鋼箱梁人行天橋橋橋結構計計算書書目錄HYPERLINK\l"_Toc410826566"一、工程概述一、工程概述xxx路人行過過街系系統位于于xxxx附近，結構形式式為為鋼箱梁人行行天天橋。主橋的設計采用用用直線Q345鋼箱梁主主梁梁，梁高1.5m，主梁跨跨徑徑布置為為1.15mm++28..055m+1.15mm==30.3355m，橋面全全寬3.7m，其橫向向布布置為0.1(欄桿)+3..55m(凈寬)+0..11(欄桿)=33..7m。梯道的設計采用用用梯道梁梁與梯梯踏步組組合而而成，梯梯道梁梁采用Q345鋼板焊接接，梁梁高0.3m，寬1.0m，在梯道道梁梁上設置置預制制C30鋼筋砼梯梯踏踏步，梯梯道全全寬2.3m，其橫向向布布置為0.1(欄桿)+2..11m(凈寬)+0..11(欄桿)=22..3m。下部結構主橋墩墩墩采用C40鋼筋砼花花瓶瓶形橋墩墩，厚厚0.655m；基礎采采用用直徑為1.5m的C30鋼筋砼樁樁基基礎。梯梯道橋橋墩采0.5xx00.5mmC440鋼筋砼矩矩形形橋墩，基基礎礎采用直直徑為為1.0m的C30鋼筋砼樁樁基基礎。二、主要技術標標標準（1）設計荷載載：：人群荷載：4...36kNN//m2；二期恒載（橋面面面鋪裝與與欄桿桿總和）：：9.0kNN//m；結構整體升降溫溫溫：±20℃。（2）地震烈度度：：抗震設防防防烈度為6度，設計計基基本地震震加速速度值為0.055g，橋梁抗抗震震設防類類別為為D類；（3）設計安全全等等級：一級級級；（4）環境類別別：：Ⅰ類；（5）設計基準準期期：100年。三、設計規范（1）《公路工工程程技術標準準準》(JTGB01—20033))（2）《城市橋橋梁梁設計規范范范》（CJJ111－2011）（3）《城市人人行行天橋與人人人行地道道技術術規范》（CJJ6699-95）（4）《公路橋橋涵涵設計通用用用規范》(JTGDD60--20004))（5）《公路圬圬工工橋涵設計計計規范》(JTGDD61--20005))（6）《公路鋼鋼筋筋混凝土及及及預應力力混凝凝土橋涵涵設計計規范》(JTGDD62--20004))（7）《公路橋橋涵涵地基與基基基礎設計計規范范》（JTGDD63--20007）（8）《公路橋橋梁梁抗震設計計計細則》（JTG//TTB002--01--20008）（9）《公路橋橋涵涵施工技術術術規范》（JTG//TTF550--20111）四、主要材料及及及計算參數數4.1混凝土人行天橋橋墩采采采用C40混凝土，梯梯梯踏步、樁樁基基礎均采采用C30混凝土，梯梯梯步底部部砌體體調整平平臺結結構采用C25片石混凝凝土土。其軸軸心抗抗壓設計計強度度、軸心心抗拉拉設計強強度、彈彈性模量量等指指標應滿滿足《公公路鋼筋筋混凝凝土及預預應力力混凝土土橋涵涵設計規規范》(JJTGDD62-22004))以及《公路路圬工橋涵涵設計規范范》（JTGD61--20055）的材料要要求。C25混凝土：：：軸心抗壓壓強強度設計計值fcd=11.55Mppa，軸心抗抗拉拉強度設設計值值ftd=1..23Mpa，彈性模模量Ec=2..88x104Mpa。C30混凝土：：：軸心抗抗壓強強度設計計值fcd=133..8Mppa，軸心抗抗拉拉強度設設計值值ftd=1..339Mppa，彈性模模量Ec=3.00xx104Mpa。C40混凝土：：：軸心抗抗壓強強度設計計值fcd=188..4Mppa，軸心抗抗拉拉強度設設計值值ftd=1..665Mppa，彈性模模量Ec=3.2255x1004Mpa。4.2普通鋼鋼鋼筋一般鋼筋直徑大大大于等于12mm者為HRB40000鋼筋，直直徑徑小于等等于10mm者為HPB30000鋼筋。HPB30000、HRB40000鋼筋標準準應應分別符符合《鋼鋼筋混凝凝土用用鋼第1部分：熱熱軋軋光圓鋼鋼筋》（GB11499..1-20008），《鋼鋼筋混凝土土用鋼第2部分：熱熱軋帶肋鋼鋼筋》（GB11499..2-20007）標準的的規定。HPB300鋼鋼鋼筋：抗抗拉標標準強度fsk≥300Mppa，彈性模模量Es=22..1×11055Mpa。HRB400鋼鋼鋼筋：抗抗拉標標準強度fsk≥400Mppa，彈性模模量Es=22..0×11055Mpa。4.3鋼材鋼材的彈性模量量量、設計計抗壓壓（拉）強強度度參數等等基本本參數均均按規規范取值值。Q345鋼材：：：拉、壓壓設計計強度值值為310MMPPa4.4計算荷荷荷載取值值4.4.1永永永久作用用一期恒載：按照照照實際結結構尺尺寸考慮慮。二期恒載（橋面面面鋪裝與與欄桿桿總和）：：設計按9.0kNN//m取值。4.4.2可變變變作用a、人群荷載整體計算中按照照照4.36kkN/mm2設計。b、溫度荷載結構整體升溫：：：20℃結構整體降溫：：：-20℃；五、人行天橋計計計算模型橋梁縱向計算按按按梁單元元建模模計算，根根據據實際施施工過過程及使使用過過程的最最不利利狀況，進進行行荷載組組合，求求得結構構最不不利狀態態下的的應力和和位移移，按規規范中中所規定定的各各項容許許指標標，并得得出結結構自振振頻率率，驗算算主梁梁是否滿滿足要要求。5.1梁單元計計計算簡圖圖采用midass201222有限元軟軟件件，建立立天橋橋主橋模模型。注注意：在在P0-1號、P1--11號墩方向向存存在梯步步。為為了簡化化模型型的建立立，單單獨建立立梯道道部分模模型，對對主體結結構影影響不明明顯。人行天橋鋼箱梁梁梁主橋計計算模模型人行天橋梯道鋼鋼鋼梁計算模模型型5.2有限元模模模型中梁梁截面面模型人行天橋鋼箱梁梁梁截面模模型人行天橋梯道鋼鋼鋼梁截面面模型型六、人行天橋主主主橋上部結結構構分析結結果描描述6.1應力分析析析組合按照《公路路路橋涵設設計通通用規范范》（JTGDD660-220004），并進進行行構件應應力驗驗算（所所有組組合系數數取1）。設計計是是按《鋼鋼結構構設計規規范》（GB5500177-20003）取用Q345鋼材。Q345鋼，拉、壓壓設計強度度值為310MMPa。承載能力極限狀狀狀態梁頂頂板應應力包絡絡圖承載能力極限狀狀狀態梁底底板應應力包絡絡圖根據midass有有限元模型型型計算分分析可可知：頂板最大壓應力力力為35..66MPa，底板最大大拉拉應力為為588.6MPPaa。從上部結構縱向向向計算幾幾種組組合的驗驗算結結果可以以看出出，天橋橋主梁梁的應力力驗算算滿足要要求。6.2.模態態態分析模態分析采用mmmidaas2012有限元軟軟件件進行分分析，用用梁單元元建立立了上部部主梁梁單元，空空間間模型如如下：：質量源選取：主主主梁自重重及橋橋面鋪裝裝等恒恒荷載。經經計計算鋼結結構一一階豎向自振頻頻率率為3.9955Hz，滿足規范范規規定大于3Hz要求，橋梁使用用性性滿足要要求。一階模態振形圖圖圖：（周周期T=0..2884）6.3撓度計算算算根據《城市人行行行天橋與與人行行地道技技術規規范》2.5..2條規定，由由由人群荷荷載計計算的最最大豎豎向撓度度為113.22388mm，小于規規范范要求的的允許許值L/60000=4.66775cm。6.4整體穩定定定性計算根據《鋼結構設設設計規范范》（GB55000177-22003）4.2..44條規定：,所以整體穩定定定滿足要求求。6.5局部穩定定定性計算對于主梁腹板位位位置，根據據《鋼結構構設計規規范》（GB5500177-20003）4.3..2條規定定：,故需設橫向加加加勁，采用用橫橫隔板進進行加加勁。,故不需設縱向向向加勁。加勁區域穩定驗驗驗算：根據《鋼結構設設設計規范范》（GB55000177-22003）4.3..33條規定，若若滿滿足，則滿滿足足要求，具具體體如下：：跨中截面：支點截面：七、人行天橋主主主橋下部結結構構分析結結果描描述由于橋梁規模較較較小，引引起水水平荷載載不顯顯著。故故可近近似的按按軸心心受壓構構件計計算.橋墩驗算，采用用用橋梁博博士進進行墩身身截面面驗算7.1主墩截截截面驗算算(1)墩身抗壓壓壓承載能能力驗驗算橋梁最大支座反反反力9911..9KNN，主墩墩自重為122..55KN。考慮按矩形截面面面計算取取，最最小截面面1..0mx0.6655m，按照JTGDD62--2000455.3..1條計算，由由由：Ψ——控制穩定定定性,與lo(構件計算算長長度)有關;A——構件毛截截面面面積,當鋼筋配配筋筋率大于3%時An=AA--A'ss;A's——為全全全部縱向向鋼筋筋面積;fcd——混凝凝凝土軸心心抗壓壓強度設設計值值，C40取18.4MPPaa.r0Nd（KN）ΨA（m2）A's（m2）fcd（KN///m2）fsd'（KNNN/m2）1.1991.91.00.650.01374445218400330000左邊（KN）右邊（KN）是否滿足1091.114846.333滿足(2)墩頂局部部部抗剪承承載能能力驗算算主墩采用花瓶型型型橋墩，墩墩頂頂支座位位置對對應豎向向截面面需驗算算局部部抗剪承承載能能力驗算算。其其中，單個個支座最大反力4966..0KNN。根據《公路鋼筋筋筋混凝土土及預預應力混混凝土土橋涵設設計規規范》(JTGDD62--20004))第5.2..110條，公式左邊為：公式右邊為：滿足公式及規范范范要求，故故可可不進行行斜截截面抗剪剪承載載力驗算算。7.2樁基礎礎礎驗算由[Ra]=C1Apfrrkk+u∑c2ihhii+1//2ζsu∑liqiikk式中:[Ra]單樁軸向向受受壓容許許承載載力(kpaa)，樁身自自重重與置換換土重重（當自自重計計入浮力力時，置置換土重重也計計入浮力力）的的差值作作為荷荷載考慮慮；C1據據據清孔情情況、巖巖石破碎碎程度度等因素素而定定的端阻阻發揮揮系數，按按表表5.3..4采用;Ap樁樁樁端截面面面積積（m2）,對于擴底底樁樁，取擴擴底截截面面積;frk樁端截巖巖石石飽和單單軸極極限抗壓壓強度度(kpaa)，粘土質質巖巖取天然然濕度度單軸抗抗壓強強度標準準值；；C2i據清孔情情況況、巖石石破碎碎程度等等因素素而定的的第i層巖層的的側側阻發揮揮系數數，按表5.3..4采用;u各土土土層或各各巖層層部分的的樁身身周長（m）；hi樁樁樁嵌入各各巖層層部分的的厚度度(m)，不包括括強強風化層層和全全風化層層；m巖層層層的層數數不包包括強風風化層層和全風風化層層；ζs覆覆覆蓋層土的的側側阻力發發揮系系數，根根據樁樁端frk確定：當2MPa≤frk＜15MMPPa時，取0.800;當15MPPa≤frk＜30MMPPa時，取0.500;當frk＞30MMPPa時，取0.20；li各各各土層的的厚度度（m）；qi樁樁樁側第i層土的側側阻阻標準值值（Kpa），宜采采用用單樁摩摩阻力力試驗值值，當當無試驗驗條件件時，對對鉆（挖挖）孔樁樁按本本規范表5.3..33-1選用，對對于于沉樁按按本規規范表5.3..33-4選用；n土層層層的層數數，強強風化和和全風風化巖層層按土土層考慮慮.條件C1C2良好0.60.05一般0.50.04較差0.40.03計算得到樁基直徑d1.5m端阻發揮系數c10.5巖層的層數mmm1巖層的側阻發揮揮揮系數c2ic210.04c220.04c230.04樁嵌入各巖層部部部分的厚厚度hih10mh20mh36m樁端巖石飽和單單單軸抗壓壓強度度標準值frkiifrk10kPafrk26000kPafrk36000kPa土層的層數nnn0土層的側阻力標標標準值qikq1k0kPaq2k0kPaq3kkPa各土層的厚度lil10ml20ml30m覆蓋層土的側阻阻阻發揮系系數ζs0.8單樁軸向受壓承承承載力設設計值值P2043kN計算過程參數樁端截面面積Ap1.8m2各土層或各巖層層層部分樁樁身周周長u4.7m計算結果單樁軸向受壓承承承載力容容許值值[Raa]]12081kN承載能力是否滿滿滿足滿足八、人行天橋梯梯梯道梁上上部結結構分析析結果果描述8.1應力分析析析組合按照《公路路路橋涵設設計通通用規范范》（JTGDD660-220004），并進進行行構件應應力驗驗算（所所有組組合系數數取1）。設計計是是按《鋼鋼結構構設計規規范》（GB5500177-20003）取用Q345鋼材。Q345鋼，拉、壓壓設計強度度值為310MMPa。承載能力極限狀狀狀態梁頂頂板應應力包絡絡圖極限承載能力狀狀狀態梁底底板應應力包絡絡圖根據midass有有限元模型型型計算分分析可可知：頂板最大拉應力力力為51..66MPa，最大壓壓應應力為344..0MPaa底板最大拉應力力力為33..99MPa，最大壓壓應應力為511..6MPaa從上部結構縱向向向計算幾幾種組組合的驗驗算結結果可以以看出出，天橋橋梯道道梁的應力力驗驗算滿足足要求求。8.2模態分分分析模態分析采用mmmidaas2012有限元軟軟件件進行分分析，用用梁單元元建立立了上部部梯道道梁單元，空空間模型型如下下：質量源選取：主主主梁自重重及橋橋面鋪裝裝等恒恒荷載。經經計計算鋼結結構一一階豎向自振頻頻率率為6.9977Hz，滿足規范范規規定大于3Hz要求，橋梁使用用性性滿足要要求。一階模態振形圖圖圖：（周周期T=0..1143）8.3撓度計算算算結果根據《城市人行行行天橋與與人行行地道技技術規規范》2.5..2條規定，由由由人群荷荷載計計算的最最大豎豎向撓度度為11.4002mmm，小于規規范范要求的的允許許值L/60000=1.2255cm。九、人行天橋梯梯梯道梁下部部結結構分析析結果果描述由于橋梁規模較較較小，引引起水水平荷載載不顯顯著。故故可近近似的按按軸心心受壓構構件計計算.橋墩驗算，采用用用橋梁博博士進進行墩身身截面面驗算9.1梯道墩截截截面驗算算橋梁最大支座反反反力3166..7KNN，梯道道墩自重重為25.00KKN。考慮按矩形截面面面計算取取，最最小截面面0..6mx0.66m，按照JTGDD62--2000455.3..1條計算，由由由：Ψ——控制穩定定定性,與lo(構件計算算長長度)有關;A——構件毛截截面面面積,當鋼筋配配筋筋率大于3%時An=AA--A'ss;A's——為全全全部縱向向鋼筋筋面積;fcd——混凝凝凝土軸心心抗壓壓強度設設計值值，C40取18.44MPPa.r0Nd（KN）ΨA（m2）A's（m2）fcd（KN///m2）fsd'（KNNN/m2）1.1341.71.00.250.0062888418400330000左邊（KN）右邊（KN）是否滿足375.96006.3滿足9.2樁基礎礎礎驗算由[Ra]=C1Apfrrkk+u∑c2ihhii+1//2ζsu∑liqiikk式中:[Ra]單樁軸向向受受壓容許許承載載力(kpaa)，樁身自自重重與置換換土重重（當自自重計計入浮力力時，置置換土重重也計計入浮力力）的的差值作作為荷荷載考慮慮；C1據據據清孔情情況、巖巖石破碎碎程度度等因素素而定定的端阻阻發揮揮系數，按按表表5.3..4采用;Ap樁樁樁端截面面面積積（m2）,對于擴底底樁樁，取擴擴底截截面面積;frk樁端截巖巖石石飽和單單軸極極限抗壓壓強度度(kpaa)，粘土質質巖巖取天然然濕度度單軸抗抗壓強強度標準準值；；C2i據清孔情情況況、巖石石破碎碎程度等等因素素而定的的第i層巖層的的側側阻發揮揮系數數，按表5.3..4采用;u各土土土層或各各巖層層部分的的樁身身周長（m）；hi樁樁樁嵌入各各巖層層部分的的厚度度(m)，不包括括強強風化層層和全全風化層層；m巖層層層的層數數不包包括強風風化層層和全風風化層層；ζs覆覆覆蓋層土的的側側阻力發發揮系系數，根根據樁樁端frk確定：