人行天橋結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、.林州市人行天橋結(jié)構(gòu)計(jì)算書審定：審核： 設(shè)計(jì)：2012年2月.;.目 錄一.工程概況- 1 -二.設(shè)計(jì)原則與標(biāo)準(zhǔn)- 1 -三.結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件截面- 2 -3.1 結(jié)構(gòu)布置- 2 -3.2 桿件截面- 3 -3.3 支座和邊界約束- 3 -四.荷載與作用- 4 -五.材料- 9 -六.構(gòu)件包絡(luò)應(yīng)力- 9 -6.1整體應(yīng)力分布- 9 -6.2拱結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)- 9 -6.3 橋面主梁、次梁應(yīng)力狀態(tài)- 11 -6.4 吊桿應(yīng)力狀態(tài)- 13 -七.模態(tài)分析- 14 -7.1特征周期- 14 -7.2特征模態(tài)- 14 -八.橋梁變形- 16 -8.1 豎向變形- 16 -8.2 水平變形- 17 -九.橋

2、梁整體穩(wěn)定分析- 18 -9.1 屈曲特征值- 18 -9.2 屈曲模態(tài)- 18 -十節(jié)點(diǎn)計(jì)算- 20 -10.1 吊桿節(jié)點(diǎn)- 20 -10.2 主梁ZL與GHL2連接處支座驗(yàn)算- 23 -10.3 主梁ZL與橋臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算- 26 -十一 基礎(chǔ)驗(yàn)算- 32 -11.1 基礎(chǔ)底面地基承載力驗(yàn)算- 32 -11.2 基礎(chǔ)背面地基承載力驗(yàn)算- 37 -11.3 基礎(chǔ)側(cè)面地基承載力驗(yàn)算- 42 -11.4 抗剪栓釘驗(yàn)算- 43 -11.5 施工安裝階段柱腳底板驗(yàn)算- 44 -.;.一. 工程概況河南省林州市人行天橋項(xiàng)目。采用中承式拱橋二. 設(shè)計(jì)原則與標(biāo)準(zhǔn)1、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （GB 50009-2

3、001）2、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50011-2010）3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50017-2003）4、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 （JGJ 81-2002）5、鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 （GBJ 50205-2001）6、城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 （CJJ 11-93）7、城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn) （CJJ 77-98）8、城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范 （CJJ 69-95）9、公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ004-93）10、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 （JTGD60-2004）11、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ025-86）12、公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ024-85）13、

4、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50010-2010）14、鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （TB10002.2-2005）15、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 （JGJ81-2002；J218-2002）16、公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列（JT/T 663-2006）17、公路橋梁板式橡膠支座（JT/T 4-2004）三. 結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件截面3.1 結(jié)構(gòu)布置圖1 三維結(jié)構(gòu)圖圖2 立面布置圖圖3 平面布置圖3.2 桿件截面3.3 支座和邊界約束拱結(jié)構(gòu)與橋面結(jié)構(gòu)之間通過單向可滑動(dòng)支座進(jìn)行連接，支座型號(hào)為GJZF4 350x550x72(單向) NR，實(shí)現(xiàn)橋面梁沿橋縱向可滑動(dòng)，橫向與拱結(jié)構(gòu)協(xié)同工作。拱腳與基礎(chǔ)固結(jié)約束；

5、橋面結(jié)構(gòu)的四個(gè)角點(diǎn)中，除一個(gè)為約束三個(gè)平動(dòng)自由度外，其他三個(gè)支座均為只約束豎向自由度。邊界約束情況如圖4所示（途中約束六位數(shù)字分別表示：平動(dòng)x向、平動(dòng)y向、平動(dòng)z向；轉(zhuǎn)動(dòng)繞x軸；轉(zhuǎn)動(dòng)繞y軸；轉(zhuǎn)動(dòng)繞z軸，0表示釋放；1表示約束）。圖4 邊界約束布置圖四. 荷載與作用1、 設(shè)計(jì)使用年限為100年2、 設(shè)計(jì)地震烈度為7度（0.15g）第二組類場(chǎng)地根據(jù)城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范 （CJJ 69-95）的規(guī)定，地震工礦組合中，考慮永久荷載和1.0 kN/m2的人群荷載。3、 橋面永久荷載47mm厚(平均厚度)細(xì)石混凝土：q1=25×0.047=1.2kN/m210mm厚EPDM聚亞安脂混合

6、顆粒塑膠：q2=15×0.010=0.15kN/m2考慮可能以后采用廣場(chǎng)瓷磚：q2=0.65kN/m2壓型鋼板自重：q2=0.15kN/m2綜上：橋面均布恒荷載 q=2.0kN/m2欄桿自重：0.2 kN/m廣告牌自重：1.0 kN/m2，兩側(cè)全長均有廣告牌，高度為4.2m掉面吊掛荷載：0.15 kN/m24、 可變荷載（1）、人群荷載：根據(jù)城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范 （CJJ 69-95），加載長度超過20m的情況下，人群荷載為;w=5-2×L-2080×20-B20=3.26kN/m2在計(jì)算中取3.5kN/m2（用于整體結(jié)構(gòu)計(jì)算）在設(shè)計(jì)喬面板時(shí)，人群荷載取

7、 5.0kN/m2（用于橋面板計(jì)算）（2）、按100年考慮基本雪荷載：0.45kN/m2（3）、風(fēng)荷載基本風(fēng)壓：0.55kN/m2（按100年為設(shè)計(jì)周期）a、 廣告牌：由于兩側(cè)廣告牌之間空間開放，因此分別考慮兩側(cè)風(fēng)荷載，且其數(shù)值和方向相同單側(cè)廣告牌體型系數(shù)：1.3風(fēng)振系數(shù)：1.5高度分布系數(shù)：1.25（按B類場(chǎng)地，20m高度）單側(cè)廣告牌上的風(fēng)荷載作用于主梁上，折算線荷載：p=1.5×1.3×1.25×0.55×4.2=5.63kN/mb、 拱側(cè)面（考慮兩片拱承受風(fēng)荷載，數(shù)值相同，方向相同）：?jiǎn)纹绑w型系數(shù)：1.4風(fēng)振系數(shù)：1.5高度分布系數(shù)：1.25（按

8、B類場(chǎng)地，20m高度）單側(cè)拱側(cè)面上的風(fēng)荷載，折算線荷載（考慮拱側(cè)面寬度為1.5m）：p=1.5×1.4×1.25×0.55×1.5=2.16kN/m綜上，風(fēng)荷載在計(jì)算模型中的分布情況如圖5.圖5 風(fēng)荷載布置圖（4）、雪荷載基本風(fēng)壓：0.45 kN/m2（按100年考慮）（5）、欄桿荷載水平力：2.5 kN/m豎向力：1.2 kN/m5、 溫度作用設(shè)計(jì)溫度變化范圍：-210C+570C，合攏溫度為±100C6、 荷載組合A、 非地震組合組合恒荷載人群荷載風(fēng)荷載升溫降溫組合恒荷載人群荷載風(fēng)荷載升溫降溫11.2301.2-0.841.221.21.4

9、311.2-0.841.231.21.4321.20.98-0.841.241.21.40.84331.20.98-0.841.251.21.4-0.84341.3561.21.40.72351.350.9871.21.40.72361.350.8481.21.40.840.72371.35-0.8491.21.4-0.840.72381.350.72101.21.4391.350.72111.20.981.4401.350.980.84121.21.40.72411.350.98-0.84131.21.40.72421.350.980.72141.20.981.40.72431.350.98

10、0.72151.20.981.40.72441.350.840.72161.2-1.4451.350.840.72171.20.98-1.4461.350.980.840.72181.2-1.40.72471.350.980.840.72191.2-1.40.72481.35-0.840.72201.20.98-1.40.72491.35-0.840.72211.20.98-1.40.72501.350.98-0.840.72221.21.2511.350.98-0.840.72231.21.25211.4241.20.981.25311.40.72251.20.981.25411.40.72

11、261.20.841.2551-1.4271.20.841.2561-1.40.72281.20.980.841.2571-1.40.72291.20.980.841.2B、 地震組合組合恒荷載人群荷載風(fēng)荷載水平地震y水平地震x豎向地震組合恒荷載人群荷載風(fēng)荷載水平地震y水平地震x豎向地震11.21.21.36711.321.21.2-1.3681-1.331.21.20.281.36910.281.341.21.2-0.281.3701-0.281.351.21.20.28-1.37110.28-1.361.21.2-0.28-1.3721-0.28-1.371.21.21.37311.381

12、.21.2-1.3741-1.391.21.20.281.37510.281.3101.21.2-0.281.3761-0.281.3111.21.20.28-1.37710.28-1.3121.21.2-0.28-1.3781-0.28-1.3131.21.21.37911.3141.21.2-1.3801-1.3151.21.20.281.38110.281.3161.21.2-0.281.3821-0.281.3171.21.20.28-1.38310.28-1.3181.21.2-0.28-1.3841-0.28-1.3191.21.21.30.58511.30.5201.21.2-1

13、.30.5861-1.30.5211.21.21.3-0.58711.3-0.5221.21.2-1.3-0.5881-1.3-0.5231.21.21.30.58911.30.5241.21.2-1.30.5901-1.30.5251.21.21.3-0.59111.3-0.5261.21.2-1.3-0.5921-1.3-0.5271.21.20.51.39310.51.3281.21.20.5-1.39410.5-1.3291.21.2-0.51.3951-0.51.3301.21.2-0.5-1.3961-0.5-1.3311.21.20.51.39710.51.3321.21.20.

14、5-1.39810.5-1.3331.21.2-0.51.3991-0.51.3341.21.2-0.5-1.31001-0.5-1.3351.21.20.281.30.510110.281.30.5361.21.20.28-1.30.510210.28-1.30.5371.21.20.281.3-0.510310.281.3-0.5381.21.20.28-1.3-0.510410.28-1.3-0.5391.21.20.281.30.510510.281.30.5401.21.20.28-1.30.510610.28-1.30.5411.21.20.281.3-0.510710.281.3

15、-0.5421.21.20.28-1.3-0.510810.28-1.3-0.5431.21.20.280.51.310910.280.51.3441.21.20.280.5-1.311010.280.5-1.3451.21.20.28-0.51.311110.28-0.51.3461.21.20.28-0.5-1.311210.28-0.5-1.3471.21.20.280.51.311310.280.51.3481.21.20.280.5-1.311410.280.5-1.3491.21.20.28-0.51.311510.28-0.51.3501.21.20.28-0.5-1.31161

16、0.28-0.5-1.3511.21.2-0.281.30.51171-0.281.30.5521.21.2-0.28-1.30.51181-0.28-1.30.5531.21.2-0.281.3-0.51191-0.281.3-0.5541.21.2-0.28-1.3-0.51201-0.28-1.3-0.5551.21.2-0.281.30.51211-0.281.30.5561.21.2-0.28-1.30.51221-0.28-1.30.5571.21.2-0.281.3-0.51231-0.281.3-0.5581.21.2-0.28-1.3-0.51241-0.28-1.3-0.5

17、591.21.2-0.280.51.31251-0.280.51.3601.21.2-0.280.5-1.31261-0.280.5-1.3611.21.2-0.28-0.51.31271-0.28-0.51.3621.21.2-0.28-0.5-1.31281-0.28-0.5-1.3631.21.2-0.280.51.31291-0.280.51.3641.21.2-0.280.5-1.31301-0.280.5-1.3651.21.2-0.28-0.51.31311-0.28-0.51.3661.21.2-0.28-0.5-1.31321-0.28-0.5-1.3設(shè)計(jì)溫度變化范五. 材料

18、鋼材：主梁、主拱、吊桿、橫梁、耳板、肋板等采用Q345B 銷軸采用45號(hào)鋼混凝土：橋面、基礎(chǔ)采用C30混凝土六. 構(gòu)件包絡(luò)應(yīng)力6.1整體應(yīng)力分布圖6 整體應(yīng)力分布計(jì)算結(jié)果表明：采用本設(shè)計(jì)方案的拱橋整體強(qiáng)度應(yīng)力處于安全狀態(tài)，最大應(yīng)力發(fā)生在拱腳附近區(qū)域。下文將詳細(xì)介紹各主要構(gòu)件的應(yīng)力數(shù)值。6.2拱結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)圖7 拱結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布圖圖7所示的是主拱和拱橫梁的應(yīng)力分布情況，最大應(yīng)力發(fā)生在拱腳附近，最大值為142MPa，小于Q345鋼的屈服強(qiáng)度；若不考慮加勁肋對(duì)箱形截面的作用，即僅考慮40tw（tw為腹板厚度）的有效截面，則拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)力比如圖8。圖8 拱結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布圖(僅考慮有效截面)計(jì)算結(jié)果文件如下圖

19、：圖9 拱腳計(jì)算結(jié)果 (僅考慮有效截面)上圖所示的計(jì)算結(jié)果表明：即使僅考慮40tw的有效截面，拱腳最大應(yīng)力比為0.9，因此，拱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求。6.3 橋面主梁、次梁應(yīng)力狀態(tài)圖10 橋面梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布圖橋面梁的最大應(yīng)力比在0.35以下，因此滿足要求，計(jì)算結(jié)果如圖11。圖11 主梁計(jì)算結(jié)果6.4 吊桿應(yīng)力狀態(tài)圖12 吊桿應(yīng)力分布圖圖12所示的計(jì)算結(jié)果表明：吊桿的最大拉應(yīng)力為152MPa，因此滿足鋼材Q345B強(qiáng)度要求，計(jì)算結(jié)果見圖13。圖13 吊桿計(jì)算結(jié)果七. 模態(tài)分析7.1特征周期表1 特征周期表階數(shù)特征周期 /s階數(shù)特征周期 /s10.5960.1820.4770.1630.3380.164

20、0.2790.1550.27100.147.2特征模態(tài) 圖14 第一階模態(tài) 圖15 第二階模態(tài)圖16 第三階模態(tài)圖17 第四階模態(tài)圖18 第五階模態(tài)圖14圖18所示的計(jì)算結(jié)果表明：在前五階特征模態(tài)中，第一階、第二階和第五階特征模態(tài)是橫橋向模態(tài)；第三階和第四階模態(tài)為豎向模態(tài)，其中第三階模態(tài)所對(duì)應(yīng)的特征頻率為3.03Hz，滿足城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范（CJJ 69-95）中關(guān)于人行天橋豎向頻率至少3Hz的要求。八. 橋梁變形8.1 豎向變形圖19 豎向變形在永久荷載和人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，橋梁的最大豎向變形為26.4mm，按支座間距離為66.04m計(jì)算，撓度為1/2500，滿足城市人行天

21、橋與人行地道技術(shù)規(guī)范（CJJ 69-95）中關(guān)于人行天橋主梁豎向撓度小于1/600的要求，另外，由于撓度小于1/1600，因此可不預(yù)起拱，但為了更好的排水，在本設(shè)計(jì)中，主梁沿縱向設(shè)置0.5%的坡度。8.2 水平變形考慮到橋梁兩側(cè)面掛有大面積廣告牌，橫向風(fēng)荷載對(duì)橋梁的作用較大，因此需關(guān)注橋梁的橫向變形。圖20顯示了橋梁在橫向風(fēng)荷載作用下的變形。圖20 水平變形圖20所示的結(jié)果表明拱頂點(diǎn)的最大水平位移為51mm（拱跨為70.8m，變形約為1/1400）；橋面最大橫向位移為26mm（橋面梁跨度按為73.8m，變形約為1/2800）。九. 橋梁整體穩(wěn)定分析9.1 屈曲特征值表2 屈曲特征值階數(shù)特征值階

22、數(shù)特征值126.3656.0229.3762.3337.2863.3441.5969.1545.11072.89.2 屈曲模態(tài)圖21 第一階屈曲模態(tài)圖22 第二階屈曲模態(tài)圖23 第三階屈曲模態(tài)圖24 第四階屈曲模態(tài)圖25 第五階屈曲模態(tài)上述結(jié)果表明：橋梁的前五階屈曲模態(tài)主要表現(xiàn)為拱結(jié)構(gòu)平面外失穩(wěn)。其中，第一階屈曲模態(tài)所對(duì)應(yīng)的特征值是26.3，表明整體結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性。十節(jié)點(diǎn)計(jì)算 10.1 吊桿節(jié)點(diǎn)吊桿采用圓管127x8，與主拱和橋面橫梁的連接方式如圖26所示：圖26 吊桿節(jié)點(diǎn)（1） 銷軸計(jì)算計(jì)算結(jié)果顯示吊桿最大拉力為455kN，吊桿截面為圓管127x8，其截面積為2991mm。銷軸（45號(hào)

23、鋼）直徑為60mm，其截面積A1:A1=0.25×3.14159×602=2827.4mm2根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ025-86）給出的45號(hào)鋼的允許剪應(yīng)力為125MPa，所對(duì)應(yīng)的極限抗剪承載力FV為：FV=2×2827.4×125=706.9kN>455kN因此，銷軸的抗剪承載力滿足要求。按銷軸抗彎較不利情況考慮，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下兩種情況：圖27 銷軸抗彎計(jì)算簡(jiǎn)圖對(duì)于第一種情況，最大彎矩：W=0.25×455×0.056=6370kNmm截面轉(zhuǎn)動(dòng)慣性矩I=1/64×3.14159×604=6

24、.36×10-7m4銷軸彎曲應(yīng)力為=6370×0.0306.36×10-7=300.5MPa對(duì)于第二種情況，最大彎矩：W=0.5×11.4×202=2280kNmm銷軸彎曲應(yīng)力為=2280×0.0306.36×10-7=107.5MPa因此，滿足公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ025-86）給出的45號(hào)鋼的允許彎應(yīng)力為360MPa（2） 耳板計(jì)算A、 耳板有效截面抗拉承載力計(jì)算耳板最小有效截面積：A2=2×32×（78.5-30-0.5）=3072mm2Pn=3072×295=906.2

25、kN=906.3455=1.99>1.4滿足鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （TB10002.2-2005）中大于1.4的要求。B、 耳板承壓計(jì)算耳板承壓應(yīng)力：=455/（32×60）=237MPa公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ025-86）中規(guī)定Q345鋼的銷軸承壓應(yīng)力限值為300MPa，因此滿足要求。C、 耳板抗剪計(jì)算耳板抗剪截面：A=2ta+d2=2×32×100-30.5+30=6368mm2=0.6×6368×295455×1000=2.44>1.33因此耳板抗剪強(qiáng)度滿足要求。D、 耳板抗剪計(jì)算（1） 孔徑與銷

26、軸直徑相差不大于1mm，滿足要求。（2） 孔端耳板a=69.5>1.33b=63.8，滿足要求。10.2 主梁ZL與GHL2連接處支座驗(yàn)算（1） 支座驗(yàn)算根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力大小，在主梁ZL與GHL2之間的連接采用四氟滑板橡膠支座GJZF4 350x550x72(單向) NR，根據(jù)公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列（JT/T 663-2006）確定，該支座的最大承壓力標(biāo)準(zhǔn)值為1836kN，順橋向最大位移為90mm，允許轉(zhuǎn)角為0.0056rad（按照寒冷地區(qū)考慮）。通過本橋梁的計(jì)算，得到支座處最大承壓力為680kN，支座處順橋向最大位移為39mm，最大轉(zhuǎn)角為0.003rad，另外側(cè)向通過抵擋構(gòu)造實(shí)

27、現(xiàn)側(cè)向約束。因此本支座滿足結(jié)構(gòu)要求。（2） 擋塊驗(yàn)算圖28 支座節(jié)點(diǎn)支座處水平力為980kN。需驗(yàn)算的內(nèi)容包括，ZL與支座上鋼板間的焊縫、下鋼板與GHL2之間的焊縫、擋塊的強(qiáng)度驗(yàn)算。A、 上鋼板與ZL之間的連接=9802×1.22×0.7×10×720=79.7MPa<200MPa滿足要求B、 下鋼板與GHL之間的連接有水平引起彎矩W為W=980×0.15=147kNm=980/(2×0.7×14×900)=55.6MPa=147×30.7×14×9002=55.6MPa(1.2

28、2)2+2=2077+3091=71.9MPa<200MPa 滿足要求C、 擋塊強(qiáng)度驗(yàn)算圖25 擋塊截面截面特性如下： 質(zhì)心到截面上、下外邊沿的距離分別為：y0上=62mmy0下=158mmA=24600mm2I=1.1379×108mm2W=7.202×105mm2=147×1067.202×105=204.1MPa平均剪力：=980×100024600=39.8MPa2+32=204.12+3×39.82=215.4MPa滿足要求。10.3 主梁ZL與橋臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算圖26主梁橋臺(tái)支座（1） 第一類支座，如圖26圖26 第一

29、類橋臺(tái)支座整體結(jié)構(gòu)計(jì)算得到反力： 豎向壓力：137.8kN 豎向拉力：202.1kN在豎向壓力作用下，僅考慮主梁與底板連梁的角焊縫傳遞豎向力：FU=2×0.7×10×(300-2×10)×200=784kN>137.8kN在豎向拉力作用下，抗拉構(gòu)造的受力如下圖： 圖27 抗拉構(gòu)造受力簡(jiǎn)圖最大彎矩:MMax=101×（0.15+0.1）=25.3kNm最小抗彎截面轉(zhuǎn)動(dòng)慣性矩:IMin=112×16×1103+2×20×200×652=3.56×107mm4最大抗彎應(yīng)力:=

30、25.3×106×753.56×107=53.3MPa<295MPa底部焊縫最大正應(yīng)力:I=112×2×0.7×10×1083+2×(2×0.7×10)×200×922=4.89×107mm4A=2×200×2×0.7×10+2×0.7×10×108=7112mm2=25.3×106×1004.89×107+101×1037112=65.9MPa<

31、;200MPa上述計(jì)算結(jié)果表明第一類橋臺(tái)支座滿足要求。（2） 第二類支座，如圖28圖28 第二類橋臺(tái)支座整體結(jié)構(gòu)計(jì)算得到反力： 縱向水平力：324.2kN 橫向水平力：98.8kN 豎向力：280.9kN（拉力）；156.3（壓力）（A）連接角焊縫驗(yàn)算不考慮側(cè)向肋板的作用，即僅考慮通過主梁與底板連梁的角焊縫傳遞作用力：由于側(cè)向水平力的作用點(diǎn)位于主梁截面中心，因此應(yīng)考慮水平力引起的彎矩：M=98.8×1.28/2=63.2kNm在豎向力和彎矩的共同作用下的焊縫正應(yīng)力為：=63.2×106500×（0.7×14×632）+280.9×10

32、32×0.7×14×632=20.4+22.7=43.1MPa在水平力作用下的焊縫剪應(yīng)力為：=324.22+98.822×0.7×14×632=27.4MPa綜合應(yīng)力為：（f）2+2=（43.11.22）2+27.42=44.7MPa<200MPa（B）錨栓抗拉驗(yàn)算錨栓承受豎向力的作用，采用6個(gè)M36的錨栓，單個(gè)極限抗拉承載力為114.4kN。 錨栓所承受的最大拉力為：F=280.96+63.2×1000×6803×6802=46.8+31.0=77.8kN<114.4kN（C）埋件驗(yàn)算圖29

33、 埋件圖1）當(dāng)埋件在豎向拉力、彎矩和剪力同時(shí)作用下（假設(shè)不考慮錨栓的作用）：彎矩：M=98.8×12802+30=66.2kNm拉力： F=280.9kN剪力： V=324.22+98.82=338.9kNAS>Vrvfy+N0.8bfy+M1.3rbfyz其中： r=0.85 v=4.0-0.08×2014.3300=0.524 b=0.6+0.25×3020=0.975因此：Vrvfy+F0.8bfy+M1.3rbfyz=338.9×1030.85×0.524×300+280.9×1030.8×0.975

34、×300+66.2×1061.3×0.85×0.975×300×560=2536+1200+366=4102mm2實(shí)配As=20×314.2=6284mm2，因此滿足要求。2）當(dāng)埋件在豎向壓力、彎矩和剪力同時(shí)作用下：彎矩：M=98.8×12802+30=66.2kNm壓力： N=156.3kN剪力： V=324.22+98.82=338.9kNAS>V-0.3Nrvfy+M-0.4Nz1.3rbfyzAS>M-0.4Nz0.4rbfyz其中： r=0.85 v=4.0-0.08×2014.33

35、00=0.524 b=0.6+0.25×3020=0.975因此：V-0.3Nrvfy+M-0.4Nz1.3rbfyz=（338.9-0.3×156.3）×1030.85×0.524×300+66.2×106-0.4×156.3×560×1031.3×0.85×0.975×300×560=2185+172.3=2357mm2M-0.4Nz0.4rbfyz=66.2×106-0.4×156.3×560×1030.4×0

36、.85×0.975×300×560=560mm2實(shí)配As=20×314.2=6284mm2，因此滿足要求。十一 基礎(chǔ)驗(yàn)算驗(yàn)算內(nèi)容：1. 基礎(chǔ)底面地基承載力驗(yàn)算2. 基礎(chǔ)背面地基承載力驗(yàn)算3. 基礎(chǔ)側(cè)面地基承載力驗(yàn)算4. 抗剪栓釘驗(yàn)算5. 施工安裝階段柱腳底板驗(yàn)算6. 基礎(chǔ)傾覆驗(yàn)算（考慮結(jié)構(gòu)整體，不會(huì)發(fā)生平面內(nèi)傾覆，不需驗(yàn)算）11.1 基礎(chǔ)底面地基承載力驗(yàn)算11.1.1 已知條件： 基礎(chǔ)尺寸(單位mm): b1=7300, b11=3650, a1=4000, a11=1300, h1=9234 柱:方柱, A=600mm, B=2000mm 設(shè)計(jì)值：N=

37、2084.00kN, Mx=810.00kN.m, My=3345.00kN.m 標(biāo)準(zhǔn)值：Nk=1543.70kN, Mxk=600.00kN.m, Myk=2477.78kN.m 混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30, fc=14.30N/mm2 鋼筋級(jí)別：HRB400, fy=360N/mm2 基礎(chǔ)混凝土保護(hù)層厚度：40mm 基礎(chǔ)與覆土的平均容重：25.00kN/m3 修正后的地基承載力特征值：1000kPa 基礎(chǔ)埋深：9.23m 作用力位置標(biāo)高：-8.234m計(jì)算要求： (1)基礎(chǔ)抗彎計(jì)算 (2)基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算 (3)基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算 (4)地基承載力驗(yàn)算單位說明： 力：kN, 力矩：kN.m, 應(yīng)力：k

38、Pa11.1.2. 基底反力計(jì)算：11.1.2.1 統(tǒng)計(jì)到基底的荷載 標(biāo)準(zhǔn)值:Nk = 1543.70, Mkx = 1680.59, Mky = 2477.78 設(shè)計(jì)值:N = 2084.00, Mx = 2268.80, My = 3345.0011.1.2.2 承載力驗(yàn)算時(shí),底板總反力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa): 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 pkmax = (Nk + Gk)/A + |Mxk|/Wx + |Myk|/Wy= 439.79 kPa pkmin = (Nk + Gk)/A - |Mxk|/Wx - |Myk|/Wy = 127.64 kPa pk = (Nk + Gk)/A = 283.

39、72 kPa 各角點(diǎn)反力 p1=300.30 kPa, p2=439.79 kPa, p3=267.13 kPa, p4=127.64 kPa11.1.2.3 強(qiáng)度計(jì)算時(shí),底板凈反力設(shè)計(jì)值(kPa): 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合 pmax = N/A + |Mx|/Wx + |My|/Wy = 282.07 kPa pmin = N/A - |Mx|/Wx - |My|/Wy = -139.33 kPa p = N/A = 71.37 kPa 各角點(diǎn)反力 p1=93.76 kPa, p2=282.07 kPa, p3=48.98 kPa, p4=-139.33 kPa pmin=-139.33kP

40、a < 0,11.1.3 地基承載力驗(yàn)算: pk=283.72 < fa=1000.00kPa, 滿足 pkmax=439.79 < 1.2*fa=1200.00kPa, 滿足11.1.4 基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算: 抗剪驗(yàn)算公式 V<=0.7*h*ft*Ac GB50010-2002第7.5.3條 (剪力V根據(jù)最大凈反力pmax計(jì)算)第1階(kN): V下=2059.13, V右=2989.97, V上=4941.91, V左=2989.97砼抗剪面積(m2): Ac下=67.08, Ac右=36.76, Ac上=67.08, Ac左=36.76 抗剪滿足.11.1.5 基礎(chǔ)抗沖

41、切驗(yàn)算: 抗沖切驗(yàn)算公式 Fl<=0.7*hp*ft*Aq GB50007-2002第8.2.7條 (沖切力Fl根據(jù)最大凈反力pmax計(jì)算) 第1階(kN): Fl下=0.00, Fl右=0.00, Fl上=0.00, Fl左=0.00 砼抗沖面積(m2): Aq下=0.00, Aq右=0.00, Aq上=0.00, Aq左=0.00 抗沖切滿足.11.1.6 基礎(chǔ)受彎計(jì)算: 彎矩計(jì)算公式 M=1/6*la2*(2b+b')*pmax la=計(jì)算截面處底板懸挑長度 配筋計(jì)算公式 As=M/(0.9*fy*h0) 第1階(kN.m): M下=780.40, M右=2839.22,

42、M上=4495.11, M左=2839.22, h0=9189mm 計(jì)算As(mm2/m): As下=36, As右=238, As上=207, As左=238 基礎(chǔ)板底構(gòu)造配筋(構(gòu)造配筋E12200).11.1.7 底板配筋: X向?qū)嵟?E12200(565mm2/m) >= As=565mm2/m Y向?qū)嵟?E12200(565mm2/m) >= As=565mm2/m11.1.8 配筋簡(jiǎn)圖-11.2 基礎(chǔ)背面地基承載力驗(yàn)算11.2.1 已知條件： 基礎(chǔ)尺寸(單位mm): b1=9234, b11=4617, a1=4000, a11=2000, h1=5233 柱:方柱, A

43、=600mm, B=2000mm設(shè)計(jì)值：N=2738.00kN, Mx=1530.00kN.m, My=3345.00kN.m標(biāo)準(zhǔn)值：Nk=2028.15kN, Mxk=1133.33kN.m, Myk=2477.78kN.m 混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30, fc=14.30N/mm2 鋼筋級(jí)別：HRB400, fy=360N/mm2 基礎(chǔ)混凝土保護(hù)層厚度：40mm 基礎(chǔ)與覆土的平均容重：0.00kN/m3 修正后的地基承載力特征值：1000kPa 基礎(chǔ)埋深：5.23m作用力位置標(biāo)高：-4.230m計(jì)算要求： (1)基礎(chǔ)抗彎計(jì)算 (2)基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算 (3)基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算 (4)地基承載力驗(yàn)算單位說明

44、： 力：kN, 力矩：kN.m, 應(yīng)力：kPa11.2.2 基底反力計(jì)算：11.2.2.1 統(tǒng)計(jì)到基底的荷載 標(biāo)準(zhǔn)值:Nk = 2028.15, Mkx = 1133.33, Mky = 2477.78 設(shè)計(jì)值:N = 2738.00, Mx = 1530.00, My = 3345.0011.2.2.2承載力驗(yàn)算時(shí),底板總反力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa): 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 基底全反力計(jì)算出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，按應(yīng)力重分布計(jì)算： 基底各點(diǎn)位置及反力(以左下角為原點(diǎn))： (x, y) 反力(kPa) (0.000, 2.275) 0.00 (0.000, 0.000) 56.22 (9.234, 0.000

45、) 149.65 (9.234, 4.000) 50.80 (4.213, 4.000) 0.00 (0.000, 4.000) 0.00 pk = (Nk + Gk)/A = 54.91 kPa pkmax = 149.65 kPa, pkmin = 0.00 kPa11.2.2.3 強(qiáng)度計(jì)算時(shí),底板凈反力設(shè)計(jì)值(kPa): 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合 p= 74.13 kPa pmax = 202.03 kPa,pmin = 0.00 kPa各角點(diǎn)反力 p1=75.90 kPa, p2=202.03 kPa, p3=68.58 kPa, p4=0.00 kPa11.2.3 地基承載力驗(yàn)算: p

46、k=54.91 < fa=1000.00kPa, 滿足 pkmax=149.65 < 1.2*fa=1200.00kPa, 滿足11.2.4 基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算: 抗剪驗(yàn)算公式 V<=0.7*h*ft*Ac GB50010-2002第7.5.3條 (剪力V根據(jù)最大凈反力pmax計(jì)算) 第1階(kN): V下=3171.43, V右=2922.98, V上=3171.43, V左=2922.98砼抗剪面積(m2): Ac下=47.91, Ac右=20.75, Ac上=47.91, Ac左=20.75 抗剪滿足.11.2.5 基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算: 抗沖切驗(yàn)算公式 Fl<=0.7*hp*ft*Aq GB50007-2002第8.2.7條 (沖切力Fl根據(jù)最大凈反力pmax計(jì)算) 第1階(kN): Fl下=0.00, Fl右=0.00, Fl上=0.00, Fl左=0.00 砼抗沖面積(m2): Aq下=0.00, Aq右=0.00, Aq上=0.00, Aq左=0.