海尔路巴川路口人行天桥工程施工图设计--结构计算书.docx

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1、海尔路巴川路口人行天桥工程施工图设计结构计算书目录第一章概述1第二章结构计算依据22.1主要规范标准22.2主要技术标准22.3主要材料及计算参数32. 3.1钢材32321二33. 3.3钢筋3第三章结构计算分析简介431tpiP木勾I*43.2计算模型的建立44. 3荷载取值43.3.2一期荷载43.3.2二期荷载44.0*K*.R1jCt旦43.3.3人群荷载53.3.4温度荷载53.3.5风荷载5第四章结构动力I1十算.64.1支座反力及选型64.2结构动力特性分析6第五章上部结构计算851185.1.2挠度及预拱度验算95. 2护栏验算9/-1s-vf*106. 1荷载组合106.2

2、桥墩验算106.2.1桥墩验算10126311第七章结论第一章概述本次设计天桥采用整体菱形布置，最大跨径35.9In,最小跨径32.2m;采用连续钢箱梁结构形式，主梁梁高15m。钢箱材料采用Q355B。桥面为正交异性板，顶、底板、腹板厚度为12mm,均采用厚度为IOmm的板肋。纵向受力单梁为封闭箱型截面，箱外选用长效高性能防腐涂料。主梁采用工厂加工，现场吊装焊接方法施工。下部主墩采用简易式圆形花瓶墩，墩柱直径1Onb下接1.2m人工挖孔桩。第二章结构计算依据2.1 主要规范标准1)城市桥梁设计规范(CJJ11-2011)(2019版)2)城市人行天桥与人行地道技术规范(CJJ69-95)3)公

3、路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)4)公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64-2015)5)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)6)公路与工桥涵设计规范(JTGD61-2005)7)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018)8)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG33632019)9)城市桥梁抗震设计规范(CJJ166-2011)10)公路桥梁抗震设计细则(JTGTB02-01-2008)11)公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650-2023)12)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)13)城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ2-

4、2008)14)公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(JT/T722-2008)15)桥梁用结构钢(GB/T714-2015)16)钢结构设计标准(GB50017-2017)17)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)18)公路桥梁抗风设计规范(JTG/T3306-01-2018)2.2 主要技术标准1)设计基准期：100年;2)设计安全等级：一级；3)设计环境类别：I类；4)桥面宽度：0.2In(栏杆)+3.6m(人行道)+0.2m(栏杆)=4.0m；5)桥梁纵坡：3.5%6)桥面横坡：双向1.0%；7)设计人群荷载：按城市人行天桥与人行地通道技术规范计算取值；8)整体温度：整体升温25,

5、整体降温-20；9)抗震设计标准：场地地震基本烈度为6,设计基本地震加速度值为0.05g,按7。构造设防。2.3主要材料及计算参数2.3.1 钢材主梁采用Q355B钢材，需符合碳素结构钢(GB/T700-2006)标准。钢材弹性模量Ec=2.06X1O5Mpa,剪切模量60.790105Mpa,泊松比/=0.31,线膨胀系数=12X10%容重=78.5kN/In3。A355钢材强度设计值依据钢材的厚度如卜.表所示：表2-1Q355钢材强度设计值(MPa)板厚抗拉、抗压及抗弯fd抗剪fvdW16mm2751602.3.2 混凝土桥墩采用C40混凝土，桩基采用C30混凝土。C40混凝土：轴心抗压强

6、度设计值fed=18.4Mpa,轴心抗拉强度设计值f1d=1.65Mpa,弹性模量E1=3.25IO4Mpa,剪切模量GC=I.3X104Mpa,泊松比=0.2,线膨胀系数&=1OX1O工容重丫=26.0kNC30混凝土：轴心抗压强度设计值frd=13.8Mpa,轴心抗拉强度设计值f*1.39Mpa,弹性模量E=3.0104Mpa,剪切模量Gc=13X104Mpa,泊松比U=0.2,线膨胀系数目=1OXIo工容重丫=26.OkN/。2.3.3 钢筋混凝土结构均采用HPB300、HRB400钢筋。HPB300钢筋材料和连接应符合钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋(GB1499.1-2017)标

7、准要求；HRB400钢筋材料和连接应符合钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋(GB1499.2-2018)标准要求。直径216mm的受力主筋采用机械连接，接头连接等级为I级，连接区段内的接头率不大于50%,并满足钢筋机械连接技术规程(JGJ107-2016)要求。表2-2钢筋强度(MPa)钢筋种类抗拉强度设计值抗压强度设计值HPB300250250HRB400330330第三章结构计算分析简介3.1 上部结构设计资料1、使用程序:MidasCivi12023(VI.1)2、截面设计内力：3维3、构件类型：钢箱梁构件4、公路桥涵的设计安全等级：一级5、构件制作方法：预制3.2 计算模型的建立上部

8、结构主梁计算包含主梁。采用梁单元模拟主梁，对单元赋予实际的截面，计算后可以得到结构的主梁内力、挠度等，进而可以进行承载力验算等。主梁和墩之间采用四氟滑板橡胶支座和板式橡胶支座连接。采用弹性连接模拟支座。3.3 图4-1计算模型图3.4 荷载取值3.4.2 一期荷载结构自重：由程序按照13系数自动计算各个构件重量;3.4.3 二期荷蒙4.0米宽主梁二期恒载表材料/构件名称体积(fm)延米重量合计(kNm)3.6cm铺装0.2165.4管线加栏杆5合计10.43.4.4 人群荷载由程序根据城市桥梁设计规范CJJ-2011(2019版)输入跨度和宽度自动计算取值当加载长度120m时：W=4.5*(2

9、0-Wp)20当加载长度120m时：W=(4.5-2*(1-20)80)*(20-Wp)/20)3.4.5 温度荷教结构整体升温：25；结构整体降温：-20。3.4.6 风荷载根据公路桥梁抗风设计规范(JTG/T3306-01-2018)计算。基本风速V1029.20m/s桥址处地表类别C风速高度变化修正系数用系数KIA-与地表有关0.860地表粗糙度系数用指数-与地表有关0.30梁的的实际高度I11.3m梁的基准高度Z1.3m梁的设计基准风速Vd20.87m/s主梁的静阵风系数GY1.48主梁的静阵风风速Vg30.89m/s主梁投影高度3m主梁的阻力系数G11.98每延米静风荷载FHkN/m

10、第四章结构动力计算4.1支座反力及选型根据标准组合下支反力情况确定支座类型根据以上计算支反力值，本次主梁支座选型如下:穗娥鲜11(mm)钿主翱量P1GYZd8001251BmsP2GJZd8001251P2-1GJZd8001251miP2-2GJZd350x631P2-3GJZd350631聊旗糠妙P3GJZd8001251P3-1GJZd8001251P4GJZd8001251P4-1GJZd8001251P4-2GJZd3506314.2结构动力特性分析由上计算知，结构第六阶为竖向振动，自振频率为3.13HZ3HZ满足规范要求。VBRATIONMEMPM(%)DX=0.27G793DY-

11、0.033462DZ-29.513899RX=5.220166RY=7.844918RZ-0.0169图4-1第三阶振型图（竖甯）由上计算知，结构第三阶为竖向振动，自振频率为3.17HZ3HZ满足规范要求。第五章上部结构计算5.1 钢结构验算应力验算MASOviPOST-PROCESS737S7WH2.39*O11JM641eH1O-OOOOOq6M74ef1-299033*0XT33589e415j68147*016.90491*01ROOSF3v63S2S*01X0004U0100000*0)图5-2承载能力组合下，主梁纵向底缘弯曲应力包络图(Mpa)人行天桥主梁采用Q355B,板厚均W1

12、6mm,则容许应力。=275MPa。由以上计算结果可知箱梁最大应力O=I1IMPao=275MPa.满足规范要求。MIDASG1POsTOCgSSOftBEAMSTRESS图5-3承载能力组合下，主梁剪应力包络图(Mpa)人行天桥主梁采用Q355B,板厚均W1611101,则容许应力。=1651。由以上计算结果可知箱梁最大应力。=59.6MPaoNE1Y-OIR000e*X)NE*1ZQIRT512EHMNOOE-XSSCOMB.2S2XHNOOi-19$人群活载作用下最大挠度为25.1mm1400=35200400=88.Omm,满足规范要求。需设置预拱度1835mm.1.191m25.2护栏验算根据建筑结构荷载规范栏杆顶部水平荷载取2.5kNm