内力组合计算表
钢结构框架柱截面强度稳定计算表
弯矩作用平面外稳定验算： N/(Aφ_y )+(β_tx M_x)/(φ_b#DIV/0! W_x ) #DIV/0! #DIV/0!
M_x M_x M_x N N N A A 0A 0 0 0 W_x W_x W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x i_x i_x 0 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_b φ_ b 0 0 λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 0 0 W_x W_x W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_b 0 φ_b 0 λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ μ 0 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x λ_ x λ_ x #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_b 0 φ_b 0 λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x i_x i_x 0 0 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_ b φ_ b #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y i_y 0 0
主梁内力计算
主梁的内力计算主梁的内力计算包括恒载内力计算和活载内力计算。
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，计算活载作用下的梁桥荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点截面及支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。
一、恒载内力计算1、恒载集度⑴预制梁自重（第一期恒载）①．跨中截面段主梁自重（四分点截面至跨中截面，长7.25m ）(1)0.861625.07.25156.165g KN =⨯⨯=②．马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长3.7m ） 主梁端部截面面积为A=1.176m 2()(2) 1.17600.8616 3.725.0/294.239g KN =+⨯⨯=③．支点段梁的自重（长3.55m ）(3) 1.1760 3.5525.0=104.37g KN =⨯⨯④．横隔梁的自重 中横隔梁体积为：()30.16 1.590.920.240.72/20.120.12/20.219072m ⨯⨯-⨯-⨯= 端横隔梁体积为：()30.25 1.840.80.20.6/20.353m ⨯⨯-⨯=故半跨内横隔梁重量()(4)20.21907210.3532519.7786g KN =⨯+⨯⨯=⑤．主梁永久作用集度()156.16594.239104.3719.7786/14.9825.00/g KN m KN m I =+++= （2）第二期恒载①翼缘板中间湿接缝集度()50.40.1625.0 1.6/g KN m =⨯⨯=②现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：30.16 1.590.20.05088m ⨯⨯= 一片端横隔梁（现浇部分）体积：30.250.2 1.840.092m ⨯⨯= 故()()630.0508820.09225.0/29.960.2809/g KN m =⨯+⨯⨯=③桥面铺装层6cm 沥青混凝土铺装：0.0612.52317.25/KN m ⨯⨯=将桥面铺装重量均分给五片主梁，则()717.25/5 3.45/g KN m ==④防撞栏：两侧防撞栏均分给五片主梁，则()87.52/53/g KN m =⨯=⑤主梁二期永久作用集度II 1.60.2809 3.4538.3309/g KN m =+++=2、永久作用效用：下面进行永久作用效用计算（参照图1-4），设c 为计算截面至左侧支座的距离，并令/a c l =。
4.5桥墩设计计算
④ 偏心距
ex=Md,t/Nd=990.766/8626.788=0.1148m=114.8mm ey=Md,l/Nd=1498.557/8626.788=0.1737m=173.7mm
组合4（不计纵向风荷载）
① 竖向力
0Nd 1.0[1.0 (2291.934 2 2043.3) 1.4 (309.75 976.95) 0.81.488.5 2]
9952.222kN
② 纵向弯矩
0M d ,l 1.0[1.4166 .8 0.8 (1.41076 .378)] 1439 .155 kN m
③ 横向弯矩 0M d，t 1.0[1.4 707 .690 0.81.1 (641 .170 1.918 10.477 )] 1565 .903kN m
④ 偏心距
ex=Md,t/Nd=1565.903/8626.788=0.1815m=181.5mm ey=Md,l/Nd=1439.155/8626.788=0.1668m=166.8mm
表3 基底竖向荷载效应标准值
上部结构 墩帽墩身 基础 汽车荷载 人群荷载 合计
竖向力（kN) 4583.868 2043.300 560.400 1286.700 177.000
组合1：顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计横向风荷载弯矩 组合2：横桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计纵向风荷载弯矩
偏心最大（1.0NG）
组合3：顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计横向风荷载弯矩 组合4：横桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计纵向风荷载弯矩
基底应力验算
表4 基底风荷载和制动力效应标准值
横向力（kN) 横向弯矩（kN·m)
门式刚架荷载计算及内力组合
（一）荷载分析及受力简图：1、永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
恒载标准值（对水平投影面）：板及保温层 0.30kN/㎡檩条 0.10kN/㎡悬挂设备 0.10kN/㎡0.50kN/㎡换算为线荷载：7.50.5 3.75 3.8/=⨯=≈q KN m2、可变荷载标准值门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）。
对于屋面结构，《钢结构设计规范》m，但构件的荷载面积大于602m的可乘折减系数0.6，门规定活荷载为0.5KN/2m。
由荷载规范查得，大连地区式刚架符合此条件，故活荷载标准值取0.3KN/2雪荷载标准值为0.40kN/㎡。
屋面活荷载取为 0.30kN/㎡雪荷载为 0.40kN/㎡取二者较大值 0.40kN/㎡换算为线荷载：7.50.43/q KN m =⨯=3、风荷载标准值 ：0k z s z ωβμμω=（1） 基本风压值 20kN/m 6825.065.005.1=⨯=ω（2） 高度Z 处的风振系数z β 取1.0（门式刚架高度没有超过30m ，高宽比不大于1.5，不考虑风振系数）（3） 风压高度变化系数z μ由地面粗糙度类别为B 类，查表得：h=10m ，z μ＝1.00；h=15m ，z μ＝1.14 内插：低跨刚架，h=10.5m ，z μ＝ 1.14 1.111.00(10.510)1510-+⨯--＝1.014；高跨刚架，h=15.7m ，z μ＝ 1.25 1.141.14(15.715)2015-+⨯--＝1.155。
（4） 风荷载体型系数s μ-0.5-0.6-0.4-0.4-0.5-0.5-0.2+0.8μsμs1其中，s μ＝0.2010.24.760.032301230arctg -⨯=⨯=+ 1s μ＝12 1.00.6(1)0.6(12)0.36915.710.5h h ⨯-=⨯-=+-各部分风荷载标准值计算：w 1k =0z s z βμμω＝7.5×1.0×0.8×1.014×0.6825=4.15 kN/m w 2k =0z s z βμμω＝7.5×1.0×0.032×1.014×0.6825=0.17kN/m w 3k =0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.6）×1.014×0.6825=-3.11kN/m w 4k = 0z s z βμμω＝7.5×1.0×0.369×1.014×0.6825=1.91 kN/m w 5k = 0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.2）×1.014×0.6825=-1.04 kN/mw 6k = w 7k ＝w 8k ＝0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.5）×1.014×0.6825=-2.60 kN/m w 9k = w 10k ＝0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.4）×1.014×0. 6825=-2.08 kN/m 用PKPM 计算门式刚架风荷载结果如下：其中，'1k ω＝4.2KN/m ≈1k ω=4.15 kN/m ；'2kω＝0.2KN/m ≈2k ω=0.17 kN/m ； '3k ω＝-3.1N/m ≈1k ω=-3.11 kN/m ；'4kω＝2.2KN/m ≈2k ω=1.91 kN/m ； '5k ω＝-1.2KN/m ≈1k ω=-1.04kN/m ；'6kω＝-3.0KN/m ≈6k ω=-2.60kN/m ； '7kω＝-3.0KN/m ≈7k ω=-2.60kN/m ；'8k ω＝-2.6KN/m ＝8k ω； '9k ω＝-2.1KN/m ≈9k ω=-2.08kN/m ；'10kω＝-2.1KN/m ≈10k ω=-2.08kN/m 。
24米钢屋架内力组合计算工作表
F*（1）
F1，1*(1)+F2，1*(2)
0.00 -416.62
0.00 -396.15
第二种组合
-9.05 -9.17 -7.39 3.48
8 9.34 8.44 -6.54 4.76 -3.41 1.9 -0.71 -0.44 1.55 -2.46 -0.5 -1 -1 -1 1.37
-4.49 -6.09 -7.39 1.25 3.53 5.31 6.73 -2.34 2.11 -2.04 1.79 -1.75 1.56 -1.53 1.38
452.400
1185.000
253.500 229.000 286.900
80.000
100.000
100.000
0.688
0.555
0.555
4923.215 3367.195 3555.424 1524.893 ########
1.885
2.535
5.655
2.535
140*90*12 125*80*12 125*80*12
Hi -63.31 270.720 338.400 100.000 0.555
75*8 2301.000
2.280 3.500 118.737 96.686 0.442 62.246
Aa -23.86 199.000 199.000 100.000 0.555 199.968
45*6 1015.000
F
47.72
F
47.72
F3
4.15
第三种组合
选定内力设计 值
F3*(1)+F4*(2) F3*(1)+F4*(3)
0.00 -174.02
0.00 -90.89
门式刚架荷载计算及内力组合
（一）荷载分析及受力简图：1、永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
恒载标准值（对水平投影面）：板及保温层 0.30kN/㎡檩条 0.10kN/㎡悬挂设备 0.10kN/㎡0.50kN/㎡换算为线荷载：7.50.5 3.75 3.8/q KN m =⨯=≈2、可变荷载标准值门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）。
对于屋面结构，《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/2m ，但构件的荷载面积大于602m 的可乘折减系数0.6，门式刚架符合此条件，故活荷载标准值取0.3KN/2m 。
由荷载规范查得，大连地区雪荷载标准值为0.40kN/㎡。
屋面活荷载取为 0.30kN/㎡雪荷载为 0.40kN/㎡取二者较大值 0.40kN/㎡换算为线荷载：7.50.43/q KN m =⨯=3、风荷载标准值 ：0k z s z ωβμμω=（1） 基本风压值 20kN/m 6825.065.005.1=⨯=ω（2） 高度Z 处的风振系数z β 取1.0（门式刚架高度没有超过30m ，高宽比不大于1.5，不考虑风振系数）（3） 风压高度变化系数z μ由地面粗糙度类别为B 类，查表得：h=10m ，z μ＝1.00；h=15m ，z μ＝1.14内插：低跨刚架，h=10.5m ，z μ＝ 1.14 1.111.00(10.510)1510-+⨯--＝1.014； 高跨刚架，h=15.7m ，z μ＝ 1.25 1.141.14(15.715)2015-+⨯--＝1.155。
（4） 风荷载体型系数s μ其中，s μ＝0.2010.2 4.760.032301230arctg -⨯=⨯=+ 1s μ＝12 1.00.6(1)0.6(12)0.36915.710.5h h ⨯-=⨯-=+- 各部分风荷载标准值计算：w 1k =0z s z βμμω＝7.5×1.0×0.8×1.014×0.6825=4.15 kN/mw 2k =0z s z βμμω＝7.5×1.0×0.032×1.014×0.6825=0.17kN/mw 3k =0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.6）×1.014×0.6825=-3.11kN/mw 4k = 0z s z βμμω＝7.5×1.0×0.369×1.014×0.6825=1.91 kN/mw 5k = 0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.2）×1.014×0.6825=-1.04 kN/mw 6k = w 7k ＝w 8k ＝0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.5）×1.014×0.6825=-2.60 kN/mw 9k = w 10k ＝0z s z βμμω＝7.5×1.0×（-0.4）×1.014×0. 6825=-2.08 kN/m用PKPM 计算门式刚架风荷载结果如下：其中，'1k ω＝4.2KN/m ≈1k ω=4.15 kN/m ；'2kω＝0.2KN/m ≈2k ω=0.17 kN/m ； '3k ω＝-3.1N/m ≈1k ω=-3.11 kN/m ；'4kω＝2.2KN/m ≈2k ω=1.91 kN/m ； '5k ω＝-1.2KN/m ≈1k ω=-1.04kN/m ；'6kω＝-3.0KN/m ≈6k ω=-2.60kN/m ； '7kω＝-3.0KN/m ≈7k ω=-2.60kN/m ；'8k ω＝-2.6KN/m ＝8k ω； '9k ω＝-2.1KN/m ≈9k ω=-2.08kN/m ；'10kω＝-2.1KN/m ≈10k ω=-2.08kN/m 。
主梁内力计算
主梁的内力计算主梁的内力计算包括恒载内力计算和活载内力计算。
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，计算活载作用下的梁桥荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点截面及支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。
一、恒载内力计算1、恒载集度⑴预制梁自重（第一期恒载）①．跨中截面段主梁自重（四分点截面至跨中截面，长7.25m ）(1)0.861625.07.25156.165g KN =⨯⨯=②．马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长3.7m ） 主梁端部截面面积为A=1.176m 2()(2) 1.17600.8616 3.725.0/294.239g KN =+⨯⨯=③．支点段梁的自重（长3.55m ）(3) 1.1760 3.5525.0=104.37g KN =⨯⨯④．横隔梁的自重 中横隔梁体积为：()30.16 1.590.920.240.72/20.120.12/20.219072m ⨯⨯-⨯-⨯= 端横隔梁体积为：()30.25 1.840.80.20.6/20.353m ⨯⨯-⨯=故半跨内横隔梁重量()(4)20.21907210.3532519.7786g KN =⨯+⨯⨯=⑤．主梁永久作用集度()156.16594.239104.3719.7786/14.9825.00/g KN m KN m I =+++= （2）第二期恒载①翼缘板中间湿接缝集度()50.40.1625.0 1.6/g KN m =⨯⨯=②现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：30.16 1.590.20.05088m ⨯⨯= 一片端横隔梁（现浇部分）体积：30.250.2 1.840.092m ⨯⨯= 故()()630.0508820.09225.0/29.960.2809/g KN m =⨯+⨯⨯=③桥面铺装层6cm 沥青混凝土铺装：0.0612.52317.25/KN m ⨯⨯=将桥面铺装重量均分给五片主梁，则()717.25/5 3.45/g KN m ==④防撞栏：两侧防撞栏均分给五片主梁，则()87.52/53/g KN m =⨯=⑤主梁二期永久作用集度II 1.60.2809 3.4538.3309/g KN m =+++=2、永久作用效用：下面进行永久作用效用计算（参照图1-4），设c 为计算截面至左侧支座的距离，并令/a c l =。
沉箱码头稳定验算和内力计算
码头稳定性验算（一）作用效应组合持久组合一：设计高水位（永久作用）+堆货门机（主导可变作用）+波谷压力（非主导可变作用）持久组合二：设计高水位（永久作用）+波谷压力（主导可变作用）+堆货门机（非主导可变作用）短暂组合：设计高水位（永久作用）+波峰压力（主导可变作用）不考虑地震作用去1（二）码头延基床顶面的抗滑稳定性验算根据《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）第3. 6.1规定应考虑波浪作用，堆货土压力为主导可变时：按（JTJ290-98）中公式（3.6.「4）计算。
/O（/E^W+YE^qH +WY P P R）—+ YE^V + +^Y U^BU）f 应考虑波浪作用，波浪力为主导可抵时：人伉岛+"匕+必符）＜*伉G + *瓦+兄“乙“ +%岛）/短暂组合情况，按《防波堤设计与品工规范》（JTJ298-98）公式5.2.7计算W.〈（血G—人几）/式中：/o 一一结构重要系数，一般港I I取1.0；Y E一一土压力分项系数；取1.35y pw——剩余水压力分项系数；取1.05Y PR --- 系缆力分项系数；1.400—一作用效应组合系数，持久组合取0.7；E V一一码头建筑物在计算面以上的填料、固定设备自重等永久作用所产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值：P w一一作用在计算面以上的总剩余水压力标准值；P RH一一系缆力水平分力的标准值；Eg已聊一一码头面上的可变作用在计算面上产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值：P RV一一系缆力垂直分力的标准值；y G——结构自重力的分项系数，取l.o；G一一计算面以上的结构自重力标准值；f一一沿计算面的摩擦系数设计值，查表可得0.6,胸墙0.55y d一一结构系数，不考虑波浪作用，取l.o（三）码头延基床顶面抗倾稳定性验算根据JTJ290-98第3.6.3规定应考虑波浪作用，堆货土压力为主导可变时，按JTJ290-98公式3.63-4计算：人伉M钳+%M钟+^y p M pB）＜丄仇+ +«M師+叽M爲应考虑波浪作用，且波浪力为主导可变作用时，按JTJ290-98公式3.63-3计算：人伉M钿+ “册阳+ 钟）＜丄（/M G +人M咖+吸JYa短暂组合情况，按《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）公式5. 2.5计算几0 （几pM/诂 + 兄＜一几G M G抗倾稳定性见表（四）基床承载力验算1•基床顶面应力计算组合持久组合情况一：设计低水位（永久作用）+波谷压力（主导可变作用）+ （堆货+前沿堆货+门 机情况）（非主导可变作用）短暂组合情况：设计高水位（永久作用）+波峰期波峰压力（主导可变作用）2.持久组合一基床顶面应力计算：V K = 3547.22 + 97.21 + 390 + 241.7 + 117.45 + 27.7 = 4391.2S （kN/m ）M R = 22951 .71 +1526.85+ 102.5 + 271.96 + 4290 +934 = 30077 ・02(RN ・mlm)M° = 4070.85 +1751.3 +1027.9+1201 = 8051 ・ 1伙 N" / m)£ =耳一 5.02 = 1.53(g) —maxGnin 严91.28 6心3 "CM)如13.1 13.1 1719 23 •短暂组合情况基床顶面情况计算: V, =2311 -29.82 = 2281 伙 N/w?) M R =15136 .l(kN m/m)M° = 2052.3 + 217 = 2269 3(kNmhri) ..15136.7-2269 — Bg = ------------------- = 5.64(/??) > — ~ 2281 3 13 1£ =亍-5.64 = 0.91(加)^max _ 2281 门丄 6x 0.91 v _246.7 ‘ _ _ ““= ]3 ] (1 -]彳])=143.9 < 6 = 600kPCl满足承载能力要求（五）码头整体稳定性验算按照《港口工程地基规范》第5.1.3条规定，取设计低水位进行验算。