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人行天橋一般建造在車流量大的人行密集段，用于避免車流和人流的平面沖突，確保行人安全，提高城市道路通行能力。鋼結構斜拉式人行天橋在國內使用較少，鋼結構人行天橋在長期使用之后會出現(xiàn)表面腐蝕、焊縫脫落、局部開裂等問題，人行天橋的承載能力和安全性能會因此受到影響，因此需要定期對鋼結構人行天橋的承載力及性能進行檢測。研究對昆明市某干道上的人行天橋進行靜載試驗，測定橋跨結構的靜力效應( 靜應變、靜位移等) ，通過荷載試驗和有限元分析全面了解該橋現(xiàn)階段存在的病害、缺陷，并對橋梁結構承載能力及工作性能進行整體檢測與評價，評估其技術狀況及現(xiàn)階段工作存在的安全隱患，提出相應的維修、維護建議。
該人行天橋自1997 年建立，使用至今近17年。天橋主跨為鋼箱梁結構，斜塔對稱稀索斜拉，斜拉橋主跨，總跨度為，橋面寬近。主跨橋面鋪裝為花紋鋼板，鋼板表面鋪設有一層橡膠墊，其余走道處橋面為細石混凝土，混凝土表面設置防滑條。主橋結構采用鋼結構，材料為熱軋鋼板及熱軋槽鋼、角鋼等。拉索采用鋼絞線，外包熱軋無縫鋼管。天橋實景如圖所示依據(jù)設計圖紙和結構受力特點，借助橋梁有限元分析軟件ANSYS。建立斜拉桿鋼箱梁式人行天橋的模型，梁柱構件均采用梁單元模擬，橋面板、欄行天橋工作時主要承受行人荷載及結構自重，屬于靜力荷載。根據(jù)影響線計算出天橋在最不利荷載布置下產(chǎn)生的內力，取主跨跨中正彎矩最大截面為試驗控制截面，并在橋跨內布置沙袋，以得到跨中截面最大正彎矩。計算出試驗加載產(chǎn)生的內力與設計荷載產(chǎn)生的理論內力比值即荷載效率，使之滿足橋梁檢測評定規(guī)范的要求。
人行天橋走道橋面兩側均設置有欄桿，現(xiàn)場檢測未發(fā)現(xiàn)扶手及欄桿有構件脫落、彎曲變形等異�，F(xiàn)象，但多處橋面扶手、欄桿存在漆膜脫落、銹蝕現(xiàn)象。橋面設有落水孔，檢測時落水孔處未見相應明落水管。鋼箱梁未出現(xiàn)明顯下?lián)稀⑴で冃维F(xiàn)象。
對某人行天橋進行靜載試驗并采用有限元軟件進行建模分析計算，得出以下結論：
1) 該橋使用時間較長，應對存在漆膜脫落、銹蝕部位的索塔、扶手及欄桿、鋼箱梁進行必要的修復處理，增設相應的限高及其他交通標識，必要時應加裝相應的落水管，收緊已松動的拉索；
2) 最不利荷載布置工況下，主跨跨中截面下緣出現(xiàn)最大拉應力，最大壓應力出現(xiàn)在橋墩處箱梁截面下緣；
3) 檢測截面應力校驗系數(shù)均小于1，說明結構強度滿足設計要求，校驗系數(shù)值較小，可見主梁的實際抗彎剛度較大，結構理論計算偏于安全，天橋結構工作性能良好，承載能力有富余；
4) 相對殘余應變在1.1%-1.6%之間，遠小于限值，安全儲備較大；
5) 有限元分析能有效地運用于斜拉式鋼結構天橋整體結構的安全評價。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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