拱桥—钢管拱计算书(DOC)
630管桩-乌鲁木齐钢管拱支架计算书

乌鲁木齐河特大桥128简支系杆拱钢管拱安装计算书编制:复核:批审:中铁大桥(郑州)工程机械有限公司二0一一年九月乌鲁木齐河特大桥钢管拱安装支架计算一、工程概况乌鲁木齐河特大桥主桥上部结构采用1孔128m简支系杆拱。
拱轴线采用二次抛物线,矢跨比f/L=1/5,理论计算跨度L=128m,理论拱轴线方程为:Y=0.8X-0.00625X²。
横桥向设置两道拱肋,拱肋中心间距13.8m。
系梁采用预应力混凝土简支箱梁,采用单箱双室截面,采用支架上分段现浇施工,钢管拱肋在系梁及支架上拼装合拢,即主桥采用先梁后拱的施工方法。
结构设计为刚性系梁刚性拱,设两道拱肋,拱肋采用外径φ1300mm 壁厚δ=20mm的钢管混凝土空腹哑铃型截面,上下两钢管中心距2.6m,拱肋截面高3.9m,拱肋上下钢管之间连接缀板δ=20mm。
施工时按施工拱轴线制作和拼装,拱肋弦管采用2m/2.5m长的直管折线对接起拱。
拱肋钢筋在工厂已制作完成,为便于运输,每条拱肋划分为11个运输节段(不含预埋段)。
全桥共设置6组K形横撑,每道横撑均为空钢管结构。
横撑上下管采用外径φ800mm,壁厚δ=12mm的钢管,每组K撑上、下管采用外径φ600mm,壁厚δ=10mm的钢管。
两道拱肋共设17对吊杆,第一对吊杆距离支点14.4m,其余吊杆中心间距均为6.2m。
每处吊杆均为双根85丝φ7mm的环氧喷涂平行钢丝束组成,双吊杆之间纵向间距50cm,每处吊点系梁设0.35m厚的隔板。
拼装支架采用φ630mm,壁厚δ=8mm的钢管桩,以及工16、槽钢[ 20型钢连接系组成框架结构。
二、计算依据1、中铁第一勘察设计院设计的乌鲁木齐河特大桥施工图:兰乌二线施桥LXTJ-9(标)-A;2、《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401—2003)3、《铁路桥涵设计规范》(TB10203—2002)4、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)5、《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)6、《起重机设计规范》(GB /T3811—2008)7、《钢管混凝土拱桥技术规程》(征求意见稿/福建省工程建设地方标准)三、计算模型及假定计算模型选取二分之一的支架结构进行验算,支架钢管桩及连接系简化为梁单元,拱肋结构(含横撑)按照实际尺寸以梁单元的形式加于模型中。
钢管混凝土拱桥稳定性的计算理论简述

钢管混凝土拱桥稳定性的计算理论简述摘要:本文针对钢管混凝土拱桥的稳定性问题,从理论计算的角度对其进行了探讨。
首先简述了钢管混凝土拱桥的构造特点和受力情况,然后介绍了钢管混凝土拱桥的设计原则和设计计算方法。
接着阐述了钢管混凝土圆形拱桥的静力分析方法,并针对桥墩的稳定性进行了数值模拟计算。
最后对钢管混凝土拱桥的稳定性进行了评估,并提出了相应的加固措施。
关键字:钢管混凝土拱桥,稳定性,设计原则,设计计算方法,数值分析,加固措施。
1. 引言钢管混凝土拱桥是一种新型的桥梁结构,具有承载力大、刚度好、耐久性强、施工方便等优点,特别是在跨度较大的工程中表现出了明显的优越性。
然而在钢管混凝土拱桥的设计和施工中,其稳定性问题一直是困扰工程师们的难题。
本文旨在探讨钢管混凝土拱桥的稳定性问题和相应的解决方法,为相关工程实践提供参考。
2. 钢管混凝土拱桥的构造特点和受力情况钢管混凝土拱桥是一种以钢管为骨架、混凝土为填充物的桥梁结构。
其构造特点主要包括以下几方面:(1)柱与拱采用钢管混凝土结构,两者通过锚固套筒连接起来,形成整体结构;(2)拱段分布顺应曲线,通过节点连接完成整个结构;(3)横向变位通过悬臂梁与拱顶连接传递;(4)桥面铺装采用钢筋混凝土铺装层覆盖沥青路面。
钢管混凝土拱桥所受的荷载作用主要分为水平荷载和垂直荷载两种。
水平荷载包括风荷载和地震荷载,作用于桥梁的平面上。
垂直荷载包括自重和交通荷载,作用于桥梁的竖直方向上。
在桥梁的使用过程中,还可能出现冰雪荷载、水流荷载等非常规荷载。
3. 钢管混凝土拱桥的设计原则和设计计算方法(1)设计原则钢管混凝土拱桥的设计应符合以下原则:① 桥面宽度应符合交通规定,并满足行车安全和通行舒适性要求;② 拱形应满足静力平衡和刚度要求;③ 桥墩应满足稳定性和承载能力要求;④ 施工应符合安全、经济、高效的要求。
(2)设计计算方法钢管混凝土拱桥的设计计算方法应分为静力分析和动力分析两部分。
拱桥满堂支架计算书

满堂支架计算书一、工程概况1、主拱肋截面采用宽9.6m,高1.3m的单箱三室普通钢筋混凝土箱型断面,顶、底板厚度均为22cm,腹板厚度均为35cm,拱脚根部段为2m长的实体段。
拱肋混凝土标号为C40,混凝土数量共计426.7m³,钢筋数量共计182994.5kg。
2、支架采用满堂式碗扣脚手架,平面尺寸为58m*9.6m。
其立杆在桥墩处横距为60cm、纵距60cm;其余横距为60cm、纵距为90cm、横杆步距为120cm组合形式布置纵横向均设置斜向剪力撑,以增加整个支架的稳定性。
3、拱盔采用φ48(d=3.5mm)钢管,钢管壁厚不得小于3.5 mm(+0.025mm)弯制。
4、底模采用15mm竹胶板,竹胶板后背10*8木方,木方横桥向布置,布置间距30cm控制。
二、满堂支架计算书1、支架荷载分析计算依据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/F50-2011)《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)《路桥施工计算手册》其他现行规范。
2、荷载技术参数a.新浇钢筋混凝土自重荷载25KN/㎡b.振捣混凝土产生的荷载2.0KN/㎡(JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182)c.施工人员、材料、机具荷载2.5KN/㎡(JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182)d.模板、支架自重荷载2.5KN/㎡e.风荷载标准值采用0.6KN/㎡f.验算倾覆稳定系数2(JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182)3、荷载值的确定进行支架设计时,所采用的荷载设计值,取荷载标准值分别乘以下述相应的荷载分项系数,然后组合而得;本工程满堂支架采用碗扣式脚手架搭设,其立杆在桥墩处横距为60cm、纵距60cm;其余横距为60cm、纵距为90cm、横杆步距为120cm组合形式布置,其上设可调顶托,上铺钢管和方木形成模板平台,支架承载最不利情况为拱板混凝土浇注完毕尚未初凝前底板范围内的杆件承载。
钢管混凝土拱桥实例巫山桥

通过施工实践、工艺优化与改进,解决了施工中存在的关 键技术问题;
最终形成了一整套先进的钢管混凝土拱桥设计施工技术。 并通过巫山长江大桥的工程实践得到验证。
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8、确定了吊杆构造及耐久性设计 本桥免维修周期为30年,本桥结合自身特点,全面考 虑采用了多重体系设防相结合的综合防护方案,同时,吊 杆是可更换的。 (1)吊杆采用109φ7毫米预应力环氧喷涂钢丝,防腐 体系为:镀锌层+环氧层(160um)+防腐脂+聚乙稀护 套(双层)+发泡聚氨脂+哈氟管组成。
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5、主拱圈安装方案总体设计
(1)扣塔及索鞍: 安装在两岸上,塔高约100米,塔距576米,以钢管砼
柱拼装组成,横向采用门柱式结构,便于起吊单元通过。 扣塔顶设置索鞍,便于扣索通过(扣索在尾端锚梁处张 拉)。 (2)锚碇、锚梁及扣点:
(二)大跨钢管砼拱桥施工工艺设计
1、拱肋安装方案的确定
根据本桥位地形特点、河道运输条件、施工水位高低 及拱肋节段组成重量,经多种施工方案论证比选,采用无 支架缆索吊装工艺安装拱肋,是可行、风险小、经济的施 工方案。
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钢管混凝土系杆拱空间结构计算书

钢管混凝土系杆拱空间结构计算书一、设计依据1、交通部部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2021);2、交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2021);3、交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2021);4、交通部部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85);5、交通部部颁《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89);6、交通部部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000); 7、交通部部颁《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2021); 8、中国工程建设标准化协会标准《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS-28:90);9、建设部部颁《钢结构设计规范》(GB50017-2021); 10、Dr.Bridge系统--<>V3.1版; 11、Midas Civil 6.7.1空间有限元分析软件二、技术指标1、路线等级:高速公路,按双向6车道计算;2、计算行车速度100公里/小时;3、半幅桥面宽度:0.5米(护栏)+11.5米(行车道)+0.5米(护栏)=12.50米;5、设计荷载:公路-Ⅰ级;6、结构重要性系数:1.1;7、桥孔布置:跨径60米系杆拱桥;8、桥面采用单向横坡2%(由横梁倾斜形成); 9、护栏类别:采用三横梁护栏,护栏底座宽50厘米三、材料参数1、混凝土:a、系梁采用C50混凝土:轴心抗压标准强度fck=32.4Mpa,抗拉标准强度ftk=2.65Mpa 弹性模量Ec=3.45×104Mpa。
容重2.6t/m3;b、沥青混凝土铺装8厘米,按9厘米计入受力,容重2.3t/m3;c、整体化混凝土采用10厘米C50混凝土,容重2.6 t/m3; 2、钢材:a、预应力钢绞线:采用��15.20Ⅱ级松弛钢绞线束标准强度fpk=1860 Mpa,弹性模量Ep=1.95×105 Mpa。
系杆拱桥梁计算书

桥梁70m系杆拱结构计算书一、工程概况(1)桥梁主桥上部采用71.8m单跨预应力混凝土系杆拱,为刚性系杆刚性拱,计算跨径L=70m,拱轴线为二次抛物线,矢跨比为1/5,矢高为14m。
拱肋采用等截面“I”字型截面,拱肋高1.4m,宽1.0 m;系杆采用等截面箱梁,系杆高1.6 m,宽1.0 m;每片拱片设间距为5m的吊杆13根,吊杆采用带PES护层的平行钢丝成品索;端横梁高度为 1.4m~1.449m,内横梁高度为 1.3m~1.349m,桥面双向1.5%横坡通过横梁高度的变化形成。
(2)吊杆采用两次张拉,张拉控制力和张拉顺序见《主跨上部结构施工顺序图》。
(3)主桥下部结构采用柱式墩、钻孔灌注桩基础。
柱距7.5米,截面为1.6米圆柱,每墩基础采用8根直径为Φ1.2米的钻孔灌注桩。
二、设计技术标准1.设计荷载:人群荷载3.5KN/m22.桥面宽度:0.3m(护栏)+ 5.9m(行车道)+0.3m(护栏)=6.5m3.通航净空:45×5m,最高通航水位为10.458m4.纵坡竖曲线:纵坡2.5%,竖曲线半径为1000m5.设计地震烈度:6度,按7度设防,设计基本地震加速度值0.05g。
二、设计主要材料1.混凝土:主桥拱肋、主桥系杆、横梁为C50混凝土,预应力空心板为C50混凝土,行车道板、风撑、桥面现浇整体化混凝土为C40混凝土,墩帽、墩身、台帽、台身、承台、背墙、挡块、护栏、桥头搭板等为C30混凝土,钻孔灌注桩为C25混凝土,桥面铺装为砼混凝土。
2.预应力钢绞线:应符合ASTM A416-02a的规定。
单根钢绞线直径φS15.2mm,面积Ay=140mm2,钢绞线标准强度fpk =1860MPa,弹性模量EP=1.95×105MPa。
3.吊杆材料:吊杆采用带PES护层的平行钢丝成品索,规格为φ7-37,fpk =1670MPa,锚具采用冷铸镦头锚。
4.普通钢筋:采用符合GB 13013-1991和GB1499-98国家标准的R235钢筋和HRB335钢筋。
金塔大桥主桥施工计算书

丹金溧漕河航道整治工程DJLC-SG-QL4标金塔大桥主桥钢管砼劲性骨架系杆拱施工计算书江苏舜通路桥工程有限公司丹金溧漕河航道整治工程DJLC-SG-QL4标项目经理部二零一二年十一月丹金溧漕河航道整治工程DJLC-SG-QL4标金塔大桥钢管拱劲性骨架系杆拱施工计算书1.工程概况1.1工程概况金塔大桥位于金坛市开发区和白塔境内,横跨丹金溧漕河航道,桥梁与航道夹角78.65°,斜桥正做,航道改建标准为三级。
桥梁中心桩号K0+433.00,起点桩号K0+181.282,终点桩号K0+584.66,桥梁全长403.378m。
主桥总宽30.1m,引桥总宽27.7m。
桥跨布置为10×20m(预应力砼空心板)+97m(下承式钢管砼系杆拱)+5×20m(预应力砼空心板)。
主桥上部结构采用下承式钢管砼系杆拱,计算跨径96m,矢跨比1/5,矢高19.2m,拱轴线为二次抛物线;系梁采用箱形截面,梁高2.0m,宽1.2m,拱脚处加宽至1.4m,加高至3.3m;拱肋采用哑铃型钢管砼,每个钢管外径1.0m,钢管及腹板壁厚14mm,钢管内充C40微膨胀砼,腹腔中不填充砼,拱肋高度为2.4m;每片拱肋设间距为5.0m的吊杆,共16根,吊杆为刚性吊杆,采用PESF7-61新型低应力防腐拉索;风撑采用5道一字型钢管风撑,2道K字风撑,钢管壁厚为14mm;端横梁高2.0m,中横梁高1.35m,宽0.6m,两侧设牛腿以支撑行车道板;行车道板采用25cm高实心板。
主桥桥梁竖曲线由系杆的成桥线形来实现,桥梁横坡由系杆相对高度来调整。
每一片系杆内布设12束15-9钢绞线和2束15-10钢绞线,除2束直线束外其余钢束锚下张拉控制应力均为0.75f。
pk每根中横梁内布设2束12φs15.2钢绞线、2束8φs15.2钢绞线;每根端横梁内布设2束12φs15.2钢绞线、2束10φs15.2钢绞线;横梁钢束锚下张拉控制应力均为0.75f。
钢管拱桥上部结构计算

钢管拱桥上部结构计算摘要:钢管拱桥在实际中应用,纯钢管拱桥适用于跨径相对不大的中桥,且钢管拱桥造型优美、单跨有利于桥下通航,故适用于城市桥梁。
关键词:钢管、拱桥、桁架。
Abstract: the steel tube arch bridge in practice, pure steel tube arch bridge is applicable to span the relatively modest medium-sized Bridges, and steel tube arch bridge modelling beautiful, single span bridge for navigation, reason for city bridge.Keywords: steel tube, arch bridge, truss.一、工程概况本桥结构形式为单跨32m下承式钢管拱桥,拱圈为双层钢管桁架结构,下层拱圈直径为0.5m圆形钢管,共设四道,上层拱圈直径为0.4m圆形钢管,共设三道。
桥梁全宽8.1m,桥梁断面布置为:0.25m(栏杆)+3.8m(车行道)+3.8m (车行道)+0.25m(栏杆)。
桥梁主桥全长37m。
二、设计标准1、桥梁设计基准期:100年2、桥梁安全等级:一级3、荷载标准:汽车荷载:公路Ⅰ级。
4、温度荷载:升温35°C,降温20°C5、矢跨比:(f/L)=1:13.2,计算跨径(拱轴线跨径):L=32m,矢高:(f)=2.43m6、抗震设防标准:抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.2g,设计地震分组为第一组。
桥型布置及断面布置如下图:立面图平面图跨中断面图桥台断面图三、主要材料及性能1、钢材主桥钢结构:Q345D;钢筋:Φ-R235;Φ-HRB335;四、上部设计上层支撑钢管型号为400x25,外部直径为400mm,厚度为25mm,布置原则为5跟顺桥向钢管,间距2m一根。
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潜江河大桥计算书1.基本信息1.1.工程概况祥和路位于安庆市新城中心区,是安庆市城市规划中一条重要的东西走等主要城市道路交叉。
顺安路至潜江路之间路基按38米设计,本桥——潜江河大桥位于顺安路和潜江路之间。
本桥位于规划河流潜江沟上,潜江沟规划河底宽度45m,上口宽度80~100m,设计采用1×60m下承式钢管混凝土系杆拱跨越。
1.2.技术标准(1)设计荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载集度3.5kN/m2。
(2)桥面横坡:双向1.5%。
(3)桥梁横断面:2×[4.5m(人行道)+4.5 m(非)+2.5m(隔离带)]+15m(车)=38m(全宽)。
(4)地震动峰值加速度0.1 g(基本烈度7度),按8度抗震设防。
(5)环境类别:I(6)年平均相对湿度:70%(7)竖向梯度温度效应:按现行规范规定取值。
(8)年均温差:按升温20℃。
(9)结构重要性系数:11.3.主要规范《城市桥梁设计准则》(CJJ 11-93)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT GD63-2007)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90)《钢管混凝土结构技术规范》(DBJ 13-51-2003)福建省地方标准《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)其他相关的国家标准、规范1.4.结构概述桥梁横向布置:4.5m(人行道)+4.5m(非机动车道)+2.5m(隔离带)+15m(机动车道)+2.5m(隔离带)+4.5m(非机动车道)+4.5m(人行道),桥梁总宽38m。
采用1×60m下承式钢管拱结构,计算跨径60m,矢跨比1/4。
拱肋采用D=150cm,t=2cm单圆形钢管,内灌微膨胀混凝土;系梁采用150cm×180cm预应力混凝土结构,系梁在拱脚位置加宽到200cm,加高到240cm宽;端横梁采用360cm×190cm双室箱梁,腹板厚度50cm;中横梁采用底宽65cmT梁,梁高135cm;桥面板厚25cm。
系梁、横梁及桥面板采用整体支架现浇,结构整体性好;吊杆间距4m,采用新型低应力防腐拉索PESFD7-109;横向设五道风撑,风撑D=80cm,t=16mm钢管。
1.5.主要材料及材料性能(1)混凝土:C50,重力密度γ=26.0kN/m3,弹性模量为Ec=3.45×104MPa;(2)钢管混凝土:Q345C钢管,内部填充C50微膨胀混凝土,计算内力时,刚度直接叠加;计算挠度与一类稳定时,考虑混凝土折减,折减系数0.8。
(3)预应力钢筋:弹性模量E p=1.95×105MPa,松驰率ρ=0.035,松驰系数ζ=0.3;(4)锚具:锚具变形、钢筋回缩取6mm(一端);(5)金属波纹管:摩擦系数:u=0.25;偏差系数:κ=0.0015;(6)吊杆:计算截面积41.95cm2,σb=1670Mpa,计算弹性模量E=2.05×105MPa(7)沥青混凝土:重力密度γ=24.0kN/m3;1.6.计算方法、内容本桥静力结构分析采用Midas Civil 2010和桥梁博士3.20分别独立建模,平行计算。
荷载考虑自重、二期铺装、年均温差(升温20℃)、温度梯度、收缩徐变(按D62规范)、汽车、人群,冲击力等因素。
按照正装模型分析,考虑施工阶段联合截面及收缩徐变效应,迭代优化成桥最优索力。
手算成桥最优状态拉索无应力长度,作为施工张拉的最终控制参量。
应用Midas Civil建立空间有限元模型,用于计算端横梁面内弯矩,按照A类预应力混凝土结构进行配束,中横梁也在模型中予以考虑和计算。
其中中横梁受力类似于简支悬臂梁,支座位置有扭转刚度约束,故采用桥梁博士建立中横梁平面杆系计算复核。
模型中桥面板采用板单元进行模拟,提取板单元纵桥向和横梁桥向截面弯矩,进行纵向和横向(分布筋)配筋设计。
拱脚节点由系梁、拱肋及端横梁三者连接而成的强大的钢筋混凝土块,受力复杂。
按照各方向分解法考虑。
桥梁稳定性分析,采用Midas Civil建立的空间有限元模型,考虑空钢管施工过程、混凝土灌注过程,钢管拱侧向风载或者自重作用下的屈曲分析,安全系数均在4以上。
1.7. 控制标准(1)承载能力极限状态验算:钢管拱:依据《钢管混凝土结构技术规程》(DBJ 13-51-2003)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)并参考《钢管混凝土拱桥》(陈宝春)一书。
验算轴心受压承载力、验算整体稳定极限承载力、组合材料抗剪承载力。
系梁、横梁:依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)进行常规验算。
(2)正常使用极限状态验算:钢管拱:主要依据《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283-1999)系梁、横梁:依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)按A 类构件进行常规验算。
(3)施工阶段应力验算:参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)。
2.模型建立与分析2.1.计算模型使用迈达斯建立全桥空间有限元程序,拱肋、系梁、横梁采用梁单元模拟;吊杆、风撑梁预应力布置在系梁截面中心,预应力基本不产生附加弯矩。
端横梁预应力布置9根12Φs15.2预应力钢束,两端张拉,张拉控制应力0.75fpk。
布置见设计图纸。
中横梁预应力布置6根10Φs15.2预应力钢束,两端张拉,张拉控制应力0.75fpk。
布置见设计图纸。
2.2.荷载及组合荷载考虑自重、二期铺装、温度梯度、收缩徐变、系统升温、汽车(含冲击力)、人群等按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)组合结构基频f 按本空间模型计算竖向一阶振型得到。
3.承载力能力极限状态验算结果3.1拱肋验算(1)拱肋按照统一理论,计算复核强度设计值c sc f f )02.114.1(0ξ+=cc s s f A f A =0ξf sc =40.8Mpa考虑混凝土收缩徐变对组合截面轴压强度设计值的折减kp=0.8考虑钢管初应力对钢管混凝土构件承载能力的影响,灌注完混凝土后,钢管最大截面应力为11.8Mpa ,经过计算后的影响系数为1。
修正后f sc =32.5Mpa主拱轴线长度l 轴=68.88m ,结构体系为无铰拱,计算长度l 0=0.36*l 轴=24.79m 。
计算长细比:d l 04=λ=66——d 钢管外径 查《钢结构设计规范》得稳定系数864.0=ϕ读取拱肋承载力力组合最大压力Nmax=24096.3kNsc sc A f ϕ=49625kN>Nmax ,显然满足要求。
(2)按偏心受压构件进行稳定性承载力验算 1) 当()sc sc f V V A N ϕ2012.0-≥时()14.01204.100≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+V V M N N M N N E m βϕ 2) 当()sc sc f V V A N ϕ2012.0-<时()14.014.1204.100≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+V V M N N M N N E m βϕ sc sc f A N =0sc sc m f W M γ=0scv sc v f A V γ=022λπsc sc E A E N =式中 N ,M ,V ——所计算构件段内的m ax M 和相应的N 、V 组合设计值;以及max N 和相应的M 、V 组合设计值,此时M 取所计算构件段内的最大值;N E ——欧拉临界力;m γ——构件截面抗弯塑性发展系数,ξξγ92.148.0+-=m ; v γ——构件截面抗剪塑性发展系数,ξξγ30.130.0+-=v ;ξ——钢管混凝土的套箍系数标准值,ckc y s f A f A =ξ;c A ——钢管内混凝土的截面面积;y f ——钢材的抗拉、抗压、抗弯强度标准值;ck f ——混凝土的轴心抗压强度标准值;W sc ——构件截面抵抗矩,323d W sc π=;βm ——等效弯矩系数,按表4.3.1采用。
计算过程:βm=0.85等效弯矩系数,一般取小值0.85 Wsc=3.31E+08构件截面抵抗矩 fck=32.4混凝土轴心抗压强度标准值 fy=345钢材的抗拉、抗压、抗弯强度标准值ζ=0.59 钢管混凝土套箍系数标准值 γm=1.19 构件抗弯塑性发展系数 γv=0.82 构件抗剪塑性发展系数 as=0.056 钢管拱含钢量NE=171482 欧拉临界力(kN),比承载力强度大很多,说明压曲也不那么容易。
No=57448.0 kN Mo=12847.1 kN*m Vo=17668.0 kN 从模型中提取一下内力Mmax=1838可分别提取跨中,拱脚,4分点,这里只计算4分点作为代表,其余不在赘述。
N=18225最大弯矩对应N V=722最大弯矩对应V N/Asc=10.310.2(1-(V/Vo)^2)^2ψfsc=5.61()sc sc f V V A N ϕ2012.0-<所以使用公式(2)验算()1375.04.014.1204.100≤=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+V V M N N M N N E m βϕ满足要求。
(3)抗剪验算f sc v =12.16 钢管混凝土组合抗剪强度设计值 R=21484.98 kN模型中承载能力极限状态最大剪力 Nmax=1793.4kN 满足要求3.2.系梁、中横梁、端横梁承载力验算抽取系梁、中横梁、端横梁关键截面,见下图:验算截面位置图承载力验算表格:单元位置类型验算rMu (kN*m) Mn (kN*m) 408 I[338] MY-MAX OK -3719.0 19947.5 408 I[338] MY-MIN OK -4652.8 19947.5 441 I[365] MY-MAX OK -724.3 4844.7 441 I[365] MY-MIN OK -1518.1 4844.7 745 I[671] MY-MAX OK 12.2 20643.8 745 I[671] MY-MIN OK 1.0 20643.8 747 I[673] MY-MAX OK 95.1 20643.8 747 I[673] MY-MIN OK -6594.3 75242.7 788 I[714] MY-MAX OK 5731.1 34836.5 788 I[714] MY-MIN OK -2646.8 34836.5 794 I[720] MY-MAX OK 6355.8 34836.5 794 I[720] MY-MIN OK -3421.0 34836.5 796 I[722] MY-MAX OK 6061.5 34836.5 796 I[722] MY-MIN OK -3142.4 34836.5 799 I[725] MY-MAX OK 5458.6 34836.5 799 I[725] MY-MIN OK -3058.0 34836.5 802 I[728] MY-MAX OK 4332.0 34836.5 802 I[728] MY-MIN OK -2922.7 34729.0 805 I[731] MY-MAX OK 2784.1 13982.3 805 I[731] MY-MIN OK -3186.3 13982.3 809 I[735] MY-MAX OK -239.6 75242.7 809 I[735] MY-MIN OK -631.2 75242.7 811 I[673] MY-MAX OK -8018.8 20444.2811 I[673] MY-MIN OK -15191.4 20444.2 817 I[700] MY-MAX OK -3180.3 6068.6 1071 I[941] MY-MAX OK -2620.8 19719.0 1071 I[941] MY-MIN OK -9105.5 19719.0 1476 I[1276] MY-MAX OK 528.8 11655.5 1476 I[1276] MY-MIN OK -6770.5 16634.4 1509 I[1303] MY-MAX OK 1751.6 4180.5 1509 I[1303] MY-MIN OK -1444.0 4566.5 1881 I[1611] MY-MAX OK -2515.1 19718.8 1881 I[1611] MY-MIN OK -9050.2 19718.8 2203 I[1879] MY-MAX OK -9188.2 20440.1 2203 I[1879] MY-MIN OK -13924.0 20440.1 2209 I[1906] MY-MAX OK -3606.3 6068.6 2544 I[2214] MY-MAX OK -3760.6 19946.7 2544 I[2214] MY-MIN OK -4700.5 19946.7 2868 I[2482] MY-MAX OK -409.9 11866.2 2868 I[2482] MY-MIN OK -445.6 11866.2 2901 I[2509] MY-MAX OK 205.4 2696.9 2901 I[2509] MY-MIN OK 172.9 2696.93.3.支反力计算标准组合最大支反力:17578kN。