城市人行天桥(钢结构)结构计算书

1、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2223335. 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.45667七.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91011九.人行天桥梯道梁下部结构分析结果描述111112139、1梯道墩截面脸算9、

2、2桩基础验算十、结论工程概述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

3、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;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 B012003) 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

4、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)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-

5、2005)得材料要求。C25混凝土：轴心抗压强度设计值fcd=115Mpa,轴心抗拉强度设计值ffJ23Mpa, 弹性模量 Ec=2、8x10MpaoC30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Ef3、0x10aoC40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Ef3、25x1 0ao4、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.

6、 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、1X10aoHRB400钢筋：抗拉标准强度f,400Mpa,弹性模量Es=2. OXIOMpao4、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Wwso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

7、整体升温:20C结构整体降温：-20C;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rMM

8、t* XW 2*H NM-* *3og空eycw空 999,51J ?) I* * |”H4S|1 ifiwgit10 80W00HM UWWX* Ma- NMAanr*w:44M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: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

9、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)aeooMojeoooOK* oJwwoa” 6MZ OOOOOM ft*- oocoooo R: 0,0003031ww “G AM O (3 加 IS6、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

10、.48 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: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)O559VI满足耍求。r 172.06=0.592 Om X 0. 65叫按照JTG D62-2004 5. 3. 1条

11、计算，由:g O90(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-As;As为全部纵向钢筋面积;fed混凝土轴心抗压强度设计值,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左边(KN)右边(KN)就是否满 足1091. 114846、 3满足(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 KNo40020001

12、200400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、条件C1C2良好0. 60. 05一般0. 50. 04较差0. 40. 03计算得到桩基直径d1、5m端阻发挥系數C.0、5岩孱得孱数m1岩孱得侧阻发挥系數56)0、046?0、0450、04桩嵌入各岩孱部分得庠度h,hl0mh

13、：0mh,6m桩端岩石饱与单轴抗压强度 标准值仏frkl0kPafrki6000kPafrkJ6000kPa土孱得孱数n0土层得侧阻力标准值q*qg0kPaq”0kPaqkPa各土展得厚度1.It0m0mb0m覆負広土得侧阻发挥系數S0、8单桩轴向受压承我力设计值P2043kN计算数桩端裁面面积Ap1、8m各土広戎各岩孱部分桩身周长U4、7m计算结果单桩轴向受压承截力容许值Ra12081kN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)。设计就是按钢结构设计规范(GB

14、 50017-2003)取用Q345钢材。Q345钢，拉、压设计强度值为3lOMPao4.gR000,00000*00lZ44gl小协4281I跖毬说承载能力极限状态渠顶板应力包络图CWBTTTOWZS：M4V t IOMW30 h/m ”mWTtw M(N00l从上部结构纵向计算几种组合得验算结果可以瞧出，天桥梯道梁得应力验算满 足要求。8. 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梯道梁单元,空间模型如下: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6、97Hz,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

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挠度计算结果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1、402mm, d于规范要求得允许值1/600=1. 25cnu九. 人行天桥梯道梁下部结构分析结果描述由于桥梁规模较小，引超水平荷栽不显著。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9、1梯道墩截面验算桥梁最大支座反力316、7 KN,梯道墩自重为25

16、、0KN。考虑按矩形截面计算取，最小截面0、6mx0、6nb按照JTG D62-2004 5、3、1条计 算，由：协d 390(几A +几化) 屮一控制稳定性，与1。(构件计算长度)有关；A构件毛截面面积，当钢筋配筋率大于3%时An=A-A*s;As为全部纵向钢筋面积;fed混凝土轴心抗压强度设计值,C40取18. 4MPa、rONd(KN)屮A(m)As (m)fod(KN/mf (KN/m)1、1341. 71、00. 250.00628418400330000左边(KN)右边(KN)就是否满足375、96006、 3满足9、2桩基础验算由Ra= CiApfrk+uZc2ihi+1/2 g

17、 suZ I iqik 式中： Ra-一单桩轴向受压容许承我力(kpa),桩身自重与置换土重(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据清孔情况、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(m，),对于扩底桩，取扩底截面面积;frk桩端截岩石饱与单轴极限抗压强度(kpa),粘土质岩取天然型度单轴抗压强度标准值;C2i据清孔情况、岩石破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一一各土层或参岩层部分得桩身周长(m);hi桩嵌入各岩层部分得厚度(m) 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风化层;g

18、s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15MPaWfrkV30 MPa 吋，取 0. 50;当 frk30 MPa 时，取 0、20;I i各土层得厚度(m);qi桩侧第i层土得侧阻标准值(Kpa),宜采用单桩摩阻力试验值，当无试脸条件时，对钻(挖)孔桩按本规范表5. 3、3T选用，对于沉桩按本規范表5、3、3-4选用;n土层得层数，強风化与全风化岩层按土层考虑、条件C1C2良好0. 60. 05一般Os 50. 04较差0. 40. 03计算碍到桩基直径d1、0m端阻发挥系數C.0、5岩孱得孱數m1岩孱得侧阻发挥系數C2，50、04C0、04C?30、04桩嵌入各岩展部分得庠度hht0mh：0mh,