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三、栈桥整体稳定性计算
经过调查，施工时桥位处的最大水流速度5.7m/s，钢管桩顶离
水面高度约为3.6m，水深按10计算m，钢管桩桩顶施加预应力，施
工过程中假设钢管桩离以上2m范围的钢管桩处于嵌固状态（因施加
预应力后管桩内灌注2m厚混凝土）。
则可建立如下的力学模型：按CAD图进行修改。
（在发给你的5月19日修改的资料中有按630，和730分别计
算色数值带入就ok
1、计算水流压力
查《公路桥涵设计规范》（1989）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021－89）
（2.3.10）公式：P=KA(kN)
式中——水的容重（kN/m3）
V——设计流速（m/s）
2
A——桥墩阻水面积(m)，一般算至一般冲刷线处，A=0.529×9=4.8
2
m
g——重力加速度9.81(m/s2)
K——桥墩形状系数，对圆形钢管桩取0.8。
P=KA=0.8×4.8=7.8KN
根据规范，流水压力作用点位于水位线以下1/3水深处，流水压力荷载为
一倒三角形，见上图，设流水面处的水流压力线荷载为q，则有
P=q×9/2,则q=7.8/4.5=1.7KN/m=1.7Kg/cm。
以下按公式进行计算就ok
2、计算钢管桩最大弯矩及轴力
根据前面的计算结果可知，最不利荷载作用时，N1=-5438Kg，N2=9008Kg，
N3=8502Kg，N4=2079Kg
φ529mm壁厚8mm的钢管的惯性矩
4
I==44438cm，
钢管
其截面面积==130.9cm2，
2I30惯性矩=I=2×7080=14160cm4
2I30
2
其截面面积=2×46.5=93cm，
根据以上计算模型将上述参数输入采用清华大学结构力学求解器，可求得
该结构的弯矩图如下：
可查得其最大弯矩的代数值为564335Kg.cm。
可查得其最大轴力(压力)值为7389Kg，可以确定右侧的钢管桩的稳定性是
最差的，只需对其进行稳定性复核即可。
3、计算钢管桩的稳定系数
先计算其计算长度l，由于右侧钢管桩的,
0
K==14160==2.2，由于钢管底端固结，所以K=10，查
12
《钢结构设计规范》，按有侧移框架查表D-2内插，计算长度系数
=1.1+=1.094，所以其计算长度l=1.094×1700=1859.8cm。
0
钢管的回转半径i===18.4cm
钢管的长细比λ=l/i==1859.8/18.4=101
0
查B类截面轴心受压构件稳定系数表得其稳定系数=0.549。
4、利用《钢结构设计规范》中的公式计算钢管的稳定性
本方案中钢管属于压弯构件，需要计算其在弯矩作用平面内的整体稳定
查《钢结构设计规范》公式5.2.2－1，
弯矩作用平面内的稳定性：
式中N－所计算构件段范围内的轴心压力；
－参数，＝
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