移民居住環(huán)境改善工程-懸索橋計(jì)算

移民居住環(huán)境改善工程懸索橋計(jì)算書(shū)PAGE1/49目錄TOC\o"1-3"\h\u9894一、工程概述 24988二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用規(guī)范 3322822.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 355902.1.1橋梁等級(jí) 3181912.1.2荷載 432092.1.3設(shè)計(jì)指標(biāo) 4105832.2規(guī)范 524872三、結(jié)構(gòu)總體計(jì)算分析 6197693.1計(jì)算理論簡(jiǎn)介 6214853.2總體計(jì)算分析 737843.2.1結(jié)構(gòu)受力分析中的荷載取值 787683.2.2設(shè)計(jì)參數(shù) 7186703.2.3計(jì)算模式 8271613.3結(jié)構(gòu)幾何特性與物理力學(xué)參數(shù) 8239733.4全橋總體計(jì)算結(jié)果 9311763.4.1成橋狀態(tài)主纜線(xiàn)形坐標(biāo) 933913.4.2主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度 10303763.4.3主纜強(qiáng)度復(fù)核 12319183.4.4吊桿強(qiáng)度復(fù)核 14232433.4.5風(fēng)纜強(qiáng)度復(fù)核 1428433.4.6加勁梁強(qiáng)度復(fù)核 1622083.4.7橋面玻璃強(qiáng)度復(fù)核 18228833.4.8主纜錨固套筒強(qiáng)度復(fù)核 19279303.4.9橋塔承載力復(fù)核 21148813.4.10撓度復(fù)核 26112523.4.11地錨樁基水平及豎向承載力復(fù)核 27141983.5人致振動(dòng)分析 32283993.5.1縱、橫向各階頻率振型以及模態(tài)質(zhì)量 329473.5.2風(fēng)纜對(duì)振型及頻率的影響 34307973.5.3舒適度分析 3552493.5.4本章小結(jié) 41229933.6抗震分析 42256763.6.1計(jì)算模型建立 42320093.6.2反應(yīng)譜函數(shù) 43296853.6.3E2地震作用下內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 44201513.6.4E2地震作用抗力驗(yàn)算結(jié)果 4514099四、總結(jié) 49工程概述萬(wàn)州區(qū)位于長(zhǎng)江上游地區(qū)、重慶東北部，處三峽庫(kù)區(qū)腹心，屬長(zhǎng)江上游區(qū)域中心城市。萬(wàn)州區(qū)東臨云陽(yáng)縣，南接石柱土家族自治縣和湖北利川市，西頻忠縣和梁平縣、北界開(kāi)縣和四川開(kāi)江縣。萬(wàn)州區(qū)幅員面積3457平方公里。至2014年底，城市建成區(qū)面積62.5平方公里，城鎮(zhèn)化率61.11%，城鎮(zhèn)人口突破百萬(wàn)大關(guān)。人行懸索橋?yàn)殡p塔單跨懸索橋，加勁梁采用漂浮體系，主跨主纜跨度采用189.5m，（塔中心間距）加勁梁跨度采用160m。，主纜矢高17.7米，矢跨比為1/11，跨中主纜中心至橋面高1.87米，邊跨長(zhǎng)（索鞍至散索點(diǎn)）12.5米，全橋布置63對(duì)吊索，吊索間距2.5米。主纜錨碇均實(shí)體澆筑混凝土地錨，全橋共設(shè)置2根主纜，采用鋼絲繩索股逐根架設(shè)的施工方法。每根主纜由7股6x36WS+IWR，直徑φ56mm，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度為1770MPa的鋼絲繩組成，單股主纜破斷力為1980KN。吊索采用單股6x36WS+IWR，直徑φ22mm，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度為1770MPa的鋼絲繩組成，單根吊索的破斷力為305KN，鉛垂布置標(biāo)準(zhǔn)段索間距取為2.5m。懸索橋人行道凈寬3.0m，加勁梁采用縱橫梁結(jié)構(gòu)縱梁、橫梁采用HM400x300x10/16H型鋼，橋面采用4cm厚夾心鋼化承重玻璃。橋型布置圖斷面布置圖橋梁效果圖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用規(guī)范2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.1.1橋梁等級(jí)人行懸索橋2.1.2荷載根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）3.1.3條；計(jì)算得活載值為1.5Kpa，同時(shí)參考景區(qū)人行玻璃懸索橋與玻璃棧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB13（J）/T264-2018）4.4.6條，計(jì)算整體結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)采用荷載2.0Kpa，局部計(jì)算時(shí)荷載采用3.5Kpa。地震動(dòng)峰值加速度：0.05g橋面凈寬：3.0m橋面縱坡：雙向1.5%，跨中設(shè)R=3000m豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)使用年限：主體結(jié)構(gòu)：50年，可更換部件：吊索、抗風(fēng)索20年 欄桿、伸縮縫、支座15年橋面玻璃：8年2.1.3設(shè)計(jì)指標(biāo)1).跨徑布置中跨：189.5m（橋塔之間跨徑）邊跨：12.5m2).主纜失跨比：1/11主纜中心距：3.9m根數(shù)：2根組成：7股6x36WS+IWR，直徑φ56mm鋼絲強(qiáng)度：1770MPa3).吊索型式：鋼絲繩吊索間距：標(biāo)準(zhǔn)間距2.5m組成：?jiǎn)喂?x36WS+IWR，直徑φ22mm連接方式：吊索與加勁梁及索夾均采用銷(xiāo)接鋼絲強(qiáng)度：1770MPa4).加勁梁形式：HM400x300x10/16H型鋼縱橫梁高度：0.39m，高跨比為1/410寬度：3.2m（主桁弦桿中心處），寬跨比為1/50材質(zhì)：Q355C5).橋塔形式：門(mén)式框架結(jié)構(gòu)高度：P1塔14m；P2塔23.5m橫梁數(shù)：1道基礎(chǔ)形式：承臺(tái)樁基礎(chǔ)6).錨錠錨體形式：地錨2.2規(guī)范1.《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（2019年版）（CJJ11-2011）2.《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）3.《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ166-2011）4.《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）5.《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）6.《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）7.《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2018）8.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）9.《重要用途鋼絲繩》（GB8918-2006）10.《公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TD65-05-2015）11.《景區(qū)人行玻璃懸索橋與玻璃棧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB13（J）/T264-2018）12.《懸索橋主纜系統(tǒng)防腐涂裝技術(shù)條件》（JT/T694-2007）13.《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》（JT/T722-2008）14.《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2008）15.《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）16.《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T2231-01-2020）17.《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）18.《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB700－2006）19.《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB／T1591－2008）20.《一般工程用鑄造碳鋼件》（GB11352-2009）21.《焊縫符號(hào)表示方法》（GB324－2008）結(jié)構(gòu)總體計(jì)算分析3.1計(jì)算理論簡(jiǎn)介人行懸索橋總體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析主要采用有限位移理論，采用有限元軟件MIDASCIVIL2022版實(shí)現(xiàn)，通過(guò)軟件將懸索橋離散為空間結(jié)構(gòu)，建立空間有限位移分析理論及計(jì)算程序，將豎向、橫向荷載及偏載作用于結(jié)構(gòu)上求結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形的方法。恒載內(nèi)力計(jì)算方法：懸索橋加勁梁的恒載內(nèi)力與施工過(guò)程和施工方法有關(guān)。本橋是采用4cm鋼化玻璃橋面的縱橫梁型式加勁梁，因此設(shè)計(jì)為加勁梁在施工階段采用分段吊裝，待全部梁段吊裝完畢鋪好橋面后再將加勁梁段連接成整體的施工方法。成橋后可認(rèn)為加勁梁內(nèi)無(wú)恒載彎矩（實(shí)際上是恒載彎矩比較小，可不計(jì)其影響）。整體靜動(dòng)力計(jì)算使用《MIDASCIVIL空間分析軟件》懸索橋分析控制功能，迭代計(jì)算，以確定吊桿力和主纜線(xiàn)形?；钶d作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形的分析方法：由于懸索橋是非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)，不能采用線(xiàn)性疊加原理以影響線(xiàn)的概念求得結(jié)構(gòu)各截面的內(nèi)力及變形的極值，所以對(duì)于成橋階段進(jìn)行大位移分析是很困難的?？紤]到主纜承受的80%以上的軸力都是由恒載產(chǎn)生的，恒載以外其它荷載的影響很小，本橋做成橋階段分析時(shí)，將初始平衡狀態(tài)下主纜和吊桿的張力轉(zhuǎn)換為幾何剛度后做線(xiàn)性分析，即線(xiàn)性有限位移法。相關(guān)資料證明，線(xiàn)性有限位移法計(jì)算的結(jié)果與有限位移法計(jì)算結(jié)果誤差在1%之內(nèi)。懸索橋在施工時(shí)的結(jié)構(gòu)體系比成橋階段的穩(wěn)定性差，在各施工階段發(fā)生的位移也很大，使用線(xiàn)性有限位移法做懸索橋的施工階段分析，其結(jié)果將產(chǎn)生很大的誤差，為了能夠獲得精確的結(jié)果，需要使用幾何非線(xiàn)性分析（大位移）理論來(lái)計(jì)算分析，并且在做當(dāng)前施工階段分析時(shí)應(yīng)考慮前一階段產(chǎn)生的內(nèi)力和變形。本橋施工階段驗(yàn)算采用倒拆法計(jì)算。3.2總體計(jì)算分析3.2.1結(jié)構(gòu)受力分析中的荷載取值進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，按以下所考慮的荷載及荷載組合。（1）恒載：加勁梁及橋面附屬部分恒載為9.74KN/m。（2）活載：（折減）公路—Ⅱ級(jí)，同時(shí)根據(jù)規(guī)范考慮縱向折減系數(shù)、汽車(chē)沖擊系數(shù)和汽車(chē)制動(dòng)力。（3）風(fēng)載：100年一遇最大風(fēng)速為24m/s，風(fēng)壓：0.35Kpa。（4）溫度影響力：整體升溫按25℃考慮、降溫按-25℃考慮。基礎(chǔ)溫度按20℃，主纜下料及架設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)溫度與基礎(chǔ)溫度的差值校正無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度（5）基礎(chǔ)變位：本橋地基基礎(chǔ)為砂巖，未計(jì)基礎(chǔ)沉降影響。標(biāo)準(zhǔn)組合：組合1：1.0恒載組合2：1.0恒載+1.0人群荷載組合3：1.0恒載+1.0人群荷載+1.0系統(tǒng)升溫組合4：1.0恒載+1.0人群荷載+1.0系統(tǒng)降溫組合5：1.0恒載+1.0人群荷載+1.0橫橋向風(fēng)荷載組合6：1.0恒載+1.0人群荷載+1.0系統(tǒng)升溫+1.0橫橋向風(fēng)荷載組合7：1.0恒載+1.0人群荷載+1.0系統(tǒng)降溫+1.0橫橋向風(fēng)荷載極限組合：組合1：1.2恒載組合2：1.2恒載+1.4人群荷載組合3：1.2恒載+1.4人群荷載+1.12（1.4*0.8）系統(tǒng)升溫組合4：1.2恒載+1.4人群荷載+1.12（1.4*0.8）系統(tǒng)降溫組合5：1.2恒載+1.4人群荷載+0.88（1.1*0.8）橫橋向風(fēng)荷載組合6：1.2恒載+1.4人群荷載+1.12（1.4*0.8）系統(tǒng)升溫+0.88（1.1*0.8）橫橋向風(fēng)荷載組合7：1.2恒載+1.4人群荷載+1.12（1.4*0.8）系統(tǒng)降溫+0.88（1.1*0.8）橫橋向風(fēng)荷載懸索橋主要承重結(jié)構(gòu)為主纜，主纜安全系數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算，要求安全系數(shù)大于3。3.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)⑴成橋主纜失跨比為1/11⑵主纜安全系數(shù)：≥3⑶吊桿安全系數(shù)取≥3（銷(xiāo)接式）⑷吊桿標(biāo)準(zhǔn)間距2.5m⑸橋面鋪裝采用4cm厚鋼化夾膠玻璃3.2.3計(jì)算模式人行懸索橋的結(jié)構(gòu)總體計(jì)算分析使用《MIDAS/CIVIL空間分析軟件》。結(jié)構(gòu)計(jì)算模型3.3結(jié)構(gòu)幾何特性與物理力學(xué)參數(shù)結(jié)構(gòu)幾何特性與物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)下表：1）主纜主纜為鍍鋅鋼絲繩，力學(xué)性能如下：彈性模量：E＝120000MPa公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度：1770MPa線(xiàn)膨脹系數(shù)：0.000012/℃2）吊索吊索為鋼絲繩，力學(xué)性能如下：彈性模量：E＝120000MPa公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度：1770MPa線(xiàn)膨脹系數(shù)：0.000012/℃3）抗風(fēng)索抗風(fēng)索為鋼絲繩，力學(xué)性能如下：彈性模量：E＝120000MPa公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度：1770MPa線(xiàn)膨脹系數(shù)：0.000012/℃4）縱橫梁鋼加勁梁采用Q355c，力學(xué)性能如下：彈性模量：E＝210000MPa剪切模量：G＝81000MPa泊松比：0.3軸向容許應(yīng)力：[σ]＝200MPa彎曲容許應(yīng)力：[σw]＝210MPa剪切容許應(yīng)力：[τ]＝120MPa屈服應(yīng)力：[σy]＝340MPa線(xiàn)膨脹系數(shù)：0.000012/℃5）橋塔橋塔由C40鋼筋混凝土現(xiàn)澆制造，其主要力學(xué)性能如下：彈性模量：E＝32500MPa泊松比：0.2軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：18.4MPa軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：1.65MPa線(xiàn)膨脹系數(shù)：0.00001/℃3.4全橋總體計(jì)算結(jié)果3.4.1成橋狀態(tài)主纜線(xiàn)形坐標(biāo)成橋狀態(tài)主纜坐標(biāo)表3.4.2主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度主纜單元號(hào)主纜單元無(wú)應(yīng)力索長(zhǎng)計(jì)算表單元號(hào)單元無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度

(m)節(jié)點(diǎn)水平距離

(m)114.401312.5218.094817.2532.61092.542.60392.552.59682.562.58982.572.58312.582.57662.592.57042.5102.56442.5112.55872.5122.55322.5132.54792.5142.54292.5152.53822.5162.53362.5172.52942.5182.52542.5192.52162.5202.51812.5212.51482.5222.51182.5232.5092.5242.50652.5252.50422.5262.50222.5272.50042.5282.49892.5292.49772.5302.49672.5312.49592.5322.49542.5332.49512.5342.49512.5352.49542.5362.49592.5372.49672.5382.49772.5392.49892.5402.50042.5412.50222.5422.50422.5432.50652.5442.5092.5452.51182.5462.51482.5472.51812.5482.52162.5492.52542.5502.52942.5512.53362.5522.53822.5532.54292.5542.54792.5552.55322.5562.55872.5572.56442.5582.57042.5592.57662.5602.58312.5612.58982.5622.59682.5632.60392.5642.61092.56518.094817.256614.401312.53.4.3主纜強(qiáng)度復(fù)核方法一：有限位移理論主纜采用規(guī)格為用（6x36WS+IWRφ56*7）2根共14股，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度為1770MPa的成品索，破斷力合計(jì)為破斷力1980*7=13860kN，在荷載組合作用下，主纜最大內(nèi)力下圖所示。主纜內(nèi)力圖由上圖可知，在荷載組合作用下，主纜最大受力為3029.7kN，安全系數(shù)K=4.57>3，滿(mǎn)足規(guī)范要求。方法二：彈性理論（拋物線(xiàn)法）根據(jù)基本公示計(jì)算主纜拉力如下：本項(xiàng)目主纜主跨189.5m，根據(jù)相關(guān)論著，也可采用彈性理論簡(jiǎn)化計(jì)算方法，專(zhuān)輯中計(jì)算得主纜得安全系數(shù)為4.37＞3，與有限位移理論相差不大。3.4.4吊桿強(qiáng)度復(fù)核吊索采用鋼絲繩吊索φ22鋼絲繩，6x36WS+IWR，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度為1770MPa，破斷力為305kN，在荷載組合作用下，吊桿最大內(nèi)力如下圖所示。吊索內(nèi)力圖由上圖可知，在荷載組合作用下，吊索最大受力為55kN，安全系數(shù)K=5.5>3，滿(mǎn)足規(guī)范要求。3.4.5風(fēng)纜強(qiáng)度復(fù)核風(fēng)纜內(nèi)力計(jì)算方法是讓風(fēng)纜產(chǎn)生水平向分力等于風(fēng)荷載產(chǎn)生得側(cè)向力，根據(jù)力的平行四邊形法則，計(jì)算風(fēng)纜再40度斜平面內(nèi)得均布力為0.529KN/m，再根據(jù)彈性理論計(jì)算風(fēng)纜主纜的最大拉力為182KN，破斷力為817KN，安全系數(shù)為4.48?？紤]到風(fēng)纜成橋線(xiàn)形需求，風(fēng)纜施工時(shí)，風(fēng)纜主纜需要預(yù)拉100KN內(nèi)力，占風(fēng)荷載在風(fēng)纜上產(chǎn)生內(nèi)力的54%（需要大于30%參考《懸索橋》（大橋工程局）P221）。3.4.6加勁梁強(qiáng)度復(fù)核（1）縱梁：在各種荷載工況組合下縱梁應(yīng)力如下圖所示縱梁正應(yīng)力包絡(luò)圖縱梁剪應(yīng)力包絡(luò)圖由上圖可知，在最不利荷載組合下，縱梁在運(yùn)營(yíng)過(guò)程最大正應(yīng)力絕對(duì)值為75.6MPa<210MPa（按容許應(yīng)力法，對(duì)應(yīng)Q355（既Q345）容許應(yīng)力為210Mpa，《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》J46）,最大剪應(yīng)力絕對(duì)值為8.9MPa<210MPa（按容許應(yīng)力法，對(duì)應(yīng)Q355（既Q345）容許應(yīng)力為120Mpa，《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》J46），均滿(mǎn)足規(guī)范要求。（2）橫梁：在各種荷載工況組合下橫梁應(yīng)力（主應(yīng)力）如下圖所示橫梁應(yīng)力圖由上圖可知，在最不利荷載組合下，橫梁各桿件在運(yùn)營(yíng)過(guò)程最大主應(yīng)力為123MPa<210MPa，滿(mǎn)足規(guī)范要求。（3）加勁梁剪刀撐：在各種荷載工況組合下剪刀撐應(yīng)力（主應(yīng)力）如下圖所示剪刀撐應(yīng)力圖由上圖可知，在最不利荷載組合下，剪刀撐各桿件在運(yùn)營(yíng)過(guò)程最大主應(yīng)力為42MPa<210MPa，滿(mǎn)足規(guī)范要求。3.4.7橋面玻璃強(qiáng)度復(fù)核根據(jù)《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ113-2015）9.2.4條進(jìn)行計(jì)算。橋面玻璃采用4cm厚鋼化夾層玻璃，型號(hào)采用12TP+1.52SGP+12TP+1.52SGP+12TP。玻璃與主體結(jié)構(gòu)采用中性硅酮結(jié)構(gòu)膠連接，玻璃面板的強(qiáng)度以及剛度通過(guò)檢算，均滿(mǎn)足規(guī)范要求。3.4.8主纜錨固套筒強(qiáng)度復(fù)核依據(jù)《公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TD65-05-2015）9.4.4條計(jì)算錨固套筒承載力。經(jīng)計(jì)算，主纜錨固套筒承載力滿(mǎn)足要求。3.4.9橋塔承載力復(fù)核本項(xiàng)目索鞍為滾軸式索鞍，主纜得水平拉力不會(huì)傳遞到橋塔，但是橋塔以下兩個(gè)方面要著重考慮。1橋塔得計(jì)算長(zhǎng)度，縱橋向?yàn)閼冶壑?，不同于索鞍與橋塔固結(jié)，計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取2L，L為橋塔高度。恒載索塔軸力圖2橋塔得彎矩主要來(lái)自于以下兩種工況a塔頂索的得偏心壓力，最大偏心按預(yù)偏量考慮為2.8cm=0.028m。b索鞍滾動(dòng)阻力對(duì)橋墩產(chǎn)生的彎矩，滾動(dòng)摩擦的摩阻力系數(shù)取0.05。3依據(jù)《通規(guī)》計(jì)算塔頂索鞍的滾動(dòng)摩阻力由摩阻力產(chǎn)生的彎矩計(jì)算：W（恒載在索鞍處產(chǎn)生的豎向作用）=2093.4KN，墩頂摩阻力F=0.05*2093.4=104.67KN，由摩阻力產(chǎn)生的墩底彎矩為104.67*23.5m=2459.7KN*m。由索鞍偏心產(chǎn)生的彎矩計(jì)算：2093.4*0.028=58.6KN*m二者合計(jì)：2459.7+58.6=2158.3KN*m。軸力值為2093.4KN（頂）、3582.9KN（底）。索塔截面配筋圖（主筋直徑28mm）偏壓承載力復(fù)核橋墩豎向承載力為9585KN，滿(mǎn)足要求。橋墩偏壓承載力滿(mǎn)足要求。3.4.10撓度復(fù)核撓度計(jì)算依據(jù)《公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TD65-05-2015）通過(guò)MidasCiVil建立有限元模型計(jì)算得，跨中最大撓度為72cm≤18950/250=75cm。3.4.11地錨樁基水平及豎向承載力復(fù)核錨碇的計(jì)算先是根據(jù)主纜的拉力，計(jì)算樁基所要承受的豎向荷載以及水平荷載，再根據(jù)巖土力學(xué)參數(shù)呢計(jì)算豎向及水平承載力，從而得到樁基的安全系數(shù)。1單樁豎向承載力復(fù)核《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（(JTG3363—2019)）2單樁水平承載力復(fù)核《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）3單樁抗剪強(qiáng)度復(fù)核《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2020）3.5人致振動(dòng)分析3.5.1縱、橫向各階頻率振型以及模態(tài)質(zhì)量豎向有風(fēng)纜無(wú)風(fēng)纜模態(tài)號(hào)頻率(Hz)模態(tài)質(zhì)量

(t)模態(tài)質(zhì)量

合計(jì)(t)模態(tài)號(hào)頻率模態(tài)質(zhì)量

(t)模態(tài)質(zhì)量

合計(jì)(t)10.3370.000010.3240.000020.4650.000020.4420.000030.4724.2804.2830.4613.9403.9440.6160.0004.2840.5940.0003.9450.64216.90021.1850.63116.98020.9260.7670.00021.1860.7500.00020.9270.8150.00021.1870.7960.00020.9280.9680.00021.1880.9430.00020.9291.0471.50022.6891.0291.54022.46101.2470.00022.68101.2570.00022.46111.2480.02022.7111.3390.00022.46121.2830.00022.7121.5930.00022.46131.3580.00022.7131.7070.49022.95141.3950.00022.7141.9840.00022.95151.3960.00022.7152.1200.00022.95161.6190.00022.7162.4160.00022.95171.7260.48023.18172.5870.27023.22181.9720.00023.18182.8980.00023.22191.9720.00023.18193.1020.00023.22202.0120.00023.18203.4260.00023.22212.1390.00023.18213.6680.19023.4222.4290.00023.18224.0000.00023.4232.4450.00023.18234.2800.00023.4242.4600.00023.18244.6150.00023.4252.6050.26023.44254.9350.15023.55橫向有風(fēng)纜無(wú)風(fēng)纜模態(tài)號(hào)頻率(Hz)模態(tài)質(zhì)量

(t)模態(tài)質(zhì)量

合計(jì)(t)模態(tài)號(hào)頻率模態(tài)質(zhì)量

(t)模態(tài)質(zhì)量合計(jì)(t)10.2480.000010.2320.000020.31019.97019.9720.28419.77019.7730.7720.00019.9730.7500.00019.7740.8110.21020.1840.7870.2302050.8670.01020.1950.8500.01020.0160.8920.00020.1960.8720.00020.0171.0370.00020.1971.0320.00020.0181.2310.00020.1981.2230.00020.0191.2330.10020.2991.2250.65020.66101.2520.00020.29101.5140.10020.76111.2560.60020.89111.5150.00020.76121.4700.00020.89121.6920.00020.76131.4900.00020.89131.8442.95023.71141.5480.12021.02141.8560.00023.71151.5480.00021.02151.92723.59047.3161.6920.00021.02162.1351.75049.04171.8756.12027.14172.2080.00049.04181.8970.00027.14182.2090.18049.23191.92612.10039.24192.5800.00049.23201.9408.71047.95202.5800.00049.23211.9720.00047.95212.6520.00049.23222.2031.35049.3222.9400.00049.23232.2560.00049.3232.9640.01049.24242.2570.15049.45242.9640.00049.24252.4810.00049.45253.3570.00049.243.5.2風(fēng)纜對(duì)振型及頻率的影響1對(duì)豎向的影響根據(jù)著作，豎向敏感頻率范圍為1.6-2.4Hz，我國(guó)成年人平均步頻2hz，風(fēng)纜的第21階振型與無(wú)風(fēng)纜的第15階振型與2Hz最接近，而這兩節(jié)振型恰巧都是4階豎彎振型，振型圖如下：1）有風(fēng)纜（有風(fēng)纜2.139Hz）第21階模態(tài)振型（4階豎彎振型）2）無(wú)風(fēng)纜（無(wú)風(fēng)纜2.120Hz）第15階模態(tài)振型（4階豎彎振型）二者頻率非常接近相差只有后0.8%，故，從分析誤差來(lái)講可簡(jiǎn)化模型，既可不考慮風(fēng)纜對(duì)主橋豎向振動(dòng)的影響。2.2對(duì)橫向的影響根據(jù)著作，橫向敏感頻率范圍為0.5-1.2Hz，1有風(fēng)纜第2階模態(tài)一階橫彎0.309Hz（有風(fēng)纜）有風(fēng)纜除第2階模態(tài)為一階橫彎，其余模態(tài)均未出現(xiàn)橫彎振型。2無(wú)風(fēng)纜第1階模態(tài)一階橫彎0.284Hz（無(wú)風(fēng)纜）第7階模態(tài)二階橫彎1.032Hz（無(wú)風(fēng)纜）第16階模態(tài)三階橫彎2.13Hz（無(wú)風(fēng)纜）以上分析可知，風(fēng)纜對(duì)控制橫彎振動(dòng)作用明顯，設(shè)置風(fēng)纜后，僅在第2階模態(tài)出現(xiàn)了橫彎變形，且頻率為0.309Hz，不在0.5-1.2Hz敏感范圍內(nèi)，故可以不驗(yàn)算橫向舒適度。3.5.3舒適度分析通過(guò)以上分析，選定4階豎彎振型，頻率為2.12Hz（最接近成年人步頻平均值）的振型驗(yàn)算結(jié)構(gòu)豎向舒適度。1計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)參考德國(guó)EN03規(guī)范確定行人承載密度行人密度目標(biāo)值TC3級(jí)：行走依然不受限制，快步行走有時(shí)可能受到限制，（0.5人/m2）。，2動(dòng)載加載位置及動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算位置根據(jù)第四階豎向振動(dòng)振型確定加載位置示意圖如下：結(jié)構(gòu)振型以及步行荷載加載圖示根據(jù)振型，加速度應(yīng)計(jì)算如下振型位移最大處的加速度，圖示如下：考慮到靠近跨中的節(jié)點(diǎn)更為不利，故以下過(guò)程均為計(jì)算箭頭標(biāo)記的節(jié)點(diǎn)(455號(hào)節(jié)點(diǎn))的動(dòng)力響應(yīng)。3采用TC3級(jí)交通級(jí)別計(jì)算均布諧波荷載（人群等效余弦動(dòng)載）動(dòng)力響應(yīng)根據(jù)專(zhuān)著P270頁(yè)，（德國(guó)EN03標(biāo)準(zhǔn)）計(jì)算等效人群荷載。橋面面積S=160*3=480m2，總?cè)藬?shù)n=0.5*480=240人，為便于計(jì)算，取250人，鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比取0.4%，n’=10.8*（0.004*250）^0.5/480=0.0225人/m2（N/m2）P--步頻為fs時(shí)，單個(gè)行人產(chǎn)生的荷載幅值，豎向分析時(shí)P取280Nfs--所要分析的天橋的固有頻率2.12Ψ--折減系數(shù)，按照下表取值。本項(xiàng)目取值0.9均布諧波荷載計(jì)算結(jié)果如下：p(t)=280*cos(2π*2.12*t)*0.9*0.0225（邁達(dá)斯中余弦荷載振幅=5.67）加速度結(jié)果如下：最大豎向加速度為0.63m/s2根據(jù)德國(guó)EN03標(biāo)準(zhǔn)(如下表)當(dāng)采用TC3等級(jí)人群荷載時(shí)，滿(mǎn)足CL2級(jí)舒適度級(jí)別（中等舒適度級(jí)別）。4采用TC4級(jí)交通級(jí)別計(jì)算均布諧波荷載（人群等效余弦動(dòng)載）動(dòng)力響應(yīng)（N/m2）P--步頻為fs時(shí)，單個(gè)行人產(chǎn)生的荷載幅值，豎向分析時(shí)P取280Nfs--所要分析的天橋的固有頻率2.12Ψ--折減系數(shù)，按照下表取值。本項(xiàng)目取值0.9均布諧波荷載計(jì)算結(jié)果如下：p(t)=280*cos(2π*2.12*t)*0.9*0.0225n’==1.85*（160*3*1.0）^0.5/480=0.0844p(t)=280*cos(2π*2.12*t)*0.9*0.0844（邁達(dá)斯中余弦荷載振幅=21.27）根據(jù)