案例一
凤凰路全长约2.5公里,但多达8处平面过街,且有多处无旗子暗记人行过街,行人横穿马路征象严重,车行速率低落,节假日和早晚高峰拥堵韶光长。经前期交通剖析,拟在凤凰路-乐园路交叉口与凤凰路-康宁路交叉口新建两座人行天桥,缓解凤凰路交通拥堵问题。
图1 凤凰路天桥平面支配图
本项目是十大民生实事中的十大拥堵路段管理之一,关注度高,韶光紧,任务重。项目前期进行了各职能部门和"大众年夜众见地征询,经历了多轮方案修正和申报请示,终极通过珠海市城乡方案委员会设计与环境艺术委员会的评审,确定了方案。
• 图2 康宁路口天桥效果图
• 图3 乐园路口天桥效果图
桁架受力科普
一、问题描述
这两种桁架,哪一个更安全合理一些?
二、问题剖析
初看之下,只有腹杆的方向相反。但是细细想一下,创造腹杆反向差别很大,乃至两种桁架的受力状态完备不同:
桁架1:直接判断6,9,12全是零杆。再者,根据节点静力平衡,1,8,14,15均为压杆,沿2,8,15杆“切一刀”,根据截面平衡法,2是拉杆(支座处没有水平力)。这样,全体桁架相称于两个平行四边形组成的“半圆拱”,下部用两根拉杆相连。外侧的两个集中荷载由单柱承受。这样的构造是很不合理的,不但摧残浪费蹂躏材料,而且压杆稳定性也很难担保。显然这样不合理的构造是不能采纳的。
桁架2:底部弦杆1和4是零杆。倾斜的腹杆均受拉(腹杆较长,受压比较危险!
),形成一个倒梯形的有效受力桁架体系,各杆能发挥浸染,材料利用率较高。以是说,桁架2是比桁架1更安全合理的构造。
方案思路
考虑到以下几个成分,本桥采取钢桁架构造形式:
1、根据前期调查创造"大众年夜众对雨棚的诉求比较高,比较于其它构造形式需单独设置雨棚构造,采取下承式桁架构造可以利用构造上弦杆及平联设置顶棚,实现构造和功能的统一。
2、比较钢箱梁构造,人在桁架构造中间行走,能最大程度节省桥面以下构造高度,这就能大大减少人行高下天桥的踏步数,人行更加友好。
3、桁架作为紧张的承重构造,由上弦杆、下弦杆及腹杆(竖杆)组成,杆件紧张承受拉力和压力,受力明确,能充分发挥材料性能;且材料用量较少,经济性好的同时能减小构造自重,方便施工吊装。
以本项目康宁路天桥为例,对天桥构造进行先容:康宁路口天桥采取单跨构造,主桥全长36.1m,跨径支配为3.8+28.5+3.8=36.1m,桥梁总宽5.3m,桥下机动车道净高不小于5m。天桥两侧各设一部垂直电梯。桥上设置1%横坡,纵坡按不小于0.5%掌握。
• 图4 康宁路天桥桥型支配
主桥上部构造采取钢桁架,构造高3.8m,主桥宽度支配为0.5m(花池及桁架)+0.15(护栏)+4.0m(净宽)+0.15(护栏)+0.5m(花池及桁架)=5.3m;下部构造采取圆形柱式墩,直径为0.9m,钢管柱内灌膨胀混凝土构造,根本为钻孔贯注桩根本,根本为1m的钻孔贯注桩根本。
为加强夜间景不雅观效果,天桥主体构造设置有灯带,桥上管线数量较多,为担保整体视觉效果,提出了以下几个方案:
1、主桁架杆件预留灯槽及管线空间,采取铝合金配白色带扩散亚克力板灯槽,担保耐久性。
2、 梯道的灯带支配于梯道踏步立面,隐蔽支配,景不雅观性好。
• 图5 灯带支配示意图
• 图6 康宁路天桥夜间景不雅观效果
采取有限元软件Midas2022对主体构造强度、挠度、舒适度和稳定等进行验算,有限元模型见下图:
图7 构造总体打算有限元模型
• 图8 钢桁架组合应力(单位:MPa)
• 图9 人群荷载下的位移(单位:mm)
• 图10 主桥竖向基频(5.66Hz)
由打算结果可以得:主桥桁架构造最大组合应力σmax=-184.4MPa<fd=270MPa,人群浸染下,主梁挠度为7.397+0.179=7.576mm<28500/500=57mm,天桥竖向自振频率为5.66Hz>3Hz,不在敏感范围内,打算结果表明,本桥强度、挠度、舒适度和稳定等均知足规范哀求!
康宁路天桥主桥分为3段工厂预制,现场同步施工桥梁下部构造,包括桩基承台钢筋绑扎及浇筑、钢柱的安装,主梁经分段运输至现场进行焊接拼装,再进行整体吊装至桥位处,主梁总体重量不大,调度过程较为大略,主梁实际吊装、安装韶光不到3个小时,全体吊装过程在夜间进行,实现了最短韶光的封路、最快速的吊装,如此快速高效的施工很大程度取决于桁架式构造装置式施工技能。
• 图11 主梁现场焊接
• 图12 主梁整体吊装
经由半年多的培植,“五一”节前实现两座人行天桥的临时开放。
• 图13 康宁路口人行天桥(扬名广场门口)
• 图14 乐园路口人行天桥(喷鼻香洲一小门口)
案例二
桥面支配:桥面全宽5.9m=0.4m(花槽)+0.3m(下弦杆)+0.25(栏杆)+4.0m(净宽)+0.25(栏杆)+0.3m(下弦杆)+0.4m(花槽)。
天桥主梁采取钢桁架构造,主梁跨径为40.5m,主桥长40.8m,高4.0~6.5m,总宽5.9m,净宽4.0m,桥面两侧各设置一片钢桁梁。
主桥桁梁与梯道不直接相接,梯道梁支撑于墩柱盖梁上,全桥共设四座净宽3.0米的1:2梯道,个中北侧先接1:10坡道折返落地,在坡道中间安歇平台处接一座1:2梯道落地,在梯道中间设置0.6m宽的坡道。梯道均为钢板焊制连续梁,工厂分段制造,工地安装焊接为一体。坡道总宽度为3.5m和3.0m,净宽分别为3.0米和2.5米,梯道总宽度为3.5m,净宽3.0m,两侧地袱各宽0.25m,梯/坡道低于2.5m不设花槽;梯道踏步不设纵横坡,梯道平台设0.5%纵坡,梯道踏步底设纵横向加劲肋。
天桥下部构造采取柱式桥墩配桩根本。