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7.2— 结构计算
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7.2【.1、7《.2:.2 《这两条规定》了栈桥结构的计【算方法和计算原则】本标准给出的—栈桥抗?震计算的《原则:比现行国家标准【构筑物抗震设计规范!GB: 50?191-2012】的规定略显严格但随!着建筑结《构计算程序的成熟栈!桥整体计算》及水:平地震作用的计算】也趋于简单已无须简!化而大跨结》构和长悬臂结构需】进行竖向地震计算则!是现行国家》标准:建筑抗震设计规范G!B 50《011-《2010(20【16年版《)的要求《
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7.2.【3,~7.2.6 这!几条:分别给出了各种支】承条件?下栈:。桥结构?的整体计算模型【需,要引起结构设计人】员,注意的有以下两点】
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【 (?1):尽量采用简支—桁架这是因为近【年来采用连续桁架的!栈桥屡有《事故发生在分段【施工吊装过程—中因桁架杆件—内,力反号导致拉—杆弯曲的现象屡【见不鲜;在使用过程!。中由于支《承结构?不均匀下沉》导致连续栈桥破坏的!情况也很多》山西晋中某焦化【厂输煤栈桥采用两跨!连,。续,桁架由于中部支承结!构基础浸水下陷【使得中部支架—直接挂在了桁架上】不但没起到支—。承作用反《而成了桁《架的跨中荷载直【接造成了栈桥—。的整体破坏》由于栈桥结构一般】较长很难保证—每个支?架的地?基条件均《匀一致?而支承结构又—长年暴露在室—外基础浸水下沉【的情况难以》避,免因:此设:计时应尽量避免【采用:连,续桁架?
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(2】),避,免采用摇《摆柱近年来随着轻】钢,结构在我国的推【广上下两端均为铰接!的摇摆柱也在栈桥支!承结构设计》中有所体现这—一,做法值得商榷一方面!栈桥:纵横两向的水平支承!刚度本来就很弱摇摆!柱对水平《支承刚度没有任何帮!助作用反而》需要:其他:柱来维持稳定—会加大其他》柱的计?算长度;《另一方面《摇摆柱的使用—也给施?工造成了很》大困难在桁架施工】吊装过程中其支承】结构:。始终:处于不稳定状态【很难保证定位因此】本标准?规定避免《使用摇摆柱
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7.2》.7 当》确有必?。要采用连续栈桥时计!算时应考虑》可能发生的》各种活荷载不利组】合内蒙?古某矿?采用:钢桁架?连续栈桥由》。于,钢结:构制造厂商在—设计时未考虑活【荷载的不利布置在开!始安装?楼板时就发》生了多根《杆件弯?。曲的现象弯杆现【象甚至波《。及最远端的一—跨而且每跨》。楼板安装时》。都,会有新的《杆件继续弯曲最【后不得不整体加【固
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7.?2.8 本条对连!续栈桥的水平支承】刚度提出了概念设】。计,要求支承结构—的水平刚《度等同于栈桥水【。。平方向的弹》性支:承刚度如果相—差较大跨《间结构会《产生较大的附—。加,应力:调整支?承结构的横》向刚度可《通过调整柱截面、横!向柱距?、横:梁间距等方法实现】对于:倾斜:的,连续栈?桥较高的《支承结构应采用较大!的,柱截面?。、较大的横》向柱距和较密—的横梁间《距,
《
:7.2.9 【。过去支承结》构埋入煤堆时对煤压!力荷载认识不够设】计时一般仅取梁、柱!宽度范围内的—煤柱压力但从—实际调查发现梁柱】的破坏很严重—梁柱所受的》实际荷载要大得多这!。一荷载与煤的物理】性质(如《粒度、凝聚力、内】摩擦角、含》水量等)有较大【关系煤?越黏煤?压越:大曾有资料》介绍横梁的受—荷范围可取梁—宽的3倍~》。5倍:但这一结《论缺乏理论依据
】
!本标准按照挡—土墙后土体破坏的特!征来分析煤的滑动】面,显然滑动面以上的】煤对横?梁才有?竖向作?用
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图1!4中煤柱Ⅰ》和煤柱Ⅱ的》摩擦角?显然就是煤的内【摩擦角按照库伦理论!。
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, 对煤—柱Ⅰ取水平向平衡】。
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《 对整个楔形煤柱!取竖向平《衡
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【 , 经简化横梁顶】部煤垂直压力可按】下式计算
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》
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式中E、R分别为!Ⅰ区堆料对Ⅱ区堆料!。及滑移面的》作用:力;
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《
G】1、G2分别为【Ⅰ区:、Ⅱ区堆料自重;
!
【 ф》堆料内摩擦角;
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— b、h一一!分,别为横梁宽度及埋】。深,
【 , 柱承受煤堆【侧向压力的计算范围!参照岩土《工程有关标准制定】单柱支承时单—柱侧:向压力可《参照本标准落—煤筒的计算》方法确定
】
7?.2.10 考】虑到:煤堆中水分和—其他有害《成,分的腐蚀作用埋入】煤堆:中的混?凝土:构件:应进行抗裂计算
!
《7.:2.11 悬挑端!的封闭刚架仅用于】。避免:悬挑部分发生—扭曲其自身随桁架节!点整体移动不能作】为支撑桁《架的支点《
7【.2:.,1,2 ?支撑桁架的弦杆【与承:重桁架?。的弦杆是同一构【。件在风?载等水平力作用【下弦杆将产生一【定的内力这一内力应!与承重桁架》。。在竖向荷载作用下】产生的弦杆内力【组合叠加《
7.2!.13 支座【处的封闭《刚,架是各榀桁架的支点!除满足承载力要【求,外应:。构造加大截》面以具有足够的刚度!
7.2!.14? 固定《铰支座一《般设置?于支承高度较低的一!端这主要《是避免让《较,高的支承结构承受】水,平,力同时?也避免了由于桁架】下滑:引,。起的下弦杆件附【加拉力支座应—具备足够的水平刚度!。和承载力
—。
7.2【.15 《 栈桥下弦支—撑桁架的直腹杆一般!兼作楼面《。结,构,。的,横,梁设计时《应考虑?楼板:传来的附加》弯,。矩和剪力
》
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7.2》.16 》钢桁架采用钢管空】心球体系节》点,假定为?铰接进行计算这【样空心球节点—。仅承担拉《或压的轴《向力但对于矿—井栈桥中的钢桁架在!桁架:平面外?也可能承担一定【的弯矩和剪力
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—。。 本条关《。于空心球节点轴【。。向拉:压承载力《的计算公式和相关】内容是根据天津大】学几十年来》的理论分析》和实验研究》成果总?结提炼而成的—。天津大学《所完成的成果除了】基于理论推导、有】限元数值分》析和大量的节—点破坏试验外更【重要的是《。还包括了关于—空心球节点的—贴片云纹干》涉,法,。试验
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》 受《拉承载力计算是根据!所得出的冲》切破坏的机理通过】采用冲剪法》运用第四强度理论】并考虑一定的安【全度推导得》出的受压承载力计】算公式是根据试验】所得出的受压空心】球节点失稳破坏【的机理通过》多因素多水平分析和!回归分析得出的
】
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: 对于同时承】担弯矩的空心球节】点,天,津大学、《浙江:。大学均开展了相关的!。研究本标《准公式是《在,相关试?验和理论分析相结】合的基础《上提出的研究表明剪!。力对焊接空》心球节点的承载力】影响较小可以忽【略不计所以》公式中没有考—虑,剪力:的影响
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把】本标准与现行其他标!准中采用的空心【球承载力计》算公式、实验数【据等进行了对比分】析和研?究发现本标准的公】式不仅能反映空心球!的,受拉和受压破—坏机理且《其得出?的承载力值》与试:验数值最接近
】
》 本条文中【提出:的,一项构造措施使【得空心球《。节点:的壁厚t和与—之相连接的钢管壁厚!δ之:比t/?δ满足一定》条件时受拉承—载力:不必计算具体推【导如下
】
《 受拉球节点—承载力?公式如?式(7.《2.1?6-1)所示—。而钢:管的承载《力为
【
【 《目前常用的钢管【。有ф60×》3.5、ф76×3!.85、ф89×4!.0、ф108×】4.5、ф114】×,5、ф127×6、!ф14?0×8、ф159×!10、1《2等经统计计算后】得出δ/d的平均】值约为0.》。05故?将δ:=0.05d代入】得
】
》 当Nt≥】Ntube时节点承!载力可以不算故有
!
》
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《
整—。理后得
《。
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》
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: 空心球【加助时
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《 空心球不加肋时!
【
》 : 所以《当焊接空心球节点的!空心球壁厚》t和钢管壁》。。厚δ满足本条文的规!定时:受拉承载力可不计】算
! 本次修订根据】试验和大量的数值】。模拟分析结果—增加了?H型钢空心球节点】的承载力《计,。算公式
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7.2.—19 一般情况下!可不进行地道的【纵向强度计算—但当纵?向荷:载不均匀、地基【土压缩性《较大、压《缩层较深时宜做纵向!计算
】7.:2.20 带【式输送机水》平拉力可按输—送机中心线》至相邻两轴线距离的!反比分配到》框架上
!7.2.2》2 斜壁的有【效宽度是《参照现行国》家标准?混凝土?结,构,设计:规范GB 5001!0-2010(20!15年版)确定【的整体计算时—。竖壁的线刚度也可由!截面矩形部分面【。积的线刚度做修改】后确定
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