越南福顺大桥全桥整体分析计算书1295+405+1295m悬索桥Word文档下载推荐.docx

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m2

0.00201

单缆

股数

37

0.07428

容许应力

MPa

668

弹性模量

2.0×

105

直径（正常/索夹内）

0.3438/0.3396

孔隙率（正常/索夹内）

20%/18%

普通吊索

0.001669

全桥其它吊索，共98根

特殊吊索

0.004379

用于索塔两侧和边跨短索，全桥共16根

锚碇参数表2

东岸

成桥时塔中心至

散索鞍中心之距

西岸

散索鞍标高

23.129

成桥时散索鞍

中心设计标高

主缆入射角

19.4182°

加劲梁参数表3

形式

流线型扁平钢箱梁

2.1×

剪切弹模

0.81×

泊松比

0.3

截面积

0.72291

典型断面

一期恒载

KN/m

77

二期恒载

30.24

抗弯惯矩

Ix

m4

0.7999

Iy

27.498

索塔参数表4

几何特性

物理特性

门式框架

容重

26KN/m3

承台顶标高

3.378m

混凝土标号

C50

索塔顶标高

79.529m

3.5×

104MPa

断面形式

矩形

1.51×

横梁数

2

0.167

3．恒载

加劲梁一期恒载77KN/m；

作用于加劲梁上二期恒载集度为30.24KN/m；

单缆（不包括吊索、索夹、包括检修道及缠丝）沿主缆方向单位长度恒载为6.122KN/m。

4．汽车—20级荷载和人群荷载

将规范中的车队换算成均布荷载。

普通车每车道每辆重200KN，作用长度按19m考虑，得到换算集度：

q11=200/19=10.53KN/m

每车道中有重车一辆，重300KN，作用长度按17.9m考虑，得到换算集度：

q22=300/17.9=16.76KN/m

同时考虑以下系数：

1多车道横向折减系数0.67（横向按4个加载车道）

2纵向折减系数0.96

综合系数：

4×

0.67×

0.96=2.5728

普通车换算集度：

10.53×

2.5728=27.092KN/m

重车换算集度：

16.76×

2.5728=43.1201KN/m

人群荷载集度：

12KN/m（两侧）

5．挂车—100荷载

将规范中的车辆荷载换算成均布荷载。

每辆重1000KN，作用长度按6.4m考虑，得到换算集度：

q11=1000/6.4=156.25KN/m

6．温度荷载

温度荷载按体系升温（钢结构升温20.9℃，混凝土索塔升温14.4℃）；

体系降温（钢结构降温—20.8℃，混凝土索塔降温—11℃）。

7．横向风荷载

横向风荷载按30m/s（桥面有车）和35.6m/s（桥面无车）计算。

具体结果是无车时加劲梁和主缆的风载集度A分别为14.969KN/m、0.975KN/m，有车时加劲梁和主缆的风载集度B分别为5.5KN/m、0.598KN/m。

二、结构离散图及考虑的因素

采用有限位移理论三维有限元模型计算，结构离散见图1。

结构离散的基本思路是：

将悬索桥模拟为三种单元，第一种是节点有三个线自由度的杆件，用于模拟仅能承受拉压作用的杆件，如主缆和吊索，第二种是节点有六个自由度的空间梁单元，用于模拟索塔和加劲梁等具有一定抗弯和抗扭刚度的构件，第三种是所谓“杆面单元”，该单元是组合单元，有三个节点、两根第一种单元和一个刚片，用于模拟吊杆与主缆、加劲梁的连接关系。

全桥共划分283个节点组成341个单元，其中主缆128个单元，索塔和加劲梁156个单元，吊索57个单元。

结构的约束条件是：

主缆锚固处、散索鞍底和索塔底为固结；

约束散索鞍顶主缆的横桥向的位移；

主缆在塔顶主鞍中心处按永不脱离点考虑；

加劲梁梁端约束竖向、横桥向的位移和绕X轴（顺桥向）的转动；

约束索塔下加劲梁横桥向的位移。

结构计算离散图图1

三、静力计算

1．坐标系

坐标系符合右手螺旋法则。

顺桥向为X轴，竖向为Y轴，横桥向为Z轴。

2．荷载组合

依照现行规范要求，根据结构整体和局部验算需要，设计中考虑的荷载组合主要有如下几种，这些组合均是在营运阶段下的。

主缆：

组合Ⅰ恒载+汽车—20级活载+人群

组合Ⅱ恒载+汽车—20级活载+人群+升温

组合Ⅲ恒载+汽车—20级活载+人群+降温

组合Ⅳ恒载+汽车—20级活载+人群+降温+风力B

组合Ⅴ恒载+降温+风力A

加劲梁、吊索：

组合Ⅱ恒载+汽车—20级活载+人群+升温+风力B

组合Ⅲ恒载+汽车—20级活载+人群+降温+风力B

组合Ⅳ恒载+升温+风力A

3．计算结果

计算结果均以桥中心线对称。

1）主缆轴力见表5。

主缆轴力（KN）表5

组合

位置

组合Ⅰ

组合Ⅱ

组合Ⅲ

组合Ⅳ

组合Ⅴ

散索鞍锚跨侧

42950.03

42344.17

43573.39

46105.63

35874.61

散索鞍边跨侧

42926.97

42304.15

43567.34

46086.33

35914.86

边跨跨中

44831.49

44233.31

45447.71

48079.24

37431.64

塔靠边跨侧

46790.36

46219.08

47379.33

50127.48

38893.79

塔靠中跨侧

44446.4

44096.4

44807.12

44825.95

33418.61

中跨跨中

41097.6

40731.88

41474.15

41507.24

31109.68

主缆轴力在组合Ⅲ时最大为47379.33KN，安全系数为2.62，满足规范要求。

主缆轴力组合Ⅰ计算数据:

*SB0

Vietnamthuanphuocbridge129.5+405+129.5三跨连续加劲梁悬索桥

*SB1

28312815657664204

*SB2

1-344.2873-21.2536-9.50000003

2-344.2873-21.25369.50000003

3-330.3980-15.7619-9.50000003

4-330.3980-15.76199.50000003

5-332.0000-12.6500-9.5000003

10-296.10000.1553-9.5000003

13-286.20004.0928-9.5000003

16-276.30008.2246-9.5000003

19-266.400012.5505-9.5000003

22-256.500017.0710-9.5000003

25-246.600021.7863-9.5000003

28-236.700026.6968-9.5000003

31-226.800031.8028-9.5000003

34-216.900037.1048-9.5000003

37-202.500045.3500-9.5000007

6-332.0000-12.65009.5000003

11-296.10000.15539.5000003

14-286.20004.09289.5000003

17-276.30008.22469.5000003

20-266.400012.55059.5000003

23-256.500017.07109.5000003

26-246.600021.78639.5000003

29-236.700026.69689.5000003

32-226.800031.80289.5000003

35-216.900037.10489.5000003

38-202.500045.35009.5000007

7-327.5000-6.54650.007

8-315.9000-6.09100.007

9-306.0000-5.71520.007

12-296.1000-5.35130.007

15-286.2000-4.99950.007

18-276.3000-4.65960.007

21-266.4000-4.33170.007

24-256.5000-4.01570.007

27-246.6000-3.71170.007

30-236.7000-3.41970.007

33-226.8000-3.13960.007

36-216.9000-2.87150.007

39-202.5000-2.50290.007

40-202.541.65-9.5807

41-202.541.85-7.0807

42-202.541.85-4.8007

43-202.541.85-3.2007

44-202.541.85-0.8007

50-202.537.65-9.6307

52-202.532.05-9.7707

54-202.524.05-9.9607

56-202.58-10.307

58-202.52-10.507

60-202.5-2-10.607

62-202.5-4.5-10.607

64-202.5-4.5-11.207

66-202.5-6.75-11.207

68-202.5-6.75-9.2507

70-202.5-10.45-11.307

72-202.5-15.35-11.407

74-202.5-19.35-11.507

76-202.5-23.35-11.607

78-202.5-27.35-11.707

80-202.5-29.35-11.807

82-202.5-32.35-11.907

49-202.541.659.5807

48-202.541.857.0807

47-202.541.854.8007

46-202.541.853.2007

45-202.541.850.8007

51-202.537.659.6307

53-202.532.059.7707

55-202.524.059.9607

57-202.5810.307

59-202.5210.507

61-202.5-210.607

63-202.5-4.510.607

65-202.5-4.511.207

67-202.5-6.7511.207

69-202.5-6.759.2507

71-202.5-10.4511.307

73-202.5-15.3511.407

75-202.5-19.3511.507

77-202.5-23.3511.607

79-202.5-27.3511.707

81-202.5-29.3511.807

83-202.5-32.3511.907

84-188.10039.6238-9.503

87-178.20036.052-9.503

90-168.30032.6749-9.503

93-158.40029.4923-9.503

96-148.50026.5037-9.503

99-138.60023.7091-9.503

102-128.70021.1083-9.503

105-118.80018.7009-9.503

108-108.90016.4868-9.503

111-99.000014.4658-9.503

114-89.100012.6378-9.503

117-79.200011.0026-9.503

120-69.30009.5601-9.503

123-59.40008.3102-9.503

126-49.50007.2527-9.503

129-39.60006.3877-9.503

132-29.70005.7149-9.503

135-19.80005.2344-9.503

138-9.90004.9461-9.503

1410.00004.8500-9.503

1449.90004.9461-9.503

14719.8005.2344-9.503

15029.7005.7149-9.503

15339.6006.3877-9.503

15649.5007.2527-9.503

15959.4008.3102-9.503

16269.3009.5601-9.503

16579.20011.0026-9.503

16889.10012.6378-9.503

17199.00014.4658-9.503

174108.9016.4868-9.503

177118.8018.7009-9.503

180128.7021.1082-9.503

183138.6023.7091-9.503

186148.5026.5037-9.503

189158.4029.4922-9.503

192168.3032.6749-9.503

195178.2036.0520-9.503

198188.1039.6238-9.503

85-188.10039.62389.503

88-178.20036.0529.503

91-168.30032.67499.503

94-158.40029.49239.503

97-148.50026.50379.503

100-138.60023.70919.503

103-128.70021.10839.503

106-118.80018.70099.503

109-108.90016.48689.503

112-99.000014.46589.503

115-89.100012.63789.503

118-79.200011.00269.503

121-69.30009.56019.503

124-59.40008.31029.503

127-49.50007.25279.503

130-39.60006.38779.503

133-29.70005.71499.503

136-19.80005.23449.503

139-9.90004.94619.503

1420.00004.85009.503

1459.90004.94619.503

14819.8005.23449.503

15129.7005.71499.503

15439.6006.38779.503

15749.5007.25279.503

16059.4008.31029.503

16369.3009.56019.503

16679.20011.00269.503

16989.10012.63789.503

17299.00014.46589.503

175108.9016.48689.503

178118.8018.70099.503

181128.7021.10829.503

184138.6023.70919.503

187148.5026.50379.503

190158.4029.49229.503

193168.3032.67499.503

196178.2036.05209.503

199188.1039.62389.503

86-188.100-2.15950.007

89-178.200-1.93820.007

92-168.300-1.72880.007

95-158.400-1.53140.007

98-148.500-1.3460.007

101-138.600-1.17250.007

104-128.700-1.0110.007

107-118.800-0.86140.007

110-108.900-0.72380.007

113-99.0000-0.59820.007

116-89.1000-0.48450.007

119-79.2000-0.38280.007

122-69.3000-0.29310.007

125-59.4000-0.21530.007

128-49.5000-0.14950.007

131-39.6000-0.09570.007

134-29.7000-0.05380.007

137-19.8000-0.02390.007

140-9.9000-0.0060.007

1430.000000.007

1469.9000-0.0060.007

14919.800-0.02390.007

15229.700-0.05380.007

15539.600-0.09570.007

15849.500-0.14950.007

16159.400-0.21530.007

16469.300-0.29310.007

16779.200-0.38280.007

17089.100-0.48450.007

17399.000-0.59820.007

176108.90-0.72380.007

179118.80-0.86140.007

182128.70-1.0110.007

185138.60-1.17250.007

188148.50-1.3460.007

191158.40-1.53140.007

194168.30-1.72880.007

197178.20-1.93820.007

200188.10-2.15950.007

201202.500045.3500-9.507

202202.500045.35009.507

203202.5000-2.50290.007

204202.541.65-9.5807

205202.541.85-7.0807

206202.541.85-4.8007

207202.541.85-3.2007

208202.541.85-0.8007

214202.537.65-9.6307

216202.532.05-9.7707

218202.524.05-9.9607

220202.58-10.307

222202.52-10.507

224202.5-2-10.607

226202.5-4.5