四川威远石板河景区土河沟人行桥建设方案

四川威远石板河景区土河沟人行桥建设方案

张军

身份证号码： 511024198411061***

【摘要】因景区建设蓄水坝和河水净化带，导致停车场上游区域河水水位上涨，影响居民出行。为此，以经济适用为原则，通过踏勘现场比对地勘资料，方案确定建设三座钢便人行桥。三座桥长均为30米，桥面宽2米，桥梁结构为5跨连续钢梁结构。在地质条件上，表土以下2.5米属弱风化层，承台和墩台考虑为浆砌条石。桥梁钢结构全部采用贴近附近大自然的生态防腐涂料进行防腐，该方案既保留了川南传统村落原有风貌,又经济合理的解决了通行及安全问题。

关键词：标准；结构设计；钢梁

1、项目概况

因石板河景区建设拦水坝（正常蓄水位597米）及建设综合旅游服务中心河水净化带，导致停车场上游 （土河沟村辖区）三座人行桥被淹没。为解决村民的生产、生活的出行，按政府安排亟需建设三座永久性桥梁，但三座桥梁的建设地点交通较为不便利，其中3#桥梁建设地点距离最近的村道约1.2公里。

2、设计标准

人群荷载：3.5kN/m ，栏杆推力：2.5kN/m，主桥纵坡：3%，横坡：0.5%， 桥面宽：2.5～3.4m，栏杆扶手高度：1.20m，动峰值加速度：0.10g。

3、结构设计

1#、2#、3#步行桥桥面宽2米，桥长30米，桥梁结构为H字钢架结构，截面由二根H字钢梁（热轧中翼缘H型钢(型号)HM340x250）组成，间距不小于1.6m，每隔3米用角钢（等边角钢30*30*3）进行拉结，桥面为3.Omm厚钢花纹板进行焊接铺装，采用不锈钢栏杆，栏杆高度为1.2米。承台和墩台采用0.8m×2m的浆砌条石。承台、墩台与H型钢的铰接采用在H型钢开孔（开孔数量不少于4个，每边不少于2个），利用M8×110的膨胀螺栓进行固定。钢结构全部采用生态防腐涂料进行涂装（现场确定）。

4、地勘分析结论

根据《石板河景区综合旅游服务中心-社会停车场（含厕所）岩土工程勘察报告》2-2'工程地质剖面图显示，石板河（土河沟段）地表“素填土或粉质粘土”以下为1.4米的泥岩层，再往下为钙质砂岩层，属弱风化层（表土以下2.5米），完全可以作为承台和墩台的地基持力层。

5、30米钢连续梁计算(GLX-1)

根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)和《钢结构设计规范》(GB 50017-2003), 30米钢连续梁各项参数验算如下：

5.1、基本信息

桥梁左支座自由，右支座固定。跨号1、2、3、4、5的跨长均为6米，截面名称均为 热轧中翼缘H型钢(GB11263-2005):xh=HM340x250(型号) 。

5.2、 计算结果

跨号: 1 左　　　中　　 右 跨号: 2　　　左　　　中　　　　右

上部弯矩(kN-m):0.0000 28.1591 112.6362 上部弯矩(kN-m):112.6363 42.2420 19.5278

下部弯矩(kN-m): 0.0000 0.0000 0.0000 下部弯矩(kN-m):0.0000 12.4470 27.3000

剪　　力(kN　): 0.0000 -18.7727 -37.5454 剪　力(kN　): 40.1253 23.3227 19.2500

跨号: 3 左　　　中　　　右 跨号: 4 左　 中　　 右

上部弯矩(kN-m):19.5278 3.6981 30.5474 上部弯矩(kN-m): 30.5474 6.6720 21.3838

下部弯矩(kN-m):27.3000 29.1162 0.0000 下部弯矩(kN-m): 0.0000 15.1713 0.8935

剪　　力(kN　): 20.3459 -8.2015 -26.9743 剪　　力(kN　):22.3459 3.7247 -20.7310

跨号: 5　　　　　　 　左　　　　　　中　　　　　右

上部弯矩(kN-m): 21.3838 0.5865 25.1961

下部弯矩(kN-m): 0.8935 13.4217 1.1730

剪　　力(kN　): 19.4255 -3.2117 -21.9844

5.3、各跨整体稳定系数φb及最大应力

跨号 整体稳定φb 正应力(上侧)(N/mm2) 正应力(下侧)(N/mm2) 剪应力 (N/mm2)

1 0.951 87.43 0.00 13.59

2 0.862 87.43 21.19 14.42

3 0.764 23.71 22.60 9.77

4 0.764 23.71 11.78 9.77

5 0.764 19.56 10.42 7.96

5.4、容许安全系数整体稳定性安全系数： 1.00000 抗弯强度安全系数： 1.00000 抗剪强度安全系数： 1.00000

5.5、最小安全系数

跨号 整体稳定 抗弯强度 抗剪强度 安全状态

1 2.227 2.459 9.195 安全

2 2.018 2.459 8.671 安全

3 9.512 13.074 18.429 安全

4 9.512 13.074 18.429 安全

5 11.533 15.851 22.612 安全

5.6、各跨截面几何特性

跨号1、2、3、4、5均为截面面积99.53cm2，惯性矩Ix 20867.00cm4，抵抗矩WxA 1227.00cm3，抵抗矩WxB 1227.00cm3 ，回转半径ix 14.48 cm，惯性矩Iy 3648.00cm4，抵抗矩WyA 291.84cm3，抵抗矩WyB 291.84cm3，回转半径iy 6.05cm，面积矩Sx 680.01cm3， γx1：1.05，γx2：1.05。

注：WxA—截面上部对x轴的抵抗矩； WxB—截面下部对x轴的抵抗矩。WyA—截面左侧对y轴的抵抗矩。WyB—截面右侧对y轴的抵抗矩。γx1—截面上部的塑性发展系数。γx2—截面下部的塑性发展系数。

5.7、各跨材料特性

跨号1、2、3、4、5均为抗拉强度215.00N/mm2，抗压强度215.00N/mm2，抗弯强度215.00N/mm2， 抗剪强度125.00N/mm2，屈服强度235.00N/mm2，弹性模量206000N/mm2。

5.8、计算简图

5.9、验算结论

通过计算验证，6米跨长的钢梁采用热轧中翼缘H型钢(GB11263-2005)，型号:xh=HM340x250，钢梁的抗弯、抗剪、抵抗弯矩和整体稳定均是安全状态，是可行的。

6.经济效益

该方案通过因地制宜，从选材用材着手，减少施工污染，保留了田园的原有风貌,解决了附近村民的通行及安全问题，符合A级景区的建设标准。经投资测算后，本方案大幅度降低了施工便道措施费，极为经济。

参考文献：1、四川陆源岩土工程有限公司《威远穹窿旅游（一期）石板河景区综合旅游服务中心-社会停车场（含厕所）岩土工程勘察报告》；

2. 《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）；

3. 《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）；

4. 《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

5. 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)；

6. 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)。