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东山公园建设项目桥梁工程
施工设计图(版次:A)
结构计算书
武汉市政工程设计研究院有限责任公司
2019年05月30日
东山公园建设项目桥梁工程
施工设计图(版次:A)
(工程规模:小型)
结构计算书
总经理:姚华
单位技术负责人:蒋乐
项目负责人:李运
(专业:路桥职称:正高职高级工程师)
结构专业负责人:谷粒
(职称:高级工程师)
武汉市政工程设计研究院有限责任公司
2019年05月30日
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第页
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1#桥结构计算书
一、工程概述
1、1#桥概况
1号桥全长52m,跨径组合为3×16m,上部为钢箱梁结构,桥梁全宽4m。桥墩为柱式墩,立柱为Y型钢柱,1.2m钻孔灌注桩基础。
2、采用的主要设计规范及标准
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015);
《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T3360-01-2018);
《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95);
《钢结构设计标准》(GB50017-2017);
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);
《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011);
《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011);
《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008);
与设计内容有关的各规范及设计标准。
3、计算说明
在保证结构安全、计算结果具有代表性的前提下对结构进行计算分析,具体计算概况和计算分析结果如下。
二、计算主要依据及相关技术参数
1、计算简介
本计算对天桥的主要结构进行空间建模,采用大型有限元分析程序MidasCivil进行空间分析计算,全桥采用梁单元进行建模。
2、计算参数
钢材弹性模型:E=2.06e11Pa;
密度:γ=7850Kg/m3;
泊松比:ν=0.3;
线膨胀系数:α=0.000012。
3、主要技术参数
自振频率:f>3.0Hz;
人群荷载计算最大竖向挠度:钢箱梁跨中yL/600;
Q345qd钢抗拉压强度设计值:;
Q345qd钢抗拉剪强度设计值:;
4、设计基本参数
(1)荷载
人群:5.0kN/m2;
钢材容重:γ=78.5kN/m3;
栏杆荷载:单侧4kN/m;
桥面铺装:2.3kN/m2;
风荷载:参照《全国基本风压图》取基本风压值W0=0.3kN/m2。
温度作用:体系升温:20℃;体系降温:20℃。
(2)荷载系数
按规范计。
(3)计算工况
工况Ⅰ:1.0×人群荷载;
工况Ⅱ:1.2×恒载+1.4×人群荷载+0.75×1.4×温度荷载+0.75×1.1×风荷载;
三、主要计算结果
1、计算模型
1#桥全长52m,跨径组合为3×16m,上部为钢箱梁结构,桥梁全宽4m。桥墩为柱式墩,立柱为Y型钢柱,1.2m钻孔灌注桩基础。。结构计算模型见下图1-1。各杆件均采用梁单元,共69个节点,58个单元。
图1-1钢箱梁结构计算模型
2、竖向挠度计算
由《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95)2.5.2条知,天桥上部钢箱梁结构,由人群荷载计算的主梁跨中截面最大竖向挠度不应超过的L/600(L为计算跨径),该限值为16000/600=26.7mm。由下图中数据可知,组合Ⅰ由人群荷载计算的最大竖向挠度为5.3mm,满足规范要求。
图1-2荷载组合I条件下竖向位移图
3、强度计算
由下图中数据可知,组合Ⅱ工况下钢箱梁最大拉压应力分别为42.8MPa和55.3MPa,均小于275MPa,满足规范要求。
图1-3荷载组合Ⅱ条件下最大组合应力图
图1-4荷载组合Ⅱ条件下最大组合应力图(上缘)
图1-5荷载组合Ⅱ条件下最大组合应力图(下缘)
4、自振频率计算
由下图中数据可知,钢箱梁竖向自振频率为5.25Hz,大于规范要求的3Hz,因此满足规范要求。
图1-6振型图(竖向)
5、基础承载力计算
由下图中数据可知,组合Ⅱ工况下主桥结构传递给基础的最大竖向力为963kN。
图1-7荷载组合Ⅱ条件下竖向反力图
本桥基础为机械成孔,按嵌岩桩设计。参照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)5.3.4,验算单桩轴向承载力,结果如下:
一、天然湿度的岩石单轴极限抗压强度标准值(黏土质岩)
1.天然湿度的岩石
单轴极限抗压强度
(kPa)
Ra
3600.0
2.土的容重加权平均
γ平均
22
二、输入基桩的基本参数
1.基桩的直径(m)
d
1.2
2.基桩嵌入基岩深度
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