1、1. 工程概况本工程为福建省国省道干线纵二线磁灶井边至新垵段改造工程桩号 K206+488 处设置的人行天桥。桥梁上跨国道纵二线，桥梁综合考虑场地标高、道路断面以及远期人非混合道的拓宽需求，跨径布置为：2x26m 连续钢箱梁。2设计标准1 城市人行天桥与人行地道技术规范(CJJ 69-95)2 公路钢结构桥梁设计规范 （JTJ D64-2015）3 钢结构设计规范 （GB 50017-2003 ）4 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004 ）5 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007）6 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2015）7 城市桥
2、梁抗震设计规范 （CJJ 166-2011）8 公路桥梁抗震设计细则 （JTG/TB02-01-2008）9.钢管混凝土结构技术规范 （GB 50936-2014 ）10.钢结构焊接规范 （GB 50661-2001 ）3. 天桥设计标准1设计荷载：人群荷载：5.0 kN/m 2；栏杆推力：2.5kN/m；基本风压：1.56kN/m 2；2抗震设防烈度为 7 度，地震动峰值加速度为 0.15g，设计地震分组为第二组，设计特征周期为 0.40s，桥梁设防措施等级为 8 度，桥梁抗震设防类别 B 类；3净空高度：机动车道净空5.0m ，人非混合道净空4.5m ；4上部结构竖向自振频率3Hz；5环境
3、类别：类环境；6设计基准期：100 年，设计使用年限：50 年；7结构安全等级：一级。4人行天桥结构验算4.1 结构形式天桥主梁采用 2x26m 连续钢箱梁，主梁总长 55.5m，天桥主梁桥面净宽 4.2m，含栏杆全宽 4.5m；梯道净宽 3.2m，含栏杆全宽 3.5m。具体尺寸详见施工图设计图纸及相关文件。主梁墩顶设置板式橡胶支座，主桥墩柱采用钢筋砼花瓶桥墩，采用 150cm 钻孔灌注桩基础；梯道支墩均采用 60cm 钢管柱式墩，100cm 钻孔灌注桩基础。4.2 设计荷载及材料设计参数1. 荷载按公路桥涵设计通用规范中规定取值：一、永久荷载：1结构恒载：（1）钢容重 78.5kN/m3；（
4、2）主梁二期恒载：钢筋砼铺装加地砖平均厚 10cm，加上栏杆及其它荷载（横隔板重等） ，综合取 16.5kN/m；（3） 梯坡道重： A 梯道对主梁竖向力为 125.2kN，C 梯道对主梁的竖向力为202.3kN。2基础变位影响力：主梁支点处沉降 1cm，按不利组合。二、可变荷载：1基本可变荷载（1） 人群：按 5.0 kN/m2 全宽满布人群，程序自动按最不利加载。2其他可变荷载（1）均匀温度：结构总体温度变化，安装合拢温度取为 15，整体升温取 31 度，整体降温 18 度；（2）梯度温度：计算按照公路桥涵设计通用规范 （JGJD60-2004 ）中 4.3.10 中规定取值，负温度梯度按
5、照正温度梯度的 50%计算。图 4-1 主梁温度梯度示意图其中 T1=25，T2=6.7。（3） 风荷载：取基准风压 1.56 kN /m2，各工况取不利按不同风向加载；三、偶然荷载（1）地震力：抗震设防烈度为 7 度，不控制上部结构。2. 材料设计参数：主梁钢材为 Q345B，容重 78.5kN/m3，弹性模量 2.06x108MPa，热膨胀系数 1.2x10-5。4.3 荷载组合： 本桥设计安全等级为一级，结构重要性系数为 0=1.1。1）天桥主梁结构按以下组合取最不利：组合 1：1.1（结构恒载+人群+变位）组合 2：1.1（结构恒载+人群+变位+ 风载+梯度升温（或降温）组合 3：1.
6、1（结构恒载+人群+变位+ 风载+梯度升温（或降温）+整体升温（或降温） ）2）支反力组合：结构恒载+人群+变位+ 风载+梯度升温（或降温）+整体升温（或降温）3）自定义组合 1 ：人群（验算挠度）5）自定义组合 2 ：结构重力+人群（计算是否需要设置预拱度）6）偶然组合：地震水平力+1.0 kN /m 2 人群（控制下部结构计算）4.4 结构建模：MIDAS/civil 2013进行结构静动力计算。上部结构按实际情况建模分析，计算内力、挠度、支反力、应力以及结构特征值分析。桥梁共分 56 个单元，63 个节点。主梁采用钢箱截面，采用一般支撑及弹性连接模拟双支座。4.5 天桥上部结构验算：1计
7、算几何模型、三维模型图 4-2 主梁几何模型图 4-3 主梁三维模型2主梁内力图 4-4 主梁弯矩图主梁节点弯矩表 表 4-1节点号 荷载组合 弯矩（kNm） 节点号 荷载组合 弯矩（kNm）1 承载能力 1 0 29 承载能力 1 -4357.812 承载能力 1 -11.96 30 承载能力 1 -3649.953 承载能力 1 -65.09 31 承载能力 1 -2955.124 承载能力 1 552.42 32 承载能力 1 -2266.495 承载能力 1 1104.33 33 承载能力 1 -1575.936 承载能力 1 1590.63 34 承载能力 1 -873.827 承载
8、能力 1 2011.31 35 承载能力 1 -180.428 承载能力 1 2366.39 36 承载能力 1 448.629 承载能力 1 2655.86 37 承载能力 1 1012.0610 承载能力 1 2879.73 38 承载能力 1 1509.8911 承载能力 1 3037.98 39 承载能力 1 1942.1112 承载能力 1 3130.63 40 承载能力 1 2308.7313 承载能力 1 3157.67 41 承载能力 1 2609.7314 承载能力 1 3119.1 42 承载能力 1 2845.1315 承载能力 1 3014.92 43 承载能力 1 3
9、014.9216 承载能力 1 2845.13 44 承载能力 1 3119.117 承载能力 1 2609.73 45 承载能力 1 3157.6718 承载能力 1 2308.73 46 承载能力 1 3130.6319 承载能力 1 1942.11 47 承载能力 1 3037.9820 承载能力 1 1509.89 48 承载能力 1 2879.7321 承载能力 1 1012.06 49 承载能力 1 2655.8722 承载能力 1 448.62 50 承载能力 1 2366.3923 承载能力 1 -180.42 51 承载能力 1 2011.3124 承载能力 1 -873.8
10、2 52 承载能力 1 1590.6325 承载能力 1 -1575.93 53 承载能力 1 1104.3326 承载能力 1 -2266.49 54 承载能力 1 552.4227 承载能力 1 -2955.12 55 承载能力 1 -65.0928 承载能力 1 -3649.95 56 承载能力 1 -11.96图 4-5 主梁剪力图主梁节点剪力表 表 4-2节点号 荷载组合 弯矩（kNm） 节点号 荷载组合 弯矩（kNm）1 承载能力 1 49.21 29 承载能力 1 -673.612 承载能力 1 114.81 30 承载能力 1 -630.373 承载能力 1 -268.21 3
11、1 承载能力 1 -586.594 承载能力 1 -224.04 32 承载能力 1 -542.215 承载能力 1 -178.77 33 承载能力 1 -497.196 承载能力 1 -132.4 34 承载能力 1 -451.57 承载能力 1 -84.93 35 承载能力 1 -405.098 承载能力 1 -36.38 36 承载能力 1 -357.939 承载能力 1 13.24 37 承载能力 1 -309.9710 承载能力 1 63.93 38 承载能力 1 -261.1911 承载能力 1 115.66 39 承载能力 1 -211.5412 承载能力 1 168.41 40
12、 承载能力 1 -161.0113 承载能力 1 222.18 41 承载能力 1 -109.5714 承载能力 1 276.94 42 承载能力 1 -57.1815 承载能力 1 332.67 43 承载能力 1 -3.8216 承载能力 1 389.34 44 承载能力 1 50.5317 承载能力 1 446.92 45 承载能力 1 105.8918 承载能力 1 505.4 46 承载能力 1 162.2819 承载能力 1 564.73 47 承载能力 1 219.7120 承载能力 1 624.89 48 承载能力 1 278.221 承载能力 1 685.85 49 承载能力
13、 1 337.7722 承载能力 1 747.55 50 承载能力 1 398.4223 承载能力 1 809.98 51 承载能力 1 460.1624 承载能力 1 873.08 52 承载能力 1 523.0125 承载能力 1 936.82 53 承载能力 1 586.9526 承载能力 1 1001.15 54 承载能力 1 652.0127 承载能力 1 1066.03 55 承载能力 1 -31.8828 承载能力 1 1131.4 56 承载能力 1 03主梁应力图 4-6 主梁最大正应力图主梁最大正应力表 表 4-3节点号 荷载组合 最大正应力 （MPa） 节点号 荷载组合
14、最大正应力 (MPa)1 承载能力 1 12.3 29 承载能力 1 742 承载能力 1 12.5 30 承载能力 1 64.93 承载能力 1 13.2 31 承载能力 1 56.54 承载能力 1 10.7 32 承载能力 1 495 承载能力 1 8.6 33 承载能力 1 42.46 承载能力 1 6.86 34 承载能力 1 36.87 承载能力 1 5.47 35 承载能力 1 32.18 承载能力 1 -7.67 36 承载能力 1 27.89 承载能力 1 -10.1 37 承载能力 1 23.810 承载能力 1 -12 38 承载能力 1 20.111 承载能力 1 -1
15、3.3 39 承载能力 1 16.812 承载能力 1 -14.1 40 承载能力 1 13.913 承载能力 1 -14.4 41 承载能力 1 11.314 承载能力 1 -14 42 承载能力 1 -11.715 承载能力 1 -13.1 43 承载能力 1 -13.116 承载能力 1 -11.7 44 承载能力 1 -1417 承载能力 1 11.3 45 承载能力 1 -14.418 承载能力 1 13.9 46 承载能力 1 -14.119 承载能力 1 16.8 47 承载能力 1 -13.320 承载能力 1 20.1 48 承载能力 1 -1221 承载能力 1 23.8
16、49 承载能力 1 -10.122 承载能力 1 27.8 50 承载能力 1 -7.6723 承载能力 1 32.1 51 承载能力 1 5.4724 承载能力 1 36.8 52 承载能力 1 6.8625 承载能力 1 42.4 53 承载能力 1 8.626 承载能力 1 49 54 承载能力 1 10.727 承载能力 1 56.5 55 承载能力 1 13.228 承载能力 1 64.9 56 承载能力 1 12.5图 4-7 主梁最大剪应力图主梁最大剪应力表 表 4-4节点号 荷载组合 最大正应力 (MPa) 节点号 荷载组合 最大正应力 （MPa）1 承载能力 2 0 29 承
17、载能力 2 -11.92 承载能力 2 0.336 30 承载能力 2 -11.23 承载能力 2 -6.46 31 承载能力 2 -10.54 承载能力 2 -5.78 32 承载能力 2 -9.865 承载能力 2 -5.1 33 承载能力 2 -9.196 承载能力 2 -4.44 34 承载能力 2 -8.537 承载能力 2 -3.79 35 承载能力 2 -7.878 承载能力 2 -3.15 36 承载能力 2 -7.229 承载能力 2 -2.52 37 承载能力 2 -6.5810 承载能力 2 -1.91 38 承载能力 2 -5.9511 承载能力 2 -1.3 39 承
18、载能力 2 -5.3212 承载能力 2 -0.71 40 承载能力 2 -4.7113 承载能力 2 -0.128 41 承载能力 2 -4.114 承载能力 2 0.445 42 承载能力 2 -3.515 承载能力 2 1.01 43 承载能力 2 -2.9216 承载能力 2 1.56 44 承载能力 2 -2.3417 承载能力 2 2.1 45 承载能力 2 -1.7718 承载能力 2 2.63 46 承载能力 2 -1.2219 承载能力 2 3.15 47 承载能力 2 -0.67320 承载能力 2 3.67 48 承载能力 2 -0.13921 承载能力 2 4.17 4
19、9 承载能力 2 0.38322 承载能力 2 4.67 50 承载能力 2 0.89423 承载能力 2 5.16 51 承载能力 2 1.3924 承载能力 2 5.64 52 承载能力 2 1.8825 承载能力 2 6.11 53 承载能力 2 2.3626 承载能力 2 6.58 54 承载能力 2 2.8227 承载能力 2 7.04 55 承载能力 2 -1.2128 承载能力 2 7.5 56 承载能力 2 -0.518以上计算可得主梁最大正应力 =74.0 3Hz，满足规范要求。图 4-9 主梁 1 阶竖向振型图7整体稳定验算根据钢结构设计规范第 4.2.1 条及第 4.2.
20、4 条，h/b 0=1.2/4.5=0.26780(235/fy)=54.5，故应腹板应设置横向加劲肋，本桥主梁腹板还设置两纵向加劲肋，均为板肋。成立时，局部稳定满足，(100)4(900)2+( 120+58()2)21hw=1164mm， tw=16mm，=74MPa，=11.9MPa，a=1500mm 带入上式可得，故局部稳定满足要求。(116410016)4(74900)2+( 11.9120+58(11641500)2)2=0.003519支承加劲肋验算支承加劲肋满足 0+=1.1105360017200+43020=40.8=35502+=1.12105360017200+48020=86.5=270故支承加劲肋满足局部承压的要求。10支座反力图 4-10 主梁支座反力图持久状况人行天桥支座反力表 表 4-8墩柱号 支座 1 竖向反力（kN） 支座 2 竖向反力（kN） 水平力（kN）1（边墩） 695.5 480.9 18.3
