城市人行天橋(鋼結(jié)構(gòu))結(jié)構(gòu)計算書

1、二、主要技術(shù)標準三.設(shè)計規(guī)范四、主要材料及計算歩數(shù)4、1混凝土4、2普通鋼筋4、3鋼材4、4計算荷載取值4、4、1永久作用.4、4、2可變作用五.人行天橋計霧模型2223335. 1梁單元計算簡圖5、2有限元模型中梁截面模型六.人行天橋主橋上部結(jié)構(gòu)分析結(jié)果描述6、1應(yīng)力分析6、2、模態(tài)分析6、3撓度計算6、4整體穩(wěn)定性計算6、5局部穩(wěn)定性計算.45667七.人行天橋主橋下部結(jié)構(gòu)分析結(jié)呆描述7、1主墩截面臉算7、2樁基礎(chǔ)驗算八.人行天橋梯道渠上部結(jié)構(gòu)分析結(jié)果描述8. 1應(yīng)力分析8、2模態(tài)分析8、3撓度計算結(jié)果91011九.人行天橋梯道梁下部結(jié)構(gòu)分析結(jié)果描述111112139、1梯道墩截面臉算9、

2、2樁基礎(chǔ)驗算十、結(jié)論工程概述XXX路人行過街系統(tǒng)位于XXXX附近，結(jié)構(gòu)形式為鋼箱梁人行天橋。主橋得設(shè)計釆用直線Q345鋼箱梁主梁，梁高1.5m,主梁跨徑布置為1、15m+28.05m+1. 15m=30. 35nb橋面全寬3. 7叫其橫向布置為0、1 (欄桿)+3、5m(凈寬)+0、 1 (欄桿)=3、7nu梯道得設(shè)計釆用梯道梁與梯踏步組合而成，梯道梁釆用Q345鋼板焊接，梁高0、 3nb寬1.0m,在梯道梁上設(shè)置預(yù)制C30鋼筋於梯踏步，梯道全寬2、3nb其橫向布置為 0、1(欄桿)+2. 1m(凈寬)+0、1(欄桿)=2、3m。下部結(jié)構(gòu)主橋墩采用C4()鋼筋於花瓶形橋墩，厚0、65m;基礎(chǔ)釆

3、用直徑為1、5m 得C3()鋼筋於樁基礎(chǔ)。梯道橋墩釆0、5x0、5m C4()鋼筋於矩形橋墩，基礎(chǔ)釆用直徑 為仁Om得C30鋼筋於樁基礎(chǔ)。二J主要技術(shù)標準(1)設(shè)計荷載:人群荷栽:4、36 kN/m 二期恒載(橋面鋪裝與欄桿總與)：9、0 kN/m； 結(jié)構(gòu)整體升降溫：209。(2)地震烈度:抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地段加速度值為0、05g橋梁抗段設(shè)防類別為D類;設(shè)計安全等級：一級;(4)環(huán)境類別：I類;(5)設(shè)計基準期：100年。三. 設(shè)計規(guī)范公路工程技術(shù)標準(JTG B012003) 城市橋梁設(shè)計規(guī)范(CJJ 11-2011) 城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范(CJJ69-95) 公路橋涵

4、設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004) 公路坊工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D61-2005) 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JT6 D62-2004)(8)公路橋梁抗震設(shè)計細則(JTG/T B02-01-2008)(9)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)四. 主要材料及計算參數(shù)4. 1混凝土人行天橋橋墩釆用C40混凝土，梯踏步、樁基礎(chǔ)均釆用C30混凝土，梯步底部勵 體調(diào)整平臺結(jié)構(gòu)釆用C25片石混漩土。其軸心抗壓設(shè)計強度、軸心抗拉設(shè)計強度、 彈性模量等指標應(yīng)滿足公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)以及公路坊工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D61-

5、2005)得材料要求。C25混凝土：軸心抗壓強度設(shè)計值fcd=115Mpa,軸心抗拉強度設(shè)計值ffJ23Mpa, 彈性模量 Ec=2、8x10MpaoC30混凝土:軸心抗壓強度設(shè)計值仁Fl3、8Mpa,軸心抗拉強度設(shè)計值ff1、39Mpa.彈性模量Ef3、0x10aoC40混凝土：軸心抗壓強度設(shè)計值fcF18、4Mpa,軸心抗拉強度設(shè)計值ff1、65Mpa.彈性模量Ef3、25x1 0ao4、2普通鋼筋一般鋼筋直徑大于等于12mm者為HRB400鋼筋，直徑小于等于Wmm者為HPB300 鋼筋。HPB300、HRB400鋼筋標準應(yīng)分別符合鋼筋混凝土用鋼 第1部分：熱軋光圓 鋼筋(GB 1499.

6、 1-2008),鋼筋混凝土用鋼 第2部分：熱軋帶肋鋼筋(GB 1499、 2-2007)標準得規(guī)定。HPB300鋼筋：抗拉標準企度f狄300Mpa,彈性模量Es=2、1X10aoHRB400鋼筋：抗拉標準強度f,400Mpa,彈性模量Es=2. OXIOMpao4、3鋼材鋼材得彈性模量、設(shè)計抗壓(拉)強度參數(shù)等基本參數(shù)均按規(guī)范取值。Q345鋼材：拉、壓設(shè)計強度值為310MPa4、4計算荷載取值4、4、1永久作用Wwso一期恒栽:按照實際結(jié)構(gòu)尺寸考慮。二期恒栽（橋面鋪裝與欄桿總與）：設(shè)計按沢0 kN/m取值。4、4、2可變作用a、人群荷載整體計算中按照4、36 kN/mG殳計。b、溫度荷載結(jié)構(gòu)

7、整體升溫:20C結(jié)構(gòu)整體降溫：-20C;五. 人行天橋計算模型橋梁縱向計算按梁單元建模計算，根據(jù)實際施工過程及使用過程得最不利狀況, 進行荷載組合，求得結(jié)構(gòu)最不利狀態(tài)下得應(yīng)力與位移，按規(guī)范中所規(guī)定得各項容許指 標，并得出結(jié)構(gòu)自振頻率,驗算主梁就是否滿足要求。5、1梁單元計算簡圖釆用midas2012 限元軟件，建立天橋主橋模型。注意：在POT號、P1-1號墩 方向存在梯步。為了簡化模型得建立，單獨建立梯道部分模型，對主體結(jié)構(gòu)影響不明 顯。人行夭橋鋼箱梁主橋計算模型Tn承載能力極限狀態(tài)渠頂板應(yīng)力包絡(luò)圖i rrn 111111111111111111111 ITT I竺=盤=雰“ TUT 二rMM

8、t* XW 2*H NM-* *3og空eycw空 999,51J ?) I* * |”H4S|1 ifiwgit10 80W00HM UWWX* Ma- NMAanr*w:44M承錢能力極限狀態(tài)梁底板應(yīng)力包絡(luò)圖根據(jù)midas有限元模型計算分析可知：頂板最大壓應(yīng)力為35. 6MPa,底板最大拉應(yīng)力為58、6MPa。從上部結(jié)構(gòu)縱向計算幾種組合得驗算結(jié)果可以瞧出，天橋主梁得應(yīng)力驗算滿足 要求。6、2、模態(tài)分析模態(tài)分析釆用midas 2012有限元軟件進行分析，用梁單元建立了上部主梁單元, 空間模型如下:質(zhì)量源選?。褐髁鹤灾丶皹蛎驿佈b等恒荷栽。經(jīng)計算鋼結(jié)構(gòu)一階豎向自振頻率為 3、95Hz,滿足規(guī)范規(guī)

9、定大于3Hz要求，橋梁使用性滿足要求。一階模態(tài)振形圖：(周期T=CK 284)(CVCLAXC)aeooMojeoooOK* oJwwoa” 6MZ OOOOOM ft*- oocoooo R: 0,0003031ww “G AM O (3 加 IS6、3撓度計算根據(jù)城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范2、5. 2條規(guī)定，由人群荷載計算得 最大豎向撓度為13、238mm,小于規(guī)范要求得允許值1/600=4. 675cnu6、4整體穩(wěn)定性計算根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)4、2、4條規(guī)定:h 呱=1300 / 2248 = 0.578 6,/,/? = 28.05/2.248 =12

10、.48 80 (=66.03,故需設(shè)橫向加勁，采用橫隔板進行加勁(235/(,/Z. = 1291.6/16 = 80.725 150 1 = 123.80，故不需設(shè)縱向加効。加勁區(qū)域穩(wěn)定驗算；根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)4 . 3 . 3條規(guī)定，若滿足* 2士)+瓷 ,則滿足要求，具體如下:跨中截面:f 575) r 2.2、177.03,Ijf +k 310 丿支點截面:f 2.1 ) +V3IO丿 I180丿2+1308.78(172 06 呂譽)O559VI滿足耍求。r 172.06=0.592 Om X 0. 65叫按照JTG D62-2004 5. 3. 1條

11、計算，由:g O90(dA + /U 屮一控制穩(wěn)定性，與lo(構(gòu)件計算長度)有關(guān)；A構(gòu)伴毛裁面面積，當(dāng)鋼筋配筋率大于3%時An=A-As;As為全部縱向鋼筋面積;fed混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值,C40取18、4MPa、rONd (KN)屮A(m)A s (m?)f&(KN/nd行d (KN/m?)k 1991. 9K 00、650、013745218400330000左邊(KN)右邊(KN)就是否滿 足1091. 114846、 3滿足(2)墩頂局部抗剪承載能力驗算主墩釆用花瓶型橋墩，墩頂支座位置對應(yīng)豎向截面需驗算局部抗剪承載能力驗 算。其中，單個支座最大反力496、0 KNo40020001

12、200400根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG 062-2004)第5、2、 10條,燈30 MPa 時，取 0、20;I i各土層得厚度(m);qi樁側(cè)第1層土得側(cè)阻標準值(Kpa),宜采用單樁摩阻力試臉值，當(dāng)無試臉條伴時，對鉆(挖)孔樁按本規(guī)范表5. 3、3T選用，對于沉樁按本規(guī)范表5、3、3-4選用;n土層得層數(shù)，強風(fēng)化與全風(fēng)化巖層按土層考慮、條件C1C2良好0. 60. 05一般0. 50. 04較差0. 40. 03計算得到樁基直徑d1、5m端阻發(fā)揮系數(shù)C.0、5巖孱得孱數(shù)m1巖孱得側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)56)0、046?0、0450、04樁嵌入各巖孱部分得庠度h,hl0mh

13、：0mh,6m樁端巖石飽與單軸抗壓強度 標準值仏frkl0kPafrki6000kPafrkJ6000kPa土孱得孱數(shù)n0土層得側(cè)阻力標準值q*qg0kPaq”0kPaqkPa各土展得厚度1.It0m0mb0m覆負広土得側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)S0、8單樁軸向受壓承我力設(shè)計值P2043kN計算數(shù)樁端裁面面積Ap1、8m各土広戎各巖孱部分樁身周長U4、7m計算結(jié)果單樁軸向受壓承截力容許值Ra12081kN承載能力就是否滿足滿足八. 人行天橋梯道梁上部結(jié)構(gòu)分析結(jié)果描述8. 1應(yīng)力分析組合按照公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JT6D60-2004),并進行構(gòu)件應(yīng)力驗算(所有 組合系數(shù)取1)。設(shè)計就是按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB

14、 50017-2003)取用Q345鋼材。Q345鋼，拉、壓設(shè)計強度值為3lOMPao4.gR000,00000*00lZ44gl小協(xié)4281I跖毬說承載能力極限狀態(tài)渠頂板應(yīng)力包絡(luò)圖CWBTTTOWZS：M4V t IOMW30 h/m ”mWTtw M(N00l從上部結(jié)構(gòu)縱向計算幾種組合得驗算結(jié)果可以瞧出，天橋梯道梁得應(yīng)力驗算滿 足要求。8. 2模態(tài)分析模態(tài)分析釆用midas 2012有限元軟件進行分析，用梁單元建立了上部梯道梁單元,空間模型如下:質(zhì)量源選?。褐髁鹤灾丶皹蛎驿佈b等恒荷栽。經(jīng)計算鋼結(jié)構(gòu)一階豎向自振頻率為6、97Hz,滿足規(guī)范規(guī)定大于3Hz要求，橋梁使用性滿足要求。一階模態(tài)振形圖

15、：（周期T=0、143）vakATIOri HOOCadNCWOW* M000DT*R9U 68840 V* (jeum * o.oxcooMgeiMg 13 jtt* tMWt (a*3-0.80Xi 4,0008. 3撓度計算結(jié)果根據(jù)城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范2、5、2條規(guī)定，由人群荷載計算得最大豎向撓度為1、402mm, d于規(guī)范要求得允許值1/600=1. 25cnu九. 人行天橋梯道梁下部結(jié)構(gòu)分析結(jié)果描述由于橋梁規(guī)模較小，引超水平荷栽不顯著。故可近似得按軸心受壓構(gòu)件計算、 橋墩驗算，釆用橋梁博士進行墩身截面驗算9、1梯道墩截面驗算橋梁最大支座反力316、7 KN,梯道墩自重為25

16、、0KN。考慮按矩形截面計算取，最小截面0、6mx0、6nb按照JTG D62-2004 5、3、1條計 算，由：協(xié)d 390(幾A +幾化) 屮一控制穩(wěn)定性，與1。(構(gòu)件計算長度)有關(guān)；A構(gòu)件毛截面面積，當(dāng)鋼筋配筋率大于3%時An=A-A*s;As為全部縱向鋼筋面積;fed混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值,C40取18. 4MPa、rONd(KN)屮A(m)As (m)fod(KN/mf (KN/m)1、1341. 71、00. 250.00628418400330000左邊(KN)右邊(KN)就是否滿足375、96006、 3滿足9、2樁基礎(chǔ)驗算由Ra= CiApfrk+uZc2ihi+1/2 g

17、 suZ I iqik 式中： Ra-一單樁軸向受壓容許承我力(kpa),樁身自重與置換土重(當(dāng)自重計入浮力時，置換土重也計入浮力)得差值作為荷我考慮;C1據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定得端阻發(fā)揮系數(shù)按表5. 3. 4采用;Ap樁端截面面積(m，),對于擴底樁，取擴底截面面積;frk樁端截巖石飽與單軸極限抗壓強度(kpa),粘土質(zhì)巖取天然型度單軸抗壓強度標準值;C2i據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定得第1層巖層得側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)，按表5、3、4釆 用；U一一各土層或參巖層部分得樁身周長(m);hi樁嵌入各巖層部分得厚度(m) 不包括強風(fēng)化層與全風(fēng)化層;m巖層得層數(shù)不包括強風(fēng)化層與全風(fēng)化層;g

18、s覆蓋層土得側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)根據(jù)樁端frk確定：當(dāng)2MPaWfrkV15 MPa時取0、80;當(dāng)15MPaWfrkV30 MPa 吋，取 0. 50;當(dāng) frk30 MPa 時，取 0、20;I i各土層得厚度(m);qi樁側(cè)第i層土得側(cè)阻標準值(Kpa),宜采用單樁摩阻力試驗值，當(dāng)無試臉條件時，對鉆(挖)孔樁按本規(guī)范表5. 3、3T選用，對于沉樁按本規(guī)范表5、3、3-4選用;n土層得層數(shù)，強風(fēng)化與全風(fēng)化巖層按土層考慮、條件C1C2良好0. 60. 05一般Os 50. 04較差0. 40. 03計算礙到樁基直徑d1、0m端阻發(fā)揮系數(shù)C.0、5巖孱得孱數(shù)m1巖孱得側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)C2，50、04C0、04C?30、04樁嵌入各巖展部分得庠度hht0mh：0mh,