内拱塔及外拱塔竖转工程结构计算书

PAGE内拱塔及外拱塔塔竖转工程结结构计算书编制：复核：审定：同济大学上海同新机电控控制技术有限限公司PAGE22目录TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc227997874"第一部分整体结结构计算2HYPERLINK\l"_Toc227997875"1内塔竖转整整体计算2HYPERLINK\l"_Toc227997876"1.1计算依依据2HYPERLINK\l"_Toc227997877"1.2计算说说明2HYPERLINK\l"_Toc227997878"1.2.1施工工说明2HYPERLINK\l"_Toc227997879"1.2.2荷载载工况2HYPERLINK\l"_Toc227997880"1.2.3分析析工况及荷载载组合2HYPERLINK\l"_Toc227997881"1.3结构计计算3HYPERLINK\l"_Toc227997882"1.3.1内内塔初始状态态0°4HYPERLINK\l"_Toc227997883"1.3.2内内塔最终状态态75°4HYPERLINK\l"_Toc227997884"1.4结构整体体计算结论44HYPERLINK\l"_Toc227997885"1.4.1三角角架及拉索截截面选择4HYPERLINK\l"_Toc227997886"1.4.2结构构内力统计55HYPERLINK\l"_Toc227997887"2外塔竖转整整体计算8HYPERLINK\l"_Toc227997888"2.1计算依依据8HYPERLINK\l"_Toc227997889"2.2计算说说明8HYPERLINK\l"_Toc227997890"2.2.1施工工说明8HYPERLINK\l"_Toc227997891"2.2.2荷荷载工况8HYPERLINK\l"_Toc227997892"2.2.3分析析工况及荷载载组合8HYPERLINK\l"_Toc227997893"2.3结构计计算9HYPERLINK\l"_Toc227997894"2.3.1外外塔初始状态态0°9HYPERLINK\l"_Toc227997895"2.3.2外外塔最终状态态82°10HYPERLINK\l"_Toc227997896"2.4结构整整体计算结论论10HYPERLINK\l"_Toc227997897"2.4.1索索力统计100HYPERLINK\l"_Toc227997898"2.4.2反反力11HYPERLINK\l"_Toc227997899"第二部分局部结结构验算144HYPERLINK\l"_Toc227997900"1塔铰结构验验算14HYPERLINK\l"_Toc227997901"1.1塔铰AA计算模型144HYPERLINK\l"_Toc227997902"1.2模型荷荷载和约束115HYPERLINK\l"_Toc227997903"1.3计算结结果15HYPERLINK\l"_Toc227997904"2销轴计算119第一部分整整体结构计算算1内塔竖转整整体计算1.1计算依依据1.1.1《建建筑结构荷载载规范》GB500009-20001（2006）1.1.2《钢钢结构设计规规范》GB500017-200031.1.3桥桥梁结构图纸纸1.2计算说说明1.2.1施工工说明严格按照图纸说说明施工，保保证焊接质量量和控制尺寸寸。1.2.2荷载载工况（1）被提内塔塔转体重量按按照275t设计计算；；（2）三角架自自重；（3）后拉索拉拉力；（4）风载按照照锦州地区10年一遇风压压：0.4，A类地貌。1.2.3分析析工况及荷载载组合(1)正常提升升状况，桥塔塔0°（水平放置置）；表1.1初始状状态荷载组合合列表计算内容组合工况桥塔离开地面时时的索力及结结构变形塔脚以及锚点反反力标准值dead+deeadsuoo+xwdead+deeadsuoo+ywdead+deeadsuoo-yw计算桥塔及三角角架的应力情情况1.35（deead+deeadsuoo）+1.4xxw1.35（deead+deeadsuoo）+1.4yyw1.35（deead+deeadsuoo）-1.4yyw(2)正常提升升状况，桥塔塔75°（转体到位位）；表1.2最终终状态荷载组组合列表计算内容组合工况桥塔离开地面时时的索力及结结构变形塔脚以及锚点反反力标准值dead+deeadsuoo+xwdead+deeadsuoo+ywdead+deeadsuoo-yw计算桥塔及三角角架的应力情情况1.35（deead+deeadsuoo）+1.4xxw1.35（deead+deeadsuoo）+1.4yyw1.35（deead+deeadsuoo）-1.4yyw其中：deadd-三角架自重重以及桥塔自自重ddeadsuuo-索力xxw-x向风荷载yw-y向风荷荷载xx向－与桥面面垂直方向yy向－与桥面面平行方向zz向－竖向1.3结构计计算本次计算采用SSap20000有限元程序序，对结构进进行分析。桥桥塔分段进行行建模，每段段模拟实际的的重量及抗弯弯刚度。结构构的计算状态态为两个状态态：初始状态态－桥塔0°状态；最终终状态-桥塔75°状态。对每每种状态，分分别统计索力力，结构的应应力情况，桥桥塔铰点反力力，锚点反力力。计算模型型如下。模型型中桥塔预埋埋段采用固结结方式，转体体段与预埋段段之间采用铰铰接节点。索索与锚点连接接采用铰接形形式。1.3.1内内塔初始状态态0°图1.1初始始状态模型图图1.3.2内内塔最终状态态75°图1.2最最终状态模型型图1.4结构整体体计算结论1.4.1三角角架及拉索截截面选择表1.3三角架架及拉索材料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Q345BQ345B钢绞线Q345BQ345BQ345B1.4.2结构构内力统计表1.4杆件设设计内力及应应力构件名称拉杆压杆拉索上横杆下横杆斜杆截面380°状态轴力标标准值（）1745-18472300102830-61775°状态轴力力标准值（）475-147344-31214-440°状态应力比比0.5480.4690.2320.2730.4570.55675°状态应力力比0.4260.1190.060.1630.3740.461注：索力为单侧侧索力[说明：以上结结果内力是标标准值，反力力是设计值，-表示压杆](1)转铰反反力标准值：：初始状态反力到位状态反力(2)固结段反反力以及锚点点反力节点编号如下：：0°状态图3.3内塔塔0°节点编号图3.4内塔75°节点编号0°节点反力JointOutputCCaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm2d+ds+xww-20681552405943325962744-1949000000000-23179111996200596442542d+ds+yww-626522150951125948555-1665000000000-700652282344373444632d+ds-yww-621432295025525948822-1826000000000-695017730847362244714d+ds+xww-821412039992225935699-1541000000000-9231499896108766667394d+ds+yww626322150910025949622-16650000000007004294436-44412558684d+ds-yww621232294987725949899-18260000000006947939962-474083328060d+ds+xww-38390-11084223-224444400060d+ds+yww-38236-11062773-223989900060d+ds-yww-38240-11064006-224009900061d+ds+xww38179-11066331-224033300061d+ds+yww38328-11086448-224468800061d+ds-yww38333-11087880-224488800062d+ds+xww42151-11118883-249112200062d+ds+yww42330-11142991-249681100062d+ds-yww42332-11143557-249688800063d+ds+xww-42584-11189556-250742200063d+ds+yww-42402-11164883-250167700063d+ds-yww-42404-11165449-250174400075°节点反力力JointOutputCCaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm2d+ds+xww-13411003289392329472228980811109-2448744221865618955322d+ds+yww141702751362136536629130111976-968198871259565440.042d+ds-yww87482464042091388830979677600-1153755021309261116.714d+ds+xww-15744661926881898485531116711465-2236511354059930000434d+ds+yww-141752751342136544429132533203978864227.8-262436633.74d+ds-yww-875024640520914211309822221521161608844.1-3113777655d+ds+xww6373-1305877-273820005d+ds+yww7909-1616822-349270005d+ds-yww3978-81352-154410006d+ds+xww-5513-1124877-229910006d+ds+yww-7906-1616811-349270006d+ds-yww-3977-81352-1544100060d+ds+xww-7201-1282211-3184800060d+ds+yww-10333-1843955-4746600060d+ds-yww-5161-92118-2181600061d+ds+xww8296-1483400-3744200061d+ds+yww10336-1843977-4746600061d+ds-yww5162-92119-21816000(3)内塔本身身应力内塔转体部分本本身最大应力力比为0.173；固结部分分最大应力比比为0.7377.(4)三角架的的后拉索锚点点需根据桥面面的设计情况况进行设计。2外塔竖转整整体计算2.1计算依依据2.1.1《建建筑结构荷载载规范》GB500009-200012.1.2《钢钢结构设计规规范》GB500017-200032.2计算说说明2.2.1施工工说明以内塔以及三角角架作为提升升支承结构，对对外塔进行提提升。严格按按照图纸说明明施工，保证证焊接质量和和控制尺寸，具体步骤见图纸。2.2.2荷荷载工况（1）被提桥塔塔重量约为395t；（2）风载按照照锦州地区10年一遇风压压：0.4，A类地貌。（3）后拉索拉拉力。2.2.3分析析工况及荷载载组合(1)正常提升升状况，桥塔塔0°（水平放置置）；表2.1初始始状态荷载组组合列表计算内容组合工况桥塔离开地面时时的索力及结结构变形塔脚及锚点反力力dead+deeadsuoo+xwdead+deeadsuoo+ywdead+deeadsuoo-yw计算桥塔的应力力情况1.35（deead+deeadsuoo）+1.4xxw1.35（deead+deeadsuoo）+1.4yyw1.35（deead+deeadsuoo）-1.4yyw(2)外塔到位位状态，桥塔塔82°；表2.2到位位状态荷载组组合列表计算内容组合工况外塔离开地面时时的索力及结结构变形塔脚及锚点反力力dead+deeadsuoo+xwdead+deeadsuoo+ywdead+deeadsuoo-yw计算桥塔的应力力情况1.35（deead+deeadsuoo）+1.4xxw1.35（deead+deeadsuoo）+1.4yyw1.35（deead+deeadsuoo）-1.4yyw其中：deadd-三角架自重重以及桥塔自自重ddeadsuuo-索力xxw-x向风荷载yw-y向风荷荷载xx向－与桥面面垂直方向yy向－与桥面面平行方向zz向－竖向2.3结构计计算本次计算采用SSap20000（9.16）有限元程程序，对结构构进行分析。桥桥塔分段进行行建模，每段段模拟实际的的重量及抗弯弯刚度。内塔塔底部按照刚刚接。结构的的计算状态为为2个状态：外外塔0°状态；外塔塔最终状态。对对每种状态，分分别统计索力力，结构的应应力情况，桥桥塔铰点反力力，锚点反力力。计算模型型：2.3.1外外塔初始状态态0°图2.1外塔00°状态模型2.3.2外外塔最终状态态82°图2.2外塔到到位状态模型型2.4结构整整体计算结论论2.4.1索索力统计结构索力预拉力（KN）初始0°状态索力（KN）最终状态82°°索力（KN）后拉索（提升索索）3001630160内塔三角架锚固固索465933465注：表中索力为为单侧索力（之之和）2.4.2反反力图2.3外塔塔0°节点编号图2.4外塔82°节点编号(1)外塔0°°反力JointOutputCCaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm6d+ds+xww-4676788-1698799110032344142500000000-42403665739-454681185476d+ds+yww-3316777-1614211310086022134800000000-30071339022-259033363436d+ds-yww-3152744-1470144210084888121700000000-28584220997-248881131378d+ds+xww179128-13855222101374661140000000001623920086553190755768d+ds+yww331703-161417751008482213480000000030073799773258927559308d+ds-yww315300-1470111810083688121700000000285866009442487907705869d+ds+xww-50768734674-326325500069d+ds+yww-49274716484-317963300069d+ds-yww-51030742090-329754400070d+ds+xww49316720528-319274400070d+ds+yww49049713108-315844400070d+ds-yww50806738723-327639900071d+ds+xww48138775749-310820000071d+ds+yww47915768355-307719900071d+ds-yww49414792468-317787700072d+ds+xww-48956781409-312560000072d+ds+yww-47678764682-305589900072d+ds-yww-49178788806-3156622000(2)外塔822°反力JointOutputCCaseF1F2F3M1M2M3TextTextNNNN-mmN-mmN-mm6d+ds+xww-3669588-21261112563213359697440707-73557110636d+ds+yww-2135500-208185523694722-11549224278-29025112478-32322776526d+ds-yww-2308677-169925524261555-16049003085-34082446419-32550009818d+ds+xww77206-165042222314400-125864473693396208871-9820188768d+ds+yww213453-207784423684500-11560555208290204552583116643381.78d+ds-yww230772-169568824252599-16052442876340588446253141102272.169d+ds+xww-419893880-5028900069d+ds+yww-302668047-3577900069d+ds-yww-5401121466-6577300070d+ds+xww427396592-5184400070d+ds+yww307269062-3637800070d+ds-yww5446122449-6635200071d+ds+xww384995359-4627800071d+ds+yww277868443-3248000071d+ds-yww4897120662-5923300072d+ds+xww-377492493-4478000072d+ds+yww-272867212-3182300072d+ds-yww-4847119464-58595000(3)转铰反力力标准值：初始状态反力(4)到位状态态反力(5)外塔内塔塔应力水平复复核外塔转体段的最最大应力比为为0.314，固结段应应力比为0.336；内塔最大应力比比为0.4366第二部分局部部结构验算1塔铰结构验验算根据整体计算结结果以及结构构图纸可知，塔塔铰A与塔铰B通过销轴连连接在一起，受受力情况一样样，塔铰A截面尺