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文档简介
STYLEREF"标题1"\n第二部分STYLEREF"标题1"上部结构验算 WISEPLUS2013 工程计算书项目编号:项目名称:分项名称:计算内容:上部结构、下部结构及梯道计算签署:类别计算人校对人审核人签名日期目录第一部分设计说明 31.1项目概况 31.2设计规范 31.3主要材料 41.4计算模型 51.5荷载工况及荷载组合 6第二部分上部结构验算 82.1加劲肋设置及构造验算 82.2顶板应力验算 82.3底板应力验算 112.4腹板应力验算 132.5腹板厚度及纵向加劲肋验算 162.6正交异性桥面板受压加劲板验算 172.8支座及支承加劲肋验算 202.9横隔板刚度验算 222.10竖向挠度验算 272.11预拱度验算 282.12结构基频验算 28第三部分下部结构及梯道验算 313.1固结墩验算 313.2支座墩验算(以P6墩为例) 443.3梯道验算(以东南梯道为例) 563.4基础承载力验算 69第一部分设计说明1.1项目概况璧山区黛山大道南北快速通道枫香湖儿童公园人行天桥项目地点位于枫香湖儿童公园入口处。天桥跨越黛山大道,连接枫香湖儿童公园和枫香湖儿童公园云轨。主桥为曲线异形连续钢箱梁,面积494m2,跨径组合为:(12.68m、10.52m)+42.31m+(11.00m、8.50m),其中上跨车行道钢箱跨径为42.31m,分叉钢箱跨径分别为12.68m、10.52m、11.00m、8.5m;桥面宽度3.40~10.26m,梁高1.6米;桥面纵坡1.5%,竖曲线半径800m,桥面设双向横坡,横坡1%。全桥共设置4处曲线钢梯道,梯道包含踏步梯道和休息平台,东北梯道长22.8m、东南梯道长22.8m、西南梯道长31.7m、西北梯道长19.4m,梯道宽均为3.4m,断面布置为0.2m栏杆底座+1.25m人行道+0.5米坡道+1.25m人行道+0.2m栏杆底座。主桥东、西两侧各设置垂直电梯一座,具体设计有生产厂家确定。下部墩柱采用钢筋混凝土柱式墩,基础采用桩基础。梯道落地采用钢筋混凝土扩大基础。1.2设计规范《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD3362-2018《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ3363-2019《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64-2015)《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T722-2008)《桥梁用结构钢》(GB/T714-2015)《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-2018)《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)《公路桥梁两抗震设计规范》JTG/T2231-01-2020《公路工程技术标准》JTGB01-2014《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008《公路桥涵施工技术规范》JTGT3650-2020《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》JTG/T3310-20191.3主要材料钢材:采用Q345qD(Q355ND)钢桥面铺装:采用4cm厚C40细石钢筋混凝土铺装+桥面喷涂。端部配重:C40铁砂补偿收缩混凝土栏杆:钢化玻璃栏杆。C35砼:墩身C30砼:承台、楼梯落地处扩大基础C30水下砼:钻孔灌注桩混凝土材料及材料性能表强度等级弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kN/m3)fck(MPa)ftk(MPa)fcd(MPa)ftd(MPa)C4034500.013800.00.225.032.42.622.41.8C3531500.012600.00.225.023.42.216.11.5C3030000.012000.00.225.020.12.0113.81.23钢筋材料物理性能表普通钢筋弹性模量(MPa)容重(KN/m3)fsk(MPa)fsd(MPa)f'sd(MPa)HPB300210000.076.9300250250HRB400200000.076.9400.0330.0330.0钢材材料物理性能表强度等级弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kN/m3)线膨胀系数Q345206000.079000.00.378.51.2e-005钢材材料的强度设计值强度等级厚度(mm)抗拉、抗压、抗弯fd(MPa)抗剪fvd(MPa)端面承压(刨平顶紧)fcd(MPa)Q345<=16275.0160.0355.0Q34516-40270.0155.0355.0Q34540-63260.0150.0355.0Q34563-80250.0145.0355.0Q34580-100245.0140.0355.01.4计算模型三维模型图1.节点数量:6486个;2.单元数量:11571个;3.边界条件数量:弹性连接4个(支座);墩梁固结2个4.施工阶段数量:4个;1.5荷载工况及荷载组合1)自重恒载:钢箱梁容重78.5KN/m3;钢筋混凝土容重26KN/m3桥面铺装:钢筋混凝土铺装26KN/m3栏杆:单侧栏杆重0.5kN/m端部配重:C40铁砂补偿收缩混凝土45KN/m32)整体升降温系统升温,24℃;系统降温,-21℃;3)温度梯度按照《公路桥涵设计通用规范》的相关规定加载。4)风、雪荷载按《城市人行天桥与人行地道技术规范》的相关规定加载5)可变荷载人群荷载:按《城市人行天桥与人行地道技术规范》的相关规定加载6)徐变收缩收缩龄期:3.0天;理论厚度自动计算:由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为:h=a×Ac/u;u=L0+a×Li;--周长u的计算公式中L0为外轮廓周长,Li为内轮廓周长,a为要考虑轮廓周长的比例系数。7)荷载工况荷载工况序号工况名称描述1恒荷载DL2徐变二次CS3收缩二次SS4风雪荷载FX5人群MCRL6系统升温T7系统降温T18)荷载组合按照《公路桥涵设计通用规范》的相关规定组合。第二部分上部结构验算2.1加劲肋设置及构造验算1.加劲肋设置根据《公路钢结构桥梁设计规范》第8.3.2条判断钢箱梁是否设置纵向加劲肋:腹板间距≥80倍翼缘板厚度,悬臂翼缘宽度≥16倍翼缘板厚度,钢箱梁须设置纵向加劲肋。2.加劲肋构造板式加劲肋几何尺寸验算结果计算参数验算结果hs(mm)ts(mm)材料hs/ts限值是否通过16014Q34511.4212.00是18016Q34511.2512.00是20018Q34511.1112.00是22020Q34511.1112.00是根据上表计算,加劲肋尺寸满足《钢规》第5.1.5条要求。2.2顶板应力验算基本组合作用下顶板顺桥向应力云图基本组合作用下顶板横桥向应力云图基本组合作用下顶板最大主应力云图基本组合作用下顶板最小主应力云图基本组合作用下顶板有效应力云图基本组合作用下顶板剪应力云图由顶板应力云图可知:顶板在基本组合作用下,最大压应力为顺桥向σmin与主应力σmin,其值为-50.9MPa,位于顶板跨中区域;最大拉应力为顺桥向σmax和主应力σmax,其值为61.7MPa,位于墩顶固结处对应顶板区域;最大剪应力为33.6MPa,位于位于顶板跨中区域。应力计算结果汇总表(MPa)构件顺桥向横桥向主应力有效应力剪应力σmaxσminσmaxσminσmaxσminSig-effΤmax顶板59.6-45.351.1-35.261.7-50.958.233.6由应力云图分析可知,构件应力变化较均匀,应力均小于所选Q345qD钢材抗拉、抗压、抗弯设计值275MPa和抗剪强度设计值160MPa,满足要求。2.3底板应力验算基本组合作用下底板顺桥向应力云图基本组合作用下底板横桥向应力云图基本组合作用下底板最大主应力云图基本组合作用下底板最小主应力云图基本组合作用下底板有效应力云图基本组合作用下底板剪应力云图由底板应力云图可知:底板在基本组合作用下,最大压应力为横桥向σmin与主应力σmin,其值为-175.1MPa,位于墩梁固结处对应底板区域;最大拉应力为有效应力Sig-eff和主应力σmax,其值为153.1、75.8MPa,位于墩梁固结处对应底板区域和分叉钢箱梁支座连接处对应底板区域;最大剪应力为87.5MPa,位于墩梁固结处对应底板区域和分叉钢箱梁支座连接处对应底板区域。应力计算结果汇总表(MPa)构件顺桥向横桥向主应力有效应力剪应力σmaxσminσmaxσminσmaxσminSig-effΤmax底板48.5-123.631.6-141.975.8-175.1153.187.5由应力云图分析可知,构件应力变化较均匀,应力均小于所选Q345qD钢材抗拉、抗压、抗弯设计值270/275MPa和抗剪强度设计值155/160MPa,满足要求。2.4腹板应力验算1.腹板应力验算基本组合作用下腹板顺桥向应力云图基本组合作用下腹板横桥向应力云图基本组合作用下腹板最大主应力云图基本组合作用下腹板最小主应力云图基本组合作用下腹板有效应力云图基本组合作用下腹板剪应力云图由腹板应力云图可知:腹板在基本组合作用下,最大压应力为顺桥向σmin与主应力σmin,其值为-138.5MPa,位于墩梁固结处对应腹板区域;最大拉应力为有效应力Sig-eff和主应力σmax,其值为119.9、68.8MPa,位于墩梁固结处对应腹板区域;最大剪应力为69.2MPa,位于墩梁固结处对应腹板区域。应力计算结果汇总表(MPa)构件顺桥向横桥向主应力有效应力剪应力σmaxσminσmaxσminσmaxσminSig-effΤmax腹板56.2-115.141.2-54.768.8-138.5119.969.2由应力云图分析可知,构件应力变化较均匀,应力均小于所选Q345qD钢材抗拉、抗压、抗弯设计值275MPa和抗剪强度设计值160MPa,满足要求。2.腹板组合应力验算按照《钢规》公式5.3.1-61.1*[(175.1/275)^2+(69.2/160)^2]^0.5=1.1*0.7696=0.847≤1满足规范要求。2.5腹板厚度及纵向加劲肋验算1.腹板厚度验算按照《钢规》公式5.3.3-1tmin≤tw验算tmin=η*hw/310=(69.2/270)^1/2*hw/240=0.85*1564.000/240=5.53mmtw=16.000≥tmin=5.53mm,腹板最小厚度验算OK,规范【5.3.3】2.腹板纵向加劲肋验算腹板纵向加劲肋惯性矩:ξl=(as/hw)^2*[2.5-0.45(as/hw)]=(2100.000/1564.000)^2*[2.5-0.45*(2100.000/1564.000)]=3.418Iln=ξl*hw*tw^3=3.418*1564.000*16.000^3=21895241.397Il=31104000.000≥Iln=21895241.397,纵肋惯性矩验算OK,规范【5.3.3】2.6正交异性桥面板受压加劲板验算1、顶板厚14mm,加劲肋采用厚14mm,高160mm板肋,验算结果:1)根据规范第5.1.6-1条、第5.1.6-2条验算纵向加劲肋的相对刚度:单块板刚度D=E*t^3/(12.0*(1-v^2))=206000.0*14.0^3/(12.0*(1-0.31^2))=52113434.377N*mm单根纵向加劲肋对加劲板Y-Y轴的抗弯惯矩Il=19114666.667mm^4纵向加劲肋的相对刚度γl=E*Il/(b*D)=206000.0*19114666.667/(2300.0*52113434.377)=32.852n=nl+1=6+1=7加劲板的长宽比α=a/b=2000.0/2300.0=0.870α0=(1+n*γl)^0.25=(1+7*32.852)^0.25=3.898单根纵向加劲肋的截面面积As,l=2240.0mm^2单根纵向加劲肋的截面面积与母板的面积之比δl=As,l/(b*t)=2240.0/(2300.0*14.0)=0.070因:α=0.870≤α0=3.898故:γl'=[4*n^2*(1+n*δl)*α^2-(α^2+1)^2]/n=[4*7^2*(1+7*0.070)*0.870^2-(0.870^2+1)^2]/7=31.041γl=32.852≥γl*=31.041;满足规范公式5.1.6-1条要求。As,l=2240.0mm^2≥b*t/(10*n)=2300.0*14.0/(10*7)=460.0mm^2;满足规范公式5.1.6-2条要求。纵向加劲肋的相对刚度满足规范要求,OK!2)根据规范第8.2.1条验算正交异性板最小板厚:t=14.0mm≥10.0mm纵向加劲肋:ts=14.0mm≥8.0mm正交异形板最小板厚满足规范要求,OK!2、顶板厚16mm,加劲肋采用厚16mm,高180mm板肋,验算结果:1)根据规范第5.1.6-1条、第5.1.6-2条验算纵向加劲肋的相对刚度:单块板刚度D=E*t^3/(12.0*(1-v^2))=206000.0*16.0^3/(12.0*(1-0.31^2))=77790316.038N*mm单根纵向加劲肋对加劲板Y-Y轴的抗弯惯矩Il=31104000.000mm^4纵向加劲肋的相对刚度γl=E*Il/(b*D)=206000.0*31104000.000/(2300.0*77790316.038)=35.812n=nl+1=6+1=7加劲板的长宽比α=a/b=2000.0/2300.0=0.870α0=(1+n*γl)^0.25=(1+7*35.812)^0.25=3.983单根纵向加劲肋的截面面积As,l=2880.0mm^2单根纵向加劲肋的截面面积与母板的面积之比δl=As,l/(b*t)=2880.0/(2300.0*16.0)=0.078因:α=0.870≤α0=3.983故:γl'=[4*n^2*(1+n*δl)*α^2-(α^2+1)^2]/n=[4*7^2*(1+7*0.078)*0.870^2-(0.870^2+1)^2]/7=32.330γl=35.812≥γl*=32.330;满足规范公式5.1.6-1条要求。As,l=2880.0mm^2≥b*t/(10*n)=2300.0*16.0/(10*7)=525.7mm^2;满足规范公式5.1.6-2条要求。纵向加劲肋的相对刚度满足规范要求,OK!2)根据规范第8.2.1条验算正交异性板最小板厚:t=16.0mm≥10.0mm纵向加劲肋:ts=16.0mm≥8.0mm正交异形板最小板厚满足规范要求,OK!3、顶板厚20mm,加劲肋采用厚20mm,高220mm板肋,验算结果:1)根据规范第5.1.6-1条、第5.1.6-2条验算纵向加劲肋的相对刚度:单块板刚度D=E*t^3/(12.0*(1-v^2))=206000.0*20.0^3/(12.0*(1-0.31^2))=151934211.012N*mm单根纵向加劲肋对加劲板Y-Y轴的抗弯惯矩Il=70986666.667mm^4纵向加劲肋的相对刚度γl=E*Il/(b*D)=206000.0*70986666.667/(2300.0*151934211.012)=41.847n=nl+1=6+1=7加劲板的长宽比α=a/b=2000.0/2300.0=0.870α0=(1+n*γl)^0.25=(1+7*41.847)^0.25=4.141单根纵向加劲肋的截面面积As,l=4400.0mm^2单根纵向加劲肋的截面面积与母板的面积之比δl=As,l/(b*t)=4400.0/(2300.0*20.0)=0.096因:α=0.870≤α0=4.141故:γl'=[4*n^2*(1+n*δl)*α^2-(α^2+1)^2]/n=[4*7^2*(1+7*0.096)*0.870^2-(0.870^2+1)^2]/7=34.907γl=41.847≥γl*=34.907;满足规范公式5.1.6-1条要求。As,l=4400.0mm^2≥b*t/(10*n)=2300.0*20.0/(10*7)=657.1mm^2;满足规范公式5.1.6-2条要求。纵向加劲肋的相对刚度满足规范要求,OK!2)根据规范第8.2.1条验算正交异性板最小板厚:t=20.0mm≥10.0mm纵向加劲肋:ts=20.0mm≥8.0mm正交异形板最小板厚满足规范要求,OK!2.8支座及支承加劲肋验算1.支反力验算主跨下桥墩采用墩梁固结,主梁与人行梯道衔接处设置支座,并在端部分叉钢箱梁箱室内浇筑铁砂C35微膨胀混凝土,容重45KN/m3,支反力见下表:支反力表格位置承载能力极限状态基本组合支反力(KN)正常使用极限状态频遇组合支反力(KN)有无拉力minMaxminMax分叉1支座97.8890.8138.1768.8NO分叉2支座85.2835.9188.0715.0NO分叉3支座131.9814.3167.3703.6NO分叉4支座93.4721.3146.0623.2NO由表可知,通过端部分叉钢箱梁箱室内浇筑铁砂C35微膨胀混凝土,主梁与人行梯道衔接处支座未出现拉力。2.支承加劲肋验算(以分叉1处支座为例)根据规范对支撑加劲进行验算;支撑加劲肋腹板有效计算宽度示意图如下所示:支座支承加劲肋数据验算参数支座反力(KN)768.9横隔板厚度tw(mm)20上支座宽度B(mm)450下翼板厚度tf(mm)20支座垫板厚度tb(mm)30支承加劲肋厚度(mm)20支承加劲肋对数1验算结果端面承压应力计算值(Mpa)41.05限值(Mpa)355.00是否通过满足压应力计算值(Mpa)88.10限值(Mpa)275.00是否通过满足根据规范第5.3.4-1条、第5.3.4-2条验算支承加劲肋局部应力:Beb=B+2*(tf+tb)=450.0+2*(20.0+30.0)=550.0mmbs=500.0mm≥24tw=24*20.0=480.0mmBev=24*ns*tw=24*1*20.0=480.0mmγ0*Rv/(As+Beb*tw)=1.1*768900.0/(9600.0+550.0*20.0)=41.0578MPaγ0*2*Rv/(As+Bev*tw)=1.1*768900.0/(9600.0+480.0*20.0)=88.1031MPaγ0*Rv/(As+Beb*tw)=41.0578≤fcd=355.0MPaγ0*2*Rv/(As+Bev*tw)=88.1031≤fd=275.0MPa支承加劲肋局部应力满足规范公式5.3.4-1要求,OK!2.9横隔板刚度验算1.根据横隔板的开口率ρ=2A'A=2bhBH不同可以分为以下形式,ρ≤0.4时,横隔板为实腹式;ρ≥0.8时,为桁架式;当0.4〈ρ〈0.8时,为框架式。横隔板宽度2.3m,高(2)为防止钢箱梁出现过大的畸变和面外变形,需要设置中间横隔板。横隔板间距、刚度及应力验算方法如下:1)横隔板间距对跨径不大于100米的普通钢箱梁,横隔板间距LD满足以下要求时,在偏心活载作用下,箱梁的翘曲应力与容许应力的比值在0.02~0.06之间。L式中:L桥梁等效跨径(m)2)横隔板刚度为抵抗钢箱梁的畸变,横隔板必须具有足够的刚度,横隔板间距大于LD时,横隔板的最小刚度K应满足下式要求:横隔板截面符号如下图所示:①实腹式横隔板刚度K=4GACtD式中:G钢材的剪切模量tD—横隔板的板厚AC箱梁的板壁形心围成的面积②桁架式横隔板刚度③框架式横隔板刚度将横隔板简化为框架计算。其中,横隔板的加强翼缘或加强加劲肋简化框架截面的下翼板;横隔简化为框架截面的腹板;分别取顶板、底板和腹板厚度的24倍宽度作为框架截面的上翼板有效宽度。日本公路钢桥设计指南推荐,矩形框架式横隔板的刚度K可由下式近似求得:式中:E弹性模量;b框架的宽度;h框架的高度;Iu、Il、Ih分别为顶板、底板和腹板处横隔板简化为框架截面的惯性矩;β为开口率修正系数。4)横隔板刚度验算箱梁横隔板最大间距约2.1m,支承处横隔板间距为1米,均小于公式中规定的横隔板间距LD≤6m(L≤50m),为此按照横隔板间距LD=6m对横隔板刚度进行验算。根据规范计算横隔板刚度计算值和限值,横隔板处断面如下图所示。横隔板刚度验算取端部、近端支点、边跨跨中、近中支点、中跨跨中等典型断面处横隔板进行验算:端封横隔板刚度验算验算参数顶板宽度Bu(m)2.3顶板外伸翼缘宽度b1(m)0(最不利)顶板厚度tu(m)0.016底板宽度Bl(m)2.3底板外伸翼缘宽度b2(m)0底板厚度tl(m)0.02腹板厚度tw(m)0.016腹板高度(m)1.6横隔板间距LD(m)1.2横隔板板厚tD(m)0.016开口宽度b(m)0开口高度h(m)0横隔板类型实腹式横隔板验算结果横隔板刚度计算值(MN·m)18187.4限值(MN·m)681.2是否通过是由上述计算可知,横隔板刚度满足规范第8.5.2条要求。支点横隔板刚度验算验算参数顶板宽度Bu(m)2.3顶板外伸翼缘宽度b1(m)0(最不利)顶板厚度tu(m)0.016底板宽度Bl(m)2.3底板外伸翼缘宽度b2(m)0底板厚度tl(m)0.02腹板厚度tw(m)0.016腹板高度(m)1.6横隔板间距LD(m)1横隔板板厚tD(m)0.02开口宽度b(m)0.8开口高度h(m)0.6横隔板类型实腹式横隔板验算结果横隔板刚度计算值(MN·m)22734.3限值(MN·m)879.7是否通过是由上述计算可知,横隔板刚度满足规范第8.5.2条要求。近支点横隔板刚度验算验算参数顶板宽度Bu(m)2.3顶板外伸翼缘宽度b1(m)0(最不利)顶板厚度tu(m)0.016底板宽度Bl(m)2.3底板外伸翼缘宽度b2(m)0底板厚度tl(m)0.02腹板厚度tw(m)0.016腹板高度(m)1.6横隔板间距LD(m)2.1横隔板板厚tD(m)0.016开口宽度b(m)0.8开口高度h(m)0.6横隔板类型实腹式横隔板验算结果横隔板刚度计算值(MN·m)18187.4限值(MN·m)879.7是否通过是由上述计算可知,横隔板刚度满足规范第8.5.2条要求。跨中横隔板刚度验算验算参数顶板宽度Bu(m)2.3顶板外伸翼缘宽度b1(m)0(最不利)顶板厚度tu(m)0.012底板宽度Bl(m)2.3底板外伸翼缘宽度b2(m)0底板厚度tl(m)0.016腹板厚度tw(m)0.016腹板高度(m)1.6横隔板间距LD(m)2.1横隔板板厚tD(m)0.012开口宽度b(m)0.8开口高度h(m)0.6横隔板类型实腹式横隔板验算结果横隔板刚度计算值(MN·m)13710.35限值(MN·m)751.98是否通过是由上述计算可知,横隔板刚度满足规范第8.5.2条要求。2.10竖向挠度验算按《钢规》第4.2.3条规定,计算竖向挠度时,应按结构力学的方法并应采用频遇值,频遇值系数为1.0。计算挠度值不应超过表4.2.3规定的限值。竖向挠度限值挠度验算表格梁-孔跨径(m)f(mm)fn(mm)挠度验算结果悬臂端2.656.5L/300=8.8OK主跨42.316.1L/500=84.6OK分叉111.00.27L/500=22.0OK分叉28.50.23L/500=17.0OK分叉312.70.41L/500=25.4OK分叉410.50.34L/500=21.0OK2.11预拱度验算根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》第2.5.3条,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所产生的竖向挠度,并应做成圆滑曲线。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。预拱度验算表格梁类型跨径(m)fa(mm)L/1600(mm)是否设置预拱度预拱值C(mm)主跨42.3138.526.44是38.5分叉111.01.76.87否分叉28.51.65.31否分叉312.71.27.93否分叉410.51.46.56否结论:由表可知,本桥仅上跨车行道主跨设置预拱度。2.12结构基频验算1)主梁前3阶竖向自振频率见下表竖向模态表模态自振频率fi振型形状13.434026.346739.19642)主梁前3阶横向自振频率见下表横向模态表模态自振频率fi振型形状11.496221.623031.69403)自振频率敏感范围我国《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定:为避免共振,减少行人不安全感,天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz。如果人行天桥的竖向自振频率小于3Hz,应进行人致振动响应验算。参考《德国人行桥设计指南EN03,2007》以及我国《城市人行天桥与人行地道技术规范CJJ69-95》,在人致振动结构分析中,重点应考虑的模态频率范围为:竖向约1.25Hz~2.3Hz、2.5Hz~3Hz,横向约0.5Hz~1.2Hz。4)自振频率分析主梁前3阶竖向自振频率〉3Hz,主梁前3阶横向自振频率〉1.2Hz,不需第三部分下部结构及梯道验算3.1固结墩验算3.1.1最大组合CBmax作用验算1.基本组合(CBmax)作用图基本组合(CBmax)作用轴力Fx作用图基本组合(CBmax)作用剪力Fy作用图基本组合(CBmax)作用剪力Fz作用图基本组合(CBmax)作用弯矩My作用图基本组合(CBmax)作用弯矩Mz作用图基本组合(CBmax)作用扭矩Mx作用图基本组合(CBmax)作用下,最不利P5桥墩受力荷载:Fx=-4187.5/-4413.2KN,Fy=237.2KN,Fz=555.6KN,My=2817.8KN.m,Mz=1133.4KN.m,Mx=20.3KN.m2.频遇组合(CBmax)、准永久组合(CBmax)作用图频遇组合、准永久组合(CBmax)作用轴力Fx作用图频遇组合、准永久组合(CBmax)作用轴力My作用图频遇组合、准永久组合(CBmax)作用轴力Mz作用图频遇组合、准永久组合作用下,最不利P5桥墩受力荷载:Fx=-4233.7/-4459.3KN,My=2502.4KN.m,Mz=1001.3KN.m3.计算分析1)内力:轴力(kN)弯矩Mx(kN.m)弯矩My(kN.m)剪力Vx(kN)剪力Vy(kN)扭矩T(kN.m)设计值4187.501133.402817.80555.60237.2020.30频遇值4233.701001.302502.40——————准永久值4233.701001.302502.40——————注:轴力正值表示受压,负值表示受拉。2)计算参数:计算长度Lox=6.000m,Loy混凝土强度等级:C35,fcd=16.10Nmm2,f纵筋级别:HRB400,fsd=330Nmm2,f箍筋级别:HRB400,fsd=330N结构重要性系数:γ0=1.00;考虑p-δ效应;计算部位:顶部纵筋保护层:50mm;不含钢筋环氧树脂涂层;焊接钢筋骨架:不是;最大裂缝限值:0.20mm;3)计算内容正截面计算斜截面计算裂缝计算实际配筋(1)正截面计算计算参数x向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0x长细比l0/i=6000.0/325.0=偏心距增大系数ηx,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1=0.2+2.7e0xζ2=1.15-0.01l0ηxηxy向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0y长细比l0/i=6000.0/325.0=偏心距增大系数ηy,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1ζ2=1.15-0.01l0ηyηy偏压计算钢筋截面面积,根据《公路桥涵混凝土规范》5.3.8条:γγηeα求解得:α=0.3512;αt=0.5476;As轴压稳定系数φ=1.000,长细比l0/D=4.6查《公路桥涵混凝土规范》表5.3.1计算受压钢筋截面面积As',根据《公路桥涵混凝土规范》式(As'=(γ0Nd(2)斜截面计算截面验算根据《公路桥涵混凝土规范》公式(5.5.3-1)=604115.20/1144/1040+20299999.24/575173255=0.54N/mm2≤=3.02N/mm2抗剪扭截面满足要求。计算方法判断=20299999.24N.mm≤=0.175×1.52×575173255=152996084N.mm按纯剪计算计算配筋抗剪承载力验算,根据《公路桥涵混凝土规范》第5.2.12条=604.12kN≤=0.50×10-3×1.0×1.52×1144×1040.0=904.22kN承载力满足,仅需按构造配置箍筋纵筋构造由《公路混凝土桥涵规范》9.1.12条,查得受压构件最小配筋率为:全部纵筋ρmin=0.50%,Asmin=ρmin与构造配筋取大值(钢筋面积=max{计算,构造}):全截面纵筋=max{8957,6637}=8957mm2选筋结果全部纵筋:17E28;(10468mm2,0.789%)≥As=8957mm2,满足。箍筋:E12@150(双肢箍),(1507.96mm2/m,0.13%)≥Asv/sv=(3)裂缝计算计算长度l=(6.000×1001.302+6.000×2502.402)/(1001.302+2502.402)=6.000m裂缝宽度计算截面有效高度:h0=h-a=1300-受拉钢筋应力计算,《公路混凝土桥涵规范》式6.4.4-9:轴向力对截面重心轴的偏心距:e0轴向压力的正常使用极限状态偏心距增大系数:=6000/1300=4.6≤14,取=1.0钢筋应力:=0.6×(1.0000×636.6/650.0-0.1)3/(0.45+0.26×615.0/650.0)/(1.0000×636.6/650.0+0.2)2×4.23×106/10468=170.4769N/mm2按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,根据《公路混凝土桥涵规范》式6.4.5-2:=10468/1327323=0.0079=(0.4+2.5×0.0079)×(1+0.353×(1.0000×636.6/650)-2)=0.574=650-2×35.00=580mm=0.574×10468/3.14/(6502-5802)=0.0222受拉区纵向钢筋的等效直径dede最大裂缝宽度计算,根据《公路混凝土桥涵规范》式6.4.3:=1.00×1.5000×0.75×170.4769×(50+28.00)/(0.36+1.7×0.0222)/200000=0.188mm裂缝验算最大裂缝宽度:ωmax≤ωlim(0.188mm≦0.20mm),满足。(4)实际配筋墩柱纵筋为:26E28墩柱箍筋为:E12@150,顶部和底部区域加密为E12@100,满足要求。3.1.2最小组合CBmin作用验算1.基本组合(CBmin)作用图基本组合(CBmin)作用轴力Fx作用图基本组合(CBmin)作用剪力Fy作用图基本组合(CBmin)作用剪力Fz作用图基本组合(CBmin)作用弯矩My作用图基本组合(CBmin)作用弯矩Mz作用图基本组合(CBmin)作用扭矩Mx作用图基本组合(CBmin)作用下,最不利P2桥墩受力荷载:Fx=-5901.7/-7677.3KN,Fy=-239.2KN,Fz=-556.4KN,My=-2840KN.m,Mz=-1239.1KN.m,Mx=-1.5KN.m2.频遇组合(CBmax)、准永久组合(CBmax)作用图频遇组合、准永久组合(CBmin)作用轴力Fx作用图频遇组合、准永久组合(CBmin)作用轴力My作用图频遇组合、准永久组合(CBmin)作用轴力Mz作用图频遇组合、准永久组合作用下,最不利P2桥墩受力荷载:Fx=-4807.5/-5033.2KN,My=-2506.1KN.m,Mz=-1091.1KN.m3.计算分析1)内力:轴力(kN)弯矩Mx(kN.m)弯矩My(kN.m)剪力Vx(kN)剪力Vy(kN)扭矩T(kN.m)设计值5901.70-1239.10-2840.00-556.40-239.200.00频遇值4807.50-1091.10-2506.10——————准永久值4807.50-1091.10-2506.10——————注:轴力正值表示受压,负值表示受拉。2)计算参数:计算长度Lox=6.000m,Loy混凝土强度等级:C35,fcd=16.10Nmm2,f纵筋级别:HRB400,fsd=330Nmm2,f箍筋级别:HRB400,fsd=330N结构重要性系数:γ0=1.00;考虑p-纵筋保护层:50mm;不含钢筋环氧树脂涂层;焊接钢筋骨架:不是;最大裂缝限值:0.20mm;3)计算内容正截面计算斜截面计算裂缝计算实际配筋(1)正截面计算计算参数x向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0x长细比l0/i=6000.0/325.0=偏心距增大系数ηx,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1=0.2+2.7e0xζ2=1.15-0.01l0ηxηxy向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0y长细比l0/i=6000.0/325.0=偏心距增大系数ηy,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1ζ2=1.15-0.01l0ηyηy偏压计算钢筋截面面积,根据《公路桥涵混凝土规范》5.3.8条:γγηeα求解得:α=0.3880;αt=0.4740;As轴压稳定系数φ=1.000,长细比l0/D=4.6查《公路桥涵混凝土规范》表5.3.1计算受压钢筋截面面积As',根据《公路桥涵混凝土规范》式(As'=(γ0Nd(2)斜截面计算截面验算,根据《公路桥涵混凝土规范》公式(5.2.11)=605.64kN≤=0.51×10-3×35.000.5×1144×1040=3589.74kN截面尺寸满足要求。抗剪承载力验算,根据《公路桥涵混凝土规范》第5.2.12条=605.64kN≤=0.50×10-3×1.0×1.52×1144×1040.0=904.22kN承载力满足,仅需按构造配置箍筋纵筋构造由《公路混凝土桥涵规范》9.1.12条,查得受压构件最小配筋率为:全部纵筋ρmin=0.50%,Asmin=ρmin与构造配筋取大值(钢筋面积=max{计算,构造}):全截面纵筋=max{6682,6637}=6682mm2选筋结果全部纵筋:16E28;(9852mm2,0.742%)≥As=6682mm2,满足。箍筋:E12@150(双肢箍),(1507.96mm2/m,0.13%)≥Asv/sv=(3)裂缝计算计算长度l=(6.000×-1091.102+6.000×-2506.102)/(-1091.102+-2506.102)=6.000m裂缝宽度计算截面有效高度:h0=h-a=1300-受拉钢筋应力计算,《公路混凝土桥涵规范》式6.4.4-9:轴向力对截面重心轴的偏心距:e0轴向压力的正常使用极限状态偏心距增大系数:=6000/1300=4.6≤14,取=1.0钢筋应力:=0.6×(1.0000×568.6/650.0-0.1)3/(0.45+0.26×615.0/650.0)/(1.0000×568.6/650.0+0.2)2×4.81×106/9852=169.3398N/mm2按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,根据《公路混凝土桥涵规范》式6.4.5-2:=9852/1327323=0.0074=(0.4+2.5×0.0074)×(1+0.353×(1.0000×568.6/650)-2)=0.612=650-2×35.00=580mm=0.612×9852/3.14/(6502-5802)=0.0223受拉区纵向钢筋的等效直径dede最大裂缝宽度计算,根据《公路混凝土桥涵规范》式6.4.3:=1.00×1.5000×0.75×169.3398×(50+28.00)/(0.36+1.7×0.0223)/200000=0.187mm裂缝验算最大裂缝宽度:ωmax≤ωlim(0.187mm≦0.20mm),满足。(4)实际配筋墩柱纵筋为:26E28墩柱箍筋为:E12@150,顶部和底部区域加密为E12@100,满足要求。3.2支座墩验算(以P6墩为例)3.2.1最大组合CBmax作用验算1.基本组合(CBmax)作用图基本组合(CBmax)作用轴力Fx作用图基本组合(CBmax)作用剪力Fy作用图基本组合(CBmax)作用剪力Fz作用图基本组合(CBmax)作用弯矩My作用图基本组合(CBmax)作用弯矩Mz作用图基本组合(CBmax)作用扭矩Mx作用图基本组合(CBmax)作用下,P6桥墩受力荷载:Fx=-156.7/-274.5KN,Fy=10.7KN,Fz=18.4KN,My=111.4KN.m,Mz=56.2KN.m,Mx=0KN.m2.频遇组合(CBmax)、准永久组合(CBmax)作用图频遇组合、准永久组合(CBmax)作用轴力Fx作用图频遇组合、准永久组合(CBmax)作用轴力My作用图频遇组合、准永久组合(CBmax)作用轴力Mz作用图频遇组合、准永久组合作用下,P6桥墩受力荷载:Fx=-195.2/-313.1KN,My=87KN.m,Mz=41.4KN.m3.计算分析1)内力:轴力(kN)弯矩Mx(kN.m)弯矩My(kN.m)剪力Vx(kN)剪力Vy(kN)扭矩T(kN.m)设计值274.5056.20111.4018.4010.700.00频遇值313.1041.4087.00——————准永久值313.1041.4087.00——————注:轴力正值表示受压,负值表示受拉。2)计算参数:计算长度Lox=6.000m,Loy混凝土强度等级:C35,fcd=16.10Nmm2,f纵筋级别:HRB400,fsd=330Nmm2,f箍筋级别:HPB300,fsd=250N结构重要性系数:γ0=1.00;考虑p-纵筋保护层:50mm;不含钢筋环氧树脂涂层;焊接钢筋骨架:不是;最大裂缝限值:0.20mm;3)计算内容正截面计算斜截面计算裂缝计算实际配筋(1)正截面计算计算参数x向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0x长细比l0/i=6000.0/250.0=偏心距增大系数ηx,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1=0.2+2.7e0xζ2=1.15-0.01l0ηxηxy向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0y长细比l0/i=6000.0/250.0=偏心距增大系数ηy,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1ζ2=1.15-0.01l0ηyηy偏压计算钢筋截面面积,根据《公路桥涵混凝土规范》5.3.8条:γγηeα求解得:α=0.1530;αt=0.9440;As轴压稳定系数φ=1.000,长细比l0/D=6.0查《公路桥涵混凝土规范》表5.3.1计算受压钢筋截面面积As',根据《公路桥涵混凝土规范》式(As'=(γ0Nd(2)斜截面计算截面验算,根据《公路桥涵混凝土规范》公式(5.2.11)=21.28kN≤=0.51×10-3×35.000.5×880×800=2124.11kN截面尺寸满足要求。抗剪承载力验算,根据《公路桥涵混凝土规范》第5.2.12条=21.28kN≤=0.50×10-3×1.0×1.52×880×800.0=535.04kN承载力满足,仅需按构造配置箍筋纵筋构造由《公路混凝土桥涵规范》9.1.12条,查得受压构件最小配筋率为:全部纵筋ρmin=0.50%,Asmin=ρmin与构造配筋取大值(钢筋面积=max{计算,构造}):全截面纵筋=max{38,3927}=3927mm2选筋结果全部纵筋:11E22;(4181mm2,0.532%)≥As=3927mm2,满足。箍筋:d10@150(双肢箍),(1047.20mm2/m,0.12%)≥Asv/sv=(3)裂缝计算计算长度l=(6.000×41.402+6.000×87.002)/(41.402+87.002)=6.000m裂缝宽度计算截面有效高度:h0=h-a=1000-受拉钢筋应力计算,《公路混凝土桥涵规范》式6.4.4-9:轴向力对截面重心轴的偏心距:e0轴向压力的正常使用极限状态偏心距增大系数:=6000/1000=6.0≤14,取=1.0钢筋应力:=0.6×(1.0000×307.7/500.0-0.1)3/(0.45+0.26×465.0/500.0)/(1.0000×307.7/500.0+0.2)2×3.13×105/4181=13.3747N/mm2按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,根据《公路混凝土桥涵规范》式6.4.5-2:=4181/785398=0.0053=(0.4+2.5×0.0053)×(1+0.353×(1.0000×307.7/500)-2)=0.798=500-2×35.00=430mm=0.798×4181/3.14/(5002-4302)=0.0163受拉区纵向钢筋的等效直径dede最大裂缝宽度计算,根据《公路混凝土桥涵规范》式6.4.3:=1.00×1.5000×0.75×13.3747×(50+22.00)/(0.36+1.7×0.0163)/200000=0.014mm裂缝验算最大裂缝宽度:ωmax≤ωlim(0.014mm≦0.20mm),满足。(4)实际配筋墩柱纵筋为:24E22墩柱箍筋为:d10@150,顶部和底部区域加密为d10@100,满足要求。3.2.2最小组合CBmin作用验算1.基本组合(CBmin)作用图基本组合(CBmin)作用轴力Fx作用图基本组合(CBmin)作用剪力Fy作用图基本组合(CBmin)作用剪力Fz作用图基本组合(CBmin)作用弯矩My作用图基本组合(CBmin)作用弯矩Mz作用图基本组合(CBmin)作用扭矩Mx作用图基本组合(CBmin)作用下,P6桥墩受力荷载:Fx=-951.6/-1093.0KN,Fy=-7.9KN,Fz=-14.8KN,My=-137.6KN.m,Mz=-79.5KN.m,Mx=0KN.m2.频遇组合(CBmin)、准永久组合(CBmin)作用图频遇组合、准永久组合(CBmin)作用轴力Fx作用图频遇组合、准永久组合(CBmin)作用轴力My作用图频遇组合、准永久组合(CBmin)作用轴力Mz作用图频遇组合、准永久组合作用下,P6桥墩受力荷载:Fx=-822.6/-940.4KN,My=-106.5KN.m,Mz=-68.2KN.m3.计算分析1)内力:轴力(kN)弯矩Mx(kN.m)弯矩My(kN.m)剪力Vx(kN)剪力Vy(kN)扭矩T(kN.m)设计值1093.00-79.50-137.60-14.80-7.900.00频遇值940.40-68.20-106.50——————准永久值940.40-68.20-106.50——————注:轴力正值表示受压,负值表示受拉。2)计算参数:计算长度Lox=6.000m,Loy混凝土强度等级:C35,fcd=16.10Nmm2,f纵筋级别:HRB400,fsd=330Nmm2,f箍筋级别:HPB300,fsd=250N结构重要性系数:γ0=1.00;考虑p-纵筋保护层:50mm;不含钢筋环氧树脂涂层;焊接钢筋骨架:不是;最大裂缝限值:0.20mm;3)计算内容正截面计算斜截面计算裂缝计算实际配筋(1)正截面计算计算参数x向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0x长细比l0/i=6000.0/250.0=偏心距增大系数ηx,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1ζ2=1.15-0.01l0ηxηxy向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0y长细比l0/i=6000.0/250.0=偏心距增大系数ηy,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1ζ2=1.15-0.01l0ηyηy偏压计算钢筋截面面积,根据《公路桥涵混凝土规范》5.3.8条:γγηeα求解得:α=0.0005;αt=1.2490;As轴压稳定系数φ=1.000,长细比l0/D=6.0查《公路桥涵混凝土规范》表5.3.1计算受压钢筋截面面积As',根据《公路桥涵混凝土规范》式(As'=(γ0Nd(2)斜截面计算截面验算,根据《公路桥涵混凝土规范》公式(5.2.11)=16.78kN≤=0.51×10-3×35.000.5×880×800=2124.11kN截面尺寸满足要求。抗剪承载力验算,根据《公路桥涵混凝土规范》第5.2.12条=16.78kN≤=0.50×10-3×1.0×1.52×880×800.0=535.04kN承载力满足,仅需按构造配置箍筋纵筋构造由《公路混凝土桥涵规范》9.1.12条,查得受压构件最小配筋率为:全部纵筋ρmin=0.50%,Asmin=ρmin与构造配筋取大值(钢筋面积=max{计算,构造}):全截面纵筋=max{0,3927}=3927mm2选筋结果全部纵筋:11E22;(4181mm2,0.532%)≥As=3927mm2,满足。箍筋:d10@150(双肢箍),(1047.20mm2/m,0.12%)≥Asv/sv=(3)裂缝计算计算长度l=(6.000×-68.202+6.000×-106.502)/(-68.202+-106.502)=6.000m裂缝宽度计算受压e0e0r=134/500.0=0.269<=0.55(4)实际配筋墩柱纵筋为:24E22墩柱箍筋为:d10@150,顶部和底部区域加密为d10@100,满足要求。3.3梯道验算(以东南梯道为例)1.计算模型三维模型图1)节点数量:2349个;2)单元数量:3341个;3)边界条件数量:弹性连接6个(支座);2.荷载工况及荷载组合1)自重恒载:钢箱梁容重78.5KN/m3;钢筋混凝土容重26KN/m3铺装:钢筋混凝土铺装26KN/m3栏杆:单侧栏杆重0.5kN/m2)整体升降温系统升温,24℃;系统降温,-21℃;3)温度梯度按照《公路桥涵设计通用规范》的相关规定加载;4)风、雪荷载按《城市人行天桥与人行地道技术规范》的相关规定加载5)可变荷载人群荷载:按《城市人行天桥与人行地道技术规范》的相关规定加载6)徐变收缩收缩龄期:3.0天;理论厚度自动计算:由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为:h=a×Ac/u;u=L0+a×Li;--周长u的计算公式中L0为外轮廓周长,Li为内轮廓周长,a为要考虑轮廓周长的比例系数。6)荷载工况荷载工况序号工况名称描述1恒荷载DL2徐变二次CS3收缩二次SS4风雪荷载FX5人群MCRL6系统升温T7系统降温T17)荷载组合按照《公路桥涵设计通用规范》的相关规定组合。4.梯道钢板应力验算基本组合作用下梯道钢板sigg-X应力云图基本组合作用下梯道钢板sigg-Y应力云图基本组合作用下梯道钢板最大主应力云图基本组合作用下梯道钢板最小主应力云图基本组合作用下梯道钢板有效应力云图基本组合作用下梯道钢板剪应力云图由梯道钢板应力云图可知:在基本组合作用下,最大压应力为主应力σmin,其值为-58.1MPa,位于梯道落地钢板弯折区域;最大拉应力为主应力σmax,其值为60.3MPa,位于梯道落地钢板弯折区域;最大剪应力为30.1MPa,位于梯道落地钢板弯折区域。应力计算结果汇总表(MPa)构件Sig-XSig-Y主应力有效应力剪应力σmaxσminσmaxσminσmaxσminSig-effΤmax顶板53.7-55.556.2-48.260.3-58.155.630.1由应力云图分析可知,构件应力变化较均匀,应力均小于所选Q345qD钢材抗拉、抗压、抗弯设计值275MPa和抗剪强度设计值160MPa,满足要求。5.梯道竖向挠度验算按《钢规》第4.2.3条规定,计算竖向挠度时,应按结构力学的方法并应采用频遇值,频遇值系数为1.0。计算挠度值不应超过表4.2.3规定的限值。竖向挠度限值人群荷载作用下梯道最大位移图挠度验算表格梁-孔跨径(m)f(mm)fn(mm)挠度验算结果顺接钢梁跨6.140.78L/500=12.28OK中间跨6.90.76L/500=13.8OK顺接落地跨5.720.58L/500=11.44OK6.支反力验算梯道与钢主梁顺接位置设置双向滑动支座,并在梯道与钢主梁间设置支座限位装置;梯道墩柱设置固定支座;梯道与落地基础顺接设置支座限位装置;支反力见下表:支反力表格位置承载能力极限状态基本组合支反力(KN)正常使用极限状态频遇组合支反力(KN)有无拉力minMaxminMax梯道与钢主梁-50.381.1-47.676.1有-30.7126.7-27.6115.8有梯道墩柱99.8258.8100.7216.6无100.1247.5100.8202.1无梯道与落地基础-17.659.6-16.255.0有-11.181.0-9.373.6有由表可知,梯道与钢主梁、梯道与落地基础位置支座存在拉力,通过在支座位置设置支座限位装置抵抗支座拉力。7.结构基频验算①梯道前3阶竖向自振频率见下表竖向模态表模态自振频率fi振型形状115.4889220.4971323.0005②梯道前3阶横向自振频率见下表横向模态表模态自振频率fi振型形状12.056623.820234.0727③自振频率敏感范围我国《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定:为避免共振,减少行人不安全感,天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz。如果人行天桥的竖向自振频率小于3Hz,应进行人致振动响应验算。参考《德国人行桥设计指南EN03,2007》以及我国《城市人行天桥与人行地道技术规范CJJ69-95》,在人致振动结构分析中,重点应考虑的模态频率范围为:竖向约1.25Hz~2.3Hz、2.5Hz~3Hz,横向约0.5Hz~1.2Hz。④自振频率分析主梁前3阶竖向自振频率〉3Hz,主梁前3阶横向自振频率〉1.2Hz,不需8.梯道墩柱验算1)最大(CBmax)荷载组合作用下梯道墩柱验算(1)内力:轴力(kN)弯矩Mx(kN.m)弯矩My(kN.m)剪力Vx(kN)剪力Vy(kN)扭矩T(kN.m)设计值162.7044.1031.505.607.800.00频遇值163.6032.1023.00——————准永久值163.6032.1023.00——————注:轴力正值表示受压,负值表示受拉。(2)计算参数:计算长度Lox=4.000m,Loy混凝土强度等级:C35,fcd=16.10Nmm2,f纵筋级别:HRB400,fsd=330Nmm2,f箍筋级别:HPB300,fsd=250N结构重要性系数:γ0=1.00;考虑p-纵筋保护层:50mm;不含钢筋环氧树脂涂层;焊接钢筋骨架:不是;最大裂缝限值:0.20mm;(3)计算内容正截面计算斜截面计算裂缝计算实际配筋①正截面计算计算参数x向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0x长细比l0/i=4000.0/200.0=偏心距增大系数ηx,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1ζ2=1.15-0.01l0ηxηxy向受拉区钢筋合力点至截面近边的距离:as受压区钢筋合力点至截面近边的距离:as截面有效高度:h0偏心距e0y长细比l0/i=4000.0/200.0=偏心距增大系数ηy,根据《公路混凝土桥涵规范》5.3.9ζ1=0.2+2.7e0yζ2=1.15-0.01l0ηyηy偏压计算钢筋截面面积,根据《公路桥涵混凝土规范》5.3.8条:γγηeα求解得:α=0.0005;αt=1.2490;As轴压稳定系数φ=1.000,长细比l0/D=5.0查《公路桥涵混凝土规范》表5.3.1计算受压钢筋截面面积As',根据《公路桥涵混凝土规范》式(As'=(γ0Nd②斜截面计算截面验算,根据《公路桥涵混凝土规范》公式(5.2.11)=9.60kN≤=0.51×10-3×35.000.5×704×640=1359.43kN截面尺寸满足要求。抗剪承
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