好望山人行天桥计算书.docx

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1、一、工程概述2二、主要技术标准2三、设计规范3四、主要材料及计算参数34.1 混凝土34.2 普通钢筋34.3 钢材44.4 计算荷载取值44.4.1 永久作用44.4.2 可变作用4五、人行天桥计算模型45.1 梁单元计算简图45.2 有限元模型中梁截面模型5六、人行天桥上部结构分析结果描述66.1. 力分析66.2. 模态分析76.3. 挠度计算8七、人行天桥下部结构分析结果描述97.1 花瓶墩顶部横向拉力验算97.2 主墩截面验算：107.3 主梁桩基础验算：107.4 梯脚桩基础验算：12八、结论13一、工程概述本工程为金开大道与龙安路路口处人行立体过街设施，桥位距离原蓝湖郡人行天桥约

2、85m。新建天桥平面近似1型，人行天桥全长108.38m,跨径布置为（4.67+27.3+20.063+24+29.6+2.75）m,主桥的设计采用Q355C钢箱梁主梁，梁高1.4m；横断面布置：0.4（花箱）+0.25m（栏杆）+3.5m（人行道）0.25m（栏杆）0.4（花箱）=4.8m0梯道的设计采用梯道梁与梯踏步组合而成，梯道梁采用Q355C钢板焊接，梁高0.3m,在梯道梁上设置预制C30钢筋碎梯踏步，梯踏步全宽3.34.8m,横向布置为:0.4（花箱）+0.1（栏杆）+2.3m（净宽）+0.1（栏杆）+04（花箱）=3.3m；0.4（花箱）+0.1（栏杆）+3.8（11（净宽）+0.

3、1（栏杆）+0.4（花箱）=4.8m主梁桥墩采用花瓶墩接桩基础，桥墩采用花瓶墩，花瓶墩底部宽0.8m,顶部宽1.6m,墩纵向尺寸0.8m。基础采用直径为1.2m的C30钢筋碎桩基础。梯道桥墩采用方形墩接桩基础，桥墩采用方形墩，长宽0.6m,基础采用直径为1Om的C30钢筋碎桩基础。二、主要技术标准（1）设计基准期：IOO年（2）人群荷载：4.0KNm2（3）结构设计安全等级：一级（4）设计使用年限：50年（5）地震：桥址区地震峰值加速度值为0.05g,地震反应谱周期0.35s,抗震设防基本烈度6度（6）环境类别：I类（7）桥下通行净高：大于5.0m（8）桥梁结构距路缘距离：大于0.25m（9）

4、桥宽：主桥宽4.0m,通行净宽3.5m；梯道宽2.5m4.0m,通行净宽2.3m3.8m三、设计规范(1)公路工程技术标准OTGBOI2014)(2)城市桥梁设计规范(2019版)(CJJ11-2011)(3)城市人行天桥与人行地道技术规范(CJJ69-95)(4)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)(5)公路培工桥涵设计规范(JTGD61-2005)(6)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范OTG3362-2018)(7)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG3363-2019)(8)公路桥梁抗震设计规范(JTG/T2231-012023)(9)公路桥涵施工技术规范(JTG3650

5、-2023)(10)钢结构设计标准(GB50017-2017)(H)公路钢结构桥梁设计规范(JTG-D64-2015)四、主要材料及计算参数4.1 混凝土人行天桥桥墩采用C40混凝土,梯踏步、桩基础均采用C35混凝土。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OTG3362-2018)以及公路与工桥涵设计规范(JTGD61-2005)的材料要求。C35混凝土：轴心抗压强度设计值fed=16.IMpa,轴心抗拉强度设计值ftd=1.52Mpa,弹性模量Ec=3.15x1O4MpaoC40混凝土：轴心抗压强度设计值fcd=18.4Mpa,轴心

6、抗拉强度设计值ftd=1.65Mpa,弹性模量Ec=3.25xIO4Mpao4.2 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IOmm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(GB1499.1-2017),钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋(GB1499.2-2018)标准的规定。HPB300钢筋：抗拉标准强度fsk300Mpa,弹性模量Es=2.11()5Mpa0HRB400钢筋：抗拉标准强度fsk400Mpa,弹性模量Es=2.01()5Mpa.4.3 钢材钢材的弹性模量、设计抗压(拉)强度参数等基

7、本参数均按规范取值。Q355C钢材：应按公路钢结构桥梁设计规范3.2.1条取值，拉、压设计强度值为275MPa4.4 计算荷载取值4.4.1 永久作用一期恒载：按照实际结构尺寸考虑。二期恒载：按实际取值计算。4.4.2 可变作用a、人群荷载整体计算中按照4.0kNm2设计。b、温度荷载结构整体升温：25。C结构整体降温：-25C；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梁单元计算简图采用midas有限元软件，建立天桥模型

8、，主梁梁高1.4m,梯道梁高0.5m。人行天桥钢箱梁模型5.2有限元模型中梁截面模型人行天桥钢箱梁截面模型人行天桥梯道钢梁截面模型（高0.5m,宽1.5m）人行天桥梯道钢梁截面模型（高0.5m,宽3.0m）六、人行天桥上部结构分析结果描述6.1应力分析组合按照公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015）,并进行构件应力验算（所有组合系数取1）。设计按公路钢结构桥梁设计规范3.2.1条取值，Q355C钢抗拉、压设计强度值为275MPa。承载能力极限状态梁顶板应力包络图二三三三或iBTIJB1承载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：天桥顶板最大拉应力为272.5MP

9、a,最大压应力为91.9MPa;底板最大拉应力为179.8MPa,最大压应力为165MPa.从上部结构纵向计算几种组合的验算结果可以看出，天桥主梁的应力验算满足要求。62模态分析模态分析采用midas有限元软件进行分析，用梁单元建立了上部梁单元，空间模型如下：质量源选取：所有恒载和所有活载的0.5。参考建筑抗震设计规范。经计算钢结构一阶竖向自振频率为3.11Hz,满足规范规定大于3Hz要求，桥梁使用性满足要求。计算前三阶振型如下所示:一阶模态振形图：（周期T=0.321364）二阶模态振形图：（周期T=0.299095）三阶模态振形图：（周期T=0.289472）963挠度计算主梁挠度汇总表跨

10、度（m）挠度（mm）容许值（mm）4.674.21915.5727.38.56445.520.0633.69333.43241.3594029.69.77649.332.752.8089.17根据城市人行天桥与人行地道技术规范252条规定，梁板式主跨跨中小于1/600,梁板式主梁悬臂端1/300。由上表可知，主梁挠度满足规范要求。梯道挠度汇总表跨度（m）挠度（mm）容许值（mm）11.110.02518.511.44.32419.09.911.06116.511.413.02119.0由上表可知，梯道梁挠度满足规范要求。七、人行天桥下部结构分析结果描述7.1花瓶墩顶部横向拉力验算由于桥梁规模较

11、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。根据模型计算，取最不利荷载组合下支反力最大的P5墩进行验算花瓶墩顶部的横向拉力，F总=3899.9KN。一、验算结果1.根据规范第8.4.7-2条和8.4.7-1条验算盖梁顶部拉杆承载力：OK二、详细验算过程盖梁顶部的横向拉力：Tt,d=0.45*Fd*（2*s-b）/h=0.45*1950000.000*（2*1000.000-800.000）/1600.000=658125.000N拉杆的承载力：RT,d=fsd*As=330.000*4310.600=1422498.000N由于Y0*Tt,d=1.100*658125.00

12、0=723937.500RT,d=1422498.000N故,拉杆的承载力满足规范要求QK!7.2 主墩截面验算：桥梁最大支座反力在P5墩处，支反力为3899.9KN,主墩自重为4.5*25=112.5KN0考虑按矩形截面计算取最小截面0.8mx0.8m,按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3362-20185.3.1条计算，由：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-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.1-0Nd(KN)A(m2)As(m2)fcd(KNZm2)fsd(KNZm2

13、)1.14012.410.640.01618400330000左边（KN）右边（KN）是否满足4413.717056满足7.3 主梁桩基础验算：取支座反力最大的P5桩基进行验算,上部荷载总重F=4012.4155.5=4167.9KNo由Ra=C1Apfrk+uc2ihi+1/2suIiqik式中：IRa-单桩轴向受压容许承载力（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）的差值作为荷载考虑；CI一据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻发挥系数，按表5.3.4采用；Ap-一桩端截面面积（H?）,对于扩底桩，取扩底截面面积；frk-桩端截岩石饱和单轴极限抗压强度（kpa

14、）,粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值；C2i一据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的第i层岩层的侧阻发挥系数，按表5.3.4采用；U-各土层或各岩层部分的桩身周长（m）；hi-桩嵌入各岩层部分的厚度（m）,不包括强风化层和全风化层;一岩层的层数不包括强风化层和全风化层;中覆盖层土的侧阻力发挥系数，根据桩端frk确定：当2MPafrk15MPa时，取0.80;当15MPafrk30MPa时，取0.20；Ii-各土层的厚度（m）；qi_桩侧第i层土的侧阻标准值（KPa）,宜采用单桩摩阻力试验值，当无试验条件时，对钻（挖）孔桩按本规范表5.3.3-1选用，对于沉桩按本规范表533-4选用；n一土层的层数，强风化和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d1.2m端阻发挥系数Ci0.45岩层的层数m1岩层的侧阻发挥系数C2iC2I0.04C220.04C230.04桩嵌入各岩层部分的厚度hihi0mh20mh3