合肥南站人行天桥计算书.docx
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合肥南站人行天桥计算书
合肥南站综合交通枢纽配套工程
人行天桥
结
构
计
算
书
浙江普天园林建筑发展有限公司
2015年07月
一、桥梁描述
人行天桥位于南广场vip匝道南侧,专供行人通行,桥梁全长48m,桥宽4m。
上部采用2-20m跨钢桁架桥,简支。
桥面连续。
桥下通行净空为15m×4.5m(净宽×净高),主桥立面如图1.1所示。
图1.1主桥立面图
主要结构构造如下:
1、主跨桁架构造
人行天桥共2跨,单跨20m,上部结构采用Q235钢焊接形成钢桁架,简支于两侧平台之上,主桥高0.8m,上弦杆采用2根通长的2∠160mmx10mm的双拼角钢,下弦杆采用2根通长的2∠200mmx20mm的双拼角钢,连接上下弦杆的端部竖杆采用[20a,其余的竖杆和斜撑均采用2∠100mmx10mm,水平方向横撑采用[10,水平方向的斜撑以及联系上下横撑的斜撑则采用∠70mmx8mm。
2、桥面板:
桥面板采用Q235钢板,板厚6mm。
3、主桥范围内的钢桁架梁设置预拱,预拱度为3.6cm,上下弦杆按圆弧曲线起拱。
4、桁梁两端分别支承于平台上,桥梁端部平台支座采用四氟滑板圆板式橡胶支座,桥梁中部平台支座采用普通圆板橡胶支座。
5、桥梁端部平台支撑桁架,并与两边的自动扶梯和垂直升降梯相连。
桥梁端部平台下设置2根Ø0.8m的钢管柱,桥梁中部平台下设置1根Ø1.2m的钢管柱。
墩柱上端与平台固接,下端现场焊接于基础预埋钢板上。
每个主墩下设置1.5m厚的承台,承台下接Ø0.8m的挖孔灌注桩群桩基础。
主桥每根桩均在圆周三分点处通长布设声测管三根,供成桩质量检测使用。
二、主要规范
1.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
3.《公路斜拉桥设计细则》(JTGD62-2004)
4.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJD63-2007)
5.《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
6.《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)
7.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-85)
8.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
三、上部结构分析
主桥计算采用MIDASCivil软件分析,主跨桁架的纵、横梁采用梁单元,桥面采用板单元,全桥离散为429个单元,整个结构模型如图3.1所示。
图3.1主跨桁架结构单元离散图
1、基本参数
(1)钢材重力密度:
78.5kN/m3。
(2)设计荷载:
按照《城市人行天桥与人行地道技术》(CJJ69-95)中3.1.3条规定取值。
(3)考虑整体升温25°、整体降温25°;平均温度15°。
(4)主跨纵、横向梯温±5°。
2、正常使用极限状态验算
(1)上下弦杆纵梁应力验算
正常使用阶段作用效应组合下,桁架最大压应力(蓝色部位)148MPa出现在梁端的第一根斜撑,最大拉应力(红色部位)162MPa出现在下弦杆梁中部,小于215MPa,满足规范要求。
图3.2桁架应力图(单位:
MPa)
上下弦杆最大压应力(蓝色部位)89MPa出现在上弦杆靠近梁端附近,最大拉应力(红色部位)162MPa出现在下弦杆梁中部,小于215MPa,满足规范要求。
图3.3上下弦杆应力图(单位:
MPa)
上下横杆最大压应力(蓝色部位)119MPa、最大拉应力(红色部位)142MPa均出现在上横杆端部,小于215MPa,满足规范要求。
图3.4上下横杆应力图(单位:
MPa)
上下竖杆最大压应力(蓝色部位)148MPa、最大拉应力(红色部位)148MPa均出现在梁端部,小于215MPa,满足规范要求。
图3.5上下竖杆应力图(单位:
MPa)
(2)挠度验算
根据《城市人行天桥与人行地道技术》(CJJ69-95)中2.5.2条规定桁架、拱由人群荷载计算的最大竖向挠度不应超过L/800.,本工程计算的最大挠度为1.41cm=L/1418 图3.6消除结构自重产生的长期扰度后的结构位移图(单位: cm) (4)支座验算 图3.7正常使用极限状态支座反力图 正常使用极限状态大支座反力为352.2kN,采用GJZ200×250×42mm板式橡胶支座,满足使用要求。 四、桩长计算 全桥2#桥墩桩基受力最大,故本次仅以2#号桥墩计算为例,2#号桥墩采用4φ80cm钻孔桩,单桩桩顶竖向力323kN,拟定桩长36m下面将对桩长进行验算。 距离其最近的地质钻孔为JZ-V10-站02-1,钻孔资料见下表。 层号 土层 τ值(KPa) σ值 (KPa) 层底标高 (m) 种植土 0 0 23.70 1 粘土 30 180 22.2 2 粘土 40 220 -3 3-1 粘土 50 240 -4.4 5-1 粉砂岩 35 250 -6.6 5-2 粉砂岩夹砂岩 60 350 -17.3 钻孔灌注桩单桩轴向受压容许承载力为: 2341kN 桩顶竖直力为323kN,至桩底的外荷载为444kN, 444kN<[P]=2341kN,满足规范要求! 五、结论 上述计算结果表明,本桥上部结构各构件应力、挠度、强度、动力性能及稳定性能均满足规范要求;本桥下部结构满足规范要求。
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