25m钢结构人行天桥计算书

坂澜大道市政工程主线天桥

计算书

（道路桩号K0+331.223）

计算： 复核： 审核：

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2009年06月

钢结构人行天桥计算书 一、 概述

拟建的坂澜大道市政工程主线天桥（道路桩号K0+331.223）主桥全长25.45米。自西向东跨径布置为：1.75米（悬臂）+23.3米+0.4米（悬臂）。主桥采用单箱单室薄壁闭合钢箱梁，梁高1.00米。 二、主要设计规范

1.《城市人行天桥与人行地道技术规范》CJJ69-95；

2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004； 3.《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004； 4.《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2004；

三、计算方法

采用桥梁博士程序3.1版本，采用平面杆系有限元，主梁离散为平面梁单元。计算按桥梁施工流程划分计算阶段，对施工阶段及运营阶段均进行内力、应力、结构刚度的计算。并根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段，进行荷载组合，求得结构在施工阶段和运营阶段时的应力、内力和位移，按规范中所规定的各项容许指标，验算主梁是否满足要求。 四、主要材料及设计参数

混凝土、钢材等材料的弹性模量、设计抗压（拉）强度参数等基本参数均按规范取值。

1．混凝土现浇层容重、标号

钢筋混凝土容重：26kN/m3 混凝土标号：C40 2. 钢材

Q345B钢材设计参数 屈服强度 fy 345 抗拉、抗抗剪设计压设计值 值 fd fvd 310 180 抗拉抗压抗剪允许允许应力 应力 f fv 263 150

3．人群荷载：4.5kPa 4．恒载

一期恒载：钢箱梁容重ρ＝7.85X103 kg/m3

二期恒载：包括7cm桥面铺装、栏杆等共计为：15kN/m 5．温度梯度

温度变化按升温20℃和降温20℃计算。

正温度梯度计算按照《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。

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钢结构人行天桥计算书

图1 温度梯度计算简图

其中T1＝25℃，T2＝6.7℃ 6. 风载：基本风压0.75kPa 五、验算过程 1、荷载组合

按钢结构受弯构件进行设计，计算情况包括：标准值组合验算；整体、局部稳定计算。 2、计算方法概述

根据荷载组合要求验算各项内容是否符合规范要求。验算部分主要有：应力、整体稳定、局部稳定、挠度。 3、计算模型

结构计算、施工模拟分析以设计图纸所示跨度、跨数、断面尺寸及支承形式为基础，主梁中的各横隔板及加劲板采用集中荷载形式加在相应节点位置，其余有关计算参数和假定以现行国家有关设计规范规程为依据。采用的计算软件是桥梁博士3.0。 钢箱梁横断面及计算图式见下图所示。

图2 标准断面图

相应的计算图式为：

图3 计算图式

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钢结构人行天桥计算书 计算模型共分19个单元，支承支点为3、19号节点。 4、支承反力

5、应力验算

正常使用极限状态组合III（标准值效应组合）应力验算： 表1 单元号 节点号 上缘正应力 下缘正应力 单元号 节点号 最大值 容许值 满足? 最小值 容许值 满足? 最大值 容许值 满足? 最小值 容许值 满足? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 9.61 9.4 9.4 8.81 8.81 24.5 24.5 38.1 38.1 49.6 49.6 59 59 66.4 66.4 71.6 71.6 74.8 74.8 75.9 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 -4.8 -5.19 -5.19 -6.31 -6.31 2.13 2.13 9.45 9.45 15.7 15.7 20.8 20.8 24.7 24.7 27.6 27.6 29.4 29.4 30 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 8.39 8.93 8.93 10.5 10.5 -1.2 -1.2 -11.3 -11.3 -19.9 -19.9 -27 -27 -32.5 -32.5 -36.5 -36.5 -38.9 -38.9 -39.8 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 -4.2 -3.91 -3.91 -3.08 -3.08 -24.8 -24.8 -43.6 -43.6 -59.5 -59.5 -72.6 -72.6 -82.7 -82.7 -90 -90 -94.4 -94.4 -95.9 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 - 3 -

钢结构人行天桥计算书 11 12 13 14 15 16 17 18 19 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 75.9 74.9 74.9 71.8 71.8 66.7 66.7 59.4 59.4 50.1 50.1 38.6 38.6 25.1 25.1 9.57 9.57 9.61 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 30 29.5 29.5 28 28 25.3 25.3 21.5 21.5 16.5 16.5 10.5 10.5 3.37 3.37 -4.88 -4.88 -4.8 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 -39.8 -39.1 -39.1 -36.9 -36.9 -33.2 -33.2 -28 -28 -21.1 -21.1 -12.8 -12.8 -2.92 -2.92 8.5 8.5 8.39 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 -95.9 -94.5 -94.5 -90.3 -90.3 -83.1 -83.1 -73.1 -73.1 -60.2 -60.2 -44.4 -44.4 -25.7 -25.7 -4.14 -4.14 -4.2 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 表2 主应力 单元号 节点号 最大主压 容许值 满足? 最小主拉 容许值 满足? 最大值 容许值 满足? 最小值 容许值 满足? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 11.5 11.5 11.5 11.3 20.8 24.5 24.5 38.1 38.1 49.6 49.6 59 59 66.4 66.4 71.6 71.6 74.8 74.8 75.9 75.9 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 -23 -23.2 -23.2 -23.8 -30.4 -24.8 -24.8 -43.6 -43.6 -59.5 -59.5 -72.6 -72.6 -82.7 -82.7 -90 -90 -94.4 -94.4 -95.9 -95.9 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 0 1.09 0 2.16 14.3 0 12.7 0 10.9 0 9.18 0 7.58 0 6.02 0 4.53 0.22 3.08 1.6 1.68 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 0 0 -1.09 0 0 -12.7 0 -10.9 0 -9.18 0 -7.58 0 -6.03 0 -4.53 0 -3.08 -0.22 -1.68 -1.6 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 剪应力 - 4 -

钢结构人行天桥计算书 12 13 14 15 16 17 18 19 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 74.9 74.9 71.8 71.8 66.7 66.7 59.4 59.4 50.1 50.1 38.6 38.6 25.1 25.1 21.2 11.5 11.5 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 -94.5 -94.5 -90.3 -90.3 -83.1 -83.1 -73.1 -73.1 -60.2 -60.2 -44.4 -44.4 -25.7 -25.7 -29.9 -23.1 -23 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 -263 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 3.03 0.339 4.51 0 6.06 0 7.43 0 9.07 0 10.8 0 12.5 0 14.3 0.494 0 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 -0.339 -3.03 0 -4.51 0 -6.06 0 -7.43 0 -9.07 0 -10.8 0 -12.5 0 0 0 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 -150 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 6、整体稳定验算

根据《钢结构设计规范》第4.2.1和第4.2.4条，h/b0＝1.0/2.2＝0.45＜6，且l1/b0＝23.3/2.2=10.6＜95(235/fy)=65，故可不计算整体稳定性，根据规范的构造要求满足整体稳定性。

7、局部稳定验算

根据《钢结构设计规范》第4.3.1和4.3.2条， h0/tw＝0.98/0.01＝98>80√235/fy＝66，需按构造配置横向加劲肋。h0/tw＝0.98/0.01＝98<150√235/fy，只需按构造布置适当纵向加劲肋。纵横向加劲肋布置详见图纸。

8、挠度计算

根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》对结构和构件的变形控制，天桥上部由人群荷载计算的最大竖向挠度容许值[vT]＝l/600。

根据计算人群荷载挠度为1.66cm＝16.6mm＜23300/600＝38.8mm，故结构挠度验算满足要求。 9、自振频率估算

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）条文说明第4.3.2条式4-3、4-4计算简支箱梁竖向自振频率：

f1=?2l2EIC mCmC=G g其中l=23.3m，E＝2.06x105N/mm2＝2.06x1011N/m2， Ic＝0.0253m4，mc＝1730kg/m

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钢结构人行天桥计算书 代入计算可得f1=?2l2EIC＝5.02＞3，故箱梁自振频率满足规范要求。 mC

由以上计算可以得出，该钢箱梁计算通过，满足规范要求。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/t26g.html