Page 28 - 水利学报2021年第52卷第11期

n
E I = 4π m(2a ) 4 a f n 2 - a f 1 2 （21）
2
1
2 2 a b - a b
1 n
n 1
故弹性支座的刚度为：
E I
K = - 2 2 （22）
-
m
 -- 2
M ds
2
2
式中：a 为撑杆水平间距； f 为张拉索第 1 阶固有频率的理论值，Hz ； f 为张拉索第 n 阶固有频率
1 n
的理论值， Hz ； a 、 b 分别为第 1 阶和第 2 阶频率对应的常数；a 、b 为第 n 阶频率对应的常数；m
1 1 n n
为张拉索每米的重量， kg/m 。
（2）截面设计。求得内力 M 、N 和V 后，根据规范要求 ［15］ ，验算张弦梁抗弯强度和抗剪强度是否
i
i
i
满足要求。
3.2.3 立柱和牛腿计算
（1）内力计算。①牛腿。牛腿为异形牛腿，将其分为 R 部和 U 部，分别进行内力计算，如图 12
所示。

图 12 牛腿计算简图 图 13 立柱计算简图
R 部：
M = F c （23）
i
s
V = F s （24）
i
U 部：
N = F s （25）
i
式中： F 为张弦梁结构支座力，kN ；c 为滑移支座中心距离 U 部的距离， m 。
s
②立柱。根据立柱约束条件将其简化为悬臂梁，悬臂梁底端为立柱与基础梁的交界面，如图 13
所示。求解立柱内力时，应考虑大块石冲击力 F 的作用位置和数量。
F y 2 n
M = δ 2 i + å Fy i （26）
i
i = 1
n n
i å
V = F y + F + å F s （27）
i
δ
i = 1 i = 1
式中： y 为第 i 截面距立柱顶点的距离， m ；n 为第 i 截面以上 F 和F 的个数。
i
s
③立柱埋深。立柱埋深如图 14 所示，由式（26）—（27）可求得立柱与地面相交处截面剪力 V 和弯
i
矩 M 。根据静力平衡可得：
i
E px = E ax + V i （28）
式中： V 为立柱与基础梁交界面处剪力，kN ； E 为立柱埋入段被动土压力，kN ； E 为立柱埋入
px
ax
i
段主动土压力，kN 。
（2）截面设计。求得内力 M 和 V 后，根据规范要求 ［19］ ，按正截面受弯承载力和斜截面受剪承载
i
i
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