华南路K+处人行天桥工程施工图

重庆公路物流基地K3+485人行天桥工程计算书【全一册】工号2019-06Y14重庆市市政设计研究院二O一九年十月重庆公路物流基地K3+485人行天桥工程计算书【全一册】工号2019-06Y14院长：杨弘教授级高级工程师注册咨询工程师总工程师：陈德玖教授级高级工程师项目负责人：黄灿高级工程师编制人：邓昭聪复核人：张路高级工程师审核人：刘宇高级工程师审定人：岳卫东教授级高级工程师重庆市市政设计研究院二O一九年十月目录重庆公路物流基地K3+485处人行天桥计算 1第一部分上部结构计算 11纵向计算 11.1基本设计资料 11.2计算的基本假定 11.3采用的规范和计算程序 11.4主梁验算 22抗倾覆验算 5第二部分下部结构计算 53桥墩验算 54电梯结构计算 75结论 10重庆公路物流基地K3+485处人行天桥计算上部结构计算纵向计算基本设计资料（1）桥宽：天桥桥面宽：4.2m；（2）跨径：天桥跨越道路段基本与道路垂直，跨径布置为33.7m，全长35.8m；（3）梁高：1.30米；（4）永久作用：结构自重：混凝土25kN/m3；钢材78.5kN/m3。二期荷载，装饰荷载按照7kN/m。（5）可变作用人群荷载：4.5kN/m2温度：结构整体升温40℃、降温-20℃；基本风压按照《荷载规范》采用0.4kN/m2，重现期为50年。计算的基本假定（1）材料在荷载作用下处于线弹性阶段；（2）各种荷载对结构的作用符合线形叠加原理；采用的规范和计算程序（1）采用的规范：1）《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）；2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG-D60-2015）；3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）5）《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）6）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）7）《钢桥混凝土桥及结合桥》BS5400（2）采用的计算程序：使用“MidasCivil”程序对主梁进行结构安全验算，求得结构在使用阶段时的内力、应力和位移；按规范进行验算，验算各构件截面是否满足结构承载力要求，材料强度要求和结构的整体刚度要求。主梁验算（1）计算模型：图1-4.1天桥计算模型（2）标准横断面：图1-4.2天桥标准横断面（3）结构静力计算结果：1）承载能力极限状态验算：内力验算：图1-4.3弯矩包络图（kN*m）图1-4.4剪力包络图（kN）从计算结果可看出：在承载能力极限状态下，最大弯矩M=4.52×103KN.m，最小弯矩M=-4.34×102KN.m；最大剪力V=5.79×102KN,最小剪力V=-6.09×102KN。强度验算：其应力包络图如下：图1-4.5钢箱梁正应力包络图(MPa)从计算结果可看出：在承载能力极限状态下，钢板最大组合应力力83.3MPa＜f=270；满足规范要求。2）正常使用极限状态验算：根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）第条，对天桥在结构重力和人群荷载作用下产生的挠度进行验算。钢箱梁自重作用下其变形图：图1-4.6自重+人群用下其变形图(mm)人群荷载作用下其变形图：图1-4.7人群荷载作用下其变形图(mm)从计算结果来看，在人群荷载作用下，其最大挠度f=10.54mm＜L/600=56.2mm，满足规范《城市人行天桥与人行地道技术规范》第条规定。同时该规范第条规定：天桥主梁结构应设置预拱度，其值采用结构重力和人群荷载产生的竖向挠度。当结构重力和人群荷载产生的向下挠度不超过跨径的1/1600时，可不设预拱度。结构重力+人群荷载产生竖向挠度：32.31mm＞L/1600=21.06mm，需要设置预拱度，预拱度值为32.3mm。3）动力计算结果：根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）第条规定，为避免共振，减少行人的不安全感，天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz。通过计算得天桥振型如图：图1-4.8自振频率(Hz)从分析结果可以得出，其竖向振动基频为3.223Hz，满足规范要求。抗倾覆验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362-2018第条，在基本组合情况下，支座保持受压状态；在作用标准组合状态下，抗倾覆力矩为倾覆力矩的2.5倍。根据支座布置图，人群荷载布置于倾覆力矩最大位置，计算图纸如下。计算模型项目1-11-22-12-2li0301.2支座反力（kN）永久作用标准值193.7173.9188.1196.6不利荷载作用下的的标准值108.68.1183.6-63.7基本组合1.0RG+1..4RQ345.74185.24445.14107.42标准组合状态ΣRGli0521.70250.73ΣRQli024.3076.31ΣRQli/ΣRRGli＞22.521.473.29满足要求满足要求根据抗倾覆计算结果，在作用基本组合时，结构均不出现负反力，在作用标准组合下横向的抗倾覆稳定系数为3.29＞2.5满足规范要求。下部结构计算桥墩验算计算类别:单桩容许承载力桩类型:嵌岩桩桩截面周长:4.713m,桩截面面积:1.767m2岩石特征:抗压强度Ra=4000.00KPa,桩嵌入岩石深度h=4.5m,系数C1=0.500,C2=0.040计算结果:容许承载力:[P]=6221KN＞995.8KN计算成功完成同时对墩身强度进行验算，本次建模通过弹性连接直接模拟支座，故提取竖向及水平荷载进行验算对T3梯道墩桩基进行矩形截面偏心受压验算：对Z2主墩桩基进行圆形截面桩基裂缝宽度验算：Wfk=0.020mm＜容许裂缝宽度:dfo=0.2mm4电梯结构计算风荷载按照《建筑结构荷载规范》第条，偏安全的按照围护结构风荷载计算规定进行计算取值，按照C地面粗糙度进行考虑：；按照规范条参照雨棚类体型系数进行取值；；电梯外围为钢化夹胶玻璃，风荷载作用于玻璃上再传递至井架上，模型在模拟时采用板单元模拟玻璃，水平风荷载作用于板面上分配至钢井架上。根据电梯厂家提供上挂设备位置的支反力R=35kN，R2=30kN（1）计算模型：图2-3.1电梯计算模型（2）结构静力计算结果：1）变形计算：电梯不与主桥结构相连，在水平风荷载作用下为一悬臂受力构件，根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)B.1条挠度容许值为，根据计算结果，电梯顶部最大位移值为0.161mm，远小于规范限值。图2-3.2变形图（mm）2）应力计算：图2-3.3电梯杆件应力（mm）从计算结果可看出：在承载能力极限状态下，钢板最大组合应力力14.7MPa＜f=215；满足规范要求。3）整体抗倾覆计算轿厢荷载荷载、钢架自重等荷载标准组合下的反力值图2-3.4标准组合下的柱底反力值(kN)水平风荷载值为1.066kN/m2，水平荷载作用位置取框架高度的一半。基坑两个角点作为转动中心，计算倾覆力矩和抗倾覆力矩。因此根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007，第条抗倾覆稳定系数为2.6＞1.5，能够满足规范要求。4）基底应力图2-3.5短期荷载柱底反力(kN)短期荷载效应下，梯道柱顶的反力值如上图所示。按照规范《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007第条规定。以基底中心为矩心<180kp