2x26m钢箱梁人行天桥上部结构与下部结构计算书Word格式文档下载.docx
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5.环境类别:
Ⅱ类环境;
6.设计基准期:
100年,设计使用年限:
50年;
7.结构安全等级:
一级。
4.人行天桥结构验算
4.1结构形式
天桥主梁采用2x26m连续钢箱梁,主梁总长55.5m,天桥主梁桥面净宽4.2m,含栏杆全宽4.5m;
梯道净宽3.2m,含栏杆全宽3.5m。
具体尺寸详见施工图设计图纸及相关文件。
主梁墩顶设置板式橡胶支座,主桥墩柱采用钢筋砼花瓶桥墩,采用φ150cm钻孔灌注桩基础;
梯道支墩均采用φ60cm钢管柱式墩,φ100cm钻孔灌注桩基础。
4.2设计荷载及材料设计参数
1.荷载按《公路桥涵设计通用规范》中规定取值:
一、永久荷载:
1.结构恒载:
(1)钢容重78.5kN/m3;
(2)主梁二期恒载:
钢筋砼铺装加地砖平均厚10cm,加上栏杆及其它荷载(横隔板重等),综合取16.5kN/m;
(3)梯坡道重:
A梯道对主梁竖向力为125.2kN,C梯道对主梁的竖向力为202.3kN。
2.基础变位影响力:
主梁支点处沉降1cm,按不利组合。
二、可变荷载:
1.基本可变荷载
(1)人群:
按5.0kN/m2全宽满布人群,程序自动按最不利加载。
2.其他可变荷载
(1)均匀温度:
结构总体温度变化,安装合拢温度取为15℃,整体升温取31度,整体降温18度;
(2)梯度温度:
计算按照《公路桥涵设计通用规范》(JGJD60-2004)中4.3.10中规定取值,负温度梯度按照正温度梯度的50%计算。
图4-1主梁温度梯度示意图
其中T1=25℃,T2=6.7℃。
(3)风荷载:
取基准风压1.56kN/m2,各工况取不利按不同风向加载;
三、偶然荷载
(1)地震力:
抗震设防烈度为7度,不控制上部结构。
2.材料设计参数:
主梁钢材为Q345B,容重78.5kN/m3,弹性模量2.06x108MPa,热膨胀系数1.2x10-5。
4.3荷载组合:
本桥设计安全等级为一级,结构重要性系数为γ0=1.1。
1)天桥主梁结构按以下组合取最不利:
组合1:
1.1×
(结构恒载+人群+变位)
组合2:
(结构恒载+人群+变位+风载+梯度升温(或降温)
组合3:
(结构恒载+人群+变位+风载+梯度升温(或降温)+整体升温(或降温))
2)支反力组合:
结构恒载+人群+变位+风载+梯度升温(或降温)+整体升温(或降温)
3)自定义组合1:
人群(验算挠度)
5)自定义组合2:
结构重力+人群(计算是否需要设置预拱度)
6)偶然组合:
地震水平力+1.0kN/m2人群(控制下部结构计算)
4.4结构建模:
《MIDAS/civil2013》进行结构静动力计算。
上部结构按实际情况建模分析,计算内力、挠度、支反力、应力以及结构特征值分析。
桥梁共分56个单元,63个节点。
主梁采用钢箱截面,采用一般支撑及弹性连接模拟双支座。
4.5天桥上部结构验算:
1.计算几何模型、三维模型
图4-2主梁几何模型
图4-3主梁三维模型
2.主梁内力
图4-4主梁弯矩图
主梁节点弯矩表表4-1
节点号
荷载组合
弯矩(kN·
m)
1
承载能力1
29
-4357.81
2
-11.96
30
-3649.95
3
-65.09
31
-2955.12
4
552.42
32
-2266.49
5
1104.33
33
-1575.93
6
1590.63
34
-873.82
7
2011.31
35
-180.42
8
2366.39
36
448.62
9
2655.86
37
1012.06
10
2879.73
38
1509.89
11
3037.98
39
1942.11
12
3130.63
40
2308.73
13
3157.67
41
2609.73
14
3119.1
42
2845.13
15
3014.92
43
16
44
17
45
18
46
19
47
20
48
21
49
2655.87
22
50
23
51
24
52
25
53
26
54
27
55
28
56
图4-5主梁剪力图
主梁节点剪力表表4-2
49.21
-673.61
114.81
-630.37
-268.21
-586.59
-224.04
-542.21
-178.77
-497.19
-132.4
-451.5
-84.93
-405.09
-36.38
-357.93
13.24
-309.97
63.93
-261.19
115.66
-211.54
168.41
-161.01
222.18
-109.57
276.94
-57.18
332.67
-3.82
389.34
50.53
446.92
105.89
505.4
162.28
564.73
219.71
624.89
278.2
685.85
337.77
747.55
398.42
809.98
460.16
873.08
523.01
936.82
586.95
1001.15
652.01
1066.03
-31.88
1131.4
3.主梁应力
图4-6主梁最大正应力图
主梁最大正应力表表4-3
最大正应力(MPa)
12.3
74
12.5
64.9
13.2
56.5
10.7
8.6
42.4
6.86
36.8
5.47
32.1
-7.67
27.8
-10.1
23.8
-12
20.1
-13.3
16.8
-14.1
13.9
-14.4
11.3
-14
-11.7
-13.1
承载能力
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