鋼結(jié)構(gòu)人行景觀橋計算書教學(xué)提綱

<<<<<<精品資料》》》》》鋼結(jié)構(gòu)人行景觀橋計算書***********************2013年02月<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》一、概述臨武縣城市人行景觀橋位于臨武縣一中校門口 ,為方便臨武縣一中的出行，特擬修建此橋梁?？鐝讲贾脼?32.37m，梁高1.1m，采用整體式鋼箱梁截面，橋?qū)?.3m。二、主要設(shè)計規(guī)范《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》CJJ69-95；《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（JTJ025-86）4.《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》 JTGD62-2004；《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2004；《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTGD63-2004；三、計算方法采用MIDAS/CIVIL2010版本，采用空間桿系單元建立模型。計算按橋梁施工流程劃分計算階段，對施工階段及運營階段均進行內(nèi)力、 應(yīng)力、結(jié)構(gòu)剛度的計算。并根據(jù)橋梁的實際施工過程和施工方案劃分施工階段， 進行荷載組合，求得結(jié)構(gòu)在施工階段和運營階段時的應(yīng)力、 內(nèi)力和位移，按規(guī)范中所規(guī)定的各項容許指標，驗算主梁是否滿足要求。四、主要材料及設(shè)計參數(shù)混凝土、鋼材等材料的彈性模量、設(shè)計抗壓（拉）強度參數(shù)等基本參數(shù)均按規(guī)范取值。1．混凝土現(xiàn)澆層容重、標號3鋼材Q345鋼材設(shè)計參數(shù)抗拉、抗 抗剪設(shè)計屈服強度壓設(shè)計值 值fy fd fvd345 310 1803．人群荷載：4.5kPa4．恒載一期恒載：鋼箱梁容重

ρ＝7.85X103kg/m3二期恒載：包括橋面鋪裝、欄桿等5．溫度梯度溫度變化按升溫20℃和降溫20℃計算。正溫度梯度計算按照《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》 （JGJD60-2004）中4.3.10<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》中規(guī)定取值，負溫度梯度按照正溫度梯度的 50%計算。圖1溫度梯度計算簡圖其中T1＝25℃，T2＝6.7℃風(fēng)載：基本風(fēng)壓0.75kPa五、上部結(jié)構(gòu)驗算1、荷載組合按鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件進行設(shè)計，計算情況包括：基本組合強度驗算；整體、局部穩(wěn)定計算。2、計算方法概述根據(jù)荷載組合要求驗算各項內(nèi)容是否符合規(guī)范要求。驗算部分主要有：應(yīng)力、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、撓度。3、計算模型結(jié)構(gòu)計算、施工模擬分析以設(shè)計圖紙所示跨度、跨數(shù)、斷面尺寸及支承形式為基礎(chǔ)，主梁中的各橫隔板及加勁板采用集中荷載形式加在相應(yīng)節(jié)點位置，其余有關(guān)計算參數(shù)和假定以現(xiàn)行國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)程為依據(jù)。圖1計算模型計算模型共分27個單元，中墩與主梁固結(jié)。主梁的計算截面未考慮橫隔板對縱向剛度的貢獻，僅考慮縱向通長加勁肋對截面剛度的影響<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》截面相關(guān)參數(shù)為：4、支承反力686.9686.92130.4圖2標準組合支反力（kN）支座是否出現(xiàn)拉力計將人群荷載布置在內(nèi)側(cè)人行道的中央，取偏心距離0.9m，驗算承載能力狀態(tài)下內(nèi)側(cè)支座反力=268KN，外側(cè)支座反力=149KN,支座不存在拉力及脫空現(xiàn)象<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》5、應(yīng)力驗算根據(jù)《鋼規(guī)》按基本組合驗算結(jié)構(gòu)的強度：圖3基本組合應(yīng)力（MPa）主梁最大正應(yīng)力為60.5MPa（滿足規(guī)范要求）。6、整體穩(wěn)定驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第4.2.1和第4.2.4條，h/b0＝1.3/2.5＝0.52＜6，且l1/b0＝28.5/2.5=11.4＜95(235/fy)=65，故可不計算整體穩(wěn)定性，根據(jù)規(guī)范的構(gòu)造要求滿足整體穩(wěn)定性。7、局部穩(wěn)定驗算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第 4.3.1和4.3.2條，h0/tw＝1.268/0.014＝90.6>80235/fy＝66，需配置橫向加勁肋。h0/tw＝1.268/0.014＝98<150√235/fy，只需按構(gòu)造布置適當縱向加勁肋。縱橫向加勁肋布置詳見圖紙。8、撓度計算根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形控制，天橋上部由人群荷載計算的最大豎向撓度容許值[vT]＝l/600。<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》圖3人群荷載撓度包絡(luò)圖（mm）根據(jù)計算人群荷載撓度為12.1mm＜30000/600＝50mm，故結(jié)構(gòu)撓度驗算滿足要求。9、自振頻率驗算圖4一階豎向振形計算得到天橋一階豎向自振頻率為5.5HZ＞3HZ，故箱梁自振頻率滿足規(guī)范要求。六、造型鋼架計算七、橋臺檢算1、橋臺尺寸圖9.1 橋臺布置圖（單位： cm）2、外荷載<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》1）根據(jù) MidasCivil7.8 計算橋臺處反力按照正常使用極限狀態(tài)組合 I，H=3490KN,N=620KN。由于水平力較大，故采用重力式橋臺。2）臺背土壓力在臺后回填砂礫土以后再拆除支架， 其中臺背回填砂礫石（ 18.0KN/m3），為了安全考慮，《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTJD60-2004第4.2.3條規(guī)定，臺前側(cè)地面以下不受沖刷部分土的側(cè)壓力可按靜土壓力計算。公式如下：ej h1 sinEi1H22其中干砂礫重力密度18KN/m3，內(nèi)摩擦角為400。臺背總靜土壓力為E10.36185.6324.71(0.36185.630.36186.83)1.27.122827KN3、橋臺檢算檢算內(nèi)容包括橋臺基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定、抗滑動穩(wěn)定和橋臺基礎(chǔ)底面巖土的承載力。橋臺臺身采用片石混凝土，體積：167.8m3，密度為24KN/m3；橋臺基礎(chǔ)混凝土體積::75.8m3，密度為25KN/m3。根據(jù)已給巖層條件，本橋臺基礎(chǔ)在中風(fēng)化砂巖上。1）抗傾覆驗算根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 JTJD63-2007第4.4.1條規(guī)定，e0pieipieipik0se0由0#橋臺結(jié)構(gòu)尺寸可知：s4.45m,橋臺臺身自重:P14027.2KN，e10m,橋臺基礎(chǔ)自重：P21895KNe20m,橋臺豎向反力：P3620KN,e33.2m,H13490KN,h15.65m，<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》e0pieiHihi34905.656203.22.71m,k0s4.45pi(4027.21895620)e01.641.32.71所以橋臺基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定滿足要求。2）抗滑移驗算根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 JTJD63-2007第4.4.2 條規(guī)定，對承臺基礎(chǔ)進行抗滑動驗算，其中基礎(chǔ)底面與地基土摩擦系數(shù)為 0.6。kcpiHipHiaP14027.2KN,P21895KN,P3620KN,H1a3490KN,H1p827KN,kcpiHip1.361.2Hia所以橋臺基礎(chǔ)的抗滑動滿足規(guī)范要求。3）承載力驗算根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTJD63-2007第4.2.2條規(guī)定，由于偏心距e0=2..24>b=1.48(b=8.9)可僅按受壓區(qū)計算基底最大壓應(yīng)力（不考慮基底6受拉力）?；刈畲髩簯?yīng)力為：2N2NPmaxb3da3(e0)a2其中：b8.9m,a7.1m,N6542.2KNPmax26542.2171KPa2000KPa(8.931.64)9.12所以橋臺基底承載力滿足要求。4）沉降量驗算按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 》JTJD63-2007第4.3.4條規(guī)定，計算橋臺基礎(chǔ)的最終沉降量，公式如下：ns ss0 s p0(ziaizi1) 砂巖壓縮模量：0.57Mpai1Esip0 p h<<<<<<精品資料》》》》》<<<<<<精品資料》》》》》6542.2(183.9883)7.9kpap0ph8.97.1按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTJD63-2007第4.3.6條規(guī)定，基底中心沉降計算深度znb(2.5