計算公式按《公路鋼橋》式 (24)將代入(24)式 式簡化 最不利情況下跨中矢高變化值計算安全 抗風索的計算 抗風索布置抗風索曲線方程 (跨中為坐標原點)抗風索平面與水平面成角抗風索矢高 (，按主跨范圍內(nèi)為曲線范圍外為直線)抗風索在跨端處的切線傾角 (25)將代入(25)式抗風索的邊索與水平面夾角為取右邊索為例，推算各邊索夾角邊角實際長度(抗風索直線段)對應直角邊長 b在垂直方向的投影高邊索傾角擬使邊索垂直于錨碇樁，因而錨碇樁與垂直方向夾角為，見圖28 圖28 錨樁 抗風索的設(shè)計 抗風索風力計算橫橋向迎風面積計算欄桿橋面系式中：——欄桿高(m) ——緣石高(m) ——計算跨徑減去橋塔寬(m) ——迎風面折減系數(shù)，見《公路橋涵設(shè)計遍用規(guī)范》附錄三 ——橋面鋪裝高衡梁： 風壓強度橋位處基本風壓 ，風壓力. 抗風索主索設(shè)計主索水平拉力主索最大拉力主索強度驗算采用有機物蕊的鋼繩，破斷拉力為安全系數(shù)風力為次要的可變荷載，對此已屬安全 抗風拉索的設(shè)計如圖29取跨中節(jié)點，作用于節(jié)點上的力為522350圖29 抗風索結(jié)點從圖29得按《公路橋涵設(shè)計手冊—基本資料》取，鋼絲繩(帶—有機物蕊)破斷拉力為安全系數(shù)安全 抗風索錨碇的設(shè)計重力式錨碇驗算見圖210抗風主索水平拉力圖210 錨碇傾角滑動穩(wěn)定驗算重力式錨臺體積 安全系數(shù) 安全錨碇拉桿設(shè)計采用圓鋼拉桿其面積有效面積半徑15mm錨碇樁設(shè)計錨碇樁25號混凝土，尺寸按最低配筋率配筋 ：%鋼筋總面積為選用光圓鋼筋的總面積錨碇拉力 由《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》，按平衡條件計算中性軸 (26)代入(26)式正截面強度公式 吊桿設(shè)計 吊桿形式和各部尺寸吊桿間距：設(shè)計荷載：汽10吊桿構(gòu)造見大圖 吊桿承受的荷載內(nèi)力橋道恒載：(半橋)抗風索恒重：最大吊桿自重估計：一根吊桿承受恒重為：由于橋窄(如圖12)，不能偏載布置只能對稱布置，橫向分布系數(shù)對任一吊桿，最不利位置為汽10車輪作用于一吊桿處(見圖211)400350350圖211 荷載布置圖吊桿承受恒、活載內(nèi)力 吊桿及連接件設(shè)計吊桿由上、下兩段組成，上段由一根軋制圓鋼通過上連接塊連接，下段由兩根軋制圓鋼與橫梁連接，以便在安裝和使用過程中適當調(diào)節(jié)吊桿長度。下吊桿設(shè)計選用的下吊桿、螺紋深度，以螺桿最小凈截面驗算實際應力 上吊桿設(shè)計選用48上吊桿，螺紋深度連接塊驗算上連接塊驗算鋼下連接塊最小截面比上連接塊大，可不驗算。 索夾設(shè)計 索夾尺寸見大圖3 U形環(huán)強度驗算U行環(huán)采用45號鑄鋼ⅠⅠ截面拉應力驗算ⅡⅡ截面剪應力驗算ⅢⅢ截面剪應力ⅠⅠ截面剪應力驗算ⅡⅡ截面鋼銷對U形環(huán)的擠壓應力容許擠壓應力為(查《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 ) 橋塔計算 橋塔及基礎(chǔ)尺寸：強風化黑云斜長片麻巖，基礎(chǔ)下半部用20號混凝土 橋塔計算 基本假定，塔腳當作嵌固考慮，橋塔分別按縱向(順橋方向)及橫向(垂直橋軸方向)兩種情況計算應力，因控制橋塔設(shè)計的外力主要是垂直力，而溫度降低時產(chǎn)生的垂直力最大。按照溫度降低考慮。5．不計地震力 塔拄承受的荷載計算帽梁：每個柱上柱每個柱橫梁每個柱下柱每個柱基礎(chǔ)邊跨支反力估計200kN每根塔柱重力式橋墩(以南岸橋墩計算為例)表28表28 塔柱承受的垂直力及水平力匯總表項目活載靠近塔柱水平力垂直力垂直力合計鋼索傳來的力恒載 570汽車活載 人行活載87溫度 索鞍重力3030塔頂力的總合 ⅠⅠ斷面帽梁上柱橫梁下柱汽車荷載5050人群風力合計 ⅡⅡ斷面墩身合計 輥軸滾動產(chǎn)生的摩阻力按下式計算式中：——塔頂處垂直力 ——輥軸半徑對塔未計入溫度影響 計入溫度影響 得 橋塔內(nèi)力計算橋塔分別按順橋方向(縱向)及垂直橋面軸方向(橫向)二種情況進行計算橋塔縱向內(nèi)力計算不計地震荷載的內(nèi)力計算橋塔的縱向作用力為主索，錨索傳來的垂直力及索鞍輥軸與支座的水平摩擦力。不考慮塔柱平面的扭曲作用及剪力引起的應力，塔柱彎曲應力由下式計算式中：——分別為作用塔頂?shù)目v向水平力和豎向力 y——塔柱頂?shù)乃轿灰屏? c——索鞍位移量橋塔各斷面的變位計算由輥軸滾動摩擦力塔頂與計算斷面間的位移以塔頂為原點值可采用近似公式計算(即將用級數(shù)展開)式中：h—— x——塔頂?shù)接嬎銛嗝婢嚯x——塔頂水平位移 塔頂水平位移采用材料力學的方法計算 表29 應力計算表塔頂作用力續(xù)表29計算斷面至塔頂作用點距離計算斷面垂直力(kN)索鞍輥軸位移量邊跨自重反力(kN)200支點到斷面中心距e(m)主橋活載反力主橋支座偏心 橋制動力(kN)150制動力距計算斷面距離d(m)邊跨支座摩擦力f(kN)105F距各斷面距離e (m)塔頂荷載偏心彎距組合Ⅰ①+②+③+④+⑥彎距組合Ⅱ①+②+③+④+⑤+⑥斷面積正應力截面抵抗距摩應力 續(xù)表29彎應力橋塔橫向內(nèi)力計算系數(shù)計算 (1)帽梁(橫梁)ab的截面特征計算(圖212)圖212 ab梁截面 =(2)cd梁截面150100圖213 cd梁截面主力計算(1)橫梁重力計算上橫梁ab重力下橫梁cd重力ansys計算結(jié)果如下：PRINT FORC ELEMENT SOLUTION PER ELEMENT ***** POST1 ELEMENT NODE TOTAL FORCE LISTING ***** LOAD STEP= 0 SUBSTEP= 1
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