工程概況

某天橋位于廣州某開發(fā)區(qū),根據(jù)天橋的地理位置并考慮當(dāng)?shù)卣囊?該天橋設(shè)置了兩座供人力三輪車及摩托車的坡道。天橋墩柱落在道路中心分隔帶或人行道外邊線上,樓梯及坡道布置于人行

道之外或綠化島內(nèi),樓梯采用三梯段布置。為了降低天橋施工期間對(duì)道路車流的影響以及為縮短施工工期,天橋主橋采用預(yù)制鋼箱梁,橋下凈空不小于

5.0 m。 橋 梁 平 面 布 置 為 曲 線 橋,位 于 半 徑 為

10.3m的平曲線上。主橋箱梁的橫斷面形式如圖1所示。

計(jì)算依據(jù)的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

行人荷載:主橋3.0kN/m2。

主橋?qū)挾?6.4 m（0.7 m 綠化花槽+5 m 橋面寬+0.7m 綠化花槽),橋下凈高大于5.0m。

抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn):按地震動(dòng)峰值加速度0.10g進(jìn)行設(shè)防。

鋼箱梁的計(jì)算模型

天橋平面布置為小半徑的曲線橋。該類橋型的顯著特點(diǎn)是彎矩與扭矩的耦合效應(yīng)導(dǎo)致橋梁內(nèi)、外側(cè)支座反力的不均勻,如果考慮不周很可能會(huì)導(dǎo)致支座脫空的現(xiàn)象[1;。本橋的一個(gè)特別之處就是橫橋向的外側(cè)懸臂上需要設(shè)置綠化所需的花槽,導(dǎo)致橫向的變形效應(yīng)明顯。為了能夠更加真實(shí)地模擬鋼箱梁各個(gè)方向的力學(xué)性能和變形性能,采用了空間有元軟件 MidasCivil進(jìn)行模擬,全橋全部采用厚板單元,可以輸出應(yīng)力、變形等基本數(shù)據(jù)﹔另外,對(duì)于支座加勁板、縱橫向加勁肋、花槽橫隔板均按照實(shí)際的 尺寸輸入到模型中。支座處采用主從約束來模擬, 在主節(jié)點(diǎn)處設(shè)置邊界條件。支座在 N1 處采用盆式橡膠支座,其余各處采用板式橡膠支座。

全橋模型俯視

荷 載

花槽荷載

花槽 L1:0.656x0.012x78.5=0.618kN/m L2:1.3454x0.012x78.5=1.267kN/m L3:18.3x10/2x0.001=0.0915kN/m

總重:0.618+1.267+0.0915=1.9765kN/m

花 槽 內(nèi) 填 充 物:0.65 x 0.49 x 1 x 23 = 7.325kN/m

人行道兩側(cè)欄桿:單側(cè)為0.51kN/m合計(jì):豎向力為9.8115kN/m

扭矩為（1.9765+7.325）x0.35=3.256kN/

m

二期恒載

1:2水泥砂漿找坡,橫坡1  ,考慮鋼板厚度的變化（20～12mm）,取一個(gè)偏安全的值計(jì)算:

板平均厚度為（2+4.5）/2+0.8=4.05cm荷載為0.0405x5x1x23=4.6575kN/m

2.5cm 火燒花崗石板:0.025x5x1x28=

3.5kN/m

2cm 厚1:4 干硬性水泥砂漿:0.02x5x1x

23=2.3kN/m

換算成面荷載為10.46/5=2.092kN/m2

SteelConstruction.2008 （11）,Vol.23,No.113

活 載

全橋總長度為81.677 m,按照《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）[2;的規(guī)定 ,行人荷載為:

w =   5-2×L-20 ×  20-B  =

80 20

3.026kN/m2 （1）

式中:L 為跨長﹔B 為寬度。支座沉降假定為5mm。

溫度荷載按 《公 路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG

D60-2004）[3;中4.3.10 的規(guī)定,混凝土橋面板鋼橋最高溫度為39 ℃,最低為-1 ℃,假定施工溫度為20 ℃,則系統(tǒng)整體升溫為39-20=19 ℃,整體降溫為20+1=21 ℃。

樓梯坡道傳來的荷載

樓梯:對(duì)于 N3、N1 支座處的樓梯牛腿,按均布?jí)毫奢d施加,荷載值為676/（0.18x0.25x2）= 7511kN/m2。N3支座處的坡道牛腿,按均布?jí)毫奢d施加,荷 載值為 725.5/（0.18x0.25x2）= 8061.1kN/m2。

坡道:支座 S1 處的坡道牛腿反力共計(jì) 1067 kN,按均布?jí)毫奢d施加,荷載值為1067/（0.18x 0.35x2）=8468.3kN/m2。

計(jì)算結(jié)果分析

模態(tài)分析