人行索道桥计算书.

官渡镇紫阳台景观人行索桥工程计算书

重庆

二〇一四年九月

目录

1. 工程概况 (1)

1.1人行索桥概况 (1)

1.2设计标准 (1)

1.3计算依据 (1)

2. 计算方法与建模计算 (2)

2.1分析模型 (2)

2.2模型样图 (2)

2.3既有状况下人行索桥承载验算 (2)

2.3.1 自重内力及位移计算 (2)

2.3.2 施加人群荷载内力及位移计算 (4)

3. MIDAS建模结果分析及验算 (7)

4. 人工验算 (7)

4.1基本参数 (7)

4.2验算过程 (7)

4.2.1 内力验算 (7)

4.2.2 位移验算 (8)

4.2.3 抗风索验算 (9)

5. 地锚稳定性验算： (10)

5.1基础抗倾覆稳定性验算 (10)

5.2基础抗滑稳定性验算： (11)

6. 参考文献 (12)

1.工程概况

1.1 人行索桥概况

紫阳台人行索桥，位于官渡河下游1000m处，布置高程324.35m。左右岸与新修人行道相接。桥面总宽2.0m，人行道宽度1.7m，采用6根直径31mm的钢索作承载索，2根直径31mm的钢索作防护索，桥面采用厚3.5cm松木板作人行走道，两侧设有栏杆，全桥总长约66m。该桥主要承担人员过河交通。

1.2 设计标准

设计荷载：业主要求一次能满足通过50人，现偏安全取人群荷载3.4kN/m进行验算。

本桥跨径为66m，矢高为1.65m,按抛物线计算各点高差。

主索采用GB1102-74标准的6×19+1Φ46钢丝绳6根,公称抗拉强度为1870MPa，主索垂跨比约为1/40,矢高1.65m，护栏防护吊杆及抗风索采用Φ16.5钢丝绳;索采用钢丝均为镀锌钢丝，并涂防锈涂料。

桥梁设计线位于桥梁中心线，不设置横坡。

本桥为悬带桥，塔架为钢筋混凝土，桥面为木板，桥面横梁为槽钢。

基底岩石单轴极限抗压强度不小于21.0MPa。

未尽事严格按《公路桥涵施工技术规范》（JTG T/F50－2011）执行。

1.3 计算依据

1）中华人民共和国行业标准.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；

2）中华人民共和国行业标准.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

3）中华人民共和国行业标准.《公路桥梁抗风设计规范》（JTG.T D60-01-2004）；

4）中华人民共和国国家标准.《重要用途钢丝绳》（GB8916-2006）。

2.计算方法与建模计算

2.1 分析模型

分析采用有限元程序MIDAS。桥面系不单独建模,将其作为容重等效分配到各承重索上，人群荷载转化为等效荷载施加在承重索节点上。为简化计算，采用一根承重索，承重索采用悬索桥建模助手主缆模拟。

2.2 模型样图

如图1

图1单根承重索模型

2.3 既有状况下人行索桥承载验算

2.3.1 自重内力及位移计算

桥面铺装、栏杆、桥面横梁均以容重等效分配到各承重索上。得到自重作用下的轴力图、位移图，如图2、图3。

图2 自重荷载作用下承重索轴力图表格1 自重荷载作用下承重索轴力表

图3 自重荷载作用下承重索位移图

表2 自重荷载作用下承重索位移表

2.3.2 施加人群荷载内力及位移计算

人群荷载采用等效节点荷载施加在承重索上面。所得得到人群荷载作用下的轴力图、位移图，如图4、图5。

图4 人群荷载作用下承重索轴力图表3 人群荷载作用下承重索轴力表

图5 人群荷载作用下承重索位移图表4 人群荷载作用下承重索位移表

3. MIDAS 建模结果分析及验算

经过MIDAS 建模分析，在自重荷载作用下，承重索最大轴力作用在2和30号节点，约为

66.91kN F =，最大位移发生在16号节点为0.32m ，跨中位移约为0.003m f ∆=；人群荷载作用下

承重索最大轴力作用在2和29号节点，约为214.35kN F =，最大位移发生在跨中，约为

0.32m f ∆=，下面进行人行索桥轴力和挠度验算。

最大拉应力：

m a x F S σ=÷

[]6a a 1870MP 86.4(35810)241.3MP 748MP 2.5a

σ-=÷⨯=<==

承重索强度符合要求。

4. 人工验算

4.1 基本参数

钢丝绳GB1102-74标准的6×19+1Φ31，1870MPa ，破裂力517kN ，安全系数 2.5，断面积805×10-6m 2，弹性模量E=1.25×108N/m 2，空索自重5.03kN/m ，主跨66m ，垂度1.65m 。

4.2 验算过程 4.2.1 内力验算

承重索总重（6根）：30.18kN ，弹性模量81.2510E =⨯N/m2, 钢丝绳截面直径为46mm,钢丝绳截面面积为8052mm ，木板重21kN,槽钢总重5.76kN ，护栏总重23.19kN, 人群荷载为2kN/m 。

1）恒载作用下：

根据竖向平衡条件可知总的竖向反力为： 130.1821

5.76

23.19

39.98k N

2

2

i

F

V +++=

=

=∑ 由于索是柔性结构，所以索内弯矩为0。 槽钢和护栏对跨中弯矩：

1193.90k N m i i M P l ==∑ 索重对跨中弯矩：