内拱塔及外拱塔竖转工程结构计算书

1、PAGE 内拱塔及外拱塔竖转工程结构计算书编制 ：复核 ： 审定 ： 同济大学上海同新机机电控制制技术有有限公司司 PAGE 27目 录TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc227997874第一部分整整体结构构计算 PAGEREF _Toc227997874 h 22 HYPERLINK l _Toc2279978751 内塔竖竖转整体体计算 PAGEREF _Toc227997875 h 22 HYPERLINK l _Toc2279978761.1 计计算依据据 PAGEREF _Toc227997876 h 2 HYPERLINK l _Toc2279978771

2、.2 计计算说明明 PAGEREF _Toc227997877 h 2 HYPERLINK l _Toc2279978781.2.11施工说说明 PAGEREF _Toc227997878 h 2 HYPERLINK l _Toc2279978791.2.22荷载工工况 PAGEREF _Toc227997879 h 2 HYPERLINK l _Toc2279978801.2.33分析工工况及荷荷载组合合 PAGEREF _Toc227997880 h 2 HYPERLINK l _Toc2279978811.3 结结构计算算 PAGEREF _Toc227997881 h 3 HYPERL

3、INK l _Toc2279978821.3.11 内塔塔初始状状态0 PAGEREF _Toc227997882 h 4 HYPERLINK l _Toc2279978831.3.22 内塔塔最终状状态755 PAGEREF _Toc227997883 h 4 HYPERLINK l _Toc2279978841.4结构构整体计计算结论论 PAGEREF _Toc227997884 h 4 HYPERLINK l _Toc2279978851.4.11三角架架及拉索索截面选选择 PAGEREF _Toc227997885 h 4 HYPERLINK l _Toc2279978861.4.22

4、结构内内力统计计 PAGEREF _Toc227997886 h 5 HYPERLINK l _Toc2279978872 外塔竖竖转整体体计算 PAGEREF _Toc227997887 h 88 HYPERLINK l _Toc2279978882.1 计计算依据据 PAGEREF _Toc227997888 h 8 HYPERLINK l _Toc2279978892.2 计计算说明明 PAGEREF _Toc227997889 h 8 HYPERLINK l _Toc2279978902.2.11施工说说明 PAGEREF _Toc227997890 h 8 HYPERLINK l _

5、Toc2279978912.2.22 荷载载工况 PAGEREF _Toc227997891 h 88 HYPERLINK l _Toc2279978922.2.33分析工工况及荷荷载组合合 PAGEREF _Toc227997892 h 8 HYPERLINK l _Toc2279978932.3 结结构计算算 PAGEREF _Toc227997893 h 9 HYPERLINK l _Toc2279978942.3.11 外塔塔初始状状态0 PAGEREF _Toc227997894 h 9 HYPERLINK l _Toc2279978952.3.22 外塔塔最终状状态822 PAGE

6、REF _Toc227997895 h 100 HYPERLINK l _Toc2279978962.4 结结构整体体计算结结论 PAGEREF _Toc227997896 h 100 HYPERLINK l _Toc2279978972.4.11 索力力统计 PAGEREF _Toc227997897 h 110 HYPERLINK l _Toc2279978982.4.22 反力力 PAGEREF _Toc227997898 h 11 HYPERLINK l _Toc227997899第二部分局局部结构构验算 PAGEREF _Toc227997899 h 114 HYPERLINK l

7、_Toc2279979001 塔铰结结构验算算 PAGEREF _Toc227997900 h 14 HYPERLINK l _Toc2279979011.1 塔塔铰A计算模模型 PAGEREF _Toc227997901 h 144 HYPERLINK l _Toc2279979021.2 模模型荷载载和约束束 PAGEREF _Toc227997902 h 15 HYPERLINK l _Toc2279979031.3 计计算结果果 PAGEREF _Toc227997903 h 15 HYPERLINK l _Toc2279979042 销轴计计算 PAGEREF _Toc2279979

8、04 h 199第一部分 整体结结构计算算1 内塔竖竖转整体体计算1.1 计计算依据据1.1.11 建筑筑结构荷荷载规范范GB5500009-220011（20006）1.1.22 钢结结构设计计规范GB5500117-2200331.1.33 桥梁结结构图纸纸1.2 计计算说明明1.2.11施工说说明严格按照图图纸说明明施工，保保证焊接接质量和和控制尺尺寸。1.2.22荷载工工况（1）被提提内塔转转体重量量按照2755t设计计计算；（2）三角角架自重重；（3）后拉拉索拉力力；（4）风载载按照锦锦州地区区10年一遇遇风压：0.44，A类地貌貌。1.2.33分析工工况及荷荷载组合合(1)正常常提

9、升状状况，桥桥塔0（水平平放置）；表1.1初初始状态态荷载组组合列表表计算内容组合工况桥塔离开地地面时的的索力及及结构变变形塔脚以及锚锚点反力力标准值值dead+deaadsuuo+xxwdead+deaadsuuo+yywdead+deaadsuuo-yyw计算桥塔及及三角架架的应力力情况1.35（deaad+ddeaddsuoo）+1.4xww1.35（deaad+ddeaddsuoo）+1.4yww1.35（deaad+ddeaddsuoo）-1.4yww(2)正常常提升状状况，桥桥塔75（转体体到位）；表1.2 最终状状态荷载载组合列列表计算内容组合工况桥塔离开地地面时的的索力及及结构

10、变变形塔脚以及锚锚点反力力标准值值dead+deaadsuuo+xxwdead+deaadsuuo+yywdead+deaadsuuo-yyw计算桥塔及及三角架架的应力力情况1.35（deaad+ddeaddsuoo）+1.4xww1.35（deaad+ddeaddsuoo）+1.4yww1.35（deaad+ddeaddsuoo）-1.4yww其中：deead-三角架架自重以以及桥塔塔自重 deeadssuo-索力 xww-x向风荷荷载yw-y向向风荷载载 x向与与桥面垂垂直方向向 y向与与桥面平平行方向向 z向竖竖向1.3 结结构计算算本次计算采采用Sapp20000有限元元程序，对对结构

11、进进行分析析。桥塔塔分段进进行建模模，每段段模拟实实际的重重量及抗抗弯刚度度。结构构的计算算状态为为两个状状态：初初始状态态桥塔塔0状态；最终状状态-桥塔75状态。对对每种状状态，分分别统计计索力，结结构的应应力情况况，桥塔塔铰点反反力，锚锚点反力力。计算算模型如如下。模模型中桥桥塔预埋埋段采用用固结方方式，转转体段与与预埋段段之间采采用铰接接节点。索索与锚点点连接采采用铰接接形式。1.3.11 内塔初初始状态态0图1.1 初始状状态模型型图1.3.22 内塔最最终状态态75图1.2 最终状状态模型型图1.4结构构整体计计算结论论1.4.11三角架架及拉索索截面选选择表1.3三三角架及及拉索材

12、材料表构件名称拉杆压杆拉索上横杆下横杆斜杆截面38材料Q345BBQ345BB钢绞线Q345BBQ345BBQ345BB1.4.22结构内内力统计计表1.4杆杆件设计计内力及及应力构件名称拉杆压杆拉索上横杆下横杆斜杆截面380状态轴轴力标准准值（）1745-184772300102830-61775状态态轴力标标准值（）475-147344-31214-440状态应应力比0.54880.46990.23220.27330.45770.556675状态态应力比比0.42660.11990.060.16330.37440.4611注：索力为为单侧索索力说明：以以上结果果内力是是标准值值，反力力是设

13、计计值，-表示压压杆(1) 转转铰反力力标准值值：初始状态反反力到位状态反反力(2)固结结段反力力以及锚锚点反力力节点编号如如下：0状态图3.3 内塔0节点编编号 图3.44 内塔75节点编编号0节点反反力JointtOutpuutCaaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm2d+ds+xw-20688152405994325962274-19499000000000-23177911199662005996422542d+ds+yw-6265522150995125948855-16655000000000-70066528823443733446632d

14、+ds-yw-6214432295002525948882-18266000000000-69500173308473622247714d+ds+xw-8214412039999225935569-15411000000000-923114988961087666677394d+ds+yw6263222150991025949962-1665500000000070042294336-444112588684d+ds-yw6212332294998725949989-1826600000000069479939662-4740083228060d+ds+xw-383990-110884233-

15、224444400060d+ds+yw-382336-110662733-223998900060d+ds-yw-382440-110664066-224000900061d+ds+xw381799-110666311-224003300061d+ds+yw383288-110886488-224446800061d+ds-yw383333-110887800-224448800062d+ds+xw421511-111118833-249111200062d+ds+yw423300-111442911-249668100062d+ds-yw423322-111443577-2496688000

16、63d+ds+xw-425884-111889566-250774200063d+ds+yw-424002-111664833-250116700063d+ds-yw-424004-111665499-250117400075节点点反力JointtOutpuutCaaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm2d+ds+xw-1341110328933923294472289800811109-2448874222188656188953322d+ds+yw141700275133621365536291300119976-9681198771259566540

17、0.0442d+ds-yw8748246400420913388309799676600-115337500213092661166.7114d+ds+xw-1574446192688818984485311166714465-2236651335400599300004434d+ds+yw-1417752751334213655442913225322039788664277.8-2624436333.774d+ds-yw-8750024640052091442130982222115211616608444.11-31133776655d+ds+xw6373-1305587-2738820

18、005d+ds+yw7909-1616682-3492270005d+ds-yw3978-813552-1544410006d+ds+xw-55133-1124487-2299910006d+ds+yw-79066-1616681-3492270006d+ds-yw-39777-813552+ds+xw-72011-1282221-31844800060d+ds+yw-103333-1843395-47466600060d+ds-yw-51611-921118-21811600061d+ds+xw8296-1483340-37444200061d+ds+yw10336

19、6-1843397-47466600061d+ds-yw5162-921119-218116000(3)内塔塔本身应应力内塔转体部部分本身身最大应应力比为为0.1173；固结结部分最最大应力力比为0.7737.(4)三角角架的后后拉索锚锚点需根根据桥面面的设计计情况进进行设计计。2 外塔竖竖转整体体计算2.1 计计算依据据2.1.11 建筑筑结构荷荷载规范范GB5500009-2200112.1.22 钢结结构设计计规范GB5500117-2200332.2 计计算说明明2.2.11施工说说明以内塔以及及三角架架作为提提升支承承结构，对对外塔进进行提升升。严格格按照图图纸说明明施工，保保证焊接

20、接质量和和控制尺尺寸，具具体步骤骤见图纸纸。2.2.22 荷载工工况（1）被提提桥塔重重量约为为3955t；（2）风载载按照锦锦州地区区10年一遇遇风压：0.44，A类地貌貌。（3）后拉拉索拉力力。2.2.33分析工工况及荷荷载组合合(1)正常常提升状状况，桥桥塔0（水平平放置）；表2.1 初始状状态荷载载组合列列表计算内容组合工况桥塔离开地地面时的的索力及及结构变变形塔脚及锚点点反力dead+deaadsuuo+xxwdead+deaadsuuo+yywdead+deaadsuuo-yyw计算桥塔的的应力情情况1.35（deaad+ddeaddsuoo）+1.4xww1.35（deaad+d

21、deaddsuoo）+1.4yww1.35（deaad+ddeaddsuoo）-1.4yww(2)外塔塔到位状状态，桥桥塔82；表2.2 到位状状态荷载载组合列列表计算内容组合工况外塔离开地地面时的的索力及及结构变变形塔脚及锚点点反力dead+deaadsuuo+xxwdead+deaadsuuo+yywdead+deaadsuuo-yyw计算桥塔的的应力情情况1.35（deaad+ddeaddsuoo）+1.4xww1.35（deaad+ddeaddsuoo）+1.4yww1.35（deaad+ddeaddsuoo）-1.4yww其中：deead-三角架架自重以以及桥塔塔自重 deeadss

22、uo-索力 xww-x向风荷荷载yw-y向向风荷载载 x向与与桥面垂垂直方向向 y向与与桥面平平行方向向 z向竖竖向2.3 结结构计算算本次计算采采用Sapp20000（9.116）有限限元程序序，对结结构进行行分析。桥桥塔分段段进行建建模，每每段模拟拟实际的的重量及及抗弯刚刚度。内内塔底部部按照刚刚接。结结构的计计算状态态为2个状态态：外塔塔0状态；外塔最最终状态态。对每每种状态态，分别别统计索索力，结结构的应应力情况况，桥塔塔铰点反反力，锚锚点反力力。计算算模型：2.3.11 外塔初初始状态态0图2.1外外塔0状态模模型2.3.22 外塔最最终状态态82图2.2外外塔到位位状态模模型2.4

23、 结结构整体体计算结结论2.4.11 索力统统计结构索力预拉力（KKN）初始0状状态索力（KNN）最终状态882索力（KNN）后拉索（提提升索）3001630160内塔三角架架锚固索索465933465注：表中索索力为单单侧索力力（之和和）2.4.22 反力图2.3 外塔0节点编编号 图2.44 外塔82节点编编号(1)外塔塔0反力JointtOutpuutCaaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm6d+ds+xw-4676678-1698879111003223414250000000000-4240036557399-45466818854776d+d

24、s+yw-3316677-1614421331008660213480000000000-3007713990222-25900336634336d+ds-yw-3152274-1470014221008448812170000000000-2858842009977-24888813313778d+ds+xw1791228-1385552221013774611400000000000162399208865531900757768d+ds+yw3317003-16144175510084482134800000000003007337977732589227599308d+ds-yw315

25、3000-147001188100833681217000000000028586660994424879907005869d+ds+xw-5076687346774-326332500069d+ds+yw-4927747164884-317996300069d+ds-yw-5103307420990-329775400070d+ds+xw4931667205228-319227400070d+ds+yw4904997131008-315884400070d+ds-yw5080667387223-327663900071d+ds+xw4813887757449-310882000071d+ds

26、+yw4791557683555-307771900071d+ds-yw4941447924668-317778700072d+ds+xw-4895567814009-312556000072d+ds+yw-4767787646882-305558900072d+ds-yw-4917787888006-3156662000(2)外塔塔82反力JointtOutpuutCaaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm6d+ds+xw-3669958-212661125632213-1504447886611-5969974007077-735557100636d+

27、ds+yw-2135550-208118523694472-1154492442788-2902251224788-323222766526d+ds-yw-2308867-169992524261155-1604490330855-3408824664199-325550099818d+ds+xw772066-165004222314440-125886477369933962208771-98200187768d+ds+yw2134553-207778423684450-115660555208829020045225831166643881.778d+ds-yw2307772-169556

28、824252259-160552422876634058884662531411102772.1169d+ds+xw-41988938800-50288900069d+ds+yw-30266680477-35777900069d+ds-yw-540111214666-65777300070d+ds+xw4273965922-51844400070d+ds+yw3072690622-36377800070d+ds-yw54461224449-66355200071d+ds+xw3849953599-46277800071d+ds+yw2778684433-32488000071d+ds-yw48

29、971206662-59233300072d+ds+xw-37744924933-44788000072d+ds+yw-27288672122-31822300072d+ds-yw-484771194664-585995000(3)转铰铰反力标标准值：初始状态反反力(4)到位位状态反反力(5)外塔塔内塔应应力水平平复核外塔转体段段的最大大应力比比为0.3314，固结结段应力力比为0.3336；内塔最大应应力比为为0.4436第二部分 局部结结构验算算1 塔铰结结构验算算根据整体计计算结果果以及结结构图纸纸可知，塔塔铰A与塔铰B通过销销轴连接接在一起起，受力力情况一一样，塔塔铰A截面尺尺寸小，因因此只需需要对塔塔铰A结构验验算。1.1 塔塔铰A计算模模型塔铰A结构构验算运运用ANSSYS软件对对其结构构进行