声屏障计算书

设计方案计算书

1、隔音屏荷载计算

1.1风荷载计算

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），按重现期50年计算单根立柱所受风荷载。

Fwb=Ko×K1×K3×Wd×Awh

其中：F

wb

—横向风荷载标准值

K

o

—设计风速重现期换算系数，高标准取1.0

K

1

—风载阻力系数，取1.3

K

3

—地形、地理条件，取1.3

K

2

—梯度风高度修正系数

K

5

—阵风修正系数

W

d

—设计基准风压

V

d

—设计基准风速

V

10

—设计基本风速

γ—空气重力密度，0.012KN/㎡

A

w

—迎风面积

查得：K

2=1，K

5

=1.70，V

10

=32.8m/s

V d =K

2

×K

5

×V10，V

d

=1×1.70×35.4=55.76m/s

W

d

=γVd²/2g，Wd=0.012×60.2²/（2×9.81）=1.9KN/㎡

F

wb

=1×1.3×1.3×1.9×2×3.5=22.47KN

立柱底部弯矩：M=F

wb

×H/2=22.47×1.75=39.32KN·m

隔音屏自重：G=8KN

2、隔音屏立柱截面强度计算

在风荷载产生的弯矩和屏体自重作用下对隔音屏钢立柱的截面强度进行验算，钢立柱截面见下图：

钢立柱轴心压弯构件Ix=1660cm4 ，Wx=221cm3。

最大拉应力

б

max1

=M/Wx-G/A=39.32×103/221×10-6-8×103/40.55×10-4=177.73MPa

最大压应力

б

max2

=M/Wx+G/A=178.11MPa

f=215MPa

剪应力：

τ=F/A=22.47×103/40.55×10-4=5.5Mpa

3、声屏障与底部钢板的焊接验算

声屏障的H型钢焊接在下部钢板上，焊缝高度按8mm，焊缝布置如下图：

4隔音屏与防撞墙的连接

H型钢与防撞强的连接具体如下：

螺栓采用M24刚强度螺杆

单个螺栓受剪承载力设计值为N v=n vπd²f v=85.9KN

单个螺栓抗拉承载力设计值为N t=Af t=74.03KN

对每个螺栓的剪力为：N v’=22.47/4=5.62KN<85.9KN（全部螺栓受剪切）弯矩对每个螺栓的拉力为N t=39.32×103/（2×210+2×60）

=72.81KN<74.03KN

（全部螺栓受拉）满足要求。

5、综述

通过对西虹路——西山路高架桥工程（二期）隔音屏原设计方案按50年重现期风速标准的结构验算，满足结构和安全性要求。