管线悬索吊桥工程设计与计算管线悬索吊桥工程设计与计算【摘要】本文结合一座管线桥的设计实例来说明该类型桥梁的设计与计算，提供了一些较为可行的思路和方法，对该型桥梁结构受力特点及结构分析中应注意一些事项，供今后类似桥梁设计参考。根据地形级业主要求，桥梁采用悬索吊桥，桥梁主跨148m，矢跨比F/L=1/15，桥梁全长201m。【关键词】管线桥悬索吊桥设计计算：S611文献标识码：A1、概述本项目为磷矿采选项目尾矿库尾矿管线桥工程，地形属于中低山峡谷地貌，切割深度一般多在1000～1500m，冲沟发育，多呈“V”字形。桥址区微地貌位于河谷谷坡及斜坡交汇处，桥位跨越高卓营河。桥位区最低标高689.89m，最高标高773.32m，相对高差约83.43m。桥梁采用悬索吊桥结构形式，索桥主跨为148m，矢跨比为1/15，桥梁全长201m，索道桥面设计净宽2.5m。索桥立面及平面图形如图1所示。2.主要设计技术标准设计荷载：人群荷载3.5KN/m2；管道荷载为3KN/m；桥面宽度：总宽3.1m；净宽2.5m；环境类别：I类环境。图1.桥梁立面图及平面图3、设计材料3.1、索主索:采用《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006）钢芯钢丝绳6×36W＋IWR镀锌钢丝绳（Φ56mm），抗拉强度为1870MPa，主索采用（6+1）根钢丝绳，A类镀锌。抗风索：抗风主索共2根,规格均为6×36SW+IWR型，抗拉强度为1870MPa，直径为44mm，A类镀锌。吊杆：吊杆采用#8709;40A3钢,直径42mm，A类镀锌。3.2、钢板及型钢横梁采用采用20b普通工字钢，纵梁采用14b普通工字钢。桥跨栏杆采用钢制栏杆。3.3、桥面板规格为5mm厚防滑钢板。3.4、混凝土C40混凝土：桥主塔等；C30混凝土：承台、桩基、引桥主梁等；C25混凝土：引桥桥台基础、限高架基座等。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---4、主索受力计算4.1主索张力计算及型号的选择桥梁自重：包括主钢索、吊架、横梁、桥板、缘材及栏杆等自重。该桥主索跨度为148米，桥面自重为q1=2.8KN/m；人行荷载为q2=3.5x1.5=5.25KN/m；管道自重q3=3.0KN/m。4.1.1、主索张力计算；由于此桥为尾矿管道索桥，此时的矢跨比1/15时，桥面坡度比较适宜，由于桥梁的矢跨比较小，钢索的张力与水平比较接近，故以索的水平力代替钢索的张力。钢索的张力由下式计算；式中：M—相应荷载作用跨中，简支梁跨中的弯矩由求得。f—只一个荷载P作用跨中时的矢度。即，将M、f代入式中得；4.1.2钢索型号断面的选择及根数的确定；本桥采用《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006）钢芯钢丝绳6×36W＋IWR镀锌钢丝绳（Φ56mm），抗拉强度为1870MPa，主索采用（6+1）根钢丝绳，A类镀锌。每根钢丝绳的破断拉力［N］=14630KN，钢丝绳的安全系数采用K≥4.42。得一根钢丝索的容许拉力。钢丝绳根数的确定；钢丝绳根数根，采用1根Φ56mm钢丝绳满足要求。考虑到钢丝受力不均匀及人行桥稳定性，在桥面下设2根直径d=44㎜辅助钢丝绳，公称抗拉强度为1.87×103MPa，每根钢丝绳的破断拉力［N］=1290KN/4.42=292KN，所需钢丝索破断力为N=KN2=（3310+292×2）=3894＜［N］经计算采用1根56㎜+2根44㎜钢丝绳，完全满足设计要求。5、吊杆的计算吊杆直径的确定；吊杆直径由所承受的拉力确定，直径d0由下式求得；式中；P—吊杆承的最大拉力，其值为两根钢吊杆之间的总拉力之和，即式中；L—为钢吊杆之间的距离；q1—为桥面自重；q2—为管道荷载；q3—为桥面人行荷载；为允许拉应力，（采用Q235园钢），将以上数值代入得；---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---为考虑永久用使用，人行桥主吊杆选用d0=40㎜。调节杆采用Q235园钢，根据以上计算表明的结果，（计算从简）选用d=40㎜螺纹杆完全满足调节杆拉应力。6、横梁计算横梁中部的最大弯矩；.m横梁采用Q235热扎成型工字钢，所需断面计算如下；式中；.m采用热扎工字钢，梁的最小高度可由下式求得；式中；K取1.35；；d腹假定为0.9cm；取工字钢，满足要求。7、桥面板设计；桥面板承受行人的压力，按均布荷载考虑。设计参数：桥的横断面；桥面为钢单层桁架，由工字钢和角钢组成。人行荷载；设计荷载；q=3.5KN/m2。钢桥板计算；结构与截面尺寸，...