钢箱梁人行天桥结构计算书

.钢箱梁人行天结构计书目录一、工概述................................................................................................................2二、主技术标准........................................................................................................2三、设规范................................................................................................................2四、主材料及计算数............................................................................................24.1混凝土.4.2普通钢筋.4.3钢材.4.4计算荷载取值.永久作用可变作用五、人天桥计算模................................................................................................35.1梁单元计算简图.5.2有限元模型中梁截面模型.六、人天桥主桥上结构分结果描述................................................................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.七、人天桥主桥下结构分结果描述..............................................................77.1主墩截面验算.7.2桩基础验算.八、人天桥梯道梁部结构析结果描述..........................................................108.1应力分析.8.2模态分析........................................................................................................118.3挠度计算结果.九、人天桥梯道梁部结构析结果描述........................................................9.1梯道墩截面验算.9.2桩基础验算.

.十、结......................................................................................................................14一工概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。的设计采线Q345钢箱梁主梁，高1.5m主梁跨布置为1.15m+28.05m+1.15m=30.35m，桥面全宽其横向布置为0.1(栏杆)+3.5m(净宽)+0.1(栏杆)=3.7m。梯道的设计采用梯道梁与梯踏步组合而成，梯道梁采用钢板焊接，梁高宽在梯道梁上设置预制钢筋砼梯踏步，梯道全宽其横向布置为0.1(栏杆)宽)+0.1(栏杆)。下部结构主桥墩采用C40钢筋砼花瓶形桥墩，0.65m；基础采用直径1.5m的C30钢筋砼桩基础梯道桥墩采C40钢筋砼矩形桥墩基础采用直径为钢筋砼桩基础。二主技标（1）设计荷载：人群荷载：4.36kN/m；二期恒载（桥面铺装与栏杆总和kN/m；结构整体升降温：±℃。（2）地震烈度：抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为，桥梁抗震设防类别为D类；（3）设计安全等级：一级；（4）环境类别：Ⅰ类；（5）设计基准期：年。三设规（1路工程技术标准》(JTG—2003)（2市桥梁设计规范CJJ－2011）（3市人行天桥与人行地道技术规范CJJ69-95）（4路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)

4445sksk.4445sksk（5路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)（6路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG（7路桥涵地基与基础设计规范）（8路桥梁抗震设计细则JTG/TB02-01-2008）（9路桥涵施工技术规范JTG/T）四主材及算数4.1混土人行天桥桥墩采用C40混凝土，梯踏步、桩基础均采用30混凝土，梯步底部砌体调整平台结构采用石混凝土轴心抗压设计强度心抗拉设计强度、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》以及《公路圬工桥涵设计规范JTGD61-2005）的材料要求。

C25值f值f，弹性模量Ec=2.8x10。tdC30值f值f，弹性模量E=3.0x10Mpa。tdC40值f值f，弹性模量E。td4.2普钢一般钢筋直径大于等于12mm者为HRB400钢筋，直径小于等于10mm者为HPB300钢筋钢筋标准应分别符钢筋混凝土用钢第部分：热轧光圆钢筋1499.1-2008土用钢2分轧带肋钢筋）标准的规定。HPB300钢筋：抗拉标准强度f≥，弹性模量×。HRB400钢筋：抗拉标准强度f≥400Mpa，弹性模量×4.3钢

5

Mpa。钢材的弹性模量、设计抗压（拉）强度参数等基本参数均按规范取值。

.钢材：拉、压设计强度值为310MPa4.4计荷取永久作用一期恒载：按照实际结构尺寸考虑。二期恒载（桥面铺装与栏杆总和计按kN/m值。可变作用、人群荷载整体计算中按照4.36kN/m设计。b、温度荷结构整体升温：℃结构整体降温：℃；五人天计模桥梁纵向计算按梁单元建模计算实际施工过程及使用过程的最不利状况，进行荷载组合，求得结构最不利状态下的应力和位移，按规范中所规定的各项容许指标，并得出结构自振频率，验算主梁是否满足要求。5.1梁元算图采用2012有限元软件，建立天桥主桥模型。注意：在号、P1-1墩方向存在梯步。为了简化模型的建立，单独建立梯道部分模型，对主体结构影响不明显。1234567891112131415161718202122232425人天钢梁桥算型

.3

12456711109

812131415181716人天梯钢计模5.2有元型梁面型人天钢梁面型人天梯钢截模六人天主上结分结描6.1应分组合按《公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004行构件应力验（所有组合系数取1计是按《钢结构设计规范）取钢材。钢，拉、压设计强度值为310MPa。

.承能极状梁板力络承能极状梁板力络根据midas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。从上部构纵向计算种组合验算结果可看出天桥主的应验算满要求。模分模态分析采用midas2012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载。经计算钢结构一阶竖向自振频率为3.95Hz，满足规范规定大于3Hz要求，桥梁使用性满足要求。一阶模态振形图周期T=0.284）6.3挠计根据《城市人行天桥与人行地道技术规范2.5.2规定，由人群荷载计算的最大竖向挠度为小于规范要求的允许值L/600=4.675cm。6.4整稳性算根据《钢结构设计规范）4.2.4规定：h/0.578l/b28.05/21295

235345

78.4

,所以整体稳定满足要求。

f2222.f22226.5局稳性算对于主梁腹板位置，根据《钢结构设计规范GB）条规定：235h/1291.680.72566.03wy

,故设横向加劲，采用横隔板行加劲。h/1291.6/16

235fy

,故不需设纵向加劲。加劲区域稳定验算：根据《钢结构设计规范50017-2003）4.3.3条规定，若满足，则满足要求，具体如下：跨中截面：

.52.2.06.03308.78支点截面：

.1.1310180

1,七、行桥桥部构析果述由于桥梁规模较小，引起水平荷载不显著。故可近似的按轴心受压构件计算.桥墩验算，采用桥梁博士进行墩身截面验算7.1主截验(1)墩身抗压承载能力验算桥梁最大支座反力，主墩自重为122.5KN。考虑按矩形截面计算取小截面x照JTG计算，由：rN0.9(ff')0dsdΨ—控制稳定性与lo(构计算长)有关A—件毛截面面,当钢筋配筋率大于3%时An=A-A's;A's为全部纵向钢筋面;fcd—混凝土轴心抗压强度设值取18.4MPa.

（KN）

Ψ

A（m）

（）f（KN/mf（KN/m）1.1

1.0

330000

.左边（KN右边（）14846.3

是否满足满足(2)墩顶局部抗剪承载能力验算主墩采用花瓶型桥墩，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。根《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范第5.2.10条，

≤0.500

f2td公式左边为：1.1496.0=545.6kN公式右边为：

2832

.满足公式及规范要求，故可不进行斜截面抗剪承载力验算。7.2桩础算由[Ra]=CApfrk+u∑c2ihi+1/2ζsu式中:[Ra]---单桩轴向受压容许承载(kpa)，桩身自重与换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；据孔情况、岩石破碎程等因素而定的端阻发挥系数，按表采;Ap----端截面面积m）对扩底桩，取扩底截面面;frk----桩截岩石和单轴极限抗压强(kpa)，粘土质岩取天然湿度单轴抗强度标准值；C2i----据孔情况、岩石破碎程等因素而定的第i层层的侧阻发挥系数，按表采用各土层或各岩层部分的桩身周长mhi----嵌入各岩层部分的厚度，不包括强风化层和全风化层；m----层的层数不包括强风化层和全风化层；ζs覆层土的侧阻力发挥系数，根据桩端frk确定：当2MPa≤frk＜15MPa时取0.80;15MPa＜30MPa时取0.50;当frk＞MPa，取0.20各层厚度（qi----侧第i层的侧阻标准Kpa用单桩摩阻力试验值无试验条件时挖孔桩按本规范表5.3.3-1选，对于沉桩按本规范表5.3.3-4选；土层的层数，强风化和全风化岩层按土层考.条件良好一般较差计得

C10.60.50.4

C2桩基直径d端阻发挥系c1岩层的层数岩层的侧阻挥系数c

c21c22c23h1

10

mm桩嵌入各岩部分的厚hi

h2h3

06

mm

2.2桩端岩石饱单轴抗压度标准值frki土层的层数

frk1frk2frk3

0600060000

土层的侧阻标准值

ik

qq

1k2k

00

各土层的厚li覆盖层土的阻发挥系ζ单桩轴向受承载力设值计过参桩端截面面Ap各土层或各层部分桩周长u

q3kl1l2l3

0002043

mmmkNmm计结单桩轴向受承载力容值[Ra]12081kN承能是满

满八人天梯梁部构析果述8.1应分组合按《公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004行构件应力验（所有组合系数取1计是按《钢结构设计规范）取钢材。钢，拉、压设计强度值为310MPa。承能极状梁板力络

.极承能状梁板力络根据midas限元模型计算分析可知：顶板最大拉应力为51.6MPa，最大压应力为34.0MPa底板最大拉应力为33.9MPa，最大压应力为51.6MPa从上部构纵向计算种组合验算结果可看出天桥梯梁的力验算足要求8.2模分模态分析采用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载。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。一阶模态振形图周期T=0.143）8.3挠计结根据《城市人行天桥与人行地道技术规范2.5.2规定，由人群荷载计算的最大竖向挠度为1.402mm，小于规范要求的允许值。九、行桥道下结分结描由于桥梁规模较小，引起水平荷载不显著。故可近似的按轴心受压构件计算.桥墩验算，采用桥梁博士进行墩身截面验算9.1梯墩面算桥梁最大支座反力，梯道墩自重为25.0KN。考虑按矩形截面计算取，最小截面0.6mx0.6m按照5.3.1条算，由：rN0.9(ff')0dsdΨ—控制稳定性与lo(构计算长)有关A—件毛截面面,当钢筋配筋率大于3%时An=A-A's;

22222.22222A's为全部纵向钢筋面;fcd—混凝土轴心抗压强度设值取18.4MPa.

（KN）

Ψ

A）

A's）f（KN/m）f（KN/m1.1左边（KN

右边（KN

1.0是否满足

满足9.2桩础算由[Ra]=CApfrk+u∑c2ihi+1/2ζsu∑liqik式中:[Ra]---单桩轴向受压容许承载(kpa)，桩身自重与换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；据孔情况、岩石破碎程等因素而定的端阻发挥系数，按表采;Ap----端截面面积

）对于扩底桩，取扩底截面面;frk----桩截岩石和单轴极限抗压强(