人行天桥四跨钢箱梁桥案例.docVIP

人行天桥四跨钢箱梁桥 设计计算书 2004年4月14日箱梁各构件应力分析 对人行天桥用空间8节点薄壳单元进行模拟，结构计算的有限元整体模型和局部板件薄壳模型如图1所示，去除顶板后的局部节段模型图见图2所示： 图 1 人行天桥静力分析计算模型 图 2 人行天桥静力分析去除顶板后局部节段计算模型 计算荷载包括结构自重、二期恒载及栏杆、人群荷载。薄壳单元部分的加劲梁按均布面荷载加载，人群荷载按照均不面荷载加以考虑。加载图见图3： 图 3 人行天桥静力分析加载模型 计算结果 根据两种工况人群荷载的作用情况，分别考虑人群满布及人群隔跨布置两种情况。计算结果如下： 根据两种工况的荷载作用情况得到两组应力计算结果，这里给出了板件在各种工况最大应力下的应力分布云图。 (1) 顶板的应力 （a）顺桥向应力（kPa） （b）横桥向应力（kPa） （c）Mises应力（kPa） （d）顺桥向应力（kPa）（局部放大） （e）横桥向应力（kPa）（局部放大） （f）Mises应力（kPa）（局部放大） 图4 顶板应力分布图 由图4看出：顶板在支座处应力较大，最大约-150MPa，其它部位的要小一些，大部分顶板的顺桥向压应力在－50 MPa以下。顶板的Mises应力大部分在50MPa以下，只有在支座附近的Mises应力较大，最大约160Mpa，高应力区域面积较小，应力集中。 (2) 底板的应力 （a）顺桥向应力（kPa） （b）横桥向应力（kPa） （c）竖向应力（kPa） （d）Mises应力（kPa） （e）顺桥向应力（kPa）(局部放大) （f）横桥向应力（kPa）(局部放大) （g）竖向应力（kPa）(局部放大) （h）Mises应力（kPa）(局部放大) 图5 底板应力分布图 由图5看出：底板在支座处应力较大，最大约-130MPa，其它部位的要小一些，大部分顶板的顺桥向压应力在－40 MPa以下。底板的Mises应力大部分在40MPa以下，只有在支座附近的Mises应力较大，最大约130Mpa，高应力区域面积较小，应力集中。 (3) 腹板的应力 （a）顺桥向应力（kPa） （b）竖向应力（kPa） （c）Mises应力（kPa） （d）顺桥向应力（局部放大）（kPa） （e）竖向应力（局部放大）（kPa） （f）Mises应力（局部放大）（kPa） 图6 顶板U肋应力分布图 由图6看出：腹板在支座处应力较大，最大约70MPa，其它部位的要小一些，大部分顶板的顺桥向压应力在30 MPa以下。腹板的Mises应力大部分在30MPa以下，只有在支座附近的Mises应力较大，最大约70Mpa。 (4) I肋应力 （a）顺桥向应力（kPa） （b）竖向应力（kPa） （c）Mises应力（kPa） （d）顺桥向应力（局部放大）（kPa） （e）竖向应力（局部放大）（kPa） （f）Mises应力（局部放大）（kPa） 图7 I肋应力分布图 由图7看出：I肋在支座处应力较大，最大约75MPa，其它部位的要小一些，大部分顶板的顺桥向压应力在35 MPa以下。I肋的Mises应力大部分在40MPa以下，只有在支座附近的Mises应力较大，最大约75Mpa。 (5) 横隔板的应力 （a）横桥向应力（kPa） （b）竖桥向应力（kPa） （c）Mises应力（kPa） （d）横桥向应力（kPa）（局部放大） （e）竖桥向应力（kPa）（局部放大） （f）Mises应力（kPa）（局部放大） 图8 横隔板应力分布图 由图8看出：横隔板在支座处应力较大，最大约125MPa，其它部位的要小一些，大部分顶板的顺桥向压应力在70 MPa以下。横隔板的Mises应力大部分在75MPa以下，只有在支座附近的Mises应力较大，最大约125Mpa。 (6) 支座处局部加强加劲肋应力 （a）顺桥向应力（kPa） （b）横桥向应力（kPa） （c）竖桥向应力（kPa） （d）Mises应力（kPa） （e）顺桥向应力（kPa）(局部放大) （f）横桥向应力（kPa）(局部放大) （g）竖桥向应力（kPa）(局部放大) （h）Mises应力（kPa）(局部放大) 图9 支座处局部加强加劲肋应力分布图 由图8看出：支座处局部加强板件在支座处应力较大，最大约140MPa，其它部位的要小一些，大部分顶板的顺桥向压应力在50 MPa以下。支座处局部加强板件的Mises应力大部分在50MPa以下，只有在支座附近