小河村人行吊桥计算书

金家坝水电站库区项目

小河村人行吊桥计算书宁波顺和路桥设计有限公司重庆分公司

2009.5

1 桥梁基本概况

小河村桥跨径为15+100+20=135m，桥面总长为主跨的96m，预拱度为0.9m，主索采用7根GB/T20118-2006标准的6×19W+IWRφ32钢丝绳，其抗拉强度为1770MPa，主索垂跨比为1/11,垂高9.09米.吊杆采用Φ24钢筋。设计标准，桥面2.2m；设计荷载：人群荷载为3.5kN/m2，风荷载为0.4kN/m；设计洪水位参照库区校核洪水位。桥梁设计线位于路拱顶点处（桥梁中心线），构造物标高系中心处高程；本桥为悬索桥，塔架为钢筋混凝土，横梁采用I18a 普通热扎工字钢，纵梁采用[14普通热扎槽钢，桥面采用5cm钢筋砼预制板；塔基嵌入中风化灰岩不小于4米，基底岩石单轴极限抗压强度不小于15MPa。

2 荷载作用工况及其组合

本次计算分析确定如下荷载作用工况及其组合：

工况一：恒载

工况二：恒载＋活载

工况三：恒载＋活载＋风荷载

3 空间梁单元全桥模型的建立

本桥采用midas软件建立计算模型，共188个单元，主塔、加劲梁采用梁单元，主缆、吊杆采用只受拉单元，塔底、主缆锚定区均采用固定约束边界，计算模型见下图：

图1 MIDAS全桥模型(主跨垂跨比为1/11) 4 主桥塔底反力

图2 西岸桥塔支反力（分别为自重、恒载+活载、恒载

图3 东岸桥塔支反力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）5 锚碇区主缆拉力

图4 西岸锚固区主缆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图5 东岸锚固区主缆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）6 桥塔应力与内力

图6 西岸桥塔应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图7 东岸桥塔应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图8 西岸桥塔轴力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图9 东岸桥塔轴力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图10 西岸桥塔弯矩（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图11 东岸桥塔弯矩（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）7 主缆应力与内力

图12 主缆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图13 主缆应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）8 吊杆应力与内力

图14 吊杆应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图15 吊杆拉力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）9 加劲梁应力与内力

图16 加劲梁应力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图17 加劲梁轴力（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图18 加劲梁弯矩（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）

图19 加劲梁竖向挠度（分别为自重、恒载+活载、恒载+活载+风载工况）图20 横向风作用下加劲梁的横向变形

10 计算结果汇总表格

表1 主塔主要计算结果汇总

表2 加劲梁主要计算结果汇总

表3 主缆主要计算结果汇总

表4 主缆锚碇受力情况汇总（吨）

表5 吊杆提供拉力结果汇总（KN）

表6 吊杆应力结果汇总（MPa）

11 计算结论

综合小河村桥设计的分析结果，兹提出结论如下：

(1) 在人群荷载作用下主梁最大向下竖向变形值为10.6 cm，参考《公路悬索桥设计规范》(送审稿)规定的主梁变形值33.3 cm(L/300，L为跨度)，满足主梁变形要求；

(2) 在运营阶段状态下，主缆最高应力为15.1MPa，吊索最高应力为1.5 MPa，满足设计强度要求；

(3)分析结果表明，在运营阶段主梁受力基本合理，主梁全部处于受压状

态，最大压应力为4.47MPa；

(4) 东西岸桥塔基本未出现拉应力，最大压应力为6.29MPa，主塔横梁出现最大拉应为为0.2MPa，均属于设计强度范围；

(5) 综合上面分析，柳树河桥设计方案的结构体系成立，桥塔、主缆、吊杆、主梁尺寸设计合理，结构安全。