钢桥计算书

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I 目录 第1章 设计原始资料 ............................................................................................................... 2 1.1 工程概况 ............................................................................................................................. 2 1.2 设计标准 ............................................................................................................................. 2 1.3 主要规范 ............................................................................................................................. 2

第2章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 ...................................................................................... 3 2.1 尺寸拟定 ......................................................................................................................... 3 2.1.1 桥孔分跨 ..................................................................................................................... 3 2.1.2 主要材料及材料性能 ................................................................................................. 3 2.2 模型建立与分析 .............................................................................................................. 4 2.2.1 计算模型 ..................................................................................................................... 4

第3章 荷载内力计算 ................................................................................................................. 4 3.1 荷载工况及荷载组合 ......................................................................................................... 5 3.2 作用效应计算 ..................................................................................................................... 8 3.2.1 永久作用计算 ................................................................................................................. 8 3.3 作用效应组合 ................................................................................................................... 17 小结 ......................................................................................................................................... 22 第1章 设计原始资料 1.1 工程概况 本工程位于都匀市大十字路口,处在剑江中路和民族路的平交口,平面布置为圆形,半径为25.75m,主梁全长为161.8m,梁高1.2m,7#梯道采用136c和132c钢梁,其余梯道均采用132c钢结构,主桥及梯道均采用预制吊装,桥墩采用满灌混凝土钢管柱,主桥基础为桩基础,梯道基础采用扩大基础。

1.2 设计标准 人群荷载:5KN/m*m 天桥最低处桥下净空:不小于5.0m 桥梁横坡:双向0.5%。 桥面宽:3.5m 梯道宽度:2.5m 栏杆扶手高度:1.2m 设计地震烈度:VI度设防。

1.3 主要规范 1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 2)《钢结构制作安装施工规范》(YB9254-95); 3)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002); 4)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008); 5)《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95); 6)《钢结构设计规范》(CB50017-2003); 第2章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 2.1 尺寸拟定 本设计方案采用八跨一联钢结构变截面连续梁结构,全长161.8m。设计主跨为29.66m。 2.1.1 桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨一联的,也有做成多跨一联的。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求以及墩台、基础及支座构造,力学要求,美学要求等。本设计跨度,主要根据设计任务书来确定,其跨度组合为:(11.24+26.97+13.03+29.66+11.24+26.97+13.03+29.66)米。

跨中标准断面 2.1.2主要材料及材料性能 1)混凝土 表2-1 混凝土表格 强度等级 弹性模量(MPa) 容重(kN/m3) 线膨胀系数 f ck(MPa) f tk(MPa) f cd(MPa) f td(MPa)

C30 30000 23.8 0.00001 30.0 2.01 13.8 1.65

2)普通钢材 表2-2 普通钢材表格

普通钢筋 弹性模量(MPa) 容重(kN/m3) f sk(MPa) f sd(MPa) Q235qD 210000 78.5 235 195 Q345qD 206000 78.5 345 280

2.2 模型建立与分析 预制吊装施工的钢结构连续梁桥,采用有限元计算可按两阶段建模,第一阶段建模是考虑施工过程与结构体系及截面特性的匹配关系,形成第二阶段模型,然后进行相应的计算和验算。

2.2.1 计算模型 图2-1 结构简图 (1)节点数量:136 ; (2)单元数量:136; (3)边界条件数量:8 ;边界类型:4个(111111),4个(001000)。

第3章 荷载内力计算 3.1 荷载工况及荷载组合 1)恒载 1.一期恒载为梁部自重。钢材容重取7.85KN/m3,箱梁按实际断面计取重量。 2.二期恒载为栏杆集度,栏杆的长度为648.2m,不锈钢/碳素钢复合管质量13465.73kg,立柱钢板质量为9165.11kg。 荷载集度为:栏杆集度 =(13465.73+9165.11)*10/648.2= 34.91kg/m 3.梯道产生的节点点荷载:节点荷载=(24601.5+29457.7)*10/8*2=33.11kn

2)人群荷载 人群荷载为17.5KN/m。计算影响线如下所示(考虑篇幅,只列出部分影响线): 图3-1 L3/4截面弯矩影响线 图3-2 L/2截面弯矩影响线 图3-3 L/2截面剪力影响线 3)温度作用 体系初始温度15℃,最终温度为25℃。 4)荷载组合 荷载组合一: 自重+栏杆恒载+人群活载 ; 荷载组合二: 自重+人群活载+栏杆恒载+整体升温 ;

3.2 作用效应计算 3.2.1 永久作用计算 1)结构重力作用效应计算 1、一期结构重力内力计算 由一期结构重力产生的内力变化如图所示,内力值如下表所示。

表3-1一期结构重力内力 图3-5 一期结构重力弯矩分布 图3-6 一期结构重力剪力分布 2、节点荷载(梯道作用)作用效应计算 由节点荷载产生的内力变化如图所示,内力值如表所示: 表3-2 节点荷载内力 图3-7 节点荷载弯矩分布 图3-8 节点荷载剪力分布

3、由一期、二期结构自重和节点荷载作用效应计算 由一、二期结构重力和节点荷载作用效应产生的内力变化如图所示,内力值如表所示: 表3-3 节点荷载内力