某大跨度钢结构人行天桥设计（论文）.pdf

·122 · 随着城市道路的建设与发展，为了方便行人安全过街， 减少交通干扰，新建了大量过街天桥。而其中钢结构桥梁因 其外形轻巧、施工便捷、跨越能力较大，常被大量应用。 1 工程概况 本座天桥拟建于昆明市某小学大门口东侧位置，天桥跨 越日新路而设。现状日新路为双向 8车道，两侧设置有人非混 行道，同时在道路右侧设置有港湾式公交站台，中间和两侧 未设置绿化带。由于未设置绿化带，造成桥跨只能采用单跨 跨越，桥梁跨径为 42.2 m，全 长45.7 m；桥面全宽 4 m，净 宽3.5 m， 梯道全宽 3.5 m，净宽 3 m；桥下净空 5.5 m。 2 结构设计 2.1 ? cr 桥梁上部结构为一跨钢箱梁，箱梁截面高 1.7 m，单箱双室， 钢材均采用 Q345C 钢板。腹板厚度 12 mm，顶板宽度 4 m，底 板宽度 3 m，顶、底板厚度均为 14 mm；主梁内按规范要求设 置横隔板及加劲肋 ；桥面铺装采用 50 mm混凝土和 15 mm环 氧砂浆。下部桥墩形式采用钢管混凝土和钻孔桩基础。 2.2 ???{ （1）钢密度 78.5 kN/m 3。 （2）主梁二期永久荷载 ：考虑钢筋混凝土铺装、环氧砂 浆铺装以及雨篷荷载，综合取 15 kN/m；栏杆荷载取 3 kN/m。 （3）梯坡道重 ：两侧梯道对主梁竖向力均为 83 kN。 （4）横隔板荷载 ：综合考虑横隔板线荷载取 3.2 kN/m。 （5）人群 ：按 3.99 kN/m 2全宽满布人群，线荷载取 3.99× 3.5=14.0 kN/m 加载。 （6）均匀温度 ：结构总体温度变化，整体升温取 25℃， 整体降温 20℃ 。 （7）梯度温度 ：计算按照 JGJD 60—2004《公路桥涵设计 通用规范》中 4.3.10中规定取值，负温度梯度按照正温度梯度 的 50% 计算。 （8）雨篷风荷载 ：取基准风压 0.35 kN/m 2，各工况取不利 按不同风向加载。 （9）雨篷检修荷载 ：检修荷载取 0.5 kN/m²，检修荷载与 雪荷载不同时考虑。 2.3 ???? 主梁钢材为 Q345C，密度 78.5 kN/m 3，弹性模量2.06× 10 8 MPa，热膨胀系数 1.2× 10 –5。 2.4 f??e 2.4.1 简支梁模型（增加梁高） 不考虑墩柱建立上部结构模型，将栏杆、铺装及横隔板 等恒荷载转化为质量，比较 1.5 m, 1.7 m, 2.0 m梁高的竖向自 振频率值分别为 1.96 Hz, 2.36 Hz, 2.6 Hz。随着梁高增加频率逐 步提高，但仍不能满足规范 3 Hz的要求，且结构最大应力为 110 MPa，远小于材料的允许值。故通过单一的增加梁高来提 高频率并不经济，同时梁高增大显得厚重，阻碍视线，提升 桥面高度，且景观效果较差，不推荐采用。 2.4.2 简支梁模型（增加板厚） 不考虑墩柱建立上部结构模型，将栏杆、铺装及横隔板 等永久荷载转化为质量，比较 1.7 m梁高14 mm, 16 mm, 20 mm 板厚的的竖向自振频率值分别为 2.33 Hz, 2.36 Hz, 2.4 Hz。随着 板厚的增加，频率略微提高，主要对钢结构而言，截面刚度 同单位长度平均质量几乎是等比增减的，单纯增加板厚，对 调整结构的频率作用可以忽略不计，故不采用。 2.4.3 墩梁固接模型 将下部结构桥墩与上部结构固接，并整体建模，桩基与 土层采用“ M”法进行模拟，当梁高采用 1.7 m时，桥梁的竖 向自振频率值已经达到 3.43 Hz，满足规范要求。但是由于“M” 法进行桩土模拟时， M值取值和土层性质差异较大，且本项 目位于较软土层地区，且土层地质信息复杂，地下水位较高。 如采用“ M”法进行模拟与实际情况可能偏差较大，故本项目 不推荐采用。 ［摘 要］ n v??E1r? ???? ，?* t?5坤:r????4 ?仕?? 。 ???圈?堵仔之?其 c: 、 ?XPg仙?? ，八?<??? %? ，??c????4 ??$?亦 ；??t c??? 9??听??)v仙P ??? ?#? 。? 坤之 t?其? ?商??r?N仕???? ，??圈?堵 t ????? !k?仕?亦其