东山公园桥梁计算书.doc

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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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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

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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