重慶公路物流基地K3+485人行天橋工程計(jì)算書【全一冊(cè)】工號(hào)2019-06Y14重慶市市政設(shè)計(jì)研究院二O一九年十月重慶公路物流基地K3+485人行天橋工程計(jì)算書【全一冊(cè)】工號(hào)2019-06Y14院長(zhǎng)：楊弘教授級(jí)高級(jí)工程師注冊(cè)咨詢工程師總工程師：陳德玖教授級(jí)高級(jí)工程師項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：黃燦高級(jí)工程師編制人：鄧昭聰復(fù)核人：張路高級(jí)工程師審核人：劉宇高級(jí)工程師審定人：岳衛(wèi)東教授級(jí)高級(jí)工程師重慶市市政設(shè)計(jì)研究院二O一九年十月目錄重慶公路物流基地K3+485處人行天橋計(jì)算 1第一部分上部結(jié)構(gòu)計(jì)算 11縱向計(jì)算 11.1基本設(shè)計(jì)資料 11.2計(jì)算的基本假定 11.3采用的規(guī)范和計(jì)算程序 11.4主梁驗(yàn)算 22抗傾覆驗(yàn)算 5第二部分下部結(jié)構(gòu)計(jì)算 53橋墩驗(yàn)算 54電梯結(jié)構(gòu)計(jì)算 75結(jié)論 10重慶公路物流基地K3+485處人行天橋計(jì)算上部結(jié)構(gòu)計(jì)算縱向計(jì)算基本設(shè)計(jì)資料（1）橋?qū)挘禾鞓驑蛎鎸挘?.2m；（2）跨徑：天橋跨越道路段基本與道路垂直，跨徑布置為33.7m，全長(zhǎng)35.8m；（3）梁高：1.30米；（4）永久作用：結(jié)構(gòu)自重：混凝土25kN/m3；鋼材78.5kN/m3。二期荷載，裝飾荷載按照7kN/m。（5）可變作用人群荷載：4.5kN/m2溫度：結(jié)構(gòu)整體升溫40℃、降溫-20℃；基本風(fēng)壓按照《荷載規(guī)范》采用0.4kN/m2，重現(xiàn)期為50年。計(jì)算的基本假定（1）材料在荷載作用下處于線彈性階段；（2）各種荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的作用符合線形疊加原理；采用的規(guī)范和計(jì)算程序（1）采用的規(guī)范：1）《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）；2）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG-D60-2015）；3）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）4）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD63-2007）5）《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）6）《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）7）《鋼橋混凝土橋及結(jié)合橋》BS5400（2）采用的計(jì)算程序：使用“MidasCivil”程序?qū)χ髁哼M(jìn)行結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算，求得結(jié)構(gòu)在使用階段時(shí)的內(nèi)力、應(yīng)力和位移；按規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算各構(gòu)件截面是否滿足結(jié)構(gòu)承載力要求，材料強(qiáng)度要求和結(jié)構(gòu)的整體剛度要求。主梁驗(yàn)算（1）計(jì)算模型：圖1-4.1天橋計(jì)算模型（2）標(biāo)準(zhǔn)橫斷面：圖1-4.2天橋標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（3）結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算結(jié)果：1）承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算：內(nèi)力驗(yàn)算：圖1-4.3彎矩包絡(luò)圖（kN*m）圖1-4.4剪力包絡(luò)圖（kN）從計(jì)算結(jié)果可看出：在承載能力極限狀態(tài)下，最大彎矩M=4.52×103KN.m，最小彎矩M=-4.34×102KN.m；最大剪力V=5.79×102KN,最小剪力V=-6.09×102KN。強(qiáng)度驗(yàn)算：其應(yīng)力包絡(luò)圖如下：圖1-4.5鋼箱梁正應(yīng)力包絡(luò)圖(MPa)從計(jì)算結(jié)果可看出：在承載能力極限狀態(tài)下，鋼板最大組合應(yīng)力力83.3MPa＜f=270；滿足規(guī)范要求。2）正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算：根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）第條，對(duì)天橋在結(jié)構(gòu)重力和人群荷載作用下產(chǎn)生的撓度進(jìn)行驗(yàn)算。鋼箱梁自重作用下其變形圖：圖1-4.6自重+人群用下其變形圖(mm)人群荷載作用下其變形圖：圖1-4.7人群荷載作用下其變形圖(mm)從計(jì)算結(jié)果來看，在人群荷載作用下，其最大撓度f=10.54mm＜L/600=56.2mm，滿足規(guī)范《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》第條規(guī)定。同時(shí)該規(guī)范第條規(guī)定：天橋主梁結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，其值采用結(jié)構(gòu)重力和人群荷載產(chǎn)生的豎向撓度。當(dāng)結(jié)構(gòu)重力和人群荷載產(chǎn)生的向下?lián)隙炔怀^跨徑的1/1600時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。結(jié)構(gòu)重力+人群荷載產(chǎn)生豎向撓度：32.31mm＞L/1600=21.06mm，需要設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)拱度值為32.3mm。3）動(dòng)力計(jì)算結(jié)果：根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）第條規(guī)定，為避免共振，減少行人的不安全感，天橋上部結(jié)構(gòu)豎向自振頻率不應(yīng)小于3Hz。通過計(jì)算得天橋振型如圖：圖1-4.8自振頻率(Hz)從分析結(jié)果可以得出，其豎向振動(dòng)基頻為3.223Hz，滿足規(guī)范要求?？箖A覆驗(yàn)算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3362-2018第條，在基本組合情況下，支座保持受壓狀態(tài)；在作用標(biāo)準(zhǔn)組合狀態(tài)下，抗傾覆力矩為傾覆力矩的2.5倍。根據(jù)支座布置圖，人群荷載布置于傾覆力矩最大位置，計(jì)算圖紙如下。計(jì)算模型項(xiàng)目1-11-22-12-2li0301.2支座反力（kN）永久作用標(biāo)準(zhǔn)值193.7173.9188.1196.6不利荷載作用下的的標(biāo)準(zhǔn)值108.68.1183.6-63.7基本組合1.0RG+1..4RQ345.74185.24445.14107.42標(biāo)準(zhǔn)組合狀態(tài)ΣRGli0521.70250.73ΣRQli024.3076.31ΣRQli/ΣRRGli＞22.521.473.29滿足要求滿足要求根據(jù)抗傾覆計(jì)算結(jié)果，在作用基本組合時(shí)，結(jié)構(gòu)均不出現(xiàn)負(fù)反力，在作用標(biāo)準(zhǔn)組合下橫向的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)為3.29＞2.5滿足規(guī)范要求。下部結(jié)構(gòu)計(jì)算橋墩驗(yàn)算計(jì)算類別:單樁容許承載力樁類型:嵌巖樁樁截面周長(zhǎng):4.713m,樁截面面積:1.767m2巖石特征:抗壓強(qiáng)度Ra=4000.00KPa,樁嵌入巖石深度h=4.5m,系數(shù)C1=0.500,C2=0.040計(jì)算結(jié)果:容許承載力:[P]=6221KN＞995.8KN計(jì)算成功完成同時(shí)對(duì)墩身強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，本次建模通過彈性連接直接模擬支座，故提取豎向及水平荷載進(jìn)行驗(yàn)算對(duì)T3梯道墩樁基進(jìn)行矩形截面偏心受壓驗(yàn)算：對(duì)Z2主墩樁基進(jìn)行圓形截面樁基裂縫寬度驗(yàn)算：Wfk=0.020mm＜容許裂縫寬度:dfo=0.2mm4電梯結(jié)構(gòu)計(jì)算風(fēng)荷載按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第條，偏安全的按照圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載計(jì)算規(guī)定進(jìn)行計(jì)算取值，按照C地面粗糙度進(jìn)行考慮：；按照規(guī)范條參照雨棚類體型系數(shù)進(jìn)行取值；；電梯外圍為鋼化夾膠玻璃，風(fēng)荷載作用于玻璃上再傳遞至井架上，模型在模擬時(shí)采用板單元模擬玻璃，水平風(fēng)荷載作用于板面上分配至鋼井架上。根據(jù)電梯廠家提供上掛設(shè)備位置的支反力R=35kN，R2=30kN（1）計(jì)算模型：圖2-3.1電梯計(jì)算模型（2）結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算結(jié)果：1）變形計(jì)算：電梯不與主橋結(jié)構(gòu)相連，在水平風(fēng)荷載作用下為一懸臂受力構(gòu)件，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)B.1條撓度容許值為，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，電梯頂部最大位移值為0.161mm，遠(yuǎn)小于規(guī)范限值。圖2-3.2變形圖（mm）2）應(yīng)力計(jì)算：圖2-3.3電梯桿件應(yīng)力（mm）從計(jì)算結(jié)果可看出：在承載能力極限狀態(tài)下，鋼板最大組合應(yīng)力力14.7MPa＜f=215；滿足規(guī)范要求。3）整體抗傾覆計(jì)算轎廂荷載荷載、鋼架自重等荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下的反力值圖2-3.4標(biāo)準(zhǔn)組合下的柱底反力值(kN)水平風(fēng)荷載值為1.066kN/m2，水平荷載作用位置取框架高度的一半?；觾蓚€(gè)角點(diǎn)作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心，計(jì)算傾覆力矩和抗傾覆力矩。因此根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007，第條抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)為2.6＞1.5，能夠滿足規(guī)范要求。4）基底應(yīng)力圖2-3.5短期荷載柱底反力(kN)短期荷載效應(yīng)下，梯道柱頂?shù)姆戳χ等缟蠄D所示。按照規(guī)范《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007第條規(guī)定。以基底中心為矩心<180kp