K1=0.85 设计风速频率换算系数 K2=1.3 风载体形系数(桁架) 0.8 风载体形系数(钢管桩) K3=1.0 风压高度系数 K4=1.0 地形、地理条件系数 桁架风压:《公路桥涵设计通用规范》 第2.3.8条 W=K1*K2*K3*K4*W0 = 0.44 KN/m2 作用在单跨上的横向风荷载
迎风面积: S=13.1m2 (桁架)
作用于桁架的风荷载: F=5.8KN (作用点位于桁架中心) 钢管桩风压:
W=K1*K2*K3*K4*W0 =0.27KN/m2 作用于一个墩子上的风荷载: 迎风面积 S=9.3m2
作用于钢管桩的风荷载: F=2.51KN 作用点离桩顶高度: H=7.75m ②、沿平台纵向风荷载
平台部分不考虑纵向风荷载 4.1.7、水流力
①、作用于钢管桩上的水流压力
CWAγV2 FW= 水流力标准值
2其中 FW 水流力标准值
CW= 0.90 水流阻力系数(后排桩) A= 9.30 m2 桥墩阻水面积,单根桩 γ= 1.00 t/m3 (水密度)
V= 2.13 m/S 《水文计算综合成果图》 《港口工程荷载规范》 第13.0.1条
CWAγV2 FW= =18.98 KN (单根桩)
2 11
冲刷线以上桩长: H=15.50m 作用点位于桩顶下: H/3=5.17m
②、作用于桁架上的水流压力在平台处不考虑。
4.2、码头桁架计算 4.2.1、荷载组合
因30t汽车在码头平台上行驶时则不能有铺满的堆放荷载,码头平台荷载按只有汽车和堆放荷载两种情况进行组合,取两者对码头平台产生最不利荷载进行码头平台受力计算。
荷载组合1:只有汽车作用在码头平台上 (仅考虑横向1.5m范围的竖向荷载,30t汽车的轴距为1.8m,偏安全考虑不考虑桥面对汽车荷载的横向分布影响,此时汽车荷载必须由四排贝雷片承担,则两片贝雷片的荷载为:30t/2=15t)
a、均布荷载(恒载): 11.38kN/m
b、集中荷载(活载): 150.0KN(汽车荷载)
荷载组合2:只有满铺荷载作用在平台上 (竖向荷载) a、均布荷载(恒载): 11.38kN/m b、满铺荷载(活载): 30KN/m 荷载组合3:作用在桁架的最不利水平荷载
综上,作用在桁架的最利荷载为作用在混凝土预制桩上的水流压力和风荷载,荷载为21.49kN(单根桩)。 4.2.2、内力计算
①、只作用30t汽车,汽车作用在码头平台的跨中时; 集中力
PL=562.5KN.m 4P QMAX==75.0KN
2 MMAX= 均布荷载
PL2 MMAX ==320.1 KN.m
8 12
QMAX =
PL=85.4KN 2
M总= 882.6KN.m < 4492.8 KN.m Q总=160.4KN < 490.5 KN 最大支座反力 N = 160.4 KN
②、只作用30t汽车,汽车作用在码头平台的支座处时
QMAX=
P*L+N=235.35KN 2
最大支座反力
N = 235.35 KN ③、只作用满铺荷载; 均布荷载
PL2 MMAX ==1163.8KN.m
8 QMAX =
PL=310.35KN 2 M总= 1163.8KN.m < 4492.8 KN.m Q总=310.35KN < 490.5 KN 最大支座反力 N = 310.35KN 4.2.3、贝雷梁局部承载力检算 作用于一片贝雷梁端部竖杆的轴力
NMAX = 155.18 KN < 210 KN 满足要求
4.3、桩顶分配梁检算 4.3.1、A#、C# 墩横向分配梁 ①、竖向荷载
满铺荷载时,横向分配梁受的10个竖向荷载作用 NMAX = P=310.35KN
13
弯矩图
MMAX = 372.42 KN.M QMAX= 393.10 KN
横向分配梁的截面特性 I56b IX = 68500cm4
WX = 2450 cm3
IX:SX = 47.2 cm b=1.45cm
σ=M/W=76.0MPa τ= QS/Ib = 28.7 Mpa ②、横向荷载
30t汽车作用时的横向荷载为:3t (制动力)平均分配到横向分配梁的10个点上,每处作用3KN的集中力,通过验算可知结构安全。
4.3.2、A#、C# 墩纵向分配梁
NMAX = P=1013.5KN
P*L=633.4 KN.M 4PQMAX==506.75 KN
2MMAX =
纵向分配梁的截面特性 I56b IX = 68500cm4
WX = 2450 cm3
IX:SX = 47.2 cm b=1.45cm
M=129.2MPa WQS τ= = 37.0Mp
bI σ=
4.3.3、B# 墩横向分配梁
NMAX = P=310.35KN
14
MMAX = 140.5KN.M QMAX= 312.5 KN
横向分配梁的截面特性 I56b IX = 68500cm
WX = 2450 cm3
4
IX:SX = 47.2 cm b=1.45cm
M=28.7MPa WQS τ== 22.8 Mpa
bI σ=
4.3.4、B# 墩纵向分配梁
NMAX = P=593.76KN
MMAX =P*1.015m=602.66 KN.M QMAX=P=593.76 KN
纵向分配梁的截面特性 I56b IX = 68500cm4
WX = 2450 cm3
IX:SX = 47.2 cm b=1.45cm
σ=M/W=123.0MPa τ= QS/Ib = 43.4Mp 4.4、桩身检算
4.4.1、Ⅵ#桩,桩长H=15.5m,混凝土预制桩采用直径R=600mm 码头桩的最不利荷载组合为 竖向荷载: N=593.76KN
水平荷载(风力+水流力+制动力): H=25.5 KN 此时结构的容许应力提高1.45
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