1. 工程概况本工程为福建省国省道干线纵二线磁灶井边至新垵段改造工程桩号K206+488处设置的人行天桥。

桥梁上跨国道纵二线，桥梁综合考虑场地标高、道路断面以及远期人非混合道的拓宽需求，跨径布置为：2x26m连续钢箱梁。

2．设计标准1．《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ 69-95)2．《公路钢结构桥梁设计规范》（JTJ D64-2015）3．《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）4．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）6．《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）7．《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ 166-2011）8．《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）9.《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936-2014）10.《钢结构焊接规范》（GB 50661-2001）3. 天桥设计标准1．设计荷载：人群荷载：5.0 kN/m2；栏杆推力：2.5kN/m；基本风压：1.56kN/m2；2．抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.15g，设计地震分组为第二组，设计特征周期为0.40s，桥梁设防措施等级为8度，桥梁抗震设防类别B类；3．净空高度：机动车道净空≥5.0m，人非混合道净空≥4.5m；4．上部结构竖向自振频率≥3Hz；5．环境类别：Ⅱ类环境；6．设计基准期：100年，设计使用年限：50年；7．结构安全等级：一级。

4．人行天桥结构验算4.1 结构形式天桥主梁采用2x26m连续钢箱梁，主梁总长55.5m，天桥主梁桥面净宽4.2m，含栏杆全宽4.5m；梯道净宽3.2m，含栏杆全宽3.5m。

具体尺寸详见施工图设计图纸及相关文件。

主梁墩顶设置板式橡胶支座，主桥墩柱采用钢筋砼花瓶桥墩，采用φ150cm钻孔灌注桩基础；梯道支墩均采用φ60cm钢管柱式墩，φ100cm钻孔灌注桩基础。

4.2 设计荷载及材料设计参数1. 荷载按《公路桥涵设计通用规范》中规定取值：一、永久荷载：1．结构恒载：（1）钢容重78.5kN/m3；（2）主梁二期恒载：钢筋砼铺装加地砖平均厚10cm，加上栏杆及其它荷载（横隔板重等），综合取（3）梯坡道重： A梯道对主梁竖向力为125.2kN，C梯道对主梁的竖向力为202.3kN。

2．基础变位影响力：主梁支点处沉降1cm，按不利组合。

二、可变荷载：1．基本可变荷载（1）人群：按5.0 kN/m2全宽满布人群，程序自动按最不利加载。

2．其他可变荷载（1）均匀温度：结构总体温度变化，安装合拢温度取为15℃，整体升温取31度，整体降温18度；（2）梯度温度：计算按照《公路桥涵设计通用规范》（JGJD60-2004）中4.3.10中规定取值，负温度梯度按照正温度梯度的50%计算。

图4-1 主梁温度梯度示意图其中T1=25℃，T2=6.7℃。

（3）风荷载：取基准风压1.56 kN /m2，各工况取不利按不同风向加载；三、偶然荷载（1）地震力：抗震设防烈度为7度，不控制上部结构。

2. 材料设计参数：主梁钢材为Q345B，容重78.5kN/m3，弹性模量2.06x108MPa，热膨胀系数1.2x10-5。

4.3 荷载组合：本桥设计安全等级为一级，结构重要性系数为γ0=1.1。

1）天桥主梁结构按以下组合取最不利：组合1：1.1×（结构恒载+人群+变位）组合2：1.1×（结构恒载+人群+变位+风载+梯度升温（或降温）组合3：1.1×（结构恒载+人群+变位+风载+梯度升温（或降温）+整体升温（或降温））2）支反力组合：结构恒载+人群+变位+风载+梯度升温（或降温）+整体升温（或降温）3）自定义组合1 ：人群（验算挠度）5）自定义组合2 ：结构重力+人群（计算是否需要设置预拱度）6）偶然组合：地震水平力+1.0 kN /m2人群（控制下部结构计算）4.4 结构建模：《MIDAS/civil 2013》进行结构静动力计算。

上部结构按实际情况建模分析，计算内力、挠度、支反力、应力以及结构特征值分析。

桥梁共分56个单元，63个节点。

主梁采用钢箱截面，采用一般支撑及弹性连接模拟双支座。

1．计算几何模型、三维模型图4-2 主梁几何模型图4-3主梁三维模型2．主梁内力图4-4主梁弯矩图主梁节点弯矩表表4-1节点号荷载组合弯矩（kN·m）节点号荷载组合弯矩（kN·m）1 承载能力1 0 29 承载能力1 -4357.812 承载能力1 -11.96 30 承载能力1 -3649.953 承载能力1 -65.09 31 承载能力1 -2955.124 承载能力1 552.42 32 承载能力1 -2266.495 承载能力1 1104.33 33 承载能力1 -1575.936 承载能力1 1590.63 34 承载能力1 -873.827 承载能力1 2011.31 35 承载能力1 -180.428 承载能力1 2366.39 36 承载能力1 448.629 承载能力1 2655.86 37 承载能力1 1012.0610 承载能力1 2879.73 38 承载能力1 1509.8911 承载能力1 3037.98 39 承载能力1 1942.1112 承载能力1 3130.63 40 承载能力1 2308.7313 承载能力1 3157.67 41 承载能力1 2609.7317 承载能力1 2609.73 45 承载能力1 3157.6718 承载能力1 2308.73 46 承载能力1 3130.6319 承载能力1 1942.11 47 承载能力1 3037.9820 承载能力1 1509.89 48 承载能力1 2879.7321 承载能力1 1012.06 49 承载能力1 2655.8722 承载能力1 448.62 50 承载能力1 2366.3923 承载能力1 -180.42 51 承载能力1 2011.3124 承载能力1 -873.82 52 承载能力1 1590.6325 承载能力1 -1575.93 53 承载能力1 1104.3326 承载能力1 -2266.49 54 承载能力1 552.4227 承载能力1 -2955.12 55 承载能力1 -65.0928 承载能力1 -3649.95 56 承载能力1 -11.96图4-5主梁剪力图主梁节点剪力表表4-2节点号荷载组合弯矩（kN·m）节点号荷载组合弯矩（kN·m）1 承载能力1 49.21 29 承载能力1 -673.612 承载能力1 114.81 30 承载能力1 -630.373 承载能力1 -268.21 31 承载能力1 -586.594 承载能力1 -224.04 32 承载能力1 -542.215 承载能力1 -178.77 33 承载能力1 -497.196 承载能力1 -132.4 34 承载能力1 -451.57 承载能力1 -84.93 35 承载能力1 -405.098 承载能力1 -36.38 36 承载能力1 -357.939 承载能力1 13.24 37 承载能力1 -309.9710 承载能力1 63.93 38 承载能力1 -261.1911 承载能力1 115.66 39 承载能力1 -211.5412 承载能力1 168.41 40 承载能力1 -161.0113 承载能力1 222.18 41 承载能力1 -109.5714 承载能力1 276.94 42 承载能力1 -57.1815 承载能力1 332.67 43 承载能力1 -3.8216 承载能力1 389.34 44 承载能力1 50.5317 承载能力1 446.92 45 承载能力1 105.8918 承载能力1 505.4 46 承载能力1 162.2819 承载能力1 564.73 47 承载能力1 219.7120 承载能力1 624.89 48 承载能力1 278.221 承载能力1 685.85 49 承载能力1 337.7722 承载能力1 747.55 50 承载能力1 398.4223 承载能力1 809.98 51 承载能力1 460.1624 承载能力1 873.08 52 承载能力1 523.0125 承载能力1 936.82 53 承载能力1 586.953．主梁应力图4-6 主梁最大正应力图主梁最大正应力表表4-3节点号荷载组合最大正应力（MPa）节点号荷载组合最大正应力(MPa)1 承载能力1 12.3 29 承载能力1 742 承载能力1 12.5 30 承载能力1 64.93 承载能力1 13.2 31 承载能力1 56.54 承载能力1 10.7 32 承载能力1 495 承载能力1 8.6 33 承载能力1 42.46 承载能力1 6.86 34 承载能力1 36.87 承载能力1 5.47 35 承载能力1 32.18 承载能力1 -7.67 36 承载能力1 27.89 承载能力1 -10.1 37 承载能力1 23.810 承载能力1 -12 38 承载能力1 20.111 承载能力1 -13.3 39 承载能力1 16.812 承载能力1 -14.1 40 承载能力1 13.913 承载能力1 -14.4 41 承载能力1 11.314 承载能力1 -14 42 承载能力1 -11.715 承载能力1 -13.1 43 承载能力1 -13.116 承载能力1 -11.7 44 承载能力1 -1417 承载能力1 11.3 45 承载能力1 -14.418 承载能力1 13.9 46 承载能力1 -14.119 承载能力1 16.8 47 承载能力1 -13.320 承载能力1 20.1 48 承载能力1 -1221 承载能力1 23.8 49 承载能力1 -10.122 承载能力1 27.8 50 承载能力1 -7.6723 承载能力1 32.1 51 承载能力1 5.4724 承载能力1 36.8 52 承载能力1 6.8625 承载能力1 42.4 53 承载能力1 8.626 承载能力1 49 54 承载能力1 10.727 承载能力1 56.5 55 承载能力1 13.228 承载能力1 64.9 56 承载能力1 12.5图4-7 主梁最大剪应力图主梁最大剪应力表表4-4节点号荷载组合最大正应力(MPa)节点号荷载组合最大正应力（MPa）1 承载能力2 0 29 承载能力2 -11.92 承载能力2 0.336 30 承载能力2 -11.23 承载能力2 -6.46 31 承载能力2 -10.54 承载能力2 -5.78 32 承载能力2 -9.865 承载能力2 -5.1 33 承载能力2 -9.196 承载能力2 -4.44 34 承载能力2 -8.537 承载能力2 -3.79 35 承载能力2 -7.878 承载能力2 -3.15 36 承载能力2 -7.229 承载能力2 -2.52 37 承载能力2 -6.5810 承载能力2 -1.91 38 承载能力2 -5.9511 承载能力2 -1.3 39 承载能力2 -5.3212 承载能力2 -0.71 40 承载能力2 -4.7113 承载能力2 -0.128 41 承载能力2 -4.114 承载能力2 0.445 42 承载能力2 -3.515 承载能力2 1.01 43 承载能力2 -2.9216 承载能力2 1.56 44 承载能力2 -2.3417 承载能力2 2.1 45 承载能力2 -1.7718 承载能力2 2.63 46 承载能力2 -1.2219 承载能力2 3.15 47 承载能力2 -0.67320 承载能力2 3.67 48 承载能力2 -0.13921 承载能力2 4.17 49 承载能力2 0.38322 承载能力2 4.67 50 承载能力2 0.89423 承载能力2 5.16 51 承载能力2 1.3924 承载能力2 5.64 52 承载能力2 1.8825 承载能力2 6.11 53 承载能力2 2.3626 承载能力2 6.58 54 承载能力2 2.8227 承载能力2 7.04 55 承载能力2 -1.2128 承载能力2 7.5 56 承载能力2 -0.518以上计算可得主梁最大正应力σ=74.0<[f d]＝270MPa，主梁最大剪应力τ=11.9<[f vd]=155 MPa，γ0√(σx/f d)2+(τ/f vd)2= 1.1√(74/270)2+(11.9/155)2=0.313<1。