單線鐵路下承式栓焊簡(jiǎn)支鋼桁梁橋課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、大學(xué)鋼橋課程設(shè)計(jì)單線鐵路下承式栓焊簡(jiǎn)支鋼桁梁橋課程設(shè)計(jì)姓 名: 學(xué) 號(hào): 班 級(jí): 電 話: 電子郵件:指導(dǎo)老師:設(shè)計(jì)時(shí)間： 2010 年 12 月至 20 月目錄第一章 設(shè)計(jì)資料 . 0第一節(jié) 基本資料 0第二節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1第三節(jié) 設(shè)計(jì)要求 1第二章 主桁桿件內(nèi)力計(jì)算 . 0第一節(jié) 主力作用下主桁桿件內(nèi)力計(jì)算 0第二節(jié) 橫向風(fēng)力作用下的主桁桿件附加力計(jì)算 4第三節(jié) 制動(dòng)力作用下的主桁桿件附加力計(jì)算 5第四節(jié) 疲勞內(nèi)力計(jì)算 7第五節(jié) 主桁桿件內(nèi)力組合 8第三章 主桁桿件截面設(shè)計(jì) . 11第一節(jié) 下弦桿截面設(shè)計(jì) 11第二節(jié) 上弦桿截面設(shè)計(jì) 13第三節(jié) 端斜桿截面設(shè)計(jì) 14第四節(jié) 中間斜桿截面設(shè)

2、計(jì) 16第五節(jié) 吊桿截面設(shè)計(jì) 17第六節(jié) 腹桿高強(qiáng)度螺栓計(jì)算 19第四章 弦桿拼接計(jì)算和下弦端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) . 20第一節(jié) E2 節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算 20第二節(jié) E0 節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算 21第三節(jié) 下弦端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 22第五章 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)計(jì). 24第一節(jié) 撓度計(jì)算 24第二節(jié) 預(yù)拱度設(shè)計(jì) 25第六章 桁架橋梁空間模型計(jì)算. 26第一節(jié) 建立空間詳細(xì)模型 26第二節(jié) 恒載豎向變形計(jì)算 27第三節(jié) 活載內(nèi)力和應(yīng)力計(jì)算 27第四節(jié) 自振特性計(jì)算 28第七章 設(shè)計(jì)總結(jié) . 29第一章 設(shè)計(jì)資料第一節(jié) 基本資料1 設(shè)計(jì)規(guī)范：鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（ TB10002.1-2005 ），鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)規(guī)

3、范（ TB10002.2-2005）。2結(jié)構(gòu)輪廓尺寸：計(jì)算跨度 L=70+0.2 X23=74.6m,鋼梁分10個(gè)節(jié)間，節(jié)間 長度 d=L/10=7.46m，主桁高度 H=11d/8=11X 7.46/8=10.2575m，主桁中心距 B=5.75m縱梁中心距b=2.0m,縱梁計(jì)算寬度B=5.30m,采用明橋面、雙側(cè)人行 道。3材料：主桁桿件材料Q345q板厚40mm高強(qiáng)度螺栓采用40B,精制螺栓 采用BL3，支座鑄件采用ZG35II、輥軸采用35號(hào)鍛鋼。4 活載等級(jí)：中活載。5 恒載（ 1 ）主桁計(jì)算橋面 pi=10kN/m 橋面系 p2=6.29kN/m，主桁架 p3=14.51kN/m,

4、聯(lián)結(jié)系 p4=2.74kN/m，檢查設(shè)備 ps=1.02kN/m，螺栓、螺母和墊圈 p6=0.02（p2+ p3+ p 4），焊縫 p7=0.015（p2+ p3+ p4）;（2）縱梁、橫梁計(jì)算縱梁（每線）p8=4.73kN/m （未包括橋面），橫梁（每片）p9=2.10kN/m。6 風(fēng)力強(qiáng)度 W0= 1 .25kPa，K1K2K3= 1 .0 。7 工廠采用焊接，工地采用高強(qiáng)度螺栓連接，人行道托架采用精制螺栓，栓徑均為22mm孔徑均為23mm高強(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力P=200kN抗滑移系數(shù)a 0=0.45。第二節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容1 主桁桿件內(nèi)力計(jì)算；2 主桁桿件截面設(shè)計(jì)3 弦桿拼接計(jì)算和下弦端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

5、；4 撓度驗(yàn)算和上拱度設(shè)計(jì)；5 空間分析模型的全橋計(jì)算。第三節(jié) 設(shè)計(jì)要求1 主桁內(nèi)力計(jì)算結(jié)果和截面設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總成表格。2主桁內(nèi)力計(jì)算表格項(xiàng)目包括：加載長度I、頂點(diǎn)位a、面積Q、總面積藝Q、 Np、k、Nl=kQ> 1 + 匕、(1+ 匕)N k、 a、 amaxa、n、n (1+ a )Nk、2、平縱聯(lián)風(fēng)力 N、橋門架風(fēng)力 NW'、制動(dòng)力 Nr、主力 N=N+(1+ a )Nk+2、主 + 風(fēng) NIi =+NW(Nw')、 主 + 風(fēng)彎矩 M、主 +制 Nii 二N+N、主 + 制彎矩 Mi、NC二maxN,Nii/1.2,N 川/1.25、 1 + a f、hn=M

6、+(1+ a f)Nk、吊桿下端彎矩 M。3主桁內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)計(jì)算推薦采用Microsoft Excel電子表格輔助完成。4 步驟清楚，計(jì)算正確，文圖工整。5 設(shè)計(jì)文件排版格式嚴(yán)格要求如下：(1) 版面按照 A4 紙張?jiān)O(shè)置，豎排(個(gè)別表格可以橫排) ，頁邊距推薦為上 2cm 下 2cm 左 2.5cm、右 1.5cm、頁眉 1.5cm、頁腳 1.75cm。(2) 設(shè)計(jì)文件要求采用 單一的PDF文件格式，按封面、目錄、正文(包括 表格、插圖)、節(jié)點(diǎn)圖順序， 正文起始頁碼為第 1 頁。(3) 特別要求正文采用四號(hào)宋體和 Times New Roman字體，段落采用單倍 行距、段前 0 行、段后

7、 0.5 行， 不設(shè)置文檔網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)右縮進(jìn)、不設(shè)置文檔網(wǎng) 絡(luò)的對(duì)齊網(wǎng)格； 章名采用二號(hào)黑體居中 (新章起頁，章名前空兩行) ；節(jié)名采用 三號(hào)黑體居中 (節(jié)名前、后空一行) ；(4) 特別要求正文內(nèi)的 表格完整、表格排版符合頁寬要求 。(5) 特別要求正文內(nèi)的 圖形和節(jié)點(diǎn)圖完整、清晰 。(6) 設(shè)計(jì)文件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交，提交方式為電郵至sdwen,郵件主題統(tǒng)一為學(xué)號(hào) 8 位數(shù)字第二章 主桁桿件內(nèi)力計(jì)算第一節(jié) 主力作用下主桁桿件內(nèi)力計(jì)算1恒載橋面 p 1= 10kN/m 橋面系P2= 6.29kN/m,主桁架 p匸14.51，聯(lián)結(jié)系p4= 2.74kN/m,檢查設(shè)備p5= 1.02kN/m,螺栓、

8、螺母和墊圈 p6= 0.02(p 2+P+P4)，焊縫 p7= 0.015(p 2+P+P4)每片主桁所受恒載強(qiáng)度p= 10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)/2=17.69 kN/m ,1 74.6 (1.5273)56.96832其余弦桿計(jì)算方法同上，計(jì)算結(jié)果列于下表2.1中(2) 斜桿1 y sin1sin1sin1詁加123651(11l2)y,i(11I；)式中1 丄y111y7.461y11l,l18y yEA: 11= 7.4612= 67.140.1y 1.2365 6714 1.

9、11285,74.61 74.6 1.1128541.51m2AE： l244.76, l21.2365 絲380.37095,74.622.38, y 1.23650.7419,y174.6l18 0.74190.7419 0.370955.33,5.335.33 44.760.1, l17.46 5.33 2.13,2.1322.38 2.130.0871 1 1-(5.33 44.76) 0.7419 18.58m,1 -(2.13 22.38) ( 0.37095)4.546m,18.58 4.546 14.034m其余斜桿按上述方法計(jì)算并將其結(jié)果列于表中。(3) 吊桿1y 1.0,1

10、 14.92 7.46m23恒載內(nèi)力N p p ，例如E0E2：Np 18.0 24.6442.8KNE4E5:Np 18.0 ( 4.58)82.44KNA5A5 ： Np 18.0 7.46134.28KN4活載內(nèi)力(1) 換算均布活載k按a及加載長度I查表求得例如E2E4 :0.3,174.6,k45.4KN/m(每片主桁)E4A5 :0.1,1 41.44,k 52.79KN /m (用內(nèi)插法求得)10.1, I 33.16,k54.8KN /mA5E5：0.5,l14.92,k 60.99KN /m(2)沖擊系弦桿,斜桿:1旦140 L281.24440 74.6吊桿:281.514

11、0 14.92(3)靜活載內(nèi)力NkNkk ，例如E0E2:Nk24.41 47.75 1165.58KNE4 A5:Nk12.81 52.79676.24KNN；54.88.2 449.36 KNA5E5:Nk60.99 7.46 454.99KN(4) 活載發(fā)展均衡系數(shù)活載發(fā)展均衡系數(shù)：1丄(max )6Np/(1)山,max為跨中弦桿E4E：的值,max0.3247,可計(jì)算各桿件，例如EqE2 :E4E5 ：439.380.303,1-(0.32470.303)1.00361449.98682.98841.240.0986,11 (0.32470.0986)1.0377682.985990

12、.14844,11 評(píng)如 °.14844)1'789A5 E5 ：134 2810.19545,1 丄(0.32470.19545)1.0216687.036其余桿件計(jì)算同上，并將其計(jì)算結(jié)果列于表2.1中5,列車橫向搖擺力產(chǎn)生的弦桿內(nèi)力橫向搖擺力取S = 100kN作為一個(gè)集中荷載取最不利位置加載，水平作用 在鋼軌頂面。搖擺力在上下平縱聯(lián)的分配系數(shù)如下：橋面系所在平面分配系數(shù) 為 1.0 ,另一平面為0.2。上平縱聯(lián)所受的荷載 S 上= 0.2 X 100 =20kN,下平縱聯(lián)所受的荷載 S下=1.0 X 100 =100kNo搖擺力作用下的弦桿內(nèi)力 Ns = yS, y 為

13、弦桿在簡(jiǎn)支平縱聯(lián)桁架的影響線縱距，例 如：AiAaU >'虬_3沁 V 子上弦肝貳XXxX；：<XXXXEjEj1= in7. 46=74.Gm一J26 Uli1849hj上弦桿A1A3長度為兩個(gè)節(jié)間，受力較 大的為第二個(gè)節(jié)間，其影響線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)于該 節(jié)間交叉斜桿的交點(diǎn)O,影響線縱距：下眩稈匕L211.19 48.491.581上弦桿zC1XIXEjEj1= 10X7. 4缶“勵(lì)12611mI849IU下戟秤曰LB 7.46 8 5.75Ns yS 1.581 2031.624KN同理對(duì) A3A5：Ns 26.11 33.57 20 51.085KN7.46 8 5.75下弦

14、桿E0E2：11.19 63.41 y1.65417, Ns 165.417KN74.6 5.7526 11 48 49E2E4 : Ns100 295.16KN74.6 5.75133.57 41.03E4E1 : Ns100 321.104KN74.6 5.75第二節(jié)橫向風(fēng)力作用下的主桁桿件附加力計(jì)算1.平縱聯(lián)效應(yīng)的弦桿附加力依設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，風(fēng)壓 W= KKKW 1.0 x 1.25kPa,故有車風(fēng)壓W = 0.8W= 1.0kPa。(1) 下平縱聯(lián)的有車均布風(fēng)荷載桁高H = 10.2575m, h =縱梁高+鋼軌軌木咼=1.29+0.4 = 1.69mw 下=0.5 x 0.4 x H

15、+(1-0.4) x (h+3)W' = 0.5 x 0.4 x 11 +(1-0.4) x (1.69+3) x1.0 = 4.8655kN/m(2) 上平縱聯(lián)的有車均布風(fēng)荷載w 上=0.5 x 0.4 x H+0.2 x (1-0.4) x (h+3)W'=0.5 x 0.4 x 10.2575+0.2 x (1-0.4) x (1 .69+3) x 1.0 = 2.6143kN/m(3) 弦桿內(nèi)力弦桿橫向風(fēng)力影響線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置和縱距同上述的搖擺力計(jì)算。上弦桿AA在均布風(fēng)荷載w上作用下的內(nèi)力為：1 1 11 19 48 49Nw 上w 上 yLw 上59.68 2.6143

16、 123.336 KN2 259.68 5.75A3A5 :Nw上w上?yLw 上126.1133.5759.682.6143199.235KN2259.685.75下弦桿E0E2:Nw下w下 1 yLw下 -11.1963.4174.64.8655300.205KN2274.65.75E2E4:Nw下w下1yLw下126.1148.4974.64.8655535.659KN2274.65.75E2E4:Nw下w下1yLw下133.5741.0374.64.8655582.750KN2274.65.752橋門架效應(yīng)的端斜桿和端下弦桿附加力B5.75端斜桿軸力 V在下弦桿產(chǎn)生的分力 Nw1 Vc

17、os 108.685 7.46/12.6863.94KN端斜桿中部附加彎矩 Mf Hw （c lo）7801 （8.044.669）131.486KM .m2 2端斜桿端部（橫梁高度1.29的一半處）附加彎矩 Mk為Hw h 橫 78.01/1.29、Mk （I。）-（4.669） 156.956KN .m2 2 2 2計(jì)算結(jié)果列在表2.1中。第三節(jié)制動(dòng)力作用下的主桁桿件附加力計(jì)算1下弦桿制動(dòng)力計(jì)算以下弦桿E2巳為例，將活載作如圖所示的布置，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，當(dāng)三 角形影響線頂點(diǎn)左邊的活載之和等于右邊之和時(shí)，為產(chǎn)生最大桿力的活載布置 位置。a b5 220 92x92 (27.975 x) 8

18、0 (24.245 x)22.3852.22解得 x=8.588m故橋上活載總重=5 22027.975 92(24.245 8.588) 806300.34在主力作用下的內(nèi)力已計(jì)入沖擊系數(shù)，制動(dòng)力按靜活載的7%+算:CkN inrit! t鼻SlJkXin1 . WFFTTJu 30-x b-30+xab:制動(dòng)力T 6300.34 0.07 441.0238KNE2E4制動(dòng)力作用附加內(nèi)力 Nt T 2220.512KN其下弦桿內(nèi)力見表2,12端斜桿制動(dòng)力計(jì)算E0E1桿力影響線頂點(diǎn)位置離左端點(diǎn)支點(diǎn)7.46m，設(shè)將列車荷載的第4軸重 R置于影響線頂點(diǎn)處。因?yàn)橛绊懢€為三角形，故根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)所述的法

19、則，若滿 足下列條件，則該活載位置是產(chǎn)生最大桿力時(shí)的荷載P1 Ra2.7975 220 0.9325 220Rb » “-110-84.7a7.46bRap1 Rb0.375 22087.96b 87.8ab將第3軸重或第5放到頂點(diǎn)位置上均不滿足上述條件，故將上述活載即為產(chǎn) 生最大桿力時(shí)的活載。T (4.6625 220 92 27.975 80 36.3675 455.6195KN 100制動(dòng)力所產(chǎn)生的桿件內(nèi)力Nt和M2軸向力Nt寸455.61952227.81KN下弦桿彎矩M1 0.4T/2*h227.81 0.370.433.72KN.m端斜桿彎矩 M2 0.7M59.00KN

20、.m第四節(jié)疲勞內(nèi)力計(jì)算1.疲勞軸力疲勞荷載組合包括設(shè)計(jì)載荷中的恒載和活載（包括沖擊力、離心力，但不考 慮活載發(fā)展系數(shù)）。列車豎向活載包括豎向動(dòng)力作用時(shí)，應(yīng)將列車豎向靜活載乘 以運(yùn)營動(dòng)力系數(shù)（1+卩f）。同時(shí)，第435條又規(guī)定，焊接及非焊接（栓接）構(gòu) 件及連接均需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度檢算，當(dāng)疲勞應(yīng)力均為壓應(yīng)力時(shí)，可不檢算疲勞。疲勞計(jì)算采用動(dòng)力運(yùn)營系數(shù)弦，斜桿：1f 1181.1574074.6吊桿：1 f1810.327754014.92E2E4: Nn maxNp (1f)Nk 1025.46 1.157 2586.44 4017.97Nnmin Np 1025.46KN其余計(jì)算內(nèi)力見表2-12吊桿疲

21、勞彎矩作用在縱梁上的恒載p=9.73KN|m由恒載產(chǎn)生縱梁對(duì)橫梁的作用力 Np=72.5858KN當(dāng) L=14.92m和 a=0.5 時(shí)，k=60.988KNm由活載產(chǎn)生縱梁對(duì)橫梁的作用力 Nk k60.988 7.46 454.97KN橫梁Nk(1 ) 橫梁Mpk MpibBp. 1i,(20.5 )衛(wèi)3is3uBpki,(20.5 )亠3i sa c187.52003uMMpk575503.10.5234BLL1Mp0.6739961.251136.06Ecm, is 66.19Ecm由恒載產(chǎn)生的簡(jiǎn)支梁彎矩Mp Np(- C) 72.5858 (575 2) 136.098KN.m 2 2

22、由靜活載產(chǎn)生的簡(jiǎn)支梁彎矩Mk Nk(B C) 454.97 (5.75 2) 853.07KN .m 2 2沖擊系數(shù)11.5172.58580.1057,1 1 (0.3247 0.1057)1.0365454.97 1.516(1) Mk 136.098 1.0365 1.51 853.07 1471.25KN /mBp0.6739 136.0988.380KN .m(2 0.5 0.5234)霽 3Bp(20.50.5234)空進(jìn) 366.19E0.6739 1417.2587.26KN .m第五節(jié) 主桁桿件內(nèi)力組合1主力組合NI Np (1 )Nk Ns,例如A1A3: N,781.2

23、2506.59 31.6243319.414E4A5 : N,82.98 872.95955.93KN, N1603.11KN2主力和附加力組合以AiA3,E2E4為例A1A3：主力 Ni3319.141KN，附加風(fēng)力 Nw 123.34KN主力 橫向附加力 Nii 3319.141 123.343442.48KN“ N3442 48N11 2868.7343319.141KN （絕對(duì)值取大，故主力 控制設(shè)計(jì)）1.21.2E2E4:主力弘 4541.37KN，附加風(fēng)力 Nw 535.659KN 主力橫向附加力 Nii 4541.37 535.6595077.029KNN；1 叫1 5077.0

24、29 4230.8575 4541.37KN （主力控制）1.2 1.2主力 縱向附加力（制動(dòng)力） Niii 4541.37 220.08 4761.45KNN；1 山 4761.453809.16 4541,37KN （主力控制）1.251.25表2.1主桁桿件內(nèi)力計(jì)算桿件名稱影響線恒載活載搖擺力附加力內(nèi)力組合僅有軸 力桿件疲勞計(jì)算內(nèi)力加載 長度l頂點(diǎn) 位a面積Q總面 積皿NpkNk=kQ1+卩(1+ IX )Naamax-ann (1+ x IN Ns平縱聯(lián)風(fēng)力Nw橋門架 風(fēng)力Nw'制動(dòng)力Nt主力Ni二Np+(1+ x )4+Ns主+風(fēng)NII =N i+Nw(Nw')主+風(fēng)

25、 彎矩Mii主+制N hi =Ni +Nt主+制 彎矩MiiiN C=maxNi,Nii/1.2,Ni i i/1.2 51 + XfNn=Np+(1+ Xf)Nk吊桿 下端 彎矩Mb單位mmmkNkN/mkNkNkNkNkNkNkNkNkNkN?mkNkN?mkNkNkN?m項(xiàng)次1234567891011121314151617181920212223242526A1A374.600.200-43.40-43.40-781.2046.33-2010.721.244-2501.340.31230.01241.0021-2506.59-31.62-123.34-3319.41-3442.75-3

26、319.41A3A574.600.400-65.11-65.11-1171.9845.03-2931.901.244-3647.280.32130.00341.0006-3649.47-51.09-199.24-4872.54-5071.77-4872.54下 弦 桿E0E274.600.10024.4124.41439.3847.751165.581.2441449.980.30300.02171.00361455.20165.42300.2163.94224.982060.002424.142284.9833.721.161791.45E2E474.600.30056.9756.97102

27、5.4645.402586.441.2443217.530.31870.00601.00103220.75295.16535.66220.084541.375077.034761.454541.371.164025.73E4E4'74.600.50067.8267.821220.7644.563022.061.2443759.440.32470.00001.00003759.44321.10582.75214.485301.305884.055515.785301.301.164726.35斜斗 桿E0A174.600.100-41.51-41.51-747.1847.75-1982.

28、101.244-2465.730.30300.02171.0036-2474.61-108.69-3221.79-3330.48131.4959.00A1E236.310.10032.8032.29581.2248.681596.701.2441986.290.29260.03211.00541997.022578.242578.241.162433.398.29-0.5179.22-40.40-50.26-11.564311.88902.9815-149.85-149.85-149.851.16534.36E2A358.020.100-25.11-23.06-415.0849.81-1250

29、.731.244-1555.910.26680.05791.0097-1571.00-1986.08-1986.081.16-1865.9316.582.0563.53130.24162.02-2.56192.88661.4811239.97239.97239.971.16-264.00A3E449.730.10018.4513.84249.1251.20944.641.2441175.130.21200.11271.01881197.221446.341446.341.161344.9024.87-4.6158.20-268.30-333.77-0.74641.07111.1785-393.

30、35-393.35-393.351.16-62.11E4A541.440.100-12.81-4.61-82.9852.79-676.241.244-841.240.09860.22611.0377-872.95-955.93-955.931.16-867.4233.168.2054.80449.36559.00-0.14840.47311.0789603.11603.11603.111.16438.28豎千EiAi14.920.5007.467.46134.2860.99454.991.510687.030.19540.12931.0216701.87836.15836.151.33739.

31、428.38,87.26第三章主桁桿件截面設(shè)計(jì)第一節(jié)下弦桿截面設(shè)計(jì)一、中間下弦桿E4E4'1 初選桿件截面選用腹板1-412 X 24翼緣 2-460 X 36每側(cè)有4排栓孔，孔徑d = 23cm;毛截面 Am= 2X46X3. 6+41.2 X2.4 = 430.08cm2栓孔削弱面積 A= 2X4X3. 2X2.3 = 58.88 cm凈截面面積 Aj= A A= 430.08-58.88 = 371.2 cm2 剛度驗(yàn)算13134Iy 23.6 4641.2 2.458449.06cm桿件自由長度58449.06430.0812 1211.66cmly746y63.98,y ry

32、 11.66通過驗(yàn)算。xy,無需驗(yàn)算。3拉力強(qiáng)度驗(yàn)算N15301.304 10i 1142.5 200MPaj Aj 371.2式中丫為板厚的修正系數(shù)，依鋼橋規(guī)范3.2.1條及其條文說明，查“續(xù) 說明表 3.2.1 ”，對(duì)于 Q345q, 35< t maX< 50mm板厚 丫= 315/345 = 0.913。4疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算由表 2.1 可知 Nmin = 1220.8kN、2=4726.35kN 得minmaxNmin 1220.8 1000AjN max371.2 10032.89MPa4726.35 1000371.2 100127.33MPa拉一一拉桿件驗(yàn)算式：曲(max

33、 min)幾。 式中線路系數(shù)rd =1.0 ,損傷修正系數(shù)rn=1.0 ,50板厚修正系數(shù)查規(guī)范表3.27-2的桿件驗(yàn)算截面為第皿類疲勞等級(jí)，查表3.27-1知其疲勞容許應(yīng)力(T 0 = 130.7MPa故 1.0 X 1.0 X (127.33-32.89) = 94.43MPa< 0.833 X 130.7 = 108.87MPa 通過驗(yàn)算二、端下弦桿E0E21初選截面選用腹板1-428 X 12翼緣 2-460 X 16毛、凈截面面積、毛截面慣性矩計(jì)算方法同上凈截面慣性矩 I « = I y- AIy = 25962-1.6 X2.3 X4X +仃）=20515.6cm&

34、quot;2剛度驗(yàn)算入y= 65.24 < 入=100,通過驗(yàn)算3拉力強(qiáng)度驗(yàn)算(1) 主力作用Nl = 2059.997kNPa ij 業(yè) 2059.997 10121.81MPa 200MPaAj 169.12(2) 主力+制動(dòng)力作用NIi = 2284.997kN，制動(dòng)力彎矩 M “ = 33.72 kN -mNi Mu 2284.997 10 33.72 230 100ij 172.914MPaj Aj Wj169.1220515.6250MPa1.25為主力+制動(dòng)附加力作用驗(yàn)算的放大系數(shù)。4 疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算79.948 1.00 130.70130.70MPa,通過驗(yàn)算。由表 2.

35、1 可知 Nmin = 439.38kN、2= 1791.45kN 得Nmin439.38 10OG OQR/IDominAj169.12N max1791.45 104 ncmaxAj169.12拉一一拉桿件驗(yàn)算式：曲(max min)幾。故 1.00 1.00 (105.928 25.98)第二節(jié)上弦桿截面設(shè)計(jì)以上弦桿AA為例。1 初選截面選用腹板1-412 X 18、翼緣2-460 X 242 剛度檢算入y= 64.93 < 入=100,通過驗(yàn)算。3 總體穩(wěn)定驗(yàn)算由 入y= 64.93，查表內(nèi)插求得 © 1= 0.6435NcAm3319.414 10294.96112.

36、54MPa10.6435 200 128.70MPa 通過驗(yàn)算4局部穩(wěn)定驗(yàn)算(1)翼緣板按照鋼橋規(guī)范，查表533，當(dāng)50時(shí)，板件的寬厚比翼緣板 b (46 2.4) 6.056 0.14 63.7 5 13.918- 0.1453.6腹板按照鋼橋規(guī)范，查表5.3.3，當(dāng) 50時(shí)，板件的寬厚比-0.4 10b 39.6腹板 苕 16.5 0.4 63.7 10 35.48通過驗(yàn)算同理，設(shè)計(jì)計(jì)算其他上弦桿。第三節(jié)端斜桿截面設(shè)計(jì)1 初選截面選用腹板1-412 X 18、翼緣2-600 X 24 截面面積，慣性矩計(jì)算方法同上。2 剛度驗(yàn)算入y= 62.85，入x = 73.88 < 入=100,

37、通過驗(yàn)算。卄| 比ux ru3 總體穩(wěn)定驗(yàn)算4(1)主力作用由 入 y = 73.88，查表得 © 1= 0.584ImN1Am3221.79 10362.1688.96MPa1 0.584 200 116.8MPa(2) 主力+橫向風(fēng)力作用端斜桿EoA在主力作用下為受壓桿件，在主力與橫向力作用下為壓彎桿。附 加力為橫向力時(shí)，彎矩作用于主平面外。參照鋼橋規(guī)范第 4.2.2 條規(guī)定, 對(duì)受壓并在一個(gè)主平面內(nèi)受彎曲的桿件，總穩(wěn)定性計(jì)算公式為Am12 Wml換算長細(xì)比hrx8瞇器派34 '查表得1 °689式中系數(shù)，焊接桿件取1.8 ;h 桿件兩翼緣板外緣距離，即截面寬度

38、，h 460mm。N 3330.475 10Am362.16因端斜桿采用H形截面，且失穩(wěn)平面為主桁平面，和彎矩作用平面不一致。 按鋼橋規(guī)范第422條，此'1可用作2。91.96MPa0.15 1 20.67MPa所以應(yīng)考慮彎矩因構(gòu)件受壓而增大所引用的值11 聖匸 14 I3。465 62虧 10 0.7552EA2 210000 362.16式中構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細(xì)比; e鋼材的彈性模量（MPa ；壓桿容許應(yīng)力安全系數(shù)。主力組合時(shí)取用m 1.7，應(yīng)按主力組合采用；主力加附加力組合時(shí)取用n1 1.4，應(yīng)按主力加附加力組合采用。3330.475 100.584115.46 100 2

39、30IIm114.98MPa 0.584 1.2 200 140.16MPa362.160.755 0.689147498主力+制動(dòng)力作用依照鋼橋規(guī)范422條規(guī)定，當(dāng)驗(yàn)算的失穩(wěn)平面和彎矩作用平面一致時(shí),2 1.03330.475 10 91.96MPa0.15 1 20.67MPaAm362.16所以應(yīng)考慮彎矩因構(gòu)件受壓而增大所引用的值1 1 輕 14 2333。.475 曲82 10 0.6612EAm2 210000 362.163330.475 100.58459 100 300Mm110.06MPa0.584 1.25 200 146MPa 局362.160.661 1.086420部

40、穩(wěn)定驗(yàn)算同上，見表3.1(T m= aNh=190X4-'"板件的寬厚比b 0.14第四節(jié)中間斜桿截面設(shè)計(jì)以斜桿E4A為例。1初選截面選用腹板1- 428X 10、翼緣2- 460X 16截面面積、慣性矩計(jì)算方法同上。2剛度驗(yàn)算X max=X y= 86.80 益 100,通過驗(yàn)算3總體穩(wěn)定驗(yàn)算由入max=入y = 86.80，查表內(nèi)插得 © 1 = 0.503955.93 10955.93 1050.3150.31 MPa1901(T = 0.503 X 200= 100.504MPa 通過驗(yàn)算4局部穩(wěn)定驗(yàn)算(1)翼緣板翼緣板 b (46 1.0)/2 14.06

41、 0.14 86.80 5 17.152,1.6通過驗(yàn)算。腹板按照鋼橋規(guī)范，查表5.3.3 ，當(dāng)入50時(shí),板件的寬厚比b 0.1410腹板 b 42842.80 0.4 86.80 101.05疲勞檢算由表44.72，通過驗(yàn)算。Nnax= 438.28kN 得2.1 可知 Nmin = -867.42kN、Nmin 867.42 10 皿54.02MPaAj160.56Nmax 438.28 10 crccnsmax27.30MPaAj 160.56min 54.02皿11.98max27.30可知E4A5為以壓為主的拉壓桿件，rd rn max rtrp0rdrn' max 1.0

42、1.0 27.3027.30MPa1.0 0.38 130.7049.67MPa通過驗(yàn)算。6拉力強(qiáng)度驗(yàn)算桿件同時(shí)承受拉力，故還應(yīng)驗(yàn)算其凈截面的拉力強(qiáng)度minmax驗(yàn)算公式為按照鋼橋規(guī)范，查表5.3.3，當(dāng)X50時(shí),N 438.28 10Aj160.5627.30MPa 200MPa，通過驗(yàn)算。第五節(jié)吊桿截面設(shè)計(jì)1初選截面選用腹板1- 436X 10、翼緣2-2 60X 12 截面面積，慣性矩計(jì)算方法同上。2剛度驗(yàn)算400鋼橋規(guī)范規(guī)定僅受拉力且長度w 16m的腹桿容許最大長細(xì)比為180，由表3.1 可知入 x= 54.93，入 y= 142.47< 180,通過驗(yàn)算。3疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算吊桿無附

43、加力，在主力作用下，吊桿除受到軸力外，還受到橫向鋼架作用產(chǎn)生 的彎矩，故應(yīng)檢算軸力與彎矩共同作用下的疲勞。由表 2.1 可知 Nmax= 739.42kN、Nnin = 134.28kN,MLax= 87.26kN.m、MLn = 8.38kN.m吊桿A1E1凈截面積Aj = 94.96cm2，毛慣性矩I mx= 38224cm41栓孔慣性矩 lx 4 (2.3 1.23 1.2 2.3 22.42) 5541cm4 ；122maxminN n maxM nmaxWj739.42 1094.9687.26 103 2332683143.032MPan min£M n minWj134

44、.28 1094.968.38 103 233268320.038MPa凈慣性矩 I jx = I mx- AIx= 38224-5541 = 32683 cm故 r drn(T min-(T maj = 1.00 x 1.00 x( 143.032-21.038) = 122.994MPaWr(T 0 = 1.00 x 130.70 = 130.70 MPa，通過驗(yàn)算表3.1 主桁桿件驗(yàn)算總表第六節(jié)腹桿高強(qiáng)度螺栓計(jì)算按照鋼橋規(guī)范第6.1.1條，高強(qiáng)度螺栓容許抗滑承載力為:m oNK1 0.45 2001752.94kN式中P高強(qiáng)螺栓的容許抗滑承載力;m 高強(qiáng)螺栓連接處的抗滑面數(shù);o高強(qiáng)螺栓連

45、接的鋼材表面抗滑移系數(shù)，不大于 0.45 ；N 高強(qiáng)螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力，M 22為200kN ；K安全系數(shù)，米用1.7。主桁腹桿桿端高強(qiáng)度螺栓個(gè)數(shù)n應(yīng)滿足n凹。PN為桿件的承載力，對(duì)于主桁桿件：受拉桿件N Aj；受壓桿件N Am 1;受拉壓桿件N maX Aj , Am d 一下各取一桿件舉例說明:1拉桿A E2桿件承載力N Aj 160.56 203211.20kN螺栓數(shù) n3211.20 60.66 個(gè)；P 52.94'2壓桿E0A1桿件承載力N Am 1 362.16 0.584 204230.03kN螺栓數(shù)n 凹 4230.03 79.90個(gè)；（至少取7排，共80個(gè)）P 52.9

46、43拉壓桿e4A5桿件承載力 Aj 160.56 20 3211.20kN州 1 190 0.503 201911.4kNN maxAj ,1 3211.20kN螺栓數(shù)n罟鶉6°66個(gè)。第四章弦桿拼接計(jì)算和下弦端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第一節(jié)E2節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算1拼接板截面設(shè)計(jì)鋼橋規(guī)范第9.0.7條規(guī)定，主桁受拉桿件拼接板凈面積應(yīng)比被拼接桿件 凈面積大10%。根據(jù)前面表3-1計(jì)算結(jié)果，E0E2桿（2-460 X 16, 1-428 X 12）一半凈面積為1 2人訂 169.1284.56cm2E2E4桿(2-460 X 36, 1-412 X 32)一半凈面積為1 2Aj2 250.80125.40

47、cm22節(jié)點(diǎn)板選用厚度32mm一塊節(jié)點(diǎn)板作為外拼接板提供的面積（取桿件高度46cm部分）A' p1 46 4 2.33.2 117.76cm2初選內(nèi)拼接板為4-200 X 32 （ 一側(cè) 兩塊），兩塊內(nèi)拼接板凈面積為A,2 20 4 2.3 3.6 110.88cm2內(nèi)外拼接板凈面積為:門L艾丄巴丄匯.I A'p A' p1 A'p2 117.76 110.88 228.64cm2 1.1Aj2節(jié)點(diǎn)板內(nèi)拼接板J K1.1 198.4 218.24cm2通過驗(yàn)算。2拼接螺栓和拼接板長度單抗滑面高強(qiáng)螺栓的容許承載力為:r m °N1 0.45 200P 0

48、52.94kNK1.7一側(cè)節(jié)點(diǎn)板（外拼接板）所需高強(qiáng)螺栓數(shù):niNJPAM P117.76 2052.9444.48個(gè)（至少取12排，共48個(gè)）一側(cè)兩塊內(nèi)拼接板所需高強(qiáng)螺栓數(shù):N2PAp2P110.88 2052.9441.94個(gè)（至少取12排，共48個(gè)）3內(nèi)拼接板長度內(nèi)拼接板一側(cè)48個(gè)高強(qiáng)度螺栓，排成12排，端距取50mm其長度為L 290 80 9012 380 502060mm第二節(jié)E0節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算1拼接板截面設(shè)計(jì)根據(jù)前面表3-1計(jì)算結(jié)果，E0E2桿（2-460 X 16, 1-428 X 12）一半凈面積為1 2Aj 131.9265.96cm22節(jié)點(diǎn)板選用厚度12mm一塊節(jié)點(diǎn)板作為外拼接板提供的面積（取桿件高度46cm部分）A'p1 46 4 2.31.2 44.16cm2初選內(nèi)拼接板為4-200 X 16 （ 一側(cè)兩塊），兩塊內(nèi)拼接板凈面積為A'p22 20 4 2.3 1.6 49.28cm2內(nèi)外拼接板凈面積為A'p A' p1 A'p2 44.16 49.28 93.44cm21.1Aj 1.1 65.96 72.56cm2通過驗(yàn)算。2拼接螺栓和拼接板長度單抗滑面高強(qiáng)螺栓的容許承載力 為：rim oNK1 0.45