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）

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2009年06月

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

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。

图1 温度梯度计算简图

其中T

1＝25℃，T

2

＝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

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：

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/b 0＝1.0/2.2＝0.45＜6，且l 1/b0＝23.3/2.2=10.6＜95(235/f y )=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， h 0/t w ＝0.98/0.01＝98>80√235/fy ＝66，需按构造配置横向加劲肋。h 0/t w ＝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：

1f =

C G m g

其中=23.3l m ，E ＝2.06x105N/mm 2＝2.06x1011N/m 2， Ic ＝0.0253m 4，m c ＝1730kg/m

f 5.02＞3，故箱梁自振频率满足规范要求。代入计算可得

1

由以上计算可以得出，该钢箱梁计算通过，满足规范要求。