拱桥—钢管拱计算书

安庆市祥和路建设工程——潜江河大桥60m钢管拱计算书

2.2.荷载及组合

荷载考虑自重、二期铺装、温度梯度、收缩徐变、系统升温、汽车（含冲击力）、人群等按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004)组合

结构基频f按本空间模型计算竖向一阶振型得到。

3.承载力能力极限状态验算结果

3.1拱肋验算

（1）拱肋按照统一理论，计算复核强度设计值

fsc?(1.14?1.02?0)fc

?0?AsfsAf

ccfsc=40.8Mpa

考虑混凝土收缩徐变对组合截面轴压强度设计值的折减kp=0.8

考虑钢管初应力对钢管混凝土构件承载能力的影响，灌注完混凝土后，钢管最大截面应力为11.8Mpa，经过计算后的影响系数为1。

修正后fsc=32.5Mpa

主拱轴线长度l轴=68.88m，结构体系为无铰拱，计算长度l0=0.36*l轴=24.79m。计算长细比：

??4l0d=66——d钢管外径 查《钢结构设计规范》得稳定系数

??0.864

读取拱肋承载力力组合最大压力Nmax=24096.3kN

?fscAsc=49625kN>Nmax，显然满足要求。 （2）按偏心受压构件进行稳定性承载力验算 1) 当NAsc?0.21??VV0??fsc时

25/18

安庆市祥和路建设工程——潜江河大桥60m钢管拱计算书

?N??mM?????N??0?1?0.4NNE?M0?1.4?V????V???1 ?0?22) 当NAsc?0.21??VV0??fsc时

2?N?mM???1.4?N?1?0.4NNE?M00?N0?Ascfsc

????1.4?V???V?0????1 ?2M0??mWscfsc

V0??vAscfscv

NE??2EscAsc?2

式中 N，M，V——所计算构件段内的Mmax和相应的N、V组合设计值；以及Nmax和相应的M、V组合设计值，此时M取所计算构件段内的最大值；

NE——欧拉临界力；

?m——构件截面抗弯塑性发展系数，?m??0.48??1.92?； ?v——构件截面抗剪塑性发展系数，?v??0.30??1.30?；

?——钢管混凝土的套箍系数标准值，??Ac——钢管内混凝土的截面面积；

AsfyAcfck；

fy——钢材的抗拉、抗压、抗弯强度标准值；

fck——混凝土的轴心抗压强度标准值；

Wsc——构件截面抵抗矩，Wsc??d332；

?m——等效弯矩系数，按表4.3.1采用。 计算过程：

βm=0.85等效弯矩系数，一般取小值0.85 Wsc=3.31E+08构件截面抵抗矩 fck=32.4混凝土轴心抗压强度标准值 fy=345钢材的抗拉、抗压、抗弯强度标准值

6/18

安庆市祥和路建设工程——潜江河大桥60m钢管拱计算书

ζ=0.59 钢管混凝土套箍系数标准值 γm=1.19 构件抗弯塑性发展系数 γv=0.82 构件抗剪塑性发展系数 as=0.056 钢管拱含钢量

NE=171482 欧拉临界力(kN)，比承载力强度大很多，说明压曲也不那么容易。 No=57448.0 kN Mo=12847.1 kN*m Vo=17668.0 kN 从模型中提取一下内力

Mmax=1838可分别提取跨中，拱脚，4分点，这里只计算4分点作为代表，其余不在赘述。 N=18225最大弯矩对应N V=722最大弯矩对应V N/Asc=10.31

0.2(1-(V/Vo)^2)^2ψfsc=5.61

NAsc?0.21??VV0??fsc所以使用公式（2）验算

2?N?mM???1.4?N?1?0.4NNE?M00?????1.4?V???V?0????0.375?1满足要求。 ?2（3）抗剪验算

fscv=12.16 钢管混凝土组合抗剪强度设计值 R=21484.98 kN

模型中承载能力极限状态最大剪力 Nmax=1793.4kN满足要求

3.2.系梁、中横梁、端横梁

承载力验算抽取系梁、中横梁、端横梁关键截面，见下图：

7/18

安庆市祥和路建设工程——潜江河大桥60m钢管拱计算书

验算截面位置图

承载力验算表格：

单元 408 408 441 441 745 745 747 747 788 788 794 794 796 796 799 799 802 802 805 805 809 809 811 位置 I[338] I[338] I[365] I[365] I[671] I[671] I[673] I[673] I[714] I[714] I[720] I[720] I[722] I[722] I[725] I[725] I[728] I[728] I[731] I[731] I[735] I[735] I[673] 类型 MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX MY-MIN MY-MAX 验算 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK rMu (kN*m) -3719.0 -4652.8 -724.3 -1518.1 12.2 1.0 95.1 -6594.3 5731.1 -2646.8 6355.8 -3421.0 6061.5 -3142.4 5458.6 -3058.0 4332.0 -2922.7 2784.1 -3186.3 -239.6 -631.2 -8018.8 Mn (kN*m) 19947.5 19947.5 4844.7 4844.7 20643.8 20643.8 20643.8 75242.7 34836.5 34836.5 34836.5 34836.5 34836.5 34836.5 34836.5 34836.5 34836.5 34729.0 13982.3 13982.3 75242.7 75242.7 20444.2 8/18