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城市人行天桥(钢结构)结构计算书

9、1梯道墩截面脸算9、2桩基础验算……十、结论二、主要技术标准 三.设计规范 四、主要材料及计算歩数 4、1混凝土 ....... 4、2普通钢筋…… 4、3钢材 ......... 4、4计算荷载取值 4、4、1永久作用. 4、4、2可变作用… 五.人行天桥计雾模型 2 2 2 3 3 35. 1梁单元计算简图 ......... 5、2有限元模型中梁截面模型 六.人行天桥主桥上部结构分析结果描述 6、1应力分析 ....... 6、2、模态分析……6、3挠度计算 ....... 6、4整体稳定性计算 6、5局部稳定性计算. 4 5 6 6 7七.人行天桥主桥下部结构分析结呆描述 7、1主墩截面脸算 7、2桩基础验算… 八.人行天桥梯道渠上部结构分析结果描述 8. 1应力分析…… 8、2模态分析…… 8、3挠度计算结果9 10 11 九.人行天桥梯道梁下部结构分析结果描述 1111 12 13工程概述XXX路人行过街系统位于XXXX附近,结构形式为钢箱梁人行天桥。

主桥得设计釆用直线Q345钢箱梁主梁,梁高1.5m,主梁跨径布置为1、15m+28.05m+1. 15m=30. 35nb桥面全宽3. 7叫其横向布置为0、1 (栏杆)+3、5m(净宽)+0、 1 (栏杆)=3、7nu梯道得设计釆用梯道梁与梯踏步组合而成,梯道梁釆用Q345钢板焊接,梁高0、 3nb宽1.0m,在梯道梁上设置预制C30钢筋於梯踏步,梯道全宽2、3nb其横向布置为 0、1(栏杆)+2. 1m(净宽)+0、1(栏杆)=2、3m。

下部结构主桥墩采用C4()钢筋於花瓶形桥墩,厚0、65m;基础釆用直径为1、5m 得C3()钢筋於桩基础。

梯道桥墩釆0、5x0、5m C4()钢筋於矩形桥墩,基础釆用直径为仁Om得C30钢筋於桩基础。

二J主要技术标准(1)设计荷载:人群荷栽:4、36 kN/m' 二期恒载(桥面铺装与栏杆总与):9、0 kN/m;结构整体升降温:±209。

(2)地震烈度:抗震设防烈度为6度,设计基本地段加速度值为0、05g・桥梁抗段设防类别为D类;⑶设计安全等级:一级;(4)环境类别:I类;(5)设计基准期:100年。

三.设计规范《公路工程技术标准》(JTG B01—2003) 《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011) 《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路坊工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT6 D62-2004)(8)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)(9)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)(7) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)四.主要材料及计算参数4.1混凝土人行天桥桥墩釆用C40混凝土,梯踏步、桩基础均釆用C30混凝土,梯步底部励体调整平台结构釆用C25片石混漩土。

其轴心抗压设计强度、轴心抗拉设计强度、弹性模量等指标应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)以及《公路坊工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)得材料要求。

C25混凝土:轴心抗压强度设计值fcd=11>5Mpa,轴心抗拉强度设计值ffJ23Mpa, 弹性模量 Ec=2、8x10^MpaoC30混凝土:轴心抗压强度设计值仁Fl3、8Mpa,轴心抗拉强度设计值ff1、39Mpa.弹性模量E F3、0x10>aoC40混凝土:轴心抗压强度设计值fcF18、4Mpa,轴心抗拉强度设计值ff1、65Mpa.弹性模量E F3、25X1 0>ao4、2普通钢筋一般钢筋直径大于等于12mm者为HRB400钢筋,直径小于等于Wmm者为HPB300 钢筋。

HPB300、HRB400钢筋标准应分别符合《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB 1499. 1-2008),《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB 1499、 2-2007)标准得规定。

HPB300钢筋:抗拉标准企度f狄>300Mpa,弹性模量Es=2、1X10>aoHRB400钢筋:抗拉标准强度f,,>400Mpa,弹性模量Es=2. OXIO^Mpao4、3钢材钢材得弹性模量、设计抗压(拉)强度参数等基本参数均按规范取值。

Q345钢材:拉、压设计强度值为310MPa4、4计算荷载取值4、4、1永久作用一期恒栽:按照实际结构尺寸考虑。

二期恒栽(桥面铺装与栏杆总与):设计按沢0 kN/m取值。

4、4、2可变作用a、人群荷载整体计算中按照4、36 kN/mG殳计。

b、温度荷载结构整体升温:20°C结构整体降温:-20°C;五.人行天桥计算模型桥梁纵向计算按梁单元建模计算,根据实际施工过程及使用过程得最不利状况, 进行荷载组合,求得结构最不利状态下得应力与位移,按规范中所规定得各项容许指标,并得出结构自振频率,验算主梁就是否满足要求。

5、1梁单元计算简图釆用midas2012 限元软件,建立天桥主桥模型。

注意:在POT号、P1-1号墩方向存在梯步。

为了简化模型得建立,单独建立梯道部分模型,对主体结构影响不明显。

人行夭桥钢箱梁主桥计算模型W^wso>承钱能力极限状态梁底板应力包络图根据midas有限元模型计算分析可知:顶板最大压应力为35. 6MPa,底板最大拉应力为58、6MPa。

从上部结构纵向计算几种组合得验算结果可以瞧出,天桥主梁得应力验算满足要求。

6、2、模态分析模态分析釆用midas 2012有限元软件进行分析,用梁单元建立了上部主梁单元, 空间模型如下:Tn承載能力极限状态渠顶板应力包络图i rrn 111111111111111111111 ITT I"竺=盘=雰“■TUT二rM•Mt* XW» 2*H NM-* *3og空eycw空■» 99«9,«51J ?)»>■>» I■* ♦»•**»>™ ' > |”H4S|HM UWWX* M«a- NMA^anr*・w:44M1 ifiwgit10 80W««<00质量源选取:主梁自重及桥面铺装等恒荷栽。

经计算钢结构一阶竖向自振频率为 3、95Hz,满足规范规定大于3Hz要求,桥梁使用性满足要求。

一阶模态振形图:(周期T=CK 284)(CVCLAXC)aeooM<*»>ojeoooOK* oJwwoa”• 6M««Z OOOOOM ft*- oocooooR£: 0,0003031ww •“G AM •O (3■ 加IS 6、3挠度计算根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》2、5. 2条规定,由人群荷载计算得最大竖向挠度为13、238mm,小于规范要求得允许值1/600=4. 675cnu6、4整体稳定性计算根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4、2、4条规定:h 呱=1300 / 2248 = 0.578 < 6,/,//?… = 28.05/2.248 =12.48 <95 J 薯■ =78.4,所以整体稳定满足要求。

6. 5局部稳定性计算对于主梁腹板位置,根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4、3、2条规定:(235//o //… = 1291.6/16 = 80.725>80 (—=66.03,故需设横向加劲,采用横隔板进行加劲° (235//(,/Z... = 1291.6/16 = 80.725< 150 1^ = 123.80,故不需设纵向加効。

加劲区域稳定验算;根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4 . 3 . 3条规定,若满足* 2士)+瓷© ,则满足要求,具体如下:七、人行天桥主桥下部结构分析结果描述由于桥梁规模较小,引超水平荷载不显著。

故可近似得按轴心受压构件计算.桥墩验算,釆用桥梁博士进行墩身截面验算7. 1主墩截面验算⑴墩身抗压承载能力脸算 桥梁最大支座反力991. 9 KN,主墩自重为122. 5KNo 考虑按矩形截面计算取,最小截面1> Om X 0. 65叫按照JTG D62-2004 5. 3. 1条 计算,由:g <O ・90(£dA + /U 屮一控制稳定性,与lo(构件计算长度)有关;A ——构伴毛裁面面积,当钢筋配筋率大于3%时An=A-A's; A ・s ——为全部纵向钢筋面积;(2)墩顶局部抗剪承载能力验算主墩釆用花瓶型桥墩,墩顶支座位置对应竖向截面需验算局部抗剪承载能力验 算。

其中,单个支座最大反力496、0 KNo跨中截面:f 575) r 2.2、 177.03, Ijf --- + k 310 丿 支点截面:f 2.1 ) + V3IO 丿 I180丿2+1308.78 (172 06 \吕誉)・O ・559VI ・满足耍求。

r 172.06=0.592 <IJiW 足耍求。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 062-2004)第5、2、 10条,灯<^冬0・50><10・怙2人処(kN) 公式左边为:l ・lx496・0=545・6kN公式右边为:0・50xl(r'xl ・0xl ・65x650x2832 = 1517・66kN满足公式及规范要求,故可不进行斜截面抗剪承载力验算。

7、2桩基础验算由[Ra]= CiApf rk+uLc2ihi +1 /2 g suZ I iqik 式中:[Ra]单桩轴向受压容许承栽力(kpa),桩身自重与置换土:r (当自重计入浮力时,置换土重也计入浮力)得差值作为荷我考虑;C1——据淸孔情况、岩石破碎程度等因素而定得端阻发挥系数•按表5. 3. 4采用; Ap ——桩端截面面积尙)■对于扩展桩,取扩底截面面积;40020001200400frk——桩端截岩石饱与单轴极限抗压强度(kpa),粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值;C2i——据淸孔情况、岩石廢碎程度等因素而定得第1层岩层得侧阻发挥系数,按表5、3、4釆用;U ----各土层或各岩层部分得桩身周长(m);hi——桩嵌入各岩层部分得厚度(nO •不包括强风化层与全风化层;m——岩层得层数不包括强风化层与全凤化层;gs——覆盖层土得侧阻力发挥系数,根据桩端frk确定;当2MPaWfrkV15 MPa时•取0、80;当15MPaWfrkV3O MPa 吋,取 0、50;当 frk>30 MPa 时,取 0、20;I i --各土层得厚度(m);qi——桩侧第1层土得侧阻标准值(Kpa),宜采用单桩摩阻力试脸值,当无试脸条伴时,对钻(挖)孔桩按本规范表5. 3、3T选用,对于沉桩按本规范表5、3、3-4选用;n——土层得层数,强风化与全风化岩层按土层考虑、桩端裁面面积Ap1、8 m' 各土広戎各岩孱部分桩身周长U 4、7 m 计算结果单桩轴向受压承截力容许值[Ra]12081kN承载能力就是否满足满足八. 人行天桥梯道梁上部结构分析结果描述8. 1应力分析组合按照《公路桥涵设计通用规范》(JT6D60-2004),并进行构件应力验算(所有 组合系数取1)。

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