海爾路巴川路口人行天橋工程施工圖設計-結(jié)構(gòu)計算書

PAGEPAGEI海爾路巴川路口人行天橋工程施工圖設計結(jié)構(gòu)計算書目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章概述 1第二章結(jié)構(gòu)計算依據(jù) 22.1主要規(guī)范標準 22.2主要技術(shù)標準 22.3主要材料及計算參數(shù) 32.3.1鋼材 32.3.2混凝土 32.3.3鋼筋 3第三章結(jié)構(gòu)計算分析簡介 43.1上部結(jié)構(gòu)設計資料 43.2計算模型的建立 43.3荷載取值 43.3.2一期荷載 43.3.2二期荷載 44.0米寬主梁二期恒載表 43.3.3人群荷載 53.3.4溫度荷載 53.3.5風荷載 5第四章結(jié)構(gòu)動力計算 64.1支座反力及選型 64.2結(jié)構(gòu)動力特性分析 6第五章上部結(jié)構(gòu)計算 85.1鋼結(jié)構(gòu)驗算 85.1.1應力驗算 85.1.2撓度及預拱度驗算 95.2護欄驗算 9第六章下部結(jié)構(gòu)計算 106.1荷載組合 106.2橋墩驗算 106.2.1橋墩驗算 106.3樁長驗算 11第七章結(jié)論 11第第12頁共62頁第一章概述本次設計天橋采用整體菱形布置，最大跨徑35.9m,最小跨徑32.2m;采用連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)形式，主梁梁高1.5m。鋼箱材料采用Q355B。橋面為正交異性板，頂、底板、腹板厚度為12mm，均采用厚度為10mm的板肋。縱向受力單梁為封閉箱型截面，箱外選用長效高性能防腐涂料。主梁采用工廠加工，現(xiàn)場吊裝焊接方法施工。下部主墩采用簡易式圓形花瓶墩，墩柱直徑1.0m，下接1.2m人工挖孔樁。第二章結(jié)構(gòu)計算依據(jù)2.1主要規(guī)范標準《城市橋梁設計規(guī)范》（CJJ11—2011）(2019版)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》(CJJ69－95)《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2015)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設計規(guī)范》（JTGD64-2015）《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60—2015）《公路圬工橋涵設計規(guī)范》（JTGD61—2005）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTG3363—2019）《城市橋梁抗震設計規(guī)范》（CJJ166-2011）《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01-2008)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》（CJJ2—2008）《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》（JT/T722-2008）《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T714-2015）《鋼結(jié)構(gòu)設計標準》（GB50017-2017）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2010）《公路橋梁抗風設計規(guī)范》（JTG/T3306-01-2018）2.2主要技術(shù)標準1）設計基準期：100年；2）設計安全等級：一級；3）設計環(huán)境類別：Ⅰ類；4）橋面寬度：0.2m（欄桿）+3.6m（人行道）＋0.2m（欄桿）=4.0m；5）橋梁縱坡：≤3.5%6）橋面橫坡：雙向1.0%；7）設計人群荷載：按《城市人行天橋與人行地通道技術(shù)規(guī)范》計算取值；8）整體溫度：整體升溫25℃，整體降溫-20℃；9）抗震設計標準：場地地震基本烈度為6°，設計基本地震加速度值為0.05g，按7°構(gòu)造設防。2.3主要材料及計算參數(shù)2.3.1鋼材主梁采用Q355B鋼材，需符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700-2006）標準。鋼材彈性模量Ec=2.06×105Mpa，剪切模量Gc=0.790×105Mpa，泊松比μ=0.31，線膨脹系數(shù)ξ=12×10-6，容重γ=78.5kN/m3。A355鋼材強度設計值依據(jù)鋼材的厚度如下表所示：表2-1Q355鋼材強度設計值（MPa）板厚抗拉、抗壓及抗彎fd抗剪fvd≤16mm2751602.3.2混凝土橋墩采用C40混凝土，樁基采用C30混凝土。C40混凝土：軸心抗壓強度設計值fcd=18.4Mpa，軸心抗拉強度設計值ftd=1.65Mpa，彈性模量Ec=3.25×104Mpa，剪切模量Gc=1.3×104Mpa，泊松比μ=0.2，線膨脹系數(shù)ξ=1.0×10-5，容重γ=26.0kN/m3。C30混凝土：軸心抗壓強度設計值fcd=13.8Mpa，軸心抗拉強度設計值ftd=1.39Mpa，彈性模量Ec=3.0×104Mpa，剪切模量Gc=1.3×104Mpa，泊松比μ=0.2，線膨脹系數(shù)ξ=1.0×10-5，容重γ=26.0kN/m3。2.3.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)均采用HPB300、HRB400鋼筋。HPB300鋼筋材料和連接應符合《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1－2017）標準要求；HRB400鋼筋材料和連接應符合《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2－2018)標準要求。直徑≥16mm的受力主筋采用機械連接，接頭連接等級為I級，連接區(qū)段內(nèi)的接頭率不大于50%，并滿足《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ107—2016）要求。表2-2鋼筋強度（MPa）鋼筋種類抗拉強度設計值抗壓強度設計值HPB300250250HRB400330330

第三章結(jié)構(gòu)計算分析簡介3.1上部結(jié)構(gòu)設計資料1、使用程序:MidasCivil2022(V1.1)2、截面設計內(nèi)力:3維3、構(gòu)件類型:鋼箱梁構(gòu)件4、公路橋涵的設計安全等級:一級5、構(gòu)件制作方法:預制3.2計算模型的建立上部結(jié)構(gòu)主梁計算包含主梁。采用梁單元模擬主梁，對單元賦予實際的截面，計算后可以得到結(jié)構(gòu)的主梁內(nèi)力、撓度等，進而可以進行承載力驗算等。主梁和墩之間采用四氟滑板橡膠支座和板式橡膠支座連接。采用彈性連接模擬支座。計算模型圖3.3荷載取值3.3.2一期荷載結(jié)構(gòu)自重：由程序按照1.3系數(shù)自動計算各個構(gòu)件重量；3.3.2二期荷載4.0米寬主梁二期恒載表材料/構(gòu)件名稱體積(m3/m)延米重量合計(kN/m)3.6cm鋪裝0.2165.4管線加欄桿—5合計人群荷載由程序根據(jù)城市橋梁設計規(guī)范CJJ-2011(2019版)輸入跨度和寬度自動計算取值當加載長度L〈20m時：W=4.5*(20-Wp)/20當加載長度L≥20m時：W=（4.5-2*(L-20)/80)*((20-Wp)/20)3.3.4溫度荷載結(jié)構(gòu)整體升溫：25℃；結(jié)構(gòu)整體降溫：-20℃。3.3.5風荷載根據(jù)《公路橋梁抗風設計規(guī)范》（JTG/T3306-01-2018）計算?；撅L速V1029.20m/s橋址處地表類別C風速高度變化修正系數(shù)用系數(shù)K1A-與地表有關(guān)0.860地表粗糙度系數(shù)用指數(shù)α-與地表有關(guān)0.30梁的的實際高度H1.3m梁的基準高度Z1.3m梁的設計基準風速Vd20.87m/s主梁的靜陣風系數(shù)GV1.48主梁的靜陣風風速Vg30.89m/s主梁投影高度3m主梁的阻力系數(shù)CH1.98每延米靜風荷載FH3.54kN/m

第四章結(jié)構(gòu)動力計算4.1支座反力及選型根據(jù)標準組合下支反力情況確定支座類型根據(jù)以上計算支反力值，本次主梁支座選型如下：4.2結(jié)構(gòu)動力特性分析由上計算知，結(jié)構(gòu)第六階為豎向振動，自振頻率為3.13HZ>3HZ滿足規(guī)范要求。第三階振型圖（豎彎）由上計算知，結(jié)構(gòu)第三階為豎向振動，自振頻率為3.17HZ>3HZ滿足規(guī)范要求。

第五章上部結(jié)構(gòu)計算5.1鋼結(jié)構(gòu)驗算5.1.1應力驗算承載能力組合下，主梁縱向頂緣彎曲應力包絡圖（Mpa）承載能力組合下，主梁縱向底緣彎曲應力包絡圖（Mpa）人行天橋主梁采用Q355B，板厚均≤16mm，則容許應力σ=275MPa。由以上計算結(jié)果可知箱梁最大應力σ=111MPa＜[σ]=275MPa。滿足規(guī)范要求。承載能力組合下，主梁剪應力包絡圖（Mpa）人行天橋主梁采用Q355B，板厚均≤16mm，則容許應力σ=165MPa。由以上計算結(jié)果可知箱梁最大應力σ=59.6MPa＜[σ]=165MPa。滿足規(guī)范要求。5.1.2撓度及預拱度驗算按照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設計規(guī)范》（JTGD64-2015）4.2.3條的要求驗算該梁的變形值。主梁1在人群荷載作用下變形圖（單位：mm）人群活載作用下最大撓度為25.1mm<L/400=35200/400=88.0mm，滿足規(guī)范要求。主梁在恒載和1/2人群荷載作用下變形圖（單位：mm）需設置預拱度18~35mm。5.2護欄驗算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》欄桿頂部水平荷載取2.5kN/m。主梁欄桿與欄桿底座焊接，梯道欄桿與梯道預埋鋼板焊接，角焊縫尺寸為8mm，角焊縫強度設計值fv=160MPa，欄桿立柱間距為2m，立柱寬度為150mm。欄桿頂部水平荷載標準值1kN/m角焊縫尺寸8mm角焊縫強度設計值160Mpa欄桿立柱間距2m立柱寬度150mm每延米欄桿抗剪承載力158.7KN是否滿足要求滿足要求第六章下部結(jié)構(gòu)計算6.1荷載組合根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD3362-2018)混凝土橋墩樁基驗算包括基本組合及短期組合和長期組合。表6SEQ表\*ARABIC\s21橋墩樁基荷載組合表工況基本組合短期組合長期組合自重1.211二恒1.211人群1.410.4整體升降溫1.12116.2橋墩驗算6.2.1橋墩驗算主墩構(gòu)造以及配筋方式均一致，該處采用受力更不利橋墩驗算分析。表63P3號軸橋墩內(nèi)力匯總表基本組合短期組合標準組合軸力(kN)430632023202其中支座摩阻力T=0.06×（886）（恒載）=53.16kN，由上部結(jié)構(gòu)計算得到的水平力很小可忽略不計，橋墩墩高7.0m。(1)正截面抗壓驗算持久狀況正截面抗壓驗算（RC柱）軸壓包絡圖持久狀況正截面抗壓驗算（RC柱）偏壓y方向包絡圖持久狀況正截面抗壓驗算（RC柱）偏壓z方向包絡圖結(jié)論：按照《橋規(guī)》第5.1.5-1條公式驗算，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值≤構(gòu)件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；（3）裂縫寬度驗算使用階段裂縫寬度驗算包絡圖結(jié)論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗算：最大裂縫寬度為=0.000mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；6.3樁長驗算P3軸樁承載力計算c10.6樁徑(m)1.2Ap1.13frk