禮慈路人行橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

林同棪國(guó)際（中國(guó)）工程咨詢有限公司綿陽(yáng)二環(huán)路西半環(huán)二期工程結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)第頁(yè)工程概況工程規(guī)模、建設(shè)范圍禮慈路連接L42西段起點(diǎn)接現(xiàn)狀通海十四路，由北向南延伸，終點(diǎn)接現(xiàn)狀通海一路，道路全長(zhǎng)1642.904m，設(shè)計(jì)車速30km/h，標(biāo)準(zhǔn)路幅寬度為21m，雙向四車道，道路等級(jí)為城市次干道。全線包含1座橋梁和1座隧道，橋梁長(zhǎng)83.5m，隧道長(zhǎng)196.166m；2座人行天橋和4段擋墻，擋墻總長(zhǎng)約456m。

計(jì)算參數(shù)主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）（2019版）《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ166-2011）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60—2015）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362—2018）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363—2019）《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T3310—2019）《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》（CCES01-2018）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2018）《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18—2019）《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2014）《預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管》（JT/T529-2016）《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T14370-2015）《公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、夾具和連接器》（JT/T329—2010）《公路橋梁盆式支座》（JT/T391-2019）主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；2）設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)；3）設(shè)計(jì)環(huán)境類別：Ⅰ類；4）橋面寬度：26.0m；5）橋梁縱坡：雙向1.5%；6）橋面橫坡：雙向1.5%；7）橋下凈空：≥5.0m；8）人行凈空：≥2.5m；9）設(shè)計(jì)人群荷載：1#人行天橋人群荷載：主梁4.49kPa；金通大道側(cè)梯道4.75kPa；渝興二期地塊側(cè)梯道4.55kPa。2#人行天橋人群荷載：主梁4.39kPa；梯道4.75kPa。10）整體溫度：整體升溫30℃，整體降溫-30℃；11）抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：抗震設(shè)防烈度為6度，抗震措施為7度，抗震設(shè)計(jì)方法為B類。主要材料及力學(xué)參數(shù)主要材料及力學(xué)參數(shù)鋼材鋼箱梁鋼材采用Q355C鋼材，需符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700-2006）標(biāo)準(zhǔn)。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。Q355C鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值依據(jù)鋼材的厚度如下表所示：表2-1Q355鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）板厚抗拉、抗壓及抗彎fd抗剪fvd≤16mm275160混凝土橋墩采用C40混凝土、擴(kuò)大基礎(chǔ)采用C25混凝土。C40混凝土：軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=18.4Mpa，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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。C35混凝土：軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=11.5Mpa，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=1.23Mpa，彈性模量Ec=2.8×104Mpa，剪切模量Gc=1.12×104Mpa，泊松比μ=0.2，線膨脹系數(shù)ξ=1.0×10-5，容重γ=26.0KN/m3。普通鋼筋HPB300鋼筋：抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)sd=250MPa；標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)sk=300MPa；彈性模量E=2.1×105MPa。HRB400鋼筋：抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)sd=330MPa；標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)sk=400MPa；彈性模量E=2.0×105MPa。

計(jì)算荷載取值永久作用計(jì)算荷載根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）、《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11—2011）（2019版）取值。一期恒載：按照實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸考慮：鋼筋混凝土26KN/m3；瀝青混凝土24KN/m3；鋼材78.5KN/m3；填土20KN/m3，實(shí)際結(jié)構(gòu)建立計(jì)算模型，由程序自動(dòng)計(jì)算；二期恒載：包括橋面鋪裝、人行道系、管線等，以荷載計(jì)入。人行道欄桿加車行道欄桿1.5KN/m；鋪裝（0.053cm鋪裝）：0.053*24*3=3.82(KN/m)；單側(cè)花箱：3KN/m可變作用人群荷載根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》(CJJ69-95）取值當(dāng)加載長(zhǎng)度L≤20m時(shí)：W=5*(20-B)/20當(dāng)加載長(zhǎng)度L＞20m時(shí)：W=（5-2*(L-20)/80)*((20-B)/20)1#人行天橋人群荷載：主梁4.49kPa；金通大道側(cè)梯道4.75kPa；渝興二期地塊側(cè)梯道4.55kPa。2#人行天橋人群荷載：主梁4.39kPa；梯道4.75kPa。溫度荷載整體溫度根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）4.3.10條以及地勘提供的地勘報(bào)告來(lái)確定橋梁結(jié)構(gòu)的溫度荷載，按結(jié)構(gòu)整體升溫30℃和降溫-25℃計(jì)算。溫度梯度豎向溫度梯度：按照規(guī)范《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)范中4.3.10中表4.3.10-3中數(shù)值內(nèi)插取值。

鋼結(jié)構(gòu)靜力驗(yàn)算1#人行天橋0.6+25.65+1.9m整體結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算模型圖STYLEREF2\s4.1-SEQ圖\*ARABIC\s21有限元模型離散圖計(jì)算分析軟件采用MidasCivilV2022，結(jié)構(gòu)采用單格模型進(jìn)行模擬。計(jì)算書(shū)中采用CivilDesigner2022進(jìn)行分析計(jì)算，并以《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）和《公路公路鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）為標(biāo)準(zhǔn)，按鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。支座模擬采用如下方法：在支座頂位置建立節(jié)點(diǎn)，頂節(jié)點(diǎn)按一般支承建立約束，頂節(jié)點(diǎn)與主梁節(jié)點(diǎn)通過(guò)“彈性連接”的“一般類型”來(lái)模擬支座各個(gè)方向的實(shí)際剛度。承載能力組合內(nèi)力圖圖41-2鋼主梁承載能力組合（My）彎矩圖（KN·m）圖41-3鋼主梁承載能力組合(Fz)剪力圖（KN）圖41-4梯道1承載能力組合（My）彎矩圖（KN·m）圖41-5梯道1承載能力組合(Fz)剪力圖（KN）圖41-6梯道2承載能力組合（My）彎矩圖（KN·m）圖41-7梯道2鋼主梁承載能力組合(Fz)剪力圖（KN）應(yīng)力驗(yàn)算圖41-8承載能力組合下，鋼主梁縱向頂緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）圖41-9承載能力組合下，鋼主梁縱向底緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）主梁采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許應(yīng)力σ=275MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=93.28MPa＜[σ]=275MPa。滿足規(guī)范要求。圖41-10承載能力組合下，梯道1縱向頂緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）圖41-11承載能力組合下，梯道1縱向底緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）梯道1采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許應(yīng)力σ=275MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=97.3MPa＜[σ]=275MPa。滿足規(guī)范要求。圖41-12承載能力組合下，梯道1縱向剪應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）梯道1采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許剪應(yīng)力σ=160MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=22.1MPa＜[σ]=160MPa。滿足規(guī)范要求。圖41-13承載能力組合下，梯道2縱向頂緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）圖41-14承載能力組合下，梯道2縱向底緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）梯道1采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許應(yīng)力σ=275MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=126.79MPa＜[σ]=275MPa。滿足規(guī)范要求。圖41-15承載能力組合下，梯道2縱向剪應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）梯道1采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許剪應(yīng)力σ=160MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=35.59MPa＜[σ]=160MPa。滿足規(guī)范要求。撓度驗(yàn)算按照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）4.2.3條的要求驗(yàn)算該梁的變形值。圖41-16主梁在活載荷載作用下變形圖（單位：mm）結(jié)論：活載作用下最大撓度為14.33mm<L/500=25650/500=51.3mm，滿足規(guī)范要求。圖41-17梯道1在活載荷載作用下變形圖（單位：mm）結(jié)論：活載作用下最大撓度為7.77mm<L/500=11000/500=22.0mm，滿足規(guī)范要求。圖41-18梯道2在活載荷載作用下變形圖（單位：mm）結(jié)論：活載作用下最大撓度為12.58mm<L/500=11000/500=22.0m，滿足規(guī)范要求。支承加勁肋驗(yàn)算驗(yàn)算全橋共一種支承加勁肋：主梁加勁肋的尺寸為：500mm×150mm×24mm，主支承墊板尺寸為400mm×400mm×24mm。支反力計(jì)算圖41-19標(biāo)準(zhǔn)組合作用下最大反力值（單位：KN）圖41-20標(biāo)準(zhǔn)組合作用下最小反力值（單位：KN）結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析圖41-21第一階振型圖（豎彎）由上計(jì)算知，結(jié)構(gòu)第一階為豎向振動(dòng)，自振頻率為3.88HZ>3HZ滿足規(guī)范要求。2#人行天橋2.5+30.0+2.5m整體結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算模型圖STYLEREF2\s4-2-SEQ圖\*ARABIC\s21有限元模型離散圖計(jì)算分析軟件采用MidasCivilV2022，結(jié)構(gòu)采用單格模型進(jìn)行模擬。計(jì)算書(shū)中采用CivilDesigner2022進(jìn)行分析計(jì)算，并以《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）和《公路公路鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）為標(biāo)準(zhǔn)，按鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。支座模擬采用如下方法：在支座頂位置建立節(jié)點(diǎn)，頂節(jié)點(diǎn)按一般支承建立約束，頂節(jié)點(diǎn)與主梁節(jié)點(diǎn)通過(guò)“彈性連接”的“一般類型”來(lái)模擬支座各個(gè)方向的實(shí)際剛度。承載能力組合內(nèi)力圖圖42-2鋼主梁承載能力組合（My）彎矩圖（KN·m）圖42-3鋼主梁承載能力組合(Fz)剪力圖（KN）圖42-4梯道1承載能力組合（My）彎矩圖（KN·m）圖42-5梯道1承載能力組合(Fz)剪力圖（KN）應(yīng)力驗(yàn)算圖42-8承載能力組合下，鋼主梁縱向頂緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）圖42-9承載能力組合下，鋼主梁縱向底緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）主梁采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許應(yīng)力σ=275MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=95.58MPa＜[σ]=275MPa。滿足規(guī)范要求。圖42-12承載能力組合下，梯道1縱向剪應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）竹林采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許剪應(yīng)力σ=160MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=22.59MPa＜[σ]=160MPa。滿足規(guī)范要求。圖42-10承載能力組合下，梯道1縱向頂緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）圖42-11承載能力組合下，梯道1縱向底緣彎曲應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）梯道1采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許應(yīng)力σ=275MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=64.00MPa＜[σ]=275MPa。滿足規(guī)范要求。圖42-12承載能力組合下，梯道1縱向剪應(yīng)力包絡(luò)圖（Mpa）梯道1采用Q355C，板厚均≤16mm，則容許剪應(yīng)力σ=160MPa。由以上計(jì)算結(jié)果可知箱梁最大應(yīng)力σ=17.66MPa＜[σ]=160MPa。滿足規(guī)范要求。撓度驗(yàn)算按照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）4.2.3條的要求驗(yàn)算該梁的變形值。圖42-16主梁在活載荷載作用下變形圖（單位：mm）結(jié)論：活載作用下最大撓度為18.13mm<L/500=35000/500=70.0mm，滿足規(guī)范要求。圖42-17梯道1在活載荷載作用下變形圖（單位：mm）結(jié)論：活載作用下最大撓度為6.59mm<L/500=11000/500=22.0mm，滿足規(guī)范要求。支承加勁肋驗(yàn)算驗(yàn)算全橋共一種支承加勁肋：主梁加勁肋的尺寸為：500mm×150mm×24mm，主支承墊板尺寸為400mm×400mm×24mm。支反力計(jì)算圖41-19標(biāo)準(zhǔn)組合作用下最大反力值（單位：KN）圖41-20標(biāo)準(zhǔn)組合作用下最小反力值（單位：KN）結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析圖41-21第一階振型圖（豎彎）由上計(jì)算知，結(jié)構(gòu)第一階為豎向振動(dòng)，自振頻率為3.52HZ>3HZ滿足規(guī)范要求。下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算橋墩驗(yàn)算1#人行天橋于2#人行天橋的橋墩直徑均為0.6m，故選取受力最不利的1#人行天橋橋墩進(jìn)行計(jì)算。1#人行天橋直徑0.6米P1橋墩驗(yàn)算正截面抗壓承載能力驗(yàn)算圖51-1持久狀況正截面抗壓驗(yàn)算結(jié)論：按照《橋規(guī)》第5.1.5-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，滿足規(guī)范要求；裂縫寬度驗(yàn)算圖51-2使用階段裂縫寬度驗(yàn)算結(jié)論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗(yàn)算：最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.155mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算1人行天橋P1橋墩擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算橋墩擴(kuò)大基礎(chǔ)采用C25混凝土，取最不利的P1擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算。擴(kuò)大基礎(chǔ)處基本組合下支座反力和為1037.8KN，。擴(kuò)大基礎(chǔ)體積：V=9.86m3，自重:G=9.86×26=256.36KN，橋墩重2.83*26=73.58。上部荷載合計(jì)N=1367.74KN，擴(kuò)大基礎(chǔ)占地面積A=2.6*4=10.4m2，。基底應(yīng)力：σ=N/A=131.6kPa，后基底承載力要求達(dá)到200kPa，基底應(yīng)力滿足要求。1人行天橋3.8米寬梯道擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算擴(kuò)大基礎(chǔ)采用C25混凝土，地面以下埋深1.0m。取最不利的擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算。擴(kuò)大基礎(chǔ)處支座反力和為296.4KN，偏心約1.67m，彎矩494.99KN·m。擴(kuò)大基礎(chǔ)體積：V=24.7m3，自重:G=24.7×26=642.2KN。上部荷載合計(jì)N=938.6KN，M=494.99KN·m，擴(kuò)大基礎(chǔ)占地面積A=14.82m2，截面抗彎系數(shù)1/W=1/(3.8*3.9*3.9)m-3?；讘?yīng)力：σ=N/A＋M/W=N/（B*H）＋6M/(B*H2)=114.72kPa，基底承載力要求達(dá)到150kPa，基底應(yīng)力滿足要求。2人行天橋P1橋墩擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算橋墩擴(kuò)大基礎(chǔ)采用C25混凝土，取最不利的P1擴(kuò)大基礎(chǔ)驗(yàn)算。擴(kuò)大基礎(chǔ)處基本組合下支座反力和為900.0KN，。擴(kuò)大基礎(chǔ)體積：V=9.86m3，自重:G=9.86×26=256.36KN，橋墩重2.83*26=73.58KN。上部荷載合計(jì)N=1229.94KN，擴(kuò)大基礎(chǔ)占地面積A=2.6*4=10.4m2，。基底應(yīng)力：σ=N/A=118.3kPa，后基底承載力要求達(dá)到200kPa，基底應(yīng)力滿足要求。復(fù)合地基驗(yàn)算復(fù)合地基承載力驗(yàn)算復(fù)合地基沉降計(jì)