钢桥课程设计报告

钢桥课程设计报告

都匀市大十字人行天桥

学院：土木工程学院

班级：桥隧122

姓名：龙运泉

学号：1208070361

指导老师：赵金钢老师

2015 年11 月10 日

目录

1.概况.............................................. - 1 -

1.1.尺寸如下图： ................................. - 1 -

1.2.设计依据及规范................................ - 3 -

1.3.设计标准 ..................................... - 3 -

2.迈达斯设计内容 .................................... - 4 -

2.1. 结构有限元计算模型........................... - 4 -

2.2.荷载工况及模型受力图.......................... - 8 -

2.2.1. 结构自重................................ - 8 -

2.2.2. 楼梯作用............................... - 10 -

2.2.

3. 人群荷载............................... - 11 -

2.2.4. 温度荷载............................... - 12 -

2.2.5. 围栏荷载............................... - 13 -

2.2.6. 荷载组合............................... - 14 -

3.总结............................................. - 17 -

1.概况

人行天桥位于都匀市大十字，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161.8m，梁高1.2m，7#梯道采用136c和132c 钢梁，其余梯道采用132c 钢结构，主桥及梯道均采用吊装，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。该桥桥面宽3.5m，两侧梯道宽2.5m，上部结构为等截面钢箱梁，箱梁梁高1.2m。

1.1.尺寸如下图：

（1）人行天桥平面示意图：

（2）很断面图：

（3）纵断面图：

1.2.设计依据及规范

1)《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）

2)《钢结构设计规范》（GB50017-2001）

3)《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）

4)《公路桥梁钢结构设计规范》（JTJ 025-86）

5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG

D62-2004）

6)《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）

7)《桥梁用结构钢》（GB/T714-2000）

8)《钢结构制作安装施工规程》（YB9254-95）

9)《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）

1.3.设计标准

人群荷载：5KN/m2

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

梯道全宽：2.5m

栏杆扶手高度：1.2m

设计地震烈度：Ⅵ度设防

2.迈达斯设计内容

2.1. 结构有限元计算模型

本桥为八跨连续梁桥，分为两联，四跨一联，为圆形人行天桥。该桥模型由于每个桥墩的位置不能确定，每个桥墩需要作为一个控制点，共8个控制点；每个楼梯也需要作为一个控制点，共8个控制点。所以按每跨均分的形式分为169个节点和169个单元，模型见图2-1-1，节点表格见表2-1-1。

图2-1-1

2.2.荷载工况及模型受力图

2.2.1. 结构自重

结构重力系数取-1，-表示方向向下，结构自重剪力图、弯矩图和变形图分别见下图：（图2-2-1）、(图2-2-2)、(图2-2-3)。

图2-2-1 自重剪力图

图2-2-2 自重弯矩图

图2-2-3 自重变形图

2.2.2. 楼梯作用

楼梯以重力分力的形式作用于梁上，相关参数如表2-2-1。

楼梯作用的剪力图、弯矩图和变形图分别见下图：（图2-2-4）、(图2-2-5)、(图2-2-6)。

图2-2-4 楼梯作用剪力图

图2-2-5 楼梯作用弯矩图

图2-2-6 楼梯作用变形图

2.2.

3. 人群荷载

人群荷载取-5 KN/m，-表示方向向下，人群荷载的剪力图、弯矩图和变形图分别见下图：（图2-2-7）、(图2-2-8)、(图2-2-9)。

图2-2-7 人群荷载剪力图

图2-2-8 人群荷载弯矩图

2.2.4. 温度荷载

温度荷载取温度梯度差为5度，上不温度大衣下部温度，温度荷载的剪力图、弯矩图和变形图分别见下图：（图2-2-10）、(图2-2-11)、(图2-2-12)。

图2-2-10 温度荷载剪力图

图2-2-11 温度荷载弯矩图

2.2.5. 围栏荷载

栏杆均布荷载作用在整个结构的每个单元上面，均布荷载大小为-0.03KN/m，方向向下，剪力图、弯矩图和变形图分别见下图：（图2-2-13）、(图2-2-14)、(图2-2-15)。

图2-2-13 剪力图

图2-2-14弯矩图

图2-2-15变形图

2.2.6. 荷载组合

荷载效应组合分为按承载能力极限状态设计作用时作用效应的组合和按正常使用极限状态设计时效应的组合。按承载能力极限状态设计时作用效应的组合时的基本组合形式，永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：

式中：

S ud为承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；

γ0为结构重要性系数，按《交通规》规定的结构设计安全等级γ0=1.1；

γGi为第i 个永久作用效应的分项系数，此处取γGi=1.4；

S Gik、S Gid为第i 个永久作用效应的标准值和设计值；

γQ1为汽车荷载效应的分项系数，取γQ1=1.4；

S Q1k、S Q1d为汽车荷载效应的标准值和设计值；

γQj为在作用效应组合中，除汽车荷载效应、风荷载外的其他第j 个可变作用效应的分项系数，取γQj=1.4；

S Qjk、S Qjd为在作用效应组合中，除汽车荷载效应外的其他第j 个可变作用效应的标准值和设计值；

Yc为在作用效应组合中，除汽车荷载效应外的其他可变作用效

应的组合系数，此处取Yc=0.80；

按正常使用极限状态设计时的作用长期效应组合，永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：

结构在荷载组合作用下的总剪力图、总弯矩图、总位移图和总反力图分别见：（图2-2-16 ）、（图2-2-17）、（图2-2-18）和（图2-2-19）

图2-2-16 总剪力图

图2-2-17 总弯矩图

图2-2-18 总位移图

图2-2-19 总反力图

3.总结

通过这次对都匀市大十字人行天桥的模型建立，由荷载组合弯矩图中可以看出，最大弯矩位置在56号节点处，为最大不利截面，此处的最大弯矩值为-1600 KN/m，负号表示为上部受拉，最大剪力为390KN；最大位移变形发生在1号节点处，位移值为0.010m；最大位反力值为490KN。通过此次建模，更好的实践了我们学习的理论知识，加强了对软件的熟练，让我们从课本上学到的得以灵活运用，更好的诠释了学以致用。