中学高中扩容建设项目施工图设计-桥梁计算书

PAGE11中学高中扩容建设项目施工图设计桥梁计算书目录-PAGEi-目录1主要技术标准及计算内容 11.1主要规范标准 11.2技术标准 11.3设计计算内容 12计算参数和基本假定 22.1材料计算参数 22.2计算荷载 22.3计算工况 23钢梁计算 33.1计算模型 33.2承载能力极限状态验算 43.2.1拉/压弯构件腹板应力验算 43.2.2拉/压弯构件腹板最小厚度验算 53.2.3拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算 63.2.4拉/压弯构件整体稳定验算 73.3挠度验算及预拱度计算 83.4抗倾覆验算 93.5支反力计算 104下部结构计算 124.1台身计算 124.2桩基计算 145结论及建议 18人行桥计算书主要技术标准及计算内容1.1主要规范标准（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）（2）《钢结构设计规范》（GB50017—2017)（3）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）（4）《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011（2019版））（5）《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）（6）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）（7）《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》（JTG/T3310-2019）（8）《混凝土结构耐久性设计标准》（GBT50476-2019）（9）《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011）（10）国家其它相关规范、规定及技术标准。1.2技术标准（1）设计荷载：人群荷载按《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）3.1.3条计算。（2）桥面宽度：桥宽4-9.4m。（3）地震烈度：地震基本烈度为6度，Ⅱ类场地，地震动峰值加速度为0.05g。1.3设计计算内容（1）主梁承载能力极限状态计算；（2）下部结构计算。计算参数和基本假定2.1材料计算参数（1）钢材表2.1钢材材料物理性能指标强度等级弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kN/m3)线膨胀系数Q345206000.00079000.0000.31078.51.2e-005表2.2钢材材料的强度设计值强度等级厚度(mm)抗拉、抗压、抗弯fd(MPa)抗剪fvd(MPa)端面承压（刨平顶紧）fcd(MPa)Q345<=16275.000160.000355.000Q34516-40270.000155.000355.000Q34540-63260.000150.000355.000Q34563-80250.000145.000355.000Q34580-100245.000140.000355.0002.2计算荷载（1）恒载恒载：主梁结构自重，钢箱梁容重取78.5kN/m3；桥面铺装：桥面铺装容重取25kN/m3。（2）活载人群荷载按《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）3.1.3条计算；（3）整体温度整体升温20℃，整体降温-20℃。（4）温度梯度根据《公路桥涵设计通用规范》梯度升温按T1=25℃，T2=6.7℃，梯度降温乘-0.5计算。（5）不均匀沉降本项目墩台基础为嵌岩桩基础，不均匀沉降按-5mm考虑。2.3计算工况按图纸建模计算，模型采用施工阶段如下表施工工况表施工阶段施工内容1安装主梁2施加铺装、护栏等二期恒载钢梁计算3.1计算模型纵向计算利用通用商业有限元程序MidasCivil及midasCivilDesigner进行，纵向计算模型见图3-1：图3-1计算模型图（1）节点数量：146个；（2）单元数量：141个；（3）边界条件数量：12个；（4）施工阶段数量：2个，施工步骤如下： 施工阶段1:一次成桥；30.0天； 施工阶段2:二期；30.0天；根据计算，第一联钢箱梁竖向自振频率为4.1Hz＞3Hz，满足规范要求。3.2承载能力极限状态验算3.2.1拉/压弯构件腹板应力验算图表SEQ图表\*ARABIC1拉/压弯构件腹板应力验算包络图（梁1）图表SEQ图表\*ARABIC2拉/压弯构件腹板应力验算包络图（梁2）图表SEQ图表\*ARABIC3拉/压弯构件腹板应力验算包络图（梁3）图表SEQ图表\*ARABIC4拉/压弯构件腹板应力验算包络图（梯道梁1）图表SEQ图表\*ARABIC5拉/压弯构件腹板应力验算包络图（梯道梁2）结论：按照《钢规》公式5.3.1-3τd=γ0τ≤fvd、f≤1验算，τd=62.91MPa≤fvd=165.000MPa、f=0.459≤1，满足规范要求；3.2.2拉/压弯构件腹板最小厚度验算图表SEQ图表\*ARABIC6拉/压弯构件腹板最小厚度验算包络图（梁1）图表SEQ图表\*ARABIC7拉/压弯构件腹板最小厚度验算包络图（梁2）图表SEQ图表\*ARABIC8拉/压弯构件腹板最小厚度验算包络图（梁3）图表SEQ图表\*ARABIC9拉/压弯构件腹板最小厚度验算包络图（梯道梁1）图表SEQ图表\*ARABIC10拉/压弯构件腹板最小厚度验算包络图（梯道梁2）结论：按照《钢规》公式5.3.3-1tmin≤tw验算，tmin=7.091mm≤tw=14.000mm，满足规范要求；3.2.3拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算图表SEQ图表\*ARABIC11拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算包络图（梁1）图表SEQ图表\*ARABIC12拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算包络图（梁2）图表SEQ图表\*ARABIC13拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算包络图（梁3）图表SEQ图表\*ARABIC14拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算包络图（梯道梁1）图表SEQ图表\*ARABIC15拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算包络图（梯道梁2）结论：按照《钢规》公式5.4.1-1σ=γ0Nd/Aeff+γ0(My+Ndez)/Ay,eff+γ0(Mz+Ndey)/Az,eff≤fd验算，σ=123.237MPa≤fd=285.000MPa，满足规范要求；3.2.4拉/压弯构件整体稳定验算图表SEQ图表\*ARABIC16拉/压弯构件整体稳定验算包络图（梁1）图表SEQ图表\*ARABIC17拉/压弯构件整体稳定验算包络图（梁2）图表SEQ图表\*ARABIC18拉/压弯构件整体稳定验算包络图（梁3）图表SEQ图表\*ARABIC19拉/压弯构件整体稳定验算包络图（梯道梁1）图表SEQ图表\*ARABIC20拉/压弯构件整体稳定验算包络图（梯道梁2）结论：按照《钢规》公式5.3.2-1~2、5.4.2-1~4min（σsd,yi，σsd,zi）≤fd验算，min（σsd,yi，σsd,zi）=119.217MPa≤fd=285.000MPa，满足规范要求；3.3挠度验算及预拱度计算按CJJ69-95第2.5.2条规定，由人群荷载计算的挠度值不应超过下表规定的限值。表3.3.1竖向挠度限值桥梁结构形式简支或连续板梁梁的悬臂端部限值L/600L1/300表3.3.2挠度验算及预拱度表格梁-孔梁类型跨径(mm)节点fa(mm)fn(mm)挠度验算结果预拱值C(mm)梁1-1悬臂端400.00010.0111.333OK0.000梁1-2跨径内13424.74180.51926.849OK1.150梁1-3跨径内15198.302240.37130.397OK1.726梁1-4跨径内8647.186370.06017.294OK0.000梁1-5悬臂端9352.802536.15231.176OK24.948梁2-1悬臂端4445.526540.20114.818OK2.828梁2-2跨径内11672.921650.11923.346OK0.000梁2-3悬臂端8132.853826.01727.110OK24.651梁3-1悬臂端22377.143846.60174.591OK26.340梁3-2悬臂端461.3961060.4041.538OK1.517梯道梁1-1悬臂端700.0153430.1132.333OK0.000梯道梁1-2跨径内6572.4773470.39513.145OK0.779梯道梁1-3跨径内7402.5073550.70214.805OK3.313梯道梁1-4悬臂端439.8073600.1721.466OK2.797梯道梁2-1悬臂端700.0133240.0432.333OK0.000梯道梁2-2跨径内6831.8383290.79213.664OK0.984梯道梁2-3跨径内7701.8173361.38615.404OK3.375梯道梁2-4悬臂端460.1913410.4131.534OK2.675注：fa为人群荷载产生的挠度值，fn为挠度限值。3.4抗倾覆验算按《钢规》第4.2.2条规定，上部结构采用整体式截面的梁桥在持久状况下结构体系不应发生改变，并应按下列规定验算横桥向抗倾覆性能：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。当整联只采用单向受压支座支承时，符合下式要求：结论：倾覆验算-支反力表格支座节点编号组合名称Fz(kN)验算结果316倾覆1524.890OK321倾覆41.861OK314倾覆3135.755OK318倾覆3563.362OK320倾覆6242.379OK322倾覆1511.059OK323倾覆12286.744OK413倾覆156.101OK414倾覆153.170OK415倾覆359.543OK按照《桥规》第4.1.8条验算：支座反力Fz>0，满足规范要求；倾覆验算-稳定系数表格倾覆方向最不利支座节点编号组合名称∑Sbki(KN.m)∑Sski(KN.m)ki[k]验算结果右倾316倾覆224945.4721341.3153.68702.5000OK右倾318倾覆224945.4721341.3153.68702.5000OK右倾322倾覆224945.4721341.3153.68702.5000OK右倾414倾覆224945.4721341.3153.68702.5000OK左倾320倾覆253862.533678.6345.69162.5000OK左倾321倾覆253862.533678.6345.69162.5000OK左倾323倾覆253862.533678.6345.69162.5000OK左倾413倾覆253862.533678.6345.69162.5000OK3.5支反力计算表3.4.1支反力计算表位置恒载

(KN)人群max

(KN)人群min

(KN)升温

(KN)降温

(KN)0号台左支座92.5102.1-21.928.4-28.4右支座40.87.1-3.9-3.13.11号墩384.6297.3-4.1-93.993.92号墩左支座109.7-128.8201269.5-269.5右支座-120.6-272236-85.285.23号墩左支座966.7736.4-52.6-171.9171.9右支座409.6247.2-22.459.6-59.64号台左支座49.961.1-19.36.4-6.4右支座323.1279.8-8.3-66梯道墩0左支座11.917.7-7.21.8-1.8右支座11.829.9-2.52.7-2.7梯道墩177.3113.5-0.4-8.38.3主梁牛腿左支座15.4-1.728.62.6-2.6右支座13.3-4.518.91.2-1.2下部结构计算4.1台身计算本桥4号桥台按偏心受压构件计算，计算结果见下列表格。4.2桩基计算本计算书选用最不利受力状态下的桩基进行验算，验算结果如下表所示。直径1.2m桩基验算表桩周土层类型各土层厚度hi(m)桩侧摩阻力标准值qik(kPa)承载能力特征值fa0(kPa)受压桩径(m)填土7卵石土5752501.2强风化泥岩2753001.2中风化泥岩3——19351.2饱和抗压强度(MPa)中风化泥岩4.51桩侧部分受压承载力(KN)1782.6桩端部分受压承载力(KN)1836.2轴向受压承载力(kN)3618.8基础最大竖向力(kN)1875验算结果满足规范要求直径0.8m桩基验算表桩周土层类型各土层